ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подготовка поверхности черных металлов из "Практикум по технологии лакокрасочных покрытий " Поверхность металлических изделий, поступающих на окраску, чаще всего загрязнена минеральными маслами и нефтепродуктами, входящими в состав антикоррозионных смазок, смазочных масел, эмульсий, применяемых при холодной обработке металла. В результате термических процессов ковки, сварки, литья появляются нагары и оксиды (окалина), которые при хранении во влажных помещениях или на воздухе частично или полностью превращаются в гидроксиды металла (ржавчину). Кроме того, жировые загрязнения часто оказываются смешанными с металлическими опилками, формовочной землей. [c.12] Очистку таких поверхностей можно проводить в одну (термическая обработка, обезжиривание) и в две стадии (механическая очистка и обезжиривание, травление и обезжиривание) в зависимости от характера загрязнений, требований к качеству очистки, природы обрабатываемого металла. Современные способы очистки металлических поверхностей включают термическую обработку, механическую очистку, химическое обезжиривание и травление. [c.13] Термический метод очистки предусматривает применение газо-пламенных горелок. Из-за пожароопасности производства и возможных изменений структуры металла и конфигурации изделий он используется чрезвычайно редко. В лабораторных условиях этот метод очистки не применяется. [c.13] Механические методы также получили сравнительно малое распространение. Процесс ручной обработки металла с помощью абразивных материалов даже при максимальной механизации оказывается трудоемким и малопроизводительным. Механизированные методы применяются главным образом при очистке литья или проката сложного профиля. В лабораторных условиях из механических методов можно применять ручную очистку с помощью наждачных щкурок и щеток. Механические методы очистки не исключают необходимости проведения обезжиривания, поскольку удаляют в основном загрязнения неорганической природы. [c.13] Наибольшее распространение в промышленности нашли химические методы, включающие обезжиривание и травление. Их применение позволяет очистить поверхность металла от любых загрязнений, значительно увеличить производительность, повысить культуру производства. Кроме того, эти методы очистки можно сочетать с операциями предварительной антикоррозионной защиты (оксидирование, фосфатирование, пассивирование). [c.13] Химическое обезжиривание поверхности металла проводится органическими растворителями, эмульсионными составами и водными растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ). [c.13] Добавление ПАВ повышает моющее действие воды по отношению к жировым и масляным загрязнениям. Адсорбируясь на поверхности раздела фаз, ПАВ резко уменьшают силу взаимодействия загрязнения с поверхностью металла. Перешедшие в моющий раствор загрязнения удерживаются в объеме ПАВ в эмульгированном или суспендированном состоянии. [c.14] Обычно применяют смеси анионоактивных и неионогенных ПАВ. В качестве анионоактивных ПАВ применяют моющее средство Прогресс , сульфонол НП, ДС-РАС натриевый. Достоинством этих синтетических средств является возможность использования их в жесткой воде. Неионогенные ПАВ, например ОП-7, ОП-10, могут работать в щелочных, нейтральных и кислых средах. [c.14] Определенные требования при водно-щелочном обезжиривании предъявляются к жесткости воды. Для обезжиривания целесообразно применять умягченную воду или вводить в состав моющего раствора водосмягчающие средства (полифосфаты натрия). В противном случае в процессе обработки могут образоваться нерастворимые кальциевые и магниевые мыла, осаждающиеся на обрабатываемой поверхности. [c.15] В производственных и лабораторных условиях моющие растворы можно приготовить из индивидуальных химических веществ (по соответствующим рецептурам) или из выпускаемых промышленностью моющих концентратов (КМ-1, Лабомид, МЛ-52 и др.). Применение концентратов значительно облегчает приготовление рабочих растворов и их корректировку в процессе обработки. [c.15] Обезжиренная поверхность обязательно должна быть промыта сначала горячей (50—65°С), а затем теплой или холодной водой, поскольку электролиты, входящие в состав моющего раствора, являются стимуляторами коррозии. [c.15] Эмульсионное обезжиривание представляет собой комбинированный способ очистки, сочетающий растворяющее действие органических растворителей и моющее действие водных растворов ПАВ. Этот способ обладает рядом преимуществ. При сохранении высокой эффективности очистки увеличивается срок службы ванн, снижается температура процесса, отпадает необходимость корректировки растворов кроме того, используемые составы являются взрыво- и пожаробезопасными, поскольку содержат до 90% воды. Эмульсионные составы включают растворители (углеводороды и их хлорированные производные), эмульгаторы (различные ПАВ с низкой пенообразующей способностью) и специальные добавки, повышающие совместимость растворителей у ПАВ. При обработке такими составами загрязненной поверхности металла происходит одновременное растворение загрязнений и их эмульгирование. [c.15] Выделяющийся водород способствует отслаиванию ржавчины и окалины, растворимость которых в кислотах гораздо ниже. В местах, в которых нарущена целостность слоя ржавчины, металл протравливается глубже. Во избежание этого в травильные растворы добавляют ингибиторы коррозии, предохраняющие металл от излишнего растворения, но практически не тормозящие само травление (катапин, уникод, ПБ-3 и др.). Скорость травления зависит от температуры и соотношения концентрации кислоты и ее соли в травильном растворе. [c.16] На практике для травления обычно используют растворы серной и соляной кислот различной концентрации. Основной недостаток их применения — необходимость тщательной отмывки обработанной поверхности от остатков кислот и их солей. Этого недостатка лишен метод обработки поверхности фосфорной кислотой, однако скорость травления в ее растворах значительно ниже. [c.16] В лабораторных условиях для травления удобнее использовать серную и фосфорную кислоты. Применение соляной кислоты допустимо лишь в случае хорошей герметизации ванны. [c.16] Основным компонентом преобразователей ржавчины является ортофосфорная кислота, образующая с ржавчиной труднорастворимые гидрофосфаты. Помимо этого преобразователи содержат ингибиторы и комплексообразователи. Комплексообразователи (главным образом таннин) переводят оксиды л елеза-в тан-натные комплексы, К обработке с помощью преобразователей ржавчины допускаются поверхности со слоем ржавчины толщиной до 100 мкм. [c.17] Грунтовки по ржавым поверхностям более перспективны, чем преобразователи ржавчины. Они выпускаются двухкомпонентными основа — суспензия пигмента и пластификатора в поливинилацетатной эмульсии, отвердитель — 85%-ная фосфорная кислота. Качество покрытия значительно улучшается, если поверх преобразователя наносится дополнительный слой грунтовки (например, ГФ-020). [c.17] ГГо достижении pH, соответствующего началу осаждения, на поверхности начинается образование пленки 2пз(Р04)2-Рез(Р04)2. Параллельно с этим основным процессом происходит образование третичной соли в объеме фосфатирующего раствора (шламообразование). [c.18] Скорость водородной деполяризации невысока и фосфатирование в стационарных условиях протекает в течение продолжительного времени (30—40 мин). Скорость фосфатировання можно значительно увеличить путем добавления ускорителей. В качестве ускорителей используют многие окислители (чаще азотную и азотистую кислоты и их соли) и ионы меди и никеля. В зависимости от того, введены в фосфатирующий раствор ускоряющие добавки или нет, различают нормальное и ускоренное фосфатирование. Нормальное фосфатирование приводит, как правило, к образованию толстых крупнокристаллических пленок, требующих повышенного расхода лакокрасочного материала и имеющих низкую ударную прочность и эластичность. В крупносерийном производстве фосфатирование по нормальному режиму практически не применяется. [c.18] Составы для ускоренного фосфатировання готовят главным образом на основе монофосфата цинка, который гидролизуется легче соответствующих фосфатов Ре и Мп. Для уменьшения жесткости воды и снижения шла-мообразования в них вводят полифосфаты. Качество образующейся фосфатной пленки (толщина, форма и размеры кристаллов, пористость) зависит от многих факторов природы металла и состояния его поверхности, состава и температуры рабочего раствора и др. Так, травление и обезжиривание в сильнощелочных растворах, высокое содержание ионов Ре + в ванне способствуют образованию крупнокристаллических осадков. Процесс ускоряется с повышением температуры (оптимальным является интервал температур от 40 до 55°С). [c.18] Вернуться к основной статье