Optymalna metoda przygotowania powierzchni do malowania
Rola właściwego przygotowania powierzchni przed malowaniem jest nie do przecenienia. Stwierdzono wielokrotnie, że właściwości antykorozyjne i mechaniczne powłok malarskich zależą przede wszystkim od stanu powierzchni, na które nakłada się te powłoki. Nawet najlepszy, najbardziej nowoczesny materiał malarski, nałożony na źle przygotowaną powierzchnię, wykazuje słabsze właściwości ochronne oraz gorszą przyczepność od przeciętnego materiału malarskiego, nałożonego na dobrze przygotowaną powierzchnię.
Problem właściwego przygotowania powierzchni nabiera szczególnego znaczenia wówczas, gdy materiałem malarskim jest farba proszkowa. Farba proszkowa bowiem przez bardzo krótki czas znajduje się w stanie płynnym o stosunkowo dużej lepkości, co wpływa na jej małą rozlewność i słabą zwilżalność podłoża. Ponadto, ze względu na brak w jej składzie rozpuszczalników, nie ma ona możliwości emulgowania ewentualnych niewielkich ilości zanieczyszczeń olejowych, pozostałych na powierzchni po niezbyt starannym oczyszczeniu podłoża. Reakcją na taki stan powierzchni jest zmniejszenie adhezji powłoki proszkowej do podłoża.
Podstawy procesu fosforanowania amorficznego
Proces fosforanowania amorficznego, zwanego często procesem fosforanowania żelazowego (Feph), jest powszechnie stosowany w praktyce przemysłowej do przygotowania powierzchni przed nakładaniem powłok malarskich różnego typu, zwłaszcza proszkowych. Pozwala on uzyskać w jednym zabiegu technologicznym zarówno odtłuszczenie powierzchni metalu, jak i wytworzenie na niej cienkiej, amorficznej powłoki, złożonej z bezpostaciowych fosforanów i tlenków metalu podłoża, zwykle żelaza, gdyż najczęściej powłoki te wytwarzane są na stali. Kąpiele tego typu stosowane są również, chociaż w mniejszym zakresie, do obróbki aluminium, cynku i innych metali. Proces powstawania powłoki fosforanowej można w skrócie przedstawić w następujący sposób:
trawienie:Fe + 4NaH2PO4 Fe(H2PO4)2 + 2Na2HPO4 + H2
tworzenie powłoki:
2Fe(H2PO4)2 + 2Na2HPO4 + 1/2 O2 2FePO4 + 4NaH2PO4 + H2O
2Fe(H2PO4)2 + 2Na2HPO4 + 1/2 O2 + 5H 2O 2Fe(OH)3 + 8NaH2PO4
Masa jednostkowa wytworzonej powłoki jest niewielka i waha się od ok. 0,15 g/m2 do ok. 1,2 g/m2, a barwa powłoki ma związek z masą. Pokazano to w poniższej tablicy.
Zalety stosowania procesu fosforanowania amorficznego
Podstawową zaletą procesu fosforanowania amorficznego jest fakt, że konwersyjna powłoka fosforanowa, wytwarzana w czasie tego procesu na powierzchni metali, stanowi bardzo dobry podkład pod powłoki malarskie, poprawiając przyczepność do podłoża oraz zwiększając odporność korozyjną.
Orientacyjne parametry procesów fosforanowania armoficznego
Inne zalety fosforanowania amorficznego można sformułować następująco:
- proces jest prosty, może być prowadzony zarówno metodą natryskową, jak i zanurzeniową,- kąpiele są niepalne i nie stwarzają zagrożenia na stanowisku pracy,
- urządzenia i instalacje do prowadzenia procesu mogą być wykonane ze stali węglowej,
- proces jest łatwy do kontrolowania i przy właściwie dobranym składzie preparatu, zużywa stosunkowo niewiele surowców; przyjmuje się, że zużycie surowców wynosi ok. 10 g/m2 - oznacza to, że 1 kg preparatu, wystarcza do przygotowania ok. 100 m2 powierzchni.
Szerokie zastosowanie w przemyśle znalazły preparaty do fosforanowania amorficznego: Impurex MF-Z przeznaczony do technologii zanurzeniowej i Impurex MF-N, przeznaczony do technologii natryskowej. Spełniają one wszelkie wymagania technologiczne, ekonomiczne i ekologiczne.
Parametry fosforanowania amorficznego
Preparaty do fosforanowania żelazowego w postaci handlowej są proszkami lub cieczami. Kąpiele, sporządzane z tych preparatów, mają odczyn kwaśny o pH w zakresie od ok. 4,0 do ok. 5,5. Kąpiele stosowane są w urządzeniach stacjonarnych zarówno w technologiach natryskowych, jak i zanurzeniowych. Korzystny wpływ fosforanowania amorficznego na powłokę malarską – przy zastosowaniu Impurexu MF-Z - ilustrują poniższe zdjęcia. Przygotowanie powierzchni do malowania z zastosowaniem Impurexów MF prowadzone jest , w zależności od technologii stosowania, z zachowaniem parametrów podanych w poniższej tablicy.
Powłoka malarska po badaniach mechanicznych (próba zginania na sworzniu)
a. nałożona na powierzchnię po zastosowaniu Impurexu MF-Z
b. nałożona na źle przygotowaną powierzchnię
Powłoka malarska po badaniach w komorze wilgotnościowej
a. nałożona na powierzchnię po zastosowaniu Impurexu MF-Z
b. nałożona na źle przygotowaną powierzchnię (liczne spęcherzenia przy rysie)
Powłoka malarska po badaniach w komorze solnej
a. nałożona na powierzchnię po zastosowaniu Impurexu MF-Z
b. nałożona na źle przygotowaną powierzchnię (znaczna korozja przy rysie)
Podsumowanie
Zaproponowano jedną z możliwości dobrego przygotowania powierzchni przed malowaniem, zwłaszcza proszkowym, przy ograniczonej liczbie zabiegów - czyli jedną z możliwości zrealizowania postulatu optymalizacji procesu przygotowania powierzchni z uwzględnieniem najlepszych wyników technologicznych, ekologicznych i ekonomicznych. Przedstawione w niniejszym artykule rozwiązanie to zastosowanie technologii fosforanowania amorficznego, czyli technologii jednoczesnego odtłuszczania i fosforanowania powierzchni metali.
