Подготовка поверхности перед порошковой покраской. Часть 2: КОНВЕРСИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ.

Каждый специалист, который занят в процессе покраски металлических изделий, знает и понимает, что без тщательной подготовки поверхности оправдать высокие ожидания от самой высокотехнологичной/дорогой порошковой краски будет невозможно.

В статье «Подготовка поверхности перед порошковой покраской. Часть 1: обезжирование» подробно рассмотрели один из её этапов - обезжиривание. К сожалению, до сих пор существует ошибочное мнение, что на данном этапе процесс подготовки поверхности заканчивается и можно сразу приступать к его покраске. 

Что такое конверсионные покрытия и какие существуют их виды?

Конверсионные покрытия – неметаллические неорганические покрытия, полученные в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с раствором. Такое название они получили в результате того, что такие покрытия не просто «прилипают» к поверхности, а образуют с ней единое целое. Конверсионные покрытия благодаря своим изоляционным свойствам снижают либо полностью подавляют механизмы подплёночной коррозии. 

Выделяют несколько наиболее популярных видов конверсионных покрытий: фосфатные, оксидные и хроматные.

Рисунок 1. Железофосфатное покрытие	Рисунок 2. Цинкфосфатное покрытие

Фосфатное покрытие - кристаллическая пленка нерастворимых в воде фосфорнокислых солей марганца и железа или цинка и железа.

Рисунок 3. Подготовленная поверхность	Рисунок 4. Неподготовленная поверхность

Хроматное покрытие – применяют чаще всего при обработке алюминия и его сплавов, в частности для алюминиевых профилей. Такое покрытие может применятся и при подготовке алюминия к покраске, и для получения самостоятельного декоративного покрытия. Обработку поверхности проводят, используя водный раствор хромовой кислоты или хромата, который часто содержит другие добавки, например, фосфорную и соляную кислоты.

При образовании хроматного слоя происходит реакция хромовой кислоты с очищенной поверхностью алюминия с образованием сложных солей и фторидов. В результате образуется защитный слой, имеющий цвет от бесцветного до золотисто-жёлтого, в зависимости от длительности процесса. Насыщенность цвета происходит от включений хрома: тонкие, бесцветные покрытия состоят преимущественно из соединений трехвалентного хрома, тогда как более толстые слои желтого цвета содержат одновременно соединения трех- и шестивалентного хрома Cr₆+.

Зеленые хроматные слои получают в растворах хромовой кислоты, фторидов и фосфорной кислоты. Они состоят преимущественно из фосфатов хрома и алюминия и не содержат токсичных соединений Cr₆ + , поэтому могут быть использованы в пищевой промышленности.
Эти слои обеспечивают хорошую адгезию и надежную защиту от проникновения паров воды и других воздействий окружающей среды даже при последующем нанесении покрытий. Зеленый оттенок данного слоя объясняется образованием CrPO_₄ (ортофосфат хрома).

Оксидное покрытие - оксидная плёнка на поверхности изделия или заготовки, образованная в
результате окислительно-восстановительной реакции. Основная цель оксидирования — улучшить
декоративные и защитные свойства металлов. Оксидные покрытия применяют в комбинации с
лакокрасочными покрытиями и самостоятельно. В качестве подслойного покрытия они улучшают
адгезию покрытий, повышают срок службы конечных (лакокрасочных) покрытий.

Основным и самым распространенным способом подготовки поверхности является фосфа-тирование. Фосфатирование – химическая обработка чёрных металлов, в результате которой образуется фосфатное покрытие. 

Данное покрытие выполняет следующие функции:

• повышение коррозионной стойкости металла;

Какие бывают типы фосфатирования?

На следующем рисунке наглядно показываем какое влияние на коррозионную стойкость оказывает подготовка поверхности. Данные испытания были проведены в аккредитованной лаборатории компании MAV.

Как видно из иллюстрации, самое минимальное распространение коррозии от надреза при фосфатировании и оно составило 0,79мм, а максимальное - при ацетоновой подготовке - 4,06мм.

Активация – процесс обработки поверхности металла перед фосфатированием, целями которого являются: уменьшение времени фосфатирования, уменьшение массы и размеров кристаллов фосфатного слоя, увеличения защитных и физико-механических свойств лакокрасочных покрытий в сочетании с фосфатными слоями, сокращения расходов химикатов на фосфатирование.

Как проконтролировать качество фосфатной плёнки на деталях?

В качестве реагента для испытаний выступает 10-ти процентный раствор хлорида-натрия (NaCl).
Методика определения фосфатного слоя по капельному методу: нанесите каплю – зафиксируйте время посмотрите таблицу изменения цвета (см. рисунок 5). Цвет капли меняется от сине-голубого к светлозелёному, жёлтому или красному. Чем больше промежуток времени от нанесения капли до изменения цвета, тем устойчивее фосфатный слой.

Рисунок 5. Определение коррозийной стойкости фосфатного слоя

Каплю 10-ти процентного раствора хлорида натрия наносят пипеткой на поверхность деталей (рисунок 6). Секундомером засекают время после которого произошло изменение цвета капли. Изменение цвета происходит из-за частичного разрушения фосфатного слоя и выделения меди с оголённого участка металла. (Рисунок 6).

Рисунок 6. Определение коррозийной стойкости фосфатного слоя

Помимо определения качества фосфатирования необходимо контролировать и качество рабочих растворов. Согласно ГОСТ 9.402 контроль должен осуществляться не менее двух раз в смену.

Показатель кислотности раствора оценивают числом его точек. Свободную кислотность определяют титрованием 10 см³  рабочего фосфатирующего раствора раствором гидроокиси натрия молярной концентрации NaOH c, равной 0,1 моль/дм³ с индикатором метиловым оранжевым. Общую кислотность – с индикатором фенол фтолеином. При этом по израсходованному объёму гидроокиси натрия в кубических сантиметрах определяют кислотность в условных единицах – точках. Корректирование данного показателя осуществляется фосфатирующим концентратом вручную, руководствуясь технологической инструкцией на применение фосфатирующего концентрата.

Выполняя все рекомендации по подготовке поверхности, которые были рассмотренные в данной статье, допускается переходить к следующей стадии технологического процесса, как правило, это порошковая покраска.

Онлайн-консультант на сайте готов оперативно помочь с выбором необходимой номенклатуры и ответить на ваши запросы. По вопросам технической поддержки пишите:

- amika@mav.by, amika.export@mav.by

или звоните: