Témata
Reklama

Lamelové zinkové povlaky bez šestimocného chrómu

Efektivní a ekologicky méně škodlivé zinkové povlaky bez šestimocného chromu nahrazují běžné zinkování. Jsou recyklovatelné, mají vysokou korozní a tepelnou odolnost (až 290 °C), jsou odolné proti běžným čisticím a konzervačním prostředkům a organickým provozním kapalinám. Mají dobrou přilnavost a pružnost, odolnost proti odprýskávání a otěru, lze u nich dosáhnout definovaný součinitel tření, jejich tloušťka je stejnoměrná a snadno nastavitelná podle požadavků.

Tak jako u jiných dílů klade automobilový průmysl i u spojovacích součástí vysoké požadavky na povrchovou úpravu. Jelikož na spojovacích elementech často závisí funkce celých zařízení a jejich selhání může způsobit nejen škody ekonomické, ale také ohrozit zdraví či životy lidí, jsou nároky na ně do značné míry specifické. Mezi základní požadavky patří vysoká korozní odolnost při nízké tloušťce, odolnost proti zvýšeným teplotám, organickým provozním kapalinám (oleje, brzdové a chladicí kapaliny, pohonné hmoty), čisticím a konzervačním přípravkům. Nesmí také ovlivnit bezpečnost kritických dílů (musí eliminovat riziko vzniku vodíkové křehkosti), požaduje se i nastavitelný, úzký a kontrolovatelný rozsah koeficientů tření, dodržení předepsaných tolerancí a kompatibilita se závitovými adhezivy. Je třeba zabránit kontaktní korozi spojů ocelových spojovacích součástí s Al nebo Mg slitinami. Spojovací součásti by také měly mít určitý estetický vzhled, být ekologicky nezávadné, recyklovatelné a s nízkými výrobními náklady.
Tyto požadavky vycházejí z trendů v automobilovém průmyslu, z nichž hlavním je snaha nabízet zákazníkům výrobky s delší životností a zárukou. Dalšími jsou např. zvyšování teplotního zatížení v motorovém prostoru; snižování hmotnosti použitím Al a Mg slitin; redukce počtu druhů povrchových úprav; snaha dosáhnout opticky zlepšeného designu zejména u dílů umístěných v prostoru opticky přístupném pro zákazníka a v neposlední řadě snižování nákladů.
Tomuto obsáhlému výčtu podmínek nejlépe vyhovují systémy povrchových úprav založené na anorganickém základním povlaku na bázi zinkových lamel (jako basecoatu) doplněném v případě potřeby organickou krycí vrstvou (tvořící topcoat). Společnost Aquacomp Hard zastupuje v ČR firmu Kunz, která je výrobcem přípravků pro povrchové úpravy a jedním ze stěžejních bodů výrobního programu je právě povlakový materiál pro vytváření basecoatu na ocelovém podkladě Zintek a řada povlakových materiálů Techseal pro vytváření topcoatů.
Zintek a Techseal jsou určeny zejména pro povrchovou úpravu drobných dílů, např. spojovacího materiálu (šroubů, matic, podložek, čepů), různých spojovacích a upevňovacích součástí (spon, svorek, třmenů, držáků), tahových i tlakových per, pružin, ale lze je aplikovat i na velké díly (díly brzdových a potrubních systémů, řetězy, vodicí lišty). V automobilech nacházejí díly s touto povrchovou úpravou uplatnění hlavně v podvozkové části (brzdové kotouče, příchytky výfuku, šrouby na kola) a motorovém prostoru (objímky hadic chladicí vody, držáky), ale i v oblasti karoserie (zámky dveří a vík) a v interiéru (díly bezpečnostních pásů).
Reklama
Reklama
Reklama

Společné základní charakteristiky a nanášení

Zintek ani Techseal neobsahují šestimocný chrom ani těžké kovy nebo jejich sloučeniny, PTFE, mutagenní, teratogenní a karcinogenní látky. Aplikují se bezproudově, při aplikaci nevzniká žádný vodík, nezpůsobují vodíkovou křehkost, nevznikají odpadní vody. Nízké vypalovací teploty (do 200 °C) zabraňují nežádoucímu popuštění součástí a obě technologie jsou navíc celosvětově dostupné. Lze je nanášet čtyřmi způsoby. Nanášení ponorem a odstředěním (dip-spin coating) je vhodné zejména pro drobné součásti, které se nasypou do koše, koš se ponoří do povlakového materiálu a po vyzvednutí se přebytečný materiál odstředí. Nanesení povlaku se musí opakovat, aby se zakryla dotyková místa na dílech. Především pro duté díly, jako jsou trubky a nápravy se hodí namáčení. Díly se ponoří do lázně a vytáhnou definovanou rychlostí. Pro větší díly se používá stříkání (doporučuje se elektrostatické, při němž většinou stačí nanést jednu vrstvu) nebo spin coating, kde se díly uchytí na otočný závěs, ponoří do povlakového materiálu a po vynoření se přebytečný materiál odstředí. Po nanesení následuje u všech čtyř způsobů vysušení a vytvrzení povlaku v komorové nebo průjezdní peci.

Jeden základní a druhý vrchní

Povlakový materiál Zintek obsahuje kovové mikročástice zinku a hliníku, dispergované ve vysoce reaktivním organominerálním pojivu. Je nemísitelný s vodou, obsahuje organická rozpouštědla a lubrikant bez PTFE pro úpravu třecího koeficientu. Je vzlínavý a snadno proniká do dutin a kapilárních spojů. Nejvhodnějšími způsoby úpravy před jeho nanášením jsou Zn fosfátování nebo tryskání. Povlak se vytvrzuje po dobu 25 minut při teplotě objektu 180 (C nebo 15 minut při teplotě objektu 200 (C. Během vytvrzování dochází ke spojování kovových částic s pojivem a chemické reakci pojiva s ocelovým základním materiálem, s nímž je tak povlak spojen chemickými vazbami a ne pouze adhezními silami. Vytvrzením vzniká anorganický netoxický povlak stříbřitě kovové barvy obsahující více než 80 % Zn a asi 5 % Al, lamely jsou orientovány rovnoběžně s povrchem základního materiálu a meziprostor mezi nimi je vyplněn anorganickými částicemi pojiva. Koeficient tření povlaku je 0,12 - 0,20. Zintek se nanáší v jedné nebo více vrstvách, tloušťka jedné vrstvy činí při běžném nanášecím postupu 4 - 5 µm. Většinou se používá v kombinaci s povlaky Techseal, může být však použit i samostatně nebo v kombinaci s jinými typy povlaků. Je elektricky vodivý a lze jej např. použít jako základní vrstvu pod elektroforeticky nanášené povlaky.
Povlakové materiály řady Techseal jsou kapaliny s nízkým obsahem VOC, dispergovatelné ve vodě, obsahují organické pryskyřice. Běžně dodávané typy jsou Silver a Black, na přání mohou být dodány i další barvy. S výjimkou Techseal Silver, což je hliníkem obohacená verze speciálně určená pro předejití kontaktní korozi při styku s Al a Mg slitinami, neobsahují žádné kovové částice. Jsou dodávány ve dvou řadách - řada W bez obsahu lubrikantu a řada WL s integrovaným lubrikantem bez PTFE pro nastavení třecího koeficientu. Techseal lze aplikovat na Zintek, elektrolyticky vyloučené zinkové a zinkovo-slitinové povlaky, Zn-fosfát a další. Při vytvrzování povlaku dojde k sesíťování a vytvoření stabilní trojdimenzionální struktury, která je chemicky velmi odolná. Povlak se vytvrzuje 30 minut při teplotě objektu 160 (C, 15 minut při 200 (C. Vytvrzené topcoaty mají vysokou tvrdost při zachování dobré ohebnosti a jsou fyziologicky nezávadné. Techseal prodlužuje dobu do vzniku bílé rzi, zvyšuje korozní odolnost při Kesternichově testu a testu v solné mlze a může dodat povrchu kluzné anebo barevné vlastnosti. U topcoatů s integrovaným lubrikantem lze modifikací dosáhnout koeficientů tření povlaku v rozmezí 0,09 - 0,15; 0,10 - 0,16 nebo 0,12 - 0,18 apod. a není tedy nutné použití dalších maziv. Různé barvy povlaků mají význam z důvodů dekorativních nebo kvůli optickému rozlišení, např. při skladování nebo montáži na běžícím páse v automobilkách. Povlak se nanáší v jedné či více vrstvách, tloušťka jedné vrstvy činí při běžném nanášecím postupu 2 - 3 µm. Topcoaty jsou elektricky nevodivé, mohou tedy být použity jako elektroizolační vrstva mezi kovy s odlišnými potenciály a zabránit dotykové korozi spojů s Al nebo Mg slitinami a korozivzdornými ocelemi. Neposkytují katodickou ochranu.

Korozní odolnost

Zintek poskytuje ochranu katodickou, Techseal bariérovou, kombinací vzniká multifunkční antikorozní systém. Samotným povlakem Zintek je v závislosti na tloušťce a počtu vrstev dosažitelná odolnost více než 720 hod. do červené koroze při testu v solné mlze (ISO 9227). Tuto vysokou korozní odolnost lze vysvětlit tím, že koroze musí působit vrstvu po vrstvě na jednotlivé kovové lamely a dochází k jakémusi zpožďovacímu efektu. Odolnost povlaku Zintek při Kesternichově testu (ISO 6988) je 2 - 3 cykly. Kombinací povlaků Zintek a Techseal je v závislosti na tloušťkách a počtech vrstev dosažitelná korozní odolnost více než 1000 hod. do červené koroze při testu v solné mlze a více než 10 cyklů při Kesternichově testu.
Dnes jsou lamelové zinkové povlaky a organické krycí laky již běžně používány pro spojovací a upevňovací součásti, pružiny i jiné díly v oblasti automobilového průmyslu a jeho dodavatelů. Dále nacházejí uplatnění např. ve stavebnictví, vojenském průmyslu, výrobě přístrojů pro domácnost, v kolejové dopravě nebo při stavbě námořních plavidel či vrtných plošin. Mnohdy představují jedinou možnost, jak splnit náročné požadavky kladené na povrchovou úpravu dané součásti.
Reklama
Vydání #5
Kód článku: 20515
Datum: 16. 05. 2002
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
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.

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.

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.

Související články
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.

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.

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.

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.

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).

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.

Zvýšení odolnosti polymerních nátěrů pomocí nano/mikrogelů

Polymerní nátěrové hmoty aplikované na výrobcích plní různé funkce, nejčastěji estetickou a ochrannou. Moderní typy nátěrových hmot by měly tyto funkce kombinovat a rovněž i vyhovovat stále se zpřísňující chemické legislativě a požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a pracovních potřeb. Přirozeným důsledkem je neustálá potřeba vyvíjet a zavádět nové sofistikované formulace nátěrových hmot, a to jak v oblasti rozpouštědlových, tak i vodouředitelných nátěrových hmot.

Plazmová předúprava povrchu - povrchová energie versus adheze

V oblasti úprav povrchů materiálů je obecně přijímáno, že povrchová energie je jedno z rozhodujících kritérií pro adhezi nátěrových hmot, barev, lepidel nebo speciálních povlaků. Čím vyšší je povrchová energie, tím lepší by měla být přilnavost. Na základě získaných výsledků z oblasti předúpravy povrchu plazmatem nebo ionizací však nebyla prokázána přímá korelace mezi volnou povrchovou energií materiálů povrchově upravených různými technologiemi a výslednou adhezí nátěrové hmoty nebo lepidla.

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.

Jak zefektivnit proces stříkání práškovými barvami?

Jak již název článku uvádí, bude se v něm pojednávat o aplikaci práškových barev. Konkrétně se jedná o méně známou a využívanou možnost automatizace a mechanizace stříkání, kterou jsou postřikové stěny.

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