Témata
Reklama

Antikorozní povlaky

Poslední dekáda je ve znamení zvyšování korozní odolnosti. Především automobilky neustále stupňují své požadavky a výrobcům lázní a galvanikům nezbývá nic jiného než se snažit občas opravdu přehnaným nárokům vyhovět.

Při použití technologií vyhovujících všem evropským normám a směrnicím, jako jsou ELV, RoHS, WEEE a REACH, je tento úkol často splnitelný pouze s obtížemi.

Nezřídka se stává, že finální požadavek na galvanovnu je ovlivněn nedostatečnou informovaností či odborností zadavatele a případně i efektem tzv. tiché pošty, kdy subdodavatel si k původním požadavkům něco tzv. přidá pro jistotu. Jednotné normy v podstatě neexistují nebo se jimi řídí jen málokdo. Automobilky se snaží unifikovat své požadavky, ale vzájemná nesourodost mezi jednotlivými společnostmi i jejich posuzování výsledků dělá problém naopak ještě složitější. Doslova se dá říci, že „co šroub, to jiná norma na povrchovou úpravu“.

Reklama
Reklama
Reklama
Dekorativní zinkový povlak vytvořený technologií Envirozin Genesis společnosti MacDermid

Odolnost do bílé koroze je často hlavním měřítkem. Následná odolnost do červené je opět limitována, především u spojovacích materiálů, možnou či snesitelnou tloušťkou pokovení. Stále zde platí pravidlo, že korozní odolnost udává tloušťka obětní anody. Máme ale na výběr několik možností jak výrazně prodloužit dobu do první červené koroze. Především slitinové lázně poskytují mnohem delší ochranu. Například zinkoniklové slitinové lázně dávají excelentní korozní odolnost – jsou však adekvátně dražší.

Bílá koroze a nové lázně MacDermid

Všichni jsou si vědomi, že co lze dosáhnout při závěsové aplikaci, nelze dosáhnout v bubnu. Je pro to jednoduché vysvětlení: nepracujeme již s šestimocným chromem. Je ochuzení o samohojivý efekt známý u šestimocných pasivací opravdu tak nepřekonatelným problémem? Odpověď je trochu složitější, jako ostatně i samy trojmocné lázně. K dosažení požadované korozní odolnosti (speciálně pro bubnové aplikace) je téměř nutné suplovat absenci samohojivosti, a to hned několika možnými způsoby:

  • přidáváním nanočástic přímo do pasivačních lázní, tzv. Booster;
  • další lázní, tzv. post dip;
  • utěsňováním (případně s lubrikací).
Porovnání korozní odolnosti šroubů s povrchovou úpravou trojmocným chromem s post dipem TriPass ELV s šestimocným žlutým chromátem

TriPass ELV Booster

Tímto názvem je označeno aditivum, které v podstatě pracuje na principu zabudování nanočástic kovu do konverzní vrstvy a které se přidává přímo do pasivačních lázní v koncentraci 2–3 %. Toto aditivum zvyšuje korozní odolnost cca o 30–40 % oproti samotné pasivaci.

TriPass ELV Booster je aditivum pasivačních lázní, které pracuje na principu zabudování nanočástic kovu do konverzní vrstvy a zvyšuje korozní odolnost cca o 30–40 % oproti samotné pasivaci.

TriPass ELV post dip

Jedná se o lázeň, která se zařazuje po trojmocné pasivaci pro další zvýšení korozní odolnosti a lesku. Tato varianta je obzvlášť doporučená pro bubnové aplikace, kdy je potřeba eliminovat otěr, vynikající výsledky má i po černé trojmocné pasivaci. Lázeň pracuje při pokojové teplotě.

Utěsnění (topcoat)

Zde existuje více možností – pro bubnové aplikace však přicházejí do úvahy především dvě varianty:

  • HydroKlad Si – bezbarvý anorganický prostředek, který neovlivňuje koeficient tření a významně zvyšuje korozní odolnost a vzhled. Lázeň nevyžaduje závěrečný oplach před sušením. Netvoří kapky na zboží a díky nízké provozní teplotě nehrozí nebezpečí map a přischnutí kapek.
  • Torque’ n’ Tension (T’n’T) – celá skupina výrobků stejného jména, které poskytují mimořádnou korozní odolnost a upravují koeficient tření – speciálně pro spojovací materiály. T’n’T 8, T’n’T11 a T’n’T15 se liší výsledným koeficientem tření, a vyhovují tedy i různým požadavkům automobilek na tento koeficient. Obsahují i barevný nebo UV tracer pro snadnější identifikaci.

Typické příklady nasazení nových lázní

Příklad 1. Požadavek zákazníka byl prostý: více jak 400 hodin do červené koroze na šroubech M10 x 60 bez chromu 6+. Pokovení je Zn (ne slitinový) a ne více než 10–12 µm z důvodu rozměrové tolerance.

Testovány byly dvě alternativy (Zn byl vždy stejný – 12 µ akalický Envirozin Genesis).

Varianta A:

  1. Silnovrstvá pasivace nízkoteplotní ELV 1500LT (12 %, 22 °C, 90 s)
  2. ELV post dip (20 %, 22 °C, 30 s)
  3. Hydroklad 20 nebo Si (12 %, 35 °C, 30 s)
  4. Sušení teplým vzduchem (80 °C, 10 min)

Varianta B:

  1. Silnovrstvá pasivace nízkoteplotní ELV 1500LT (12 %, 22 °C, 90 s) + ELV Booster 3 %+ ELV Booster 3 %
  2. Sušení teplým vzduchem (80 °C, 10 min)
  3. T’n’T11 (50 %, 20 °C, 30 s)
  4. Rotační sušení (60 °C, 5 min, 0 až 400 ot.min -1 – plynulý start i doběh)

Posouzení: Obě varianty splnily požadavek na korozní odolnost. U druhé varianty byl navíc upraven koeficient tření. Druhá varianta byla však ekonomicky náročnější a lubrikace nebyla vyžadována. Proto byl zaveden postup dle varianty A.

Příklad 2. Sypané zboží pro elektrotechnický průmysl (jednalo se opět o spojovací materiál). Požadavek byl v tomto případě více specifikován: Zn 8µ + černá trojmocná pasivace + topcoat. Výsledný povrch černý lesklý bez map a iridiscence. Korozní odolnost do bílé koroze minimálně 160 hodin. Nebyl požadavek na lubrikaci.

Testovány byly dodané vzorky s 10 µ alkalického Zn (stávající lázeň – ne MacDermid) a současně byla druhá polovina těchto vzorků odzinkována a opět pokovena v alkalické lázni MacDermid Envirozin 100.

Součásti s vrstvou TriPass ELV

Varianta A:

  1. Černá silnovrstvá pasivace nízkoteplotní ELV 5200 (10 % part A + 10 % part B 24 °C, 100 s)(10 % part A + 10 % part B 24 °C, 100 s)
  2. ELV post dip (20 %, 22 °C, 30 s)
  3. Hydroklad 20 nebo Si (12 %, 35 °C, 30 s)
  4. Sušení teplým vzduchem (80 °C, 10 min)

Varianta B:

  1. Černá silnovrstvá pasivace nízkoteplotní ELV 5200 (10 % par tA, 10 % part B 24 °C, 100 s) (10 % par tA, 10 % part B 24 °C, 100 s)
  2. ELV post dip (20 %, 22 °C, 30 s)
  3. Sušení teplým vzduchem (80 °C, 10 min)
  4. T’n’T11 (50 %, 20 °C, 30 s)
  5. Rotační sušení (60 °C, 5 min, 0 až 400 ot.min -1 – plynulý start i doběh)

Posouzení: V obou variantách byl zvolen ELV post dip, který výrazně zlepšil vzhled zboží a jak se ukázalo (ve srovnání se zbožím bez post dipu) o cca 40 hodin prodloužil korozní ochranu před výskytem první bílé koroze.

Obě varianty splnily požadavek na korozní odolnost. U druhé varianty byla požadovaná odolnost překročena o cca 60 hodin. Vyhověla ale i levnější první varianta, a to na 120 %.

Typický vzhled a zabarvení silnovrstvého trojmocného chromátu. (Pasivace TriPass ELV 1500LT na alkalickém zinku Envirozin Genesis). K dosažení požadované korozní odolnosti při trojmocném chromování je téměř nutné suplovat absenci samohojivosti vhodným topcoatem.

Závěr

Z uvedených příkladů je patrné, že ochrana před bílou korozí velmi významně přispívá k celkové korozní odolnosti a u těchto dvou typů hromadného zboží bylo díky pasivaci a topcoatu dosaženo celkové korozní odolnosti srovnatelné s podstatně dražším slitinovým pokovením.

Přestože jsou tyto úpravy náročnější jak na údržbu lázní, tak i finančně ve srovnání s jednoduchými, levnými a výkonnými lázněmi s šestimocným chromem, je zřejmé, že existují dostupné varianty, které splní ony někdy přehnané požadavky na povrchovou úpravu.

Bohumil Dvořák

MacDermid CZ

www.macdermid.cz

BDvorak@macdermid.com

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 80444
Datum: 23. 04. 2008
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Související články
Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Zvýšení výkonu u tribo stříkání

Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

Vývoj epoxidových barev na konstrukce

Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

Otěruvzdornost povlaků žárového zinku s přídavkem cínu

Žárové zinkování ponorem představuje jeden z nejrozšířenějších způsobů ochrany ocelových materiálů kovovými povlaky. Životnost takto zhotovených povlaků je v běžném prostředí více než 50 let, a proto nevyžadují údržbu. Vlastnosti zinkového povlaku lze navíc podle použití částečně ovlivňovat přídavkem některých prvků do oceli nebo zinkové lázně. V rámci výzkumu na Ústavu strojírenské technologie ČVUT v Praze bylo cílem zhodnotit odolnost proti otěru zinkového povlaku v závislosti na obsahu cínu v zinkové tavenině.

Tryskání a hlavní příčiny, které snižují životnost ocelových konstrukcí

Nové metody abrazivního tlakovzdušného tryskání, které oproti tradičním technologiím staví na přesném nastavení a elektronické kontrole procesu, jsou určeny pro dokonalou a včasnou přípravu povrchu ocelových konstrukcí před nanášením povrchových úprav. Jsou spolehlivější, rychlejší, tím i výrazně úspornější v provozních nákladech a také v celkové ekonomice technologie.

Lehké konstrukce automobilů - Specifické povlaky hlubokotažných ocelí

Na konstrukční materiály používané při stavbě automobilové karoserie jsou kladeny mimořádné požadavky. Specifické podmínky musejí splnit zejména vnější povrchové díly karoserie, které jsou nositeli designu vozu a které tím i do značné míry rozhodují o prodejnosti a úspěšnosti daného modelu. Kromě základních mechanických podmínek musejí povrchové díly splnit perfektní lakovatelnost, mimořádnou korozní odolnost, ale také musejí mít schopnost bezproblémového zpracování – ať už lisováním, nebo rozmanitými technologiemi spojování, jako je laserové pájení a lepení.

Maskování pro povrchové úpravy

Před mnoha lety, než jsem se začal zabývat povrchovými úpravami a maskováním, jsem netušil, jak komplexní obor to je a co všechno zahrnuje. Problematika je natolik obsáhlá a speciální, že by si zasloužila samostatný studijní obor na univerzitě. Zkusím proto v tomto článku popsat alespoň část svých dosavadních zkušeností a poznatků z mojí univerzity života.

Funkční materiály pomocí depozice atomových vrstev

Depozice atomových vrstev (ALD – Atomic Layer Deposition) je technologie využívající depozice tenkých vrstev na povrch substrátu s přesností v atomovém měřítku, založená na řadě reakcí výchozí látky v plynném stavu s povrchem substrátu. Většina ALD reakcí používá dvě chemické látky, které se nazývají prekurzory.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit