Proces odmašťování povrchu kovových dílů se provádí zpravidla tehdy, když jsou tyto díly právě opracovány (broušené nebo leštěné) a na jejich povrchu není rez, okuje ani jiné cizí produkty.
Pomocí odmaštění se z povrchu dílů odstraní olejové a tukové filmy. K tomuto účelu se používají vodné roztoky určitých chemických činidel, i když lze k tomu použít i organická rozpouštědla.
| Komponenty | Směsi pro odmašťování hliníku a slitin | ||
|---|---|---|---|
| № 1 | № 2 | № 3 | |
| Soda, g/l | 5-10 | 50-60 | 20-25 |
| Fosforečnan sodný, g/l | 5-10 | 50-60 | 20-25 |
| Emulgátor OP-7 (OP-10), g/l | 15-20 | – | 5-7 |
| Tekuté sklo, g/l | 25-50 | 20-30 | – |
| teplota | 50-60 | 50-60 | 70-80 |
| Doba zpracování | 3-5 | 3-5 | 10-20 |
Leptání
Moření (jako přípravná operace) umožňuje odstranit nečistoty (rez, vodní kámen a další produkty koroze) z kovových dílů, které jsou pevně přilnuté k jejich povrchu.
Hlavním účelem leptání je odstranění korozních produktů; v tomto případě by základní kov neměl být leptán. Aby se zabránilo leptání kovů, do roztoků se přidávají speciální přísady. Dobré výsledky se dosahují při použití malých množství hexamethylentetraminu (urotropinu).
| Směsi pro leptání hliníku a jeho slitin (g/l) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Komponenty | № 1 | № 2 | № 3 | № 4 |
| Kyselina dusičná 1,4 g/cm | – | 35 . 40 | – | – |
| chlorid sodný | – | – | – | 30 |
| Hydroxid sodný | 50 . 100 | – | 25 . 35 | 150 |
| soda | – | – | 20 . 30 | – |
| Teplota, C | 40 . 60 | 18 . 25 | 40 . 60 | 60 |
| Doba zpracování, sec | 5…10 | 3 . 5 | 0,5 . 2,0 | 15 . 20 |
Dekapitace (aktivace)
Aktivace – odstranění z povrchu částí nejtenčích vrstev oxidů, které vznikají při mytí a v intervalech mezi operacemi. Při aktivaci je vrchní vrstva kovu lehce naleptána, což zajišťuje silnou přilnavost naneseného povlaku k základnímu kovu. Aktivace se provádí bezprostředně před aplikací galvanických povlaků.
| Složení pro moření hliníku a jeho slitin | |
|---|---|
| Komponenty | № 1 |
| Kyselina dusičná | 10-15% roztok |
| Teplota, C | 20 |
| Doba zpracování, sec | 5. 15 |
OPTION 2
Chemická příprava produktů před získáním oxidových povlaků zahrnuje operace odmašťování, moření, leštění kovů. V závislosti na povaze a stupni znečištění povrchu se používají organická rozpouštědla nebo vodné roztoky.
Při volbě složení vodných odmašťovacích roztoků, aby se snížil jejich agresivní účinek na kov, je obsah žíravých alkálií snížen ve srovnání s tím, který je použit pro odmašťování železných kovů, a někdy se zvyšuje koncentrace uhličitanu sodného v roztoku. Zlepšení kvality a urychlení procesu odmašťování je usnadněno zavedením povrchově aktivních přísad, zejména synthanolu, a také zvýšením koncentrace fosfátů.
Pro odmašťování hliníkových výrobků a jeho slitin, můžete použít roztoky následujících složení (g/l):
1) uhličitan sodný – 10-20, fosforečnan sodný – 5-50, tripolyfosfát – 3-5, synthanol DS-10 – 8-10;
2) uhličitan sodný – 15-20, fosforečnan sodný – 25-30, synthanol DS-10 – 3-4;
3) hydroxid sodný – 10-15, fosforečnan sodný – 50-60, metakřemičitan sodný – 20-30.
Odmašťování se provádí při teplotě 60-80 °C. Roztoky 1, 2 se používají k ošetření leštěných dílů, roztok 3 – na silně znečištěné díly.
Již během odmašťovacího procesu, protože zahrnuje použití alkalických roztoků, dochází k většímu či menšímu leptání kovového povrchu. Proto speciální operace leptání součástí technologického procesu ani ne tak pro odstraňování korozních produktů, jako při leptání železných kovů, ale pro získání určité textury povrch.
Jemně zrnitý stříbrný povrch získaný úpravou hliníku v roztoku obsahujícím 120-150 g/l hydroxidu sodného a 25-35 g/l chloridu sodného při teplotě 60-70 °C.
Pro matování hliníku a jeho deformovatelných slitin můžete použít roztok obsahující 50-200 g/l směsi skládající se (hmotnostní podíl, %) z 56 dusičnanu sodného, 44 hydroxidu sodného; při teplotě 40-60 °C.
Zpracování hliníku a jeho slitin i ve slabě koncentrovaných alkalických roztocích je doprovázeno uvolňováním kalů nerozpustných složek – mědi, křemíku, manganu – na jejich povrch. Chcete-li je odstranit, proveďte odlehčovací operace. Technický hliník a jeho deformovatelné slitiny s hořčíkem, manganem, mědí, typy AMg, AMts, D16, V95 se čiří v 30-50% kyselině dusičné nebo v roztoku obsahujícím 100 g/l anhydridu chromitého a 5 g/l kyseliny sírové. Slévárenské slitiny, jako je silumin, se zpracovávají v roztoku obsahujícím 250-300 g/l kyseliny dusičné a 8-10 g/l kyseliny fluorovodíkové.
Pro leštění slitin AL9 a ALU po alkalickém leptání použijte roztok složený z 0,7 l kyseliny dusičné (1,41), 0,3 l kyseliny fluorovodíkové (40%), 15 g/l anhydridu chromitého. Tento přípravek je zvláště účinný pro produkty, které jsou následně podrobeny chemické oxidaci.
Zpracované produkty jsou nakládány do oxidační lázně na závěsné přípravky z hliníku, duralu nebo titanu. Při opětovném použití hliníkových závěsů je třeba nejprve odstranit oxidový film.. K tomu se otráví v horkém 10% roztoku žíravé zásady. K tomuto účelu se také doporučuje použít roztok obsahující 20 g/l anhydridu chromitého a 35 ml/l kyseliny fosforečné (1,52). Zpracování se provádí při teplotě 90-100°C.
Nekvalitní oxidové povlaky lze z povrchu výrobků odstranit jejich ošetřením v roztocích následujících složení:
1) anhydrid kyseliny chromové – 20 g/l, kyselina fosforečná (hustota 1,5) – 35 ml/l;
2) kyselina dusičná (hustota 1,34) – 50-55 ml/l, kyselina fluorovodíková (40%) -4,5 ml/l.
V roztoku 1 při teplotě 85-100°C trvá odstranění oxidového filmu 10-30 minut, v roztoku 2 při pokojové teplotě 30-50 minut. Při leptání nedochází k téměř žádné změně rozměrů dílů.
Povrchová úprava hliníkových profilů před práškovým lakováním se obvykle provádí ponořením profilů – na závěsech nebo v koších – do řady van, které obsahují různé chemické roztoky a také čistou vodu na oplach profilů mezi různými vanami. Většina výrobců hliníkových profilů používá při přípravě povrchu pro lakování chromování – žluté nebo zelené, takže právě o této chemické úpravě povrchu profilů bude řeč níže.
Sekvence chemického ošetření
Typická chemická úprava povrchu hliníkových profilů pro práškové i tekuté lakování zahrnuje následující sled lázní – řadu van:
- odmašťování;
- mytí; ;
- proplachování;
- deoxidace (zesvětlení);
- oplachování (dvojité oplachování);
- chromátování;
- oplachování (dvojité oplachování);
- sušení;
- práškové lakování;
- vytvrzování práškové barvy.
Obrázek – Změna tloušťky hliníku během práškového lakování
Odmašťování povrchu
Během fáze odmašťování povrchu jsou z hliníkového profilu odstraněny oleje, tuky, tuky a další povrchové nečistoty, aby se získal čistý povrch před fází leptání. Do odmašťovacího roztoku se přidávají různé inhibitory, aby se zabránilo stržení příliš velkého množství kovu během této operace čištění povrchu.
Teplota roztoku v odmašťovací lázni je obvykle od 50 do 70 ºС a doba zpracování je 3-4 minuty nebo více, v závislosti na stavu povrchu profilů.
proplachování
Obvykle po každé pracovní lázni – koupeli obsahující chemický roztok – následuje jedna nebo dvě oplachové lázně. Účelem oplachu je odstranit chemikálie z povrchu profilů a zabránit jejich přenosu do další pracovní lázně.
voda z vodovodu
V prvních fázích zpracování – odmašťování a leptání – zpravidla postačí obyčejná voda z vodovodu. Během závěrečných fází mytí musí být voda obzvláště čistá, aby se předešlo problémům s přilnavostí barvy nebo pozdějším problémům s korozí.
Deionizovaná voda
Proto se v poslední fázi zpracování používá deionizovaná voda, jejíž elektrická vodivost nepřesahuje 30 mikrosiemens na centimetr (μS/cm). Tento oplach v deionizované vodě je nesmírně důležitý, protože soli (obvykle vápník) nacházející se v tvrdé vodě při zasychání na profilech mohou způsobit korozi a následné puchýře na hotovém lakovaném povrchu.
Teplota proplachování
Pro první oplachové lázně nejsou žádná teplotní omezení, ale teplota vody v oplachech po chromátovací lázni by neměla překročit 50 ºC. Pokud je oplachová voda příliš horká, může se rozpustit a smýt čerstvý chromátový povlak. Délka mytí je obvykle několik minut.
Bubbler
Cyklické pohyby věšáků nebo košů s profily, stejně jako vzduchové bublání mycích lázní poskytují nejlepší kvalitu mytí.
Alkalické leptání
Před chromátováním je nutné odstranit tenkou vrstvu přírodního oxidu na povrchu hliníku. K alkalickému roztoku se obvykle přidávají vhodné inhibitory, aby se zabránilo nadměrnému leptání hliníku během této operace. Teploty mezi 50 a 70 ºC jsou normální. Doba leptání je obvykle od 3 do 4 minut nebo více v závislosti na stavu povrchu profilů.
Čiření (deoxidace)
V čeřicí lázni se z profilů odstraňuje tmavý plak, který vznikl ze sloučenin nerozpuštěných ve fázi alkalického leptání. Tento povlak se skládá ze sloučenin nerozpustných v alkáliích a kovů, jako jsou oxidy hořčíku a křemíku, v případě profilů vyrobených z hliníkových slitin řady 6xxx, obvykle slitiny 6060 a 6063.
Tento, obvykle tmavý povlak se z povrchu profilů odstraňuje ponořením do kyselého roztoku kyseliny sírové nebo dusičné s přísadami.
Délka ošetření v čeřicí lázni se pohybuje od 30 sekund do 5 minut v závislosti na složení a tloušťce plaku, který má být na profilech odstraněn. Čiřící lázeň má obvykle pokojovou teplotu.
Chromování
Chromátování je nejběžněji používaný proces pro přípravu povrchu hliníkových profilů pro práškové lakování.
Chromátové povlaky slouží dvěma účelům, ochraně proti korozi a dobré přilnavosti barvy k hliníkovému povrchu. Pro hliník se používají dva hlavní typy chromátování:
- chromátování (žluté chromátování) a
- fosfochromatace (zelený chromát).
Tloušťka chromátového povlaku
Chromátový povlak na profilech zajišťuje spolehlivou přilnavost mezi jejich povrchem a barvou a navíc zvyšuje odolnost lakovaných profilů proti korozi. Pokud je chromátový povlak velmi silný, poskytne velmi dobrou odolnost proti korozi, ale jeho adhezní vlastnosti budou horší než tenčí chromátový povlak. Na druhou stranu, chromátový povlak, který je příliš tenký, poskytuje velmi dobrou přilnavost, ale horší ochranu proti korozi.
Sušení
Hliníkové profily musí být před práškovým lakováním zcela suché. Vlhkost na povrchu naruší proces stříkání prášku. Teplota profilů v sušicí peci by neměla být příliš vysoká. Pro žlutý chromátový nátěr by maximální teplota neměla překročit 65 ºC a pro zelený chromátový nátěr – 80 ºC. Pokud teplota sušení překročí tyto limity, povede to k popraskání chromátového povlaku a snížení jeho korozní odolnosti.
