EN
Порошкалық бояу қабатының жақсы тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін металлға арналған дайындық протоколдары
Алюминий: оксид қабаттарын реттеу және порошкалық бояу қабатының тұрақты жақсы тұрақтылығын қамтамасыз ету
Алюминий табиғи түрде поралы, біркелкі емес оксид қабатын түзеді, бұл порошкалық бояу қабатының жақсы тұрақтылығын қатты нашарлатады. Тиімді дайындық әдісі органикалық ластануды және оксид қабатының тұрақсыздығын екі жағын да шешуі керек:
- Сілтілі тазартқыштарды пайдаланып, көмірсутектерді алып тастау
- Беттің тұрақсыз оксидтерін еріту және микробұзылуын қамтамасыз ету үшін бақыланатын қышқылдық әсер ету әдісін қолданыңыз (мысалы, азот қышқылы–фтор қышқылы немесе күкірт қышқылы–фторид қоспалары)
- Конверсиялық қабатты жағыңыз — хроматсыз цирконий негізіндегі жүйелер қазір өнеркәсіптік стандарт болып табылады — беттің энергиясын 30–40 дин/см-ге арттыратын тығыз, микрокристалдық барьер түзеді
Барлығы дұрыс жұмыс істеген кезде біз беттер бойынша тұрақты электростатикалық тартылу мен ұнтақтың жылдам ағысын аламыз. Алайда, алдын ала дайындық жасалмаса, әсіресе ылғалдылық деңгейі көтерілген кезде, барлығы тез құлап кетеді. Бұл жағдайларда адгезияның сәтсіздік пайызы 60 пайыздан асады. Конверсиялық қабықшаны дәл реттеу де өте маңызды — оның қалыңдығы 0,5–1,5 микрометр арасында ғана болуы керек. Бұл шектен тыс қалыңдыққа келгенде қиылысу байланысы әлсірейді және коррозияға қарсы қорғаныс уақыт өте келе төмендейді. Бұған өнеркәсіптік стандарттар да қолдау береді — мысалы, AAMA 2604 стандартына қараңыз. Олардың техникалық талаптарына сәйкес, дұрыс алдын ала дайындалған алюминий 2000 сағат тұз шашырату сынағынан кейін (бұл негізінде теңіз жағалауларында немесе өнеркәсіптік аймақтарда болатын жағдай) адгезияның 95 пайызынан асады.
Цинктелген болат: берік адгезия үшін цинктің реакциялығын және пассивтенуін бақылау
Цинкпен қапталған болат цинктің жоғары электрохимиялық белсенділігі мен көлемді, бекімейтін коррозия өнімдерін түзу қабілеті салдарынан ерекше қиындықтар туғызады. Сәтті алдын-ала өңдеу өткізгіштікті бұзбастан беттің тұрақтылығына бағытталған:
- Темірдің дайындалуы кезінде пайда болатын май, қоспалар қалдықтары мен бөлшектерді алып тастау үшін сілтілі тазартуды қолданыңыз
- Цинктің еруін басып, электростатикалық зарядтың берілуін сақтай отырып, хромсыз пассивациялауды (мысалы, үшвалентті хром немесе титан–цирконий гибридтері) қолданыңыз
- Қаптаманың біркелкі реакциялануын қамтамасыз ету үшін және кептіру кезінде «түсуін» (spalling) болдырмау үшін цинкпен қаптау массасын 20–40 г/м² (≈20–40 мг/ft²) шегінде ұстаңыз
Гальванизациялық беттердің өңделмеуі олардың қалыпты табиғи жағдайларда екі күн ішінде ақ шірік деп аталатын, негізінде цинк гидроксиді карбонатын түзуге әкеледі. Бұл порошоктық бояулардың астында көпіршіктер пайда болуына және қабаттардың бір-бірінен ажырауына себепші болады. Жақсы жағы — ASTM B117 стандарттары бойынша жүргізілген сынақтарға сәйкес пассивтендіру өңдеуі цинк иондарының шығуын шамамен 85 пайызға азайтады. Ең жақсы нәтиже алу үшін өндірушілер пассивтендіруді дұрыс күйдіру режимдерімен ұштастыруы керек. Дұрыс пассивтендірілген болат AAMA 2605 талаптарын реде қанағаттандырады және тұз шашыратуына 1000 сағат бойы ұшырағаннан кейін де 95 пайыздан астам тұрақтылықты сақтайды.
Материалдың таңдалуы және оның порошоктық бояумен адгезиялық қасиетіне әсері
Біз қандай материалды қаптағандарымыз қалыңдық қаптауының қаншалықты жабысқақ екеніне әсер етеді. Бұл жерде тек қана қандай химиялық заттар бар деген мәселе емес. Жылу қасиеттері де маңызды, сондай-ақ газдың қаншасы қашып кетеді және материалдың ыстық кезінде тұрақты бола ма, жоқ па. Металл беттерінде ондай оксид қабаттары бар, олар көбінесе газды ұстап алады. Біз металл емес материалдарды қарастырғанда, мысалы пластмасса немесе талшықтармен күшейтілген композиттік бөлшектерді, олар кейде ылғалды ұстауға бейім. Қатты қату процесінде бұл материалдар газдар шығатын кезде пластификатор немесе басқа қоспалар шығарады. Бұл барлық нәрселер болашақта қиындықтарға әкелуі мүмкін. Біз қабаттар арасындағы әлсіз нүктелерді немесе қысым айырмашылықтарын қаптауының ішінде жинақтап аламыз. Содан кейін не болады? Бөртпелер пайда болады, шеттері болуы керек жерінен жығыла бастайды, ең нашар жағдайда, барлық қабаты толықтай кетеді.
Алюминийді мысалға алайық. Оның өңделмеген күйінде ауамен әсерлескеннен кейін қорғаныш оксидті қабаты тез қалыптаса бастайды. Бұл қабат бетке бояулардың жабысуын төмендетеді, ал кейде жаңадан құмдаған немесе химиялық өңделген беттермен салыстырғанда ол көрсеткіш 40%-ға дейін төмендейді. Пластиктерде де осындай мәселе туындайды. ПВХ немесе фталат негізіндегі материалдар қоспалардың бетке миграциялануына байланысты 6–12 ай ішінде бояуларымен проблемаларға ұшырайды. Сонымен қатар әртүрлі металдар қыздырылған кезде әртүрлі тәсілдермен әрекет етеді. Конвекциялық кептіру процесі кезінде жұқа болат парағы өте тез қызады. Бұл қиындық туғызады, себебі тозаң беттің толық қалыптасуынан бұрын гельдене бастауы мүмкін. Ал қалың шойын керісінше істейді: ол жылу сіңіруге өте баяу болады, сондықтан өндірушілер оның барлық көлемінде дұрыс кросс-байланыс қалыптасуы үшін пеште одан да көп уақыт ұстауға мәжбүр болады.
Жақсы адгезияға қол жеткізу үшін алдымен субстраттың бетіне назар аудару керек. Беттік энергия деңгейлері біркелкі болатын материалдарды іздеңіз; олар дин ерітінділерін пайдаланып немесе түйісу бұрыштарын өлшеу арқылы тексерілуі мүмкін. Сонымен қатар, реакцияға түсетін ластанулардан бос субстраттар да маңызды, сонымен қатар жылу олар арқылы порошкті бояу құрамының күйіп қату талаптарына сәйкес жылдамдықпен өтетін субстраттар да маңызды. ISO 20471 сияқты өнеркәсіптік стандарттар бұған қолдау көрсетеді, бірақ тәжірибелік жұмыстар басқа бір нәрсені көрсетеді: уақыт өте келе ең маңыздысы — тек қана дұрыс материалды таңдау емес, сонымен қатар қажетті алдын-ала дайындықты тұрақты жүргізу. Осы қадам бояулардың айлар бойы сызылмай немесе түсіп қалмай тұрақтылығын қамтамасыз етуде барлығын анықтайды.