Kataforetický náter: popis technológie a jej výhod. Metódy ochrany proti korózii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Techniky nanášania vonkajších náterov predstavujú najrozsiahlejšiu skupinu metód na antikoróznu ochranu kovov. Základný náter sa často používa na ochranu karosérií automobilov, ktoré sú vystavené rôznym druhom vplyvov, ktoré prispievajú k rozvoju hrdze. Jednou z najúčinnejších metód takejto ochrany je kataforetický náter, ktorý súčasne kombinuje prvky fyzikálnej a chemickej izolácie.

Príprava technologického zariadenia

Technickým základom pre vykonanie kataforéznej úpravy sú obmedzovače prvkov karosérie vrátane kapoty, kufra a bočných dverí. Všetky tieto časti musia byť mierne otvorené, aby aktívna zmes voľne vyplnila dutiny zvnútra a nezanechala žiadne medzery. Z hľadiska in-line výroby sa tak na linke šetrí riešenie pre kataforézny náter, keďže nespotrebované zloženieúplne vypustené do špeciálnej nádoby a použité v nasledujúcich operáciách. Funkciu odtokových kanálov zvyčajne plnia otvory v spodnej časti karosérie. Treba tiež dbať na to, aby boli otvorené vopred.

Umývanie povrchov tela

Ďalším krokom pri príprave je predpieranie. Nielen z vonkajších povrchov, ale aj zvnútra karosérie by mali byť odstránené všetky cudzie častice z nečistôt a prachu na zváracie produkty a továrenské mazivo. Na profesionálnych linkách sa na takéto účely používajú komory s mnohými tryskami, ktoré usmerňujú vodu s čistiacim roztokom. Jednoduchšia možnosť zahŕňa použitie mini vysokotlakových čističov s pripojením kompresorových jednotiek. V každom prípade, čím kvalitnejšie je prvotné čistenie, tým je pravdepodobnejšie, že získate stabilný a odolný ochranný náter karosérie auta s dôrazom na vytvorenie antikoróznej bariéry.

Odmasťovanie povrchov

Prítomnosť stôp technického oleja alebo iných chemikálií na povrchoch karosérie môže viesť k zachovaniu otvorených plôch, ktoré sa po poškodení často stávajú centrami rozvoja hrdze. Preto je veľmi dôležité vykonať operáciu odmasťovania. Zvyčajne sa tento problém pred nanesením kataforetického náteru rieši striekaním. Auto prechádza špeciálnym tunelom, kde je tiež zásobované vodou pod vysokým tlakom, no s pridaním špeciálnych chemikálií. Nacvičený a spôsob ponorenia dovane s odmasťovacími roztokmi, ale tento prístup sa oplatí len vo veľkoobjemovej a veľkoobjemovej dielni.

Ako odmastiť kov?

Aké prísady sa teda používajú po komplexnom umývaní pred aplikáciou kataforetického zloženia? Najjednoduchším a najdostupnejším materiálom sú alkalické roztoky. Ide o užitočné aktívne zložky, ktoré spolu s odmasťovacími prípravkami poskytujú dobrý čistiaci účinok a základnú ochranu. S vysokým stupňom koncentrácie tuku bude potrebné použiť špecializované nástroje. Ako napríklad odmastiť kov, ak obsah tuku na povrchu presahuje 3 g/m2? V tomto prípade môžete použiť špecializované autochemikálie od spoločností Henkel, Chemetall alebo ECOHIM, vyrobené na báze pevných a chlórovaných častíc polyvinylchloridu a akrylonitrilbutadiénstyrénu. Ako ukazuje prax, kľúčovým faktorom účinnosti odmasťovacieho roztoku nebude ani jeho koncentrácia, ale správne zvolený teplotný režim pri spracovaní.

Aktivácia a fosfátovanie povrchov

Prechodným krokom medzi čistením cieľového povrchu a vytvorením podkladu pre kataforetický náter je fosfátovanie. Na druhej strane bude aktivácia kovu pôsobiť ako prípravná operácia, ktorá sa vykonáva s cieľom zlepšiť tvorbu kryštálov v kúpeli. Na tento účel sa používajú nerozpustné zlúčeniny, fosforečnan mangánu a soli titánu. Poskytujú usadzovací efekt na povrchu, čím prispievajú k zhutneniu fosfátuvrstva.

Aktivácia tvorí základ ochranného náteru karosérie, pomáha zvyšovať priľnavosť. Po fosfátovaní sa vykonáva kontrola povlaku, pri ktorej sa hodnotia vlastnosti ako celková kyslosť, hustota, hmotnosť atď.. Môže sa analyzovať aj zloženie roztoku. Štandardnú sadu komponentov tvoria prvky zinku, fluoridy a ďalšie modifikujúce prísady, ktoré sa vyberajú individuálne.

Čo je kataforetický základný náter?

Hlavnou zložkou náteru je bezolovnatá dvojzložková hmota, ktorá môže byť prezentovaná vo forme pasty alebo emulzie. V najnovších generáciách sa takéto priméry vyznačujú environmentálnou bezpečnosťou a vysokou penetračnou silou. Pomocou modifikátorov sa zlepšujú aj ukazovatele tepelnej stability a ochrany pred korozívnymi procesmi. Okrem toho sa počas prevádzky zlepšuje odstraňovanie hrdze bez poškodenia základne karosérie. Priamo pri kataforéze sa používajú emulzie obsahujúce niekoľko katiónových polymérov. Vytvorená vrstva je elastický film s blokovaným izokyanátom. V kompozícii je možné použiť aj pigmentovú pastu na báze minerálnych zložiek, spojivových účinných látok a demineralizovanej tekutiny.

Aplikácia základného náteru

Ochranná štruktúra sa vytvára vo vani, ktorá bola predtým naplnená emulziou s pastou vrátane potrebných prísad. Priemerný objem vane pre kataforetickú metódu ochrany proti korózii je 100 m3 na základepre jedno telo. Povolené je aj súčasné spracovanie viacerých áut. V tomto prípade sa používajú nádoby s objemom 200-300 m3.

Dialyzačné cely s kovovými katódovými tyčami sú po obvode spojené s vaňou. Ide o dôležitú súčasť technológie, vďaka ktorej je v zásade zabezpečený elektrochemický efekt. Po privedení napätia sa kataforetická nečistota nabije, po čom nasleduje vytvorenie ochrannej vrstvy s hrúbkou až 25-30 mikrónov. Čo sa týka parametrov nabíjania, sila prúdu by mala byť od 350 do 700 A pri priemernom napätí 400 V. Časovo operácia trvá 2-3 minúty.

Sušenie kovových povrchov

Na rozdiel od iných rýchloschnúcich technológií má v tomto prípade proces polymerizácie aj charakter mierneho tepelného efektu s horením. Na túto operáciu sa používajú špeciálne pece, ktoré umožňujú vykonať niekoľko stupňov sušenia. V každom stupni je príslušný modul spojený s nezávislým horákom (zvyčajne na plynové palivo), ktorý ohrieva vzduch na požadovanú teplotu. Tepelné toky v smere telesa zabezpečujú ventilátorové inštalácie. Okrem toho každý okruh tepelnej expozície obsahuje filtre, ktoré čistia vzduch od najmenších častíc, ktoré môžu poškodiť štruktúru povlaku. Pokiaľ ide o výber teplotného režimu, veľa závisí od charakteristík konkrétneho kovu. Pre konštrukciu karosérie automobilu je ochrana proti korózii fixovaná za podmienok polymerizácie pri 180-200 °C. Navyše, pre každú samostatnú časť, teplotasa môže líšiť v dôsledku špeciálnych snímačov. Špeciálny prístup sa zvyčajne uplatňuje na strechu, palubnú dosku a spodok.

Výhody technológie

Medzi hlavné výhody tejto techniky patrí vysoká odolnosť pôdy voči vonkajším negatívnym vplyvom, ktoré vytvárajú podmienky pre vznik korózie. Po odstránení hrdze pomocou abrazív požadovanej frakcie v prvej fáze môžete v budúcnosti zabudnúť na riziká takéhoto poškodenia vysokou vlhkosťou a vystavením soli. Zároveň sa kataforéza používa nielen ako technologický ochranný náter, ale aj ako dekoratívny, ak sa základný roztok kombinuje s práškovou farbou. Medzi ďalšie výhody tejto metódy patrí vysoká rýchlosť spracovania, rovnomerné pokladanie vrstvy, vysoká penetračná sila a už spomínaná šetrnosť k životnému prostrediu.

Alternatívne metódy ochrany proti korózii

Najbližšia technológia antikoróznej ochrany, ktorú možno v princípe prirovnať ku kataforéze, je anaforéza. Je to tiež typ elektrolytického farbenia, ale s určitými rozdielmi. Najmä anaforetická metóda ochrany proti korózii poskytuje negatívny náboj základného roztoku a cieľový povrch je spojený s pozitívnym obrysom. Z hľadiska kvality poťahovacieho zariadenia to nemá zásadný význam, ale na druhej strane sa uľahčujú organizačné procesy z dôvodu odbúrania povinného uzemňovacieho zariadenia vane a zásobovania dialyzačných buniek. Okrem toho požiadavky nananášanie farby a sušenie naneseného náteru.

Záver

Technika kataforézy je zložitá a nákladná. Kvalita výsledku v tomto prípade bude zaručená iba kompetentným vykonaním každej fázy spracovania. Najmenšie porušenie technológie môže spôsobiť zničenie nanesenej pôdy už v prvých mesiacoch prevádzky vozidla. Ale v iných prípadoch sa kataforetická úprava kovu plne ospravedlňuje ako účinný spôsob antikoróznej ochrany na mnoho rokov. Tajomstvo tvorby pozitívnych technických a prevádzkových vlastností po vytvorení povlaku spočíva vo vyváženej kombinácii chemických zložiek a elektrických účinkov na kovovú štruktúru. Toto nie je ani zďaleka inovatívna metóda, pretože jej princípy sa už dlho používajú na ochranu potrubných sietí pred rovnakou koróziou. V súvislosti s ochranou karosérií však môžeme hovoriť o bezprecedentnej optimalizácii procesov kataforézy, aj keď s vysokými organizačnými nákladmi.