Kataforetický povlak: popis technologie a jejích výhod. Metody ochrany proti korozi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Techniky nanášení vnějších nátěrů představují nejrozsáhlejší skupinu metod antikorozní ochrany kovů. Základní nátěr se často používá při ochraně karoserií automobilů, které jsou vystaveny různým druhům vlivů, které přispívají k rozvoji rzi. Jednou z nejúčinnějších metod takové ochrany je kataforetický nátěr, který současně kombinuje prvky fyzikální a chemické izolace.

Příprava technologického zařízení

Technickým základem pro provedení kataforézního ošetření jsou omezovače prvků karoserie, včetně kapoty, kufru a bočních dveří. Všechny tyto části musí být mírně pootevřené, aby aktivní směs zevnitř volně vyplnila dutiny a nezanechávala žádné mezery. Z hlediska in-line výroby je tak na lince ušetřeno řešení pro kataforetické nanášení, protože nespotřebované složenízcela vypuštěny do speciální nádoby a použity v následujících operacích. Funkci odvodňovacích kanálů obvykle plní otvory ve spodní části karoserie. Také je třeba dbát na to, aby byly otevřeny předem.

Mytí povrchů těla

Dalším krokem přípravy je předmytí. Nejen z vnějších povrchů, ale také zevnitř karoserie by měly být odstraněny všechny cizí částice od nečistot a prachu po svařovací produkty a tovární mazivo. Na profesionálních linkách se pro takové účely používají komory s mnoha tryskami, které usměrňují vodu s čisticím roztokem. Jednodušší varianta zahrnuje použití mini vysokotlakých myček s připojením kompresorových jednotek. V každém případě platí, že čím kvalitnější prvotní čištění, tím je pravděpodobnější získat stabilní a odolný ochranný nátěr karoserie s důrazem na vytvoření antikorozní bariéry.

Odmašťování povrchů

Přítomnost stop technického oleje nebo jiných chemikálií na povrchu karoserie může vést k zachování otevřených ploch, které se po poškození často stávají centry rozvoje rzi. Proto je velmi důležité provést operaci odmaštění. Obvykle se tento problém před aplikací kataforetického nátěru řeší nástřikem. Automobil projíždí speciálním tunelem, kde je také zásobován vodou pod vysokým tlakem, ovšem s přídavkem speciálních chemikálií. Procvičeno a metoda ponoření dovany s odmašťovacími roztoky, ale tento přístup se vyplatí pouze ve velkoobjemové a velkoobjemové dílně.

Jak odmastit kov?

Jaké přísady se tedy používají po komplexním mytí před aplikací kataforetické kompozice? Nejjednodušším a nejdostupnějším materiálem jsou alkalické roztoky. Jedná se o užitečné aktivní složky, které spolu s odmašťovacími přípravky poskytují dobrý čisticí účinek a základní ochranu. Při vysokém stupni koncentrace tuku bude nutné použít specializované nástroje. Jak například odmastit kov, pokud obsah tuku na povrchu přesahuje 3 g/m2? V tomto případě můžete použít specializované autochemikálie od Henkel, Chemetall nebo ECOHIM, vyrobené na bázi pevných a chlorovaných částic polyvinylchloridu a akrylonitrilbutadienstyrenu. Jak ukazuje praxe, klíčovým faktorem účinnosti odmašťovacího roztoku nebude ani jeho koncentrace, ale správně zvolený teplotní režim při zpracování.

Aktivace a fosfátování povrchů

Přechodným krokem mezi čištěním cílového povrchu a vytvořením podkladu pro kataforetický nátěr je fosfátování. Na druhé straně bude aktivace kovu působit jako přípravná operace, která se provádí za účelem zlepšení tvorby krystalů v lázni. K tomu se používají nerozpustné sloučeniny, fosforečnan manganatý a soli titanu. Poskytují usazovací efekt na povrchu a přispívají ke zhutnění fosfátuvrstva.

Aktivace tvoří základ ochranného povlaku karoserie vozu, pomáhá zvyšovat přilnavost. Po fosfátování se provádí kontrola povlaku, při které se hodnotí vlastnosti jako celková kyselost, hustota, hmotnost atd. Lze analyzovat i složení roztoku. Standardní sadu komponentů tvoří prvky zinku, fluoridy a další modifikující přísady, které jsou vybírány individuálně.

Co je kataforetický primer?

Hlavní složkou nátěru je bezolovnatá dvousložková hmota, která může být prezentována ve formě pasty nebo emulze. V nejnovějších generacích se takové primery vyznačují ekologickou bezpečností a vysokou penetrační schopností. Pomocí modifikátorů se zlepšují i ukazatele tepelné stability a ochrany před korozními procesy. Kromě toho se během provozu zlepšuje odstraňování rzi bez poškození základny karoserie. Přímo při kataforéze se používají emulze obsahující několik kationtových polymerů. Vytvořená vrstva je elastický film s blokovaným isokyanátem. V kompozici lze také použít pigmentovou pastu na bázi minerálních složek, pojivových aktivních látek a demineralizované kapaliny.

Aplikace základního nátěru

Ochranná struktura se tvoří v lázni, která byla předem naplněna emulzí s pastou včetně nezbytných přísad. Průměrný objem lázně pro kataforetickou metodu ochrany proti korozi je 100 m3 vztaženo napro jedno tělo. Je také povoleno současné zpracování několika vozů. V tomto případě se používají nádoby o objemu 200-300 m3.

K lázni jsou po obvodu připojeny dialyzační cely s kovovými katodovými tyčemi. Jedná se o důležitou součást technologie, díky které je v zásadě zajištěn elektrochemický efekt. Při přivedení napětí se kataforetická nečistota nabije a následně se vytvoří ochranná vrstva o tloušťce až 25-30 mikronů. Pokud jde o parametry nabíjení, síla proudu by měla být od 350 do 700 A při průměrném napětí 400 V. Časově operace trvá 2-3 minuty.

Sušení kovových povrchů

Na rozdíl od jiných rychleschnoucích technologií má v tomto případě polymerační proces také charakter mírného tepelného efektu s hořením. Pro tuto operaci se používají speciální pece, které umožňují provést několik stupňů sušení. V každém stupni je příslušný modul propojen s nezávislým hořákem (obvykle na plynné palivo), který ohřívá vzduch na požadovanou teplotu. Tepelné toky ve směru tělesa jsou dodávány ventilátorovými instalacemi. Každý okruh tepelné expozice navíc obsahuje filtry, které čistí vzduch od nejmenších částic, které mohou poškodit strukturu povlaku. Pokud jde o volbu teplotního režimu, hodně závisí na vlastnostech konkrétního kovu. Pro konstrukci karoserie automobilu je ochrana proti korozi fixována za podmínek polymerace při 180-200 °C. Navíc, pro každou samostatnou část, teplotase mohou lišit v důsledku speciálních senzorů. Speciální přístup je obvykle aplikován na střechu, palubní desku a spodek.

Výhody technologie

Mezi hlavní přednosti této techniky patří vysoká odolnost půdy vůči vnějším negativním vlivům, které vytvářejí podmínky pro vznik koroze. Po odstranění rzi pomocí brusiva požadované frakce v první fázi můžete v budoucnu zapomenout na rizika takového poškození vysokou vlhkostí a expozicí soli. Současně se kataforéza používá nejen jako technologický ochranný nátěr, ale také jako dekorativní, pokud je základní roztok kombinován s práškovou barvou. Mezi další výhody této metody patří vysoká rychlost zpracování, rovnoměrné pokládání vrstvy, vysoká penetrační síla a již zmíněná šetrnost k životnímu prostředí.

Alternativní metody ochrany proti korozi

Nejbližší technologií antikorozní ochrany, kterou lze v zásadě srovnat s kataforézou, je anaforéza. Je to také typ elektrolytického barvení, ale s určitými rozdíly. Zejména anaforetická metoda ochrany proti korozi zajišťuje záporný náboj základního roztoku a cílový povrch je spojen s pozitivním obrysem. Z hlediska kvality potahovacího zařízení to nemá zásadní význam, ale na druhou stranu jsou usnadněny organizační procesy díky eliminaci obligátního uzemňovacího zařízení pro vanu a zásobování dialyzačních cel. Kromě toho požadavky nananášení barvy a sušení naneseného nátěru.

Závěr

Technika kataforézy je složitá a nákladná. Kvalitu výsledku v tomto případě zaručí pouze kompetentní provedení každé fáze zpracování. Sebemenší porušení technologie může způsobit destrukci nanesené zeminy již v prvních měsících provozu vozidla. Ale v jiných případech se kataforetická úprava kovu plně ospravedlňuje jako účinný způsob antikorozní ochrany po mnoho let. Tajemství vzniku pozitivních technických a provozních vlastností po vytvoření povlaku spočívá ve vyvážené kombinaci chemických složek a elektrických vlivů na kovovou strukturu. Nejde zdaleka o inovativní metodu, protože její principy se již dlouho používají k ochraně potrubních sítí před stejnou korozí. Ale ve vztahu k ochraně karoserií lze hovořit o bezprecedentní optimalizaci procesů kataforézy, byť s vysokými organizačními náklady.