Фосфатирование — ЭлектроХимия

Главная » Архив библиотека » Прочее » Фосфатирование

Фосфатирование представляет собой процесс обра­ботки металлических изделий растворами кислых фос­форнокислых солей с образованием на поверхности за­щитной солевой пленки из нерастворимых фосфатов.

Свойства и области применения фосфатных покрытий

Фосфатирование представляет собой процесс обра­ботки металлических изделий растворами кислых фос­форнокислых солей с образованием на поверхности за­щитной солевой пленки из нерастворимых фосфатов. Фосфатная пленка выполняет свое основное назначе­ние — защиту от коррозии только в сочетании с лакокрасочными покрытиями или масляной пленкой, что объясняется хорошими адгезионными свойствами, сама по себе она пориста.

Благодаря хорошей адгезии фосфатирование широко применяют для грунтования под лакокрасочные покры­тия в различных областях машиностроения — автомо­бильной, судостроительной, сельскохозяйственной и др. Иногда фосфатированию подвергают различные кре­пежные детали с последующим пропитыванием смазочными веществами, поскольку фосфатирование не приво­дит к изменению размеров.

Фосфатные покрытия не смачиваются расплавленны­ми металлами; это свойство нередко используется в ме­таллургической промышленности и машиностроении. Кроме того, эти покрытия обладают электроизоляцион­ными свойствами, что позволяет применять фосфатированные изделия в электропромышленности и приборо­строении.

Ограничившись этим далеко неполным перечнем об­ластей применения фосфатирования, необходимо доба­вить, что его осуществление не связано с затратой доро­гих материалов, с привлечением квалифицированной рабочей силы и какого-либо сложного оборудования. Особенно ценным является способность фосфатной плен­ки заменять роль грунта под лакокрасочные покрытия. Все это делает процесс относительно дешевым и объяс­няет его широкое распространение.

Фосфатировапие осуществляется методом погруже­ния в раствор кислых солей фосфорнокислого железа и марганца, иногда цинка. Соль эта известна под назва­нием МАЖЕФ (марганец, железо, фосфор). Ниже при­водится примерный состав соли МАЖЕФ, %:

Водный раствор этой соли подвергается гидролизу

Me (Η2ΡΟ4)2 <> Me HРО4 + Η3ΡΟ4

При нагревании до температуры кипения гидролиз идет дальше

5Ме(Н2РО4)2 <> 2МеНРО4 + Ме3(РО4)2 + 6Η3ΡΟ4

Как известно, при взаимодействии железа с фосфор­ной кислотой образуются одно-, двух- и трехзамещенные фосфаты и выделяется водород:

Fe + 2h4PO4 >> Fe(h3PO4)2 + Η2,

Fe + Fe(h3PO4)2 >> 2FeHPO4 +Η2,

Fe + 2FeHPO4 >> Fe3(PO4)2 + h3.

Параллельно может идти диссоциация

3Fe(h3PO4)2 <> Fe3(PO4)2 + 4Η3ΡΟ4.

Однозамещепные фосфаты хорошо растворимы в воде, двухзамещепные трудно растворяются, а трехзамещенные практически не растворяются. 

Последние два сое­динения и являются основой фосфатной пленки, форми­рующейся на поверхности обрабатываемых изделий. Для предотвращения диссоциации однозамещенного фосфата и выпадения нерастворимого трифосфата раст­вор должен содержать свободную фосфорную кислоту. При погружении в раствор железо взаимодействует с фосфорной кислотой и концентрация ее у поверхности металла уменьшается, равновесие реакции нарушается и на металле выделяется осадок двух- и трехзамещенных фосфатов. Образовавшаяся при диссоциации моно­фосфата фосфорная кислота восстанавливает кислот­ность раствора у поверхности металла, что создает усло­вия для дальнейшего протекания процесса. По мере рос­та фосфатного слоя поверхность металла изолируется от воздействия раствора, скорость фосфатирования через некоторое время уменьшается и процесс заканчивается, что заметно по прекращению выделения пузырьков во­дорода.

Процесс фосфатирования протекает особенно эффек­тивно при температуре 90—100° С. Ускорение процесса достигается при введении азотнокислых или азотистокислых солей, являющихся деполяризаторами; при этом резко сокращается доля процесса, протекающего с вы­делением водорода.

Защитная способность фосфатных пленок, полученных в присутствии ускорителей (так называемых уско­ренным фосфатированием), ниже, чем пленок, получен­ных без ускорителей. Поэтому ускоренное фосфатирова­ние преимущественно применяют для создания (замены) грунта под лакокрасочные покрытия, или для полу­чения электроизоляционных фосфатных пленок.

Холодное фосфатирование можно осуществлять пу­тем увеличения концентрации свободной фосфорной кис­лоты и введения солей азотной, азотистой и плавиковой кислот.

Толщина фосфатных пленок зависит от режима и состава раствора, а также от способа подготовки по­верхности обрабатываемых изделий. На полированной стали в обычных растворах образуются мелкокристаллические пленки толщиной 2—4 мкм. При крупнокри­сталлическом строении обеспечивается более продолжи­тельный доступ раствора к металлу и формируются пленки толщиной 10—15 мкм, а иногда и больше. В растворах для холодного фосфатирования получаются пленки толщиной до 6 мкм. Размер фосфатируемых из­делий меняется незначительно по той причине, что на­ряду с ростом пленки размеры несколько уменьшаются в результате травления в фосфорной кислоте и в кислых фосфорнокислых солях.

Чаще и с лучшим эффектом фосфатируются изделия из углеродистой и малолегированной стали и чугуна. Высоколегированные стали фосфатируются с трудом, цветные металлы фосфатируются сравнительно редко.

Химическое фосфатирование углеродистой стали

В ванну загружают соль МАЖЕФ из расчета 32— 35 г/л, заливают водой и, периодически помешивая, кипятят в течение 15—20 мин. Затем нагрев прекраща­ют, определяют и корректируют кислотность раствора. Некоторый избыток препарата берут потому, что в про­цессе кипячения часть его разлагается. Общую кислот­ность раствора определяют титрованием по фенолфта­леину. На титрование 10 мл раствора должно пойти 28—30 мл децинормального раствора NaOH. Свободную кислотность определяют в присутствии индикатора ме­тилоранжа. На титрование 10 мл пробы должно пойти 3—4 мл децинормального раствора NaOH. Количество щелочи, пошедшей на титрование, условно выражают в точках. Общая кислотность фосфатирующего раство­ра должна соответствовать 28—30 точкам, а свободная кислотность 3—4 точкам. Отношение общей кислотности к свободной составляет 7—10. Фосфатирование произво­дят при температуре 97—98° С. Продолжительность про­цесса в зависимости от состава обрабатываемого мате­риала и способа подготовки его поверхности составляет 60—120 мин. Окончание процесса определяют по прекращению выделения пузырьков водорода, после чего изделия дополнительно выдерживают в ванне в течение 10—15 мин для кристаллизации пленки.

Расход препарата МАЖЕФ на фосфатирование 1 м2 поверхности металла составляет 120—140 г. Как было указано, в этом растворе не удается получать фосфатные пленки нужного качества при наличии в стали (в значительных количествах) таких легирующих ком­понентов, как хром, медь, вольфрам, кремний и ванадий, Корректирование ванны осуществляют по показани­ям кислотности. При повышенной кислотности ванну разбавляют водой, при пониженной общей кислотности в ванну вводят соль МАЖЕФ.

Количество соли МАЖЕФ, которое необходимо до­бавить в ванну для получения общей кислотности, равной 30 точкам, определяют по формуле

где V — объем раствора в ванне, л;

n — число точек фосфатирующего раствора по ана­лизу. 

После добавления в ванну соли МАЖЕФ раствор кипятят в течение 20—30 мин, а затем понижают температуру до 96—98° С и продолжают фосфатировать. Повышенное содержание свободной кислоты уменьшают, добавляя в раствор углекислый марганец.

Вредно сказывается наличие в растворе примесей алюминия, мышьяка, свинца, сульфитов и хлоридов. Ионы хлора допускаются лишь в следах, ионы SO3(2-) не свыше 0,3%. При содержании в растворе 0,066—0,1 г/л Α12Ο3 продолжительность фосфатирования увеличивает­ся, пленки получаются неоднородными, с пониженной стойкостью против коррозии. Отрицательно сказывается на качестве фосфатных пленок наличие в растворе 0,03 г/л свинца; 0,05% мышьяка приводят к появлению на пленке красноватых пленок. При наличии таких при­месей раствор необходимо заменить.

Недоброкачественные фосфатные пленки могут быть удалены в 10—15%-ном растворе соляной кислоты или в 15—20%-ном горячем растворе NaOH. При повтор­ном фосфатировании получаются более крупнокристал­лические пленки с пониженной защитной способностью.

Ускоренное фосфатирование

Для фосфатировання с целью защиты от коррозии низколегированных и электротехнических сталей рекомендуют растворы следующих составов, г/л:

В обоих растворах продолжительность фосфатирования 10—20 мин при температуре 96—98° С для раствора 1 и 55—65° С для раствора 2.

Фосфатирование без специальной очистки поверхно­сти изделий можно осуществлять путем введения в рас­твор оксалата цинка, который удаляет ржавчину в про­цессе формирования фосфатной пленки.  

Раствор содержит:

• 33—35 г/л монофосфата цинка,
• 49—53 г/л азотнокислого цинка,
• 13—14 г/л фосфорной кислоты,
• 0,1 г/л оксалата цинка.

Общая кислотность 65—80 точек, свободная кислотность 12-—15 точек, температура раст­вора 92—98° С, продолжительность обработки 15—40 мин.

Оксалат цинка готовят исходя из азотнокислого цинка и щавелевокислого натрия. При смешивании раст­воров этих солей выпадает осадок щавелевокислого цин­ка, который отфильтровывают, сушат и затем применя­ют для приготовления фосфатирующего раствора.

Ускоренное фосфатирование стали в растворах цин­ковых солей дает пленки с лучшей защитной способ­ностью, чем фосфатирование в растворах соли МАЖЕФ. 

Такой раствор содержит:

• 35—37 г/л монофосфата цинка,
• 52—54 г/л азотнокислого цинка,
• 15—16 г/л фосфорной кислоты.

Общая кислотность составляет 60—75 точек, свободная кислотность 12—15 точек. Температура рас­твора 85—95° С, продолжительность фосфатирования 15— 20 мин. 

В процессе работы раствор корректируют, до­бавляя концентрат, содержащий 470—500 г/л азотнокис­лого цинка, 460—480 г/л монофосфата цинка, 170— 180 г/л фосфорной кислоты и воды до общего объема 1 л.

Черные фосфатные пленки с улучшенными защитны­ми свойствами получают последовательной обработкой деталей в двух растворах. Первый раствор содержит 1 г/л кальцинированной соды, 23 г/л фосфорнокислого закисного железа, 8 г/л окиси цинка, 32 г/л ортофосфорной кислоты. Общая кислотность не менее 56 точек, свободная 8—14 точек. Температура раствора 92—97° С, продолжительность фосфатирования 10 мин. После про­мывки в указанном растворе и в воде детали погружают на 5 мин в 9%-ный раствор калиевого хромпика при 80—95° С. Снова промывают, обрабатывают в мылыно-содовом растворе, промывают в горячей воде и погру­жают в ванну для второго фосфатирования. Этот рас­твор содержит 150 г/л азотнокислого цинка, 30 г/л соли МАЖЕФ, 3 г/л углекислой соды. Общая кислотность не менее 80 точек, свободная кислотность 1,5—3,5 точек. Температура раствора 50—60° С, продолжительность обработки 10—15 мин. После второго фосфатирования детали погружают на 2—3 мин в горячий мыльно-содо­вый раствор, затем пленку сушат и пропитывают мине­ральным маслом.

Холодное фосфатирование

При температуре 20-40° С и определенном режиме можно фосфатировать в растворах следующих составов, г/л:

Для приготовления раствора 1 в ванну загружают необ­ходимое количество соли МАЖЕФ и после кипячения и отстаивания добавляют азотнокислый цинк и фтористый натрий. Для повышения кислотности раствора на одну точку добавляют 1—1,5 г соли МАЖЕФ, 2—3 г азотно­кислого цинка и 0,02—0,03 г фтористого натрия.

Для приготовления раствора 2 используют концент­рат, содержащий 75—80 г/л монофосфата цинка, 700—750 г/л азотнокислого цинка, 150—160 г/л фосфорной кислоты, 37—40 г/л кальцинированной соды и воды д0 объема 1 л. Для получения 100 л рабочего раствора к 85 л воды добавляют при перемешивании 12 л концент­рата 1,6 л раствора едкого натра (280—300 г/л), после чего вводят недостающее до 100 л количество воды и 30—40 г азотисто-кислого натрия. Если pΗ приготовлен­ной ванны ниже требуемого значения, добавляют раст­вор едкого натра.

Технология фосфатирования

Лучшим методом подготовки поверхности к фосфатированию является гидроабразивная обработка. Не рекомендуется обезжиривание изделий в щелочных растворах и еще в меньшей степени травление в кисло­тах. Не обработанная абразивами поверхность при про­чих равных условиях имеет фосфатную пленку с пони­женной коррозионной стойкостью. 

Фосфатирующие ра­створы рекомендуется готовить на конденсате или умяг­ченной воде. Крупные стальные детали загружают в ванну на стальных подвесках, мелкие — в перфориро­ванных корзинах или на сетках. Для повышения стой­кости стальных деталей против коррозии их обрабаты­вают в течение 5—15 мин в 5—10%-ном растворе бихромата калия или натрия при температуре 70—80° С Повышение защитной способности дает гидрофобизация фосфатных пленок; фосфатированные детали погружают на 5—7 мин в 10%-ный раствор гидрофобизирую-щей кремнеорганической жидкости ГКЖ-94 в бензине Б-70, после чего выдерживают их на воздухе до испаре­ния следов бензина, а затем сушат при ПО—100°С в течение 40—50 мин. Гидрофобизированные фосфатные пленки не смачиваются водой и по стойкости против коррозии не уступают лакокрасочным покрытиям.

технология процесса, виды и преимущества

Фосфатирование используется для стальных изделий, не требующих декоративного вида, и заключается в обработке последних специальным химическим составом (соль Мажеф), в результате которой на поверхности стали образуется фосфатная пленка (фосфат железа) с высокими защитными свойствами.

1. Зачем и как применяется

Фосфатирование применяется для низколегированных и углеродистых сталей, чугуна, алюминия, цинка, кадмия и сплавов на основе меди. На высоколегированных марках сплавов защитный слой не отличается высоким качеством.

В зависимости от качества подготовки поверхности детали пленка может иметь разную кристаллическую структуру. Наиболее высокими защитными свойствами обладают мелкокристаллические пленки. Фосфатная пленка очень хорошо связана с основным защищаемым металлом (на молекулярном уровне), обладает отличной адгезией лакокрасочных и других покрытий (хорошо окрашивается), имеет высокую маслоемкость.

Фосфатная пленка не только предотвращает коррозию металла, но и является отличной грунтовкой под лакокрасочное покрытие. Она часто используется в автомобильной промышленности, поскольку не только улучшает адгезию краски к металлу, но и значительно замедляет коррозию под покрытием в случае повреждения краски.

Первые результаты исследований по фосфатированию металлов были проведены Дж. Р. Эвансом. Акимов Г.В. заложил основы метода ускоренного фосфатирования черных металлов. При пропитке (заполнении пор) фосфатных покрытий автор впервые предложил использовать растворы хромовой кислоты.

2. Получаемые характеристики: преимущества и недостатки

Толщина фосфатной пленки варьируется от 2-15 до 40-50 мкм, в зависимости от типа химической обработки, способа подготовки покрываемой поверхности, состава раствора и режима фосфатирования.

Прочность сцепления фосфатной пленки со сталью очень высока. Если обработанный фосфатами стальной лист согнуть, то фосфатное покрытие потрескается или разрушится при изгибе, но не отслоится, и дальнейшая коррозия не проникнет под покрытие.

Пластинчатые кристаллы фосфата создают развитую микропористую структуру фосфатной пленки. Поэтому фосфатная пленка хорошо впитывает и удерживает различные лаки, краски и смазки. Пленка обладает высокими электроизоляционными свойствами. Пробивное напряжение до 1000 В может быть дополнительно увеличено путем пропитки специальными изолирующими лаками. Термостойкость и электроизоляционные свойства сохраняются до 825-875 K.

Фосфатные пленки имеют высокоразвитую шероховатую поверхность и являются хорошей грунтовкой для лакокрасочных покрытий. Основными недостатками фосфатных пленок являются их низкая прочность и плохая эластичность.

Цвет фосфатных покрытий варьируется от светло-серого до темно-серого (почти черного). Светло-серые фосфатные пленки встречаются на цветных металлах и мягких сталях, которые подвергались пескоструйной обработке в жидкостях с повышенной кислотностью.

3. Виды фосфатирования

3.1 Химическое фосфатирование

Эта процедура применяется к металлам с непрочной структурой. К ним относятся: алюминий, низколегированная сталь, а также магний и цинк. Подтипом химического фосфатирования является аморфное фосфатирование. В этом процессе используются фосфаты железа.

3.2 Ускоренное фосфатирование

При использовании в растворах, содержащих нитраты, введение 50-70 г/л нитрата цинка в раствор с мажефом и повышенной кислотностью позволяет сократить время обработки до 10-20 минут. Такое решение позволяет наносить покрытие на критически важные компоненты, например, пружины с диаметром проволоки 0,5 мм.

3.3 Черное фосфатирование

Этот процесс используется для декоративной обработки металлических изделий. При этом на поверхности образуется черная пленка. Плотность этой пленки достаточна для придания дополнительной прочности любому изделию.

3.4 Цинковое фосфатирование

Используется для фосфатирования цинка и других сплавов на основе цинка. Были разработаны и оптимизированы два раствора: цинксодержащий и безцинковый. Цинковое фосфатирование дает наилучший защитный эффект, но стоит дороже остальных технологий.

3.5 Холодное фосфатирование

Более экономичный метод, так как раствор сохраняется в течение более длительного времени и нет дополнительных требований к безопасности (усиление местной вентиляции, покрытие ванн и т.д). Этот метод используется для нанесения покрытия методом распыления, а также для устранения дефектов и восстановления покрытия в условиях ремонта и эксплуатации.

3.6 Фосфатирование в нагретых растворах

Чаще используется в промышленности. Например, покрытия, содержащие соли железа и марганца, могут быть изготовлены из раствора с содержанием 20-40 г/л препарата мажеф, без перемешивания при температуре 92-98°С в течение одного часа.

3.7 Нормальное фосфатирование

Наилучший результат фосфатирования дает раствор, содержащий 30 – 33 г/л препарата Мажеф. Температура – 97-98°С. При более высоких температурах образуется много шлама, а при более низких – покрытие имеет кристаллическую структуру.

Длительность процесса нормального фосфатирования: время выделения водорода + выдержка около 5-10 минут.

3.8 Электрохимическое фосфатирование

Электрохимическое фосфатирование может осуществляться с использованием переменного или постоянного тока. Полученная под воздействием тока пленка используется в качестве грунтовки для покраски.

При фосфатировании с переменным током в качестве электролита используются растворы мажефа, а также растворы, применяемые при ускоренном фосфатировании. Напряжение, подаваемое на стержни ванны, составляет 15-20 В. Электродами являются обрабатываемые заготовки.

4. Дополнительная обработка

Дополнительная обработка повышает защитные свойства фосфатных пленок. Такая обработка производится в растворах хрома, промасливанием, гидрофобизированием или окраской. Промасливание обычно производится веретенным или авиационным маслом при температуре 100-110°С, при этом существенно повышаются антикоррозионные и антифрикционные свойства детали. Гидрофобизирование заключается в создании дополнительно на поверхности деталей тонкой водоотталкивающей (гидрофобной) пленки.

2.2 Фосфатирование металлов

Фосфатирование используют для дополнительной защиты от коррозии, улучшения твердости, износостойкости, на черных и цветных металлах. Суть процесса фосфатирования состоит в создании на поверхности защищаемого изделия слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца.

Фосфатированию подвергаются: чугун, низколегированные, углеродистые стали, кадмий, цинк, медь, сплавы меди, алюминий. Фосфатированию плохо поддаются высоколегированные стали.

Фосфатная пленка не боится органических масел, смазочных, горячих материалов, толуола, бензола, всех газов, кроме сероводорода.

Под воздействием щелочей, кислот, пресной, морской воды, аммиака, водяного пара покрытие довольно быстро разрушается. Непродолжительный срок службы покрытия также связан с его низкой эластичностью и прочностью.

Процесс фосфатирования нашел широкое применение в автомобильной промышленности. Фосфатная пленка – наилучший грунт.

Толщина фосфатного слоя составляет от 2 – 8 до 40 — 50 мкм (зависит от режима фосфатирования, подготовки поверхности, состава раствора для фосфатирования). Толщина покрытия связана с его структурой. Мелкокристаллические защитные слои имеют меньшую толщину (1 – 5 мкм) и обладают более выраженной защитной способностью. В связи с этим их намного чаще используют. Получают такие покрытия из цинкфосфатных растворов, которые содержат ускорители (окисляющие элементы). Мелкокристаллические слои не используются в качестве самостоятельных защитных. После получения такого слоя поверхность подвергают дополнительной обработке лакокрасочными материалами.

Крупнокристаллические фосфатные слои более толстые, получают их из марганцевофосфатных растворов. После промасливания могут служить самостоятельными покрытиями.

Кристаллы фосфатов имеют пластинчатую структуру, благодаря чему пленка отлично впитывает различные пропитки, лаки, удерживая их в себе.

Фосфатное покрытие состоит из двух слоев. Первый, плотно прилегающий к поверхности слой, плотно связан с металлом, незначительной толщины, имеет пористую структуру, а также гладкий и достаточно эластичный. Он состоит, в большей части, с монофосфатов железа. Второй слой (наружный) – состоит из монофосфатов марганца, вторичных и третичных фосфатов. Он более хрупкий, кристаллический. Характеристиками именно наружного слоя обуславливается ценность фосфатных пленок.

Цвет фосфатного покрытия колеблется от светло-серого до темно серого (почти черного). Светло-серые фосфатные пленки образуются на цветных металлах и малоуглеродистых сталях. Предварительно подвергшихся пескоструйной обработке поверхностях, в растворах повышенной кислотности.

Если чугунное (либо из высоколегированной стали) изделие предварительно подвергалось травлению, и концентрация ортофосфорной кислоты больше обычного — фосфатный слой получается более темного оттенка. Фосфатное покрытие зеленоватого оттенка образуется на поверхности стали, содержащей никель и хром.

Фосфатное покрытие не подвергается воздействию кислорода воздуха, смазок, масел, керосина, не смачивается расплавленными металлами. Фосфатный слой может выдержать непродолжительное влияние температуры около 500 °С. Наибольшая минусовая температура, при которой не разрушается покрытие -75 °С.

Фосфатное покрытие отличается высоким электросопротивлением, может выдержать напряжение до 500 В. Чтоб повысить пробивное напряжение готового фосфатного покрытия (до 1000 В) – его дополнительно пропитывают бакелитовыми либо масляными лаками. Фосфатное покрытие по твердости мягче стали, но более твердое, чем латунь или медь.

Подготовка поверхности перед операцией фосфатирования играет важную роль, т.к. от ее способа и качества во многом зависят свойства полученного покрытия, а именно – структура, адгезионная способность, толщина, цвет фосфатной пленки.

При фосфатировании заранее протравленной поверхности (с использованием HCl, h3SO4, h4PO4) образуются крупнокристаллические, рыхлые фосфатные слои, толщиной до 40 – 50 мкм. Они обладают достаточно низкими защитными свойствами, поэтому для улучшения качества пленки деталь промывают в 3 – 5 % растворе кальцинированной соды, а далее в воде и затем только фосфатируют. Или же в 1 – 2 % растворе хозяйственного мыла и 5 – 8 % растворе кальцинированной соды при температуре 55 – 60 °С.

Мелкокристаллические, тонкие (толщиной от 5 до 10 мкм) пленки образуются на поверхностях, обработанных пескоструйным методом с последующим обезжириваниям (с использованием органических растворителей или же химическим способом), также механически обработанные кругом, и т.п. Такие фосфатные пленки отличаются хорошей адгезией к поверхности и высокими защитными свойствами.

Труднорастворимые фосфаты железа – основная составляющая часть фосфатных покрытий. Их качество определяется свободной и основной кислотностью раствора, природой катионов металла, концентрацией монофосфатов.

При введении в раствор для фосфатирования окислительных анионов (например, ClO₃, NO₂, NO₃) процесс формирования защитной пленки значительно ускоряется.

При фосфатировании на поверхности металла наблюдается два основных процесса – осаждение фосфатов и растворение основного металла.

Фосфатирование черных металлов. Сегодня самое широкое применение получил препарат для фосфатирования «Мажеф». Выпускается в виде серой массы, расфасованной по бочкам или ящикам. Отличается характерным кисловатым запахом. Название препарата произошло от первых букв его составных частей: марганец, железо, фосфорная кислота.

Фосфатная пленка при использовании данного препарата обладает хорошими защитными свойствами.

Процесс получения фосфатной пленки с использованием данного препарата имеет свои недостатки: высокие температуры, узкий рабочий интервал температур, длительность операции, наводораживание стали (из-за сильного выделения водорода). Чтоб снизить наводораживание уменьшают длительность процесса.

Фосфатирование может быть электрохимическим и химическим.

Химическое фосфатирование черных металлов, в свою очередь, подразделяется на холодное, нормальное и ускоренное.

Холодное фосфатирование проводится без подогрева рабочих растворов. Фосфатное покрытие получается довольно тонким и используется в качестве основы под покраску. В основу растворов для холодного фосфатирования входят препарат Мажеф и однозамещенный фосфат цинка (Zn(H₂PO₄)₂). NaNO₂ и NaF играют роль активаторов процесса.

Составы для холодного фосфатирования:

Состав №1 , г/л:

пр. Мажеф 25 – 30

Zn(NO₃)₂•6H₂O 35 – 40

NaF 5 – 10

длительность обработки 40 минут;

Состав №2, г/л:

Zn(H₂PO₄)₂ -60 – 70

Zn(NO₃)₂•6H₂O -80 – 100

NaNO₂ -0,3 – 1.0

продолжительность обработки 15 – 25 мин.;

Состав №3, г/л:

Zn(H₂PO₄)₂ — 100

NaF — 6

NaNO₂ — 2

длительность обработки 30 — 40 минут;

Состав №4, г/л:

ZnO — 18 – 21

H₃PO₄ — 80 – 85

NaNO₂ — 1 — 2

продолжительность обработки 15 – 20 минут.

Если температуру раствора увеличить – можно получить мелкокристаллическое покрытие.

Растворы для холодного фосфатирования довольно быстро гидролизуются (при контакте составных веществ с водой разлагаются основные молекулы и образуются новые соединения), увеличивается свободная кислотность раствора. Это отрицательно сказывается на качестве фосфатного покрытия, т.к. слой получается пористый и с низкими защитными характеристиками. Поэтому холодное фосфатирование используется довольно редко.

Нормальное фосфатирование. Препарат Мажеф, используемый также и при нормальном фосфатировании, имеет химический состав: 2,4 – 2,5 % Fe, 14 % Mn, 46 – 52 % фосфатов, 1 % SO42-, доли процентов ионов хлора и CaO, 1 – 2 % H₂O.

Однозамещенные соли ортофосфорной кислоты, марганца, железа (MnHPO4, Fe(H₂PO₄)₂, Mn(H₂PO₄)₂) и являются основой препарата.

Наилучший результат фосфатирования дает раствор, содержащий 30 – 33 г/л препарата Мажеф. Температура – 97 – 98 °С. Если вести процесс при более высоких температурах – образуется много шлама, а при более низких – покрытие имеет кристаллическую структуру.

Длительность процесса нормального фосфатирования: время выделения водорода + выдержка около 5 – 10 минут. Кислотность раствора (общая) должна составлять около 30 точек, свободная 3 – 4 точки. (Точка – мера общей и свободной кислотности раствора. Одна точка показывает количество мм 0,2 н. раствора щелочи, израсходованного на процесс титрования 10 мл фосфатного раствора).

Если свободная кислотность превышает указанное значение – ухудшаются свойства фосфатного слоя, а сам процесс затягивается по времени. При уменьшении – полученные пленки слишком тонкие и незащитные.

При повышении концентрации препарата Мажеф до 100 – 200 г/л получают более толстые фосфатные слои с повышенными защитными свойствами и мелкокристаллической структуры. С повышением концентрации немного уменьшают температуру рабочего р-ра (до 80 – 85 °С).

При фосфатировании высоколегированных сталей количество препарата Мажеф составляет около 30 – 32 г/л. Дополнительно вводят 10 – 12 % BaCl2 для улучшения качества фосфатного слоя. Изделие выдерживают в рабочем растворе 45 – 60 минут при температуре около 100 °С.

Ускоренное фосфатирование получило довольно широкое промышленное применение, т.к. процесс ведется быстрее, чем при нормальном, и имеет свои преимущества.

Длительность процесса ускоренного фосфатирования (с использованием препарата Мажеф) составляет 8 – 15 минут. Рабочий раствор подогревают до температуры 45 – 65 °С (или же 92 – 96 °С, если использовать электролит №2). Дополнительно вводят окислители (NaF, Zn(NO₃)₂ и др.), благодаря которым ускоряется процесс фосфатирования, выделяется намного меньше водорода и окисляется Fe²⁺ до Fe^3+.

Растворы для ускоренного фосфатирования с применением препарата Мажеф:

Раствор №1, г/л:

препарата Мажеф 30 – 40,

Zn(NO₃)₂•6H₂O 50 – 65 г/л,

NaF — 2 – 5 г/л;

Раствор №2, г/л:

препарат Мажеф — 30 – 40 г/л

Zn(NO₃)₂•6H₂O — 50 – 70 г/л

NaNO₃ — 4 – 5 г/л

H₃PO₄ — 0,1 – 1,0 г/л.

После ускоренного фосфатирования изделия обрабатывают раствором бихромата калия, а далее – сушат.

Пленки, полученные при ускоренном фосфатировании, небольшой толщины и не отличаются высокими защитными свойствами, поэтому их используют как основу (грунт) для лакокрасочных покрытий.

Ускоренное фосфатирование может проводится и с использованием других растворов, например, цинкофосфатных (основа – первичный фосфат цинка).

Составы для ускоренного фосфатирования с применением цинкофосфатных растворов:

Состав №1, г/л:

Zn(H₂PO₄)₂ — 8 – 12

Zn(NO₃)₂•6H₂O — 10 – 20 г/л

Ba(NO₃)₂ — 30 – 40

температура 75 – 85 °С,

продолжительность 3 — 10 минут;

Состав №2, г/л:

Zn(H₂PO₄)₂ — 28 – 36

Zn(NO₃)₂•6H₂O — 42 – 58

H₃PO₄ — 9,5 – 15,0

температура 85 – 95 °С,

продолжительность 10 – 25 минут.

Покрытия, полученные в вышеописанных электролитах, состоят с Zn₃(PO₄)₂•4H₂O и Zn₂Fe(PO₄)2•4H₂O. Большая часть фосфатов образуется на поверхности в первые минуты процесса, когда скорость нарастания фосфатов превышает скорость их растворения. При одинаковых значениях этих скоростей рост фосфатной пленки прекращается.

Ускоренное фосфатирование можно проводить как погружением в ванну с раствором, так и распылением состава на поверхность.

Для струйного ускоренного фосфатирования часто используют раствор на основе препарата Мажеф следующего состава г/л:

Мажеф 30 – 60

Zn(NO₃)₂•6H₂O — 50 – 70

NaNO₂ — 2 – 4

Температура раствора — 15 – 25 °С,

рН 2,6 – 3,2.

Широко используются концентраты для фосфатирования стали (на основе первичных фосфатов), такие, как КФЭ-1, КФЭ-2, КФ-1, КФ-3.

Чтоб улучшить структуру покрытия в основной р-вор вводят оксалаты цинка (до 0,1 г/л). При фосфатировании в таком растворе с поверхности изделия удаляется ржавчина.

Частным случаем химического — является черное фосфатирование. Используется в оптическом приборостроении. Фосфатная пленка черного цвета более привлекательна на вид и более коррозионноустойчива, чем полученные другими способами. Процесс черного фосфатирования состоит с двух частей. Сначала, предварительным фосфатированием, получают черную пленку. Далее, при фосфатном пассивировании, заполняются поры начального слоя.

Электрохимическое фосфатирование проводят в растворах схожего состава, но с использованием постоянного либо переменного тока. Это позволяет повысить производительность процесса.

Детали развешивают на катодных штангах, анодами служат пластины (цинк или углеродистая сталь, зависит от состава электролита). Плотность тока – от 0,3 до 3 А/дм2. Продолжительность процесса – от 5 до 20 мин.

Полученные пленки используются в качестве подслоя для лакокрасочного покрытия.

Недостаток электрохимического фосфатирования – низкая рассеивающая способность электролита. Вследствии, на деталях сложной формы фосфатное покрытие ложится неравномерно.

Фосфатирование цветных металлов. Фосфатированию часто подвергают многие цветные металлы. Чаще всего это цинк, магний, алюминий, кадмий, никель, титан.

Фосфатирование титана проводят для повышения его износостойкости, антифрикционных свойств. Процесс ведется при температуре 98 – 99 °С около 10 – 30 минут. Применяемый состав: 10 – 100 г/л ортофосфорной кислоты и такое же количество фторидов (NaF, NH₄F или KF).

Для кадмия, алюминия, цинка и большинства цветных металлов фосфатная пленка используется в качестве основы перед нанесением лакокрасочного покрытия.

Алюминий фосфатируют в растворах ортофосфорной кислоты с содержанием CrO₃ и NaF или HF. Пленки имеют голубовато-зеленый цвет, поэтому процесс получил название «голубое фосфатирование». Получившийся фосфатный слой тонкий (около 3 мкм), гладкий, аморфный, не отличается высокими защитными свойствами (имеет низкие прочностные характеристики).

Состав покрытия таков:

CrPO₄ — 50 – 55%

AlPO₄ — 17 – 23%

После промывки в холодной воде и сушки при температуре ниже 60 °С фосфатная пленка становится более прочной, может выдержать температуру до 300 °С. Если готовое фосфатное покрытие на протяжении 10 минут обрабатывать в 10 % растворе K₂Cr₂O₇(при температуре 75 – 80 °С) – его коррозионная стойкость значительно увеличится.

Для фосфатирования кадмия, цинка применяют универсальный цинк-фосфатный раствор. Для получения фосфатной пленки на цинке можно использовать раствор на основе композиции Ликонда Ф1А, обработка ведется при температуре 19 – 40 °С на протяжении 5 – 10 минут. В итоге – на поверхности цинка образуется мелкокристаллическая серо-дымчатая фосфатная пленка с высокими защитными свойствами (лучше, чем при хроматировании).

Никель (его сплавы) фосфатируют только матовый, на блестящем покрытие почти не осаждается.

Рекомендованный состав раствора, г/л:

H₃PO₄ — 15

NaF — 13

Zn(NO₃)₂ — 200

Длительность обработки – 35 – 45 минут при температуре 25 – 35 °С. рН раствора около 2,0.

Фосфатные пленки не обладают достаточными защитными свойствами из-за своей пористой структуры, поэтому после получения их еще дополнительно обрабатывают. Для этого применяют пассивирующие растворы K₂Cr₂O₇ (калия дихромат) либо Na₂Cr₂O₇ (натрия дихромат). Процесс ведется при температуре 70 – 80 °С. Пассивирование фосфатных пленок возможно в двух составах: 80 – 100 г/л хромата и 3 – 5 г/л. Для первого раствора время выдержки составляет 10 – 20 минут, и дополнительная промывка до сушки. Для второго – 1 – 3 минуты, после фосфатирования изделие сушат без предварительной промывки.

После проведения операции пассивирования готовые изделия пропитывают минеральным маслом (горячим), а далее гидрофобизируют (3 – 5 мин). Для гидрофобизации применяют 10 % раствор в бензине кремнийорганической жидкости ГФЖ-94.

Если деталь предназначена для холодной деформации – ее промывают и обрабатывают около 3 – 5 минут при 60 – 70 °С в мыльном растворе (70 – 100 г/л хозяйственного мыла).

Процесс фосфатирования — Часто задаваемые вопросы | ИНЖЕНЕРНЫЙ ОБЗОР | Производство | Журнал и портал промышленного сектора | Индийская промышленная информация | Новости обрабатывающей промышленности

от технической группы Gala Precision

В. Что такое процесс фосфатирования?

Фосфатирование представляет собой процесс преобразования стальной поверхности в фосфат железа. Это в основном используется в качестве метода предварительной обработки в сочетании с другим методом защиты от коррозии. Слой фосфатного покрытия обычно включает кристаллы железа, цинка или марганца.

Фосфатирование – это химический процесс обработки поверхности стали, при котором на основном материале образуются малорастворимые металлофосфатные слои. Создаваемые слои являются пористыми, абсорбирующими и подходят в качестве конверсионного слоя для последующего порошкового покрытия без дополнительной обработки.

В. Зачем проводится фосфатирование?

Процесс фосфатирования используется для предварительной обработки перед нанесением покрытия или окраски, повышения защиты от коррозии и улучшения фрикционных свойств скользящих компонентов. Металлическое покрытие предлагает покрытие как из фосфата цинка, так и из фосфата марганца. Покрытие из фосфата марганца применяется, когда требуются износостойкость и антикоррозийные свойства. Фосфат марганца также обладает способностью удерживать масло, что дополнительно улучшает антифрикционные свойства и придает коррозионную стойкость деталям с покрытием. Цинковое и марганцевое покрытия используются для облегчения износа компонентов, подверженных износу, и предотвращения истирания. Большинство фосфатных покрытий служат в качестве подготовки поверхности к дальнейшему покрытию и/или покраске, и эту функцию они эффективно выполняют с превосходной адгезией и электрической изоляцией.

В. Почему перед порошковым покрытием выполняется фосфатирование?

Процесс фосфатирования алюминиевых и стальных деталей обычно указывается как конверсионное покрытие, поскольку этот процесс включает удаление металла как часть реакции. Однако это не похоже на анодирование или чернение в том смысле, что фосфатное покрытие на самом деле является реакцией осаждения.

В. Сколько существует типов фосфатирования?

3 вида фосфатирования. Фосфатирование — это конверсионное покрытие, наносимое на детали из стали и железа. В своей основной форме процесс включает погружение компонента в разбавленный раствор, который превращает поверхность металла в слой микроскопических кристаллов фосфата.

В. Как фосфат предотвращает коррозию?

Коррозионная стойкость и устойчивость к моющим средствам также выше по сравнению с фосфатом цинка. Внешний вид серый. Фосфат марганца: используется в основном на трущихся и подшипниковых поверхностях для предотвращения контакта муки с металлом и уменьшения износа. Это покрытие также используется в качестве основы для сухих пленочных смазочных материалов. Ниже приведена типичная процедура фосфатирования: Очистка поверхности, Промывка, Активация поверхности, Фосфатирование, Промывка, Нейтрализующая промывка (опционально) и Сушка.

В. Каковы основные области применения фосфатирования?

• Основные области применения фосфатирования:
• Защита от коррозии в сочетании с органическими покрытиями, такими как краски и полимерные пленки
• Облегчение процессов холодной штамповки, таких как волочение проволоки и труб или глубокое волочение
• Защита от коррозии в сочетании с маслами и восками
• Защита от коррозии без последующей обработки
• Улучшение антифрикционных свойств, таких как приработка, износостойкость, защита от заедания и коэффициент трения
• Обеспечение прочной адгезии для последующей окраски или другого органического покрытия

В.

Каковы особенности и особенности заводов по производству фосфатов Gala?

Процесс фосфатирования включает щелочное обезжиривание, промывку водой, активацию, нанесение фосфата марганца, повторную промывку водой, нанесение защитного масла и затем сушку в этой последовательности. Многоступенчатые фосфатирующие установки Gala
совместимы со всеми современными рецептурами фосфатов с несколькими стадиями процесса, включая обезжиривание/фосфатирование и несколько циклов промывки. Идеально подходящие для периодической обработки, эти устройства просты в использовании и просты в использовании, они позволяют устанавливать независимые температуры в резервуарах для жидкости и время цикла. Корзина для компонентов выкатывается из стиральной машины на внешнюю стационарную или мобильную платформу для облегчения загрузки и выгрузки компонентов. Коррозионностойкие электрические погружные нагреватели и промывочный насос из нержавеющей стали входят в стандартную комплектацию. Прочная конструкция с толстой теплоизоляцией, прочная корзина для компонентов из нержавеющей стали, приспособления для удержания компонентов, полностью независимые баки для жидкости, защита от низкого уровня жидкости, встроенная сеть фильтрации жидкости, электрический нагрев, станция загрузки/выгрузки, автоматическое пополнение пресной водой в промывочных баках и цифровой Управление температурой жидкости дисплея является одним из важных особенностей этой системы, полностью управляемой с помощью ПЛК.

Gala также предлагает следующие дополнительные опции для системы: горячая стирка, полоскание, воздушный нож и циклы сушки в зависимости от применения; Нефтеуловитель дискового типа; Тонкая встроенная фильтрация частиц жидкости; Установки сепарации масла/воды; Насос для перекачки стоков; Вентиляторы и конденсаторы для вытяжки пара; Автоматические дозаторы и установка деионизированной воды. Gala Precision Engineering является лидером в области производства тарельчатых пружин, узлов и решений для обработки поверхностей в Индии. Компания разрабатывает и производит интегрированные системы для массовой отделки, мойки и очистки для широкого спектра применений в автомобильной, оборонной и общестроительной отраслях.

Для получения дополнительной информации
Веб-сайт: www.galagroup.com

Salts & Chemicals Private Limited

Фосфатирующие химикаты

ПРОЦЕСС ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ — ФОСФАТИРОВАНИЕ

Все металлы имеют тенденцию возвращаться в форму оксидов, которая существует в природе. Таким образом, коррозия является естественным явлением. Целью обработки является защита от коррозии. Кроме того, микрокристаллические текстуры металлических поверхностей настолько гладкие, что обычно обеспечивают минимальную адгезию к металлическим поверхностям. Обработка имеет еще одну цель – улучшить адгезию краски. Существуют различные типы фосфатирования для различных типов металлов. Процесс еще больше различается в зависимости от различных применений одного и того же металла.

ОБРАБОТКА ЧЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ:

ЩЕЛОЧНАЯ ОЧИСТКА
ФОСКЛИН 101	Это щелочной очиститель для тяжелых условий эксплуатации, предназначенный для обезжиривания стали, железа, ферросплавов и никеля. Он поражает алюминий и его сплавы, а также луженые или оцинкованные поверхности.
ФОСКЛИН 102	Это порошкообразный щелочной очиститель, не содержащий щелочи, используемый для обезжиривания погружением стальных, цинковых и алюминиевых изделий.
ФОСКЛИН 120 л	Щелочной очиститель жидких металлов для обезжиривания погружением и активации изделий из стали, оцинкованной проволоки, алюминия.
ФОСКЛИН 122	Не содержащий щелочи щелочной очиститель, используемый для обезжиривания распылением стальных, цинковых и алюминиевых изделий.
ФОСКЛИН 127	Это жидкий обезжиривающий химикат, используемый распылителем или погружным распылителем для очистки изделий из черных и цветных металлов.
ФОСКЛИН 129	Это жидкий обезжиривающий химикат, используемый ручным пистолетом-распылителем для очистки окрашенных изделий из черных и цветных металлов. Этот процесс идеально подходит для очистки узлов и готовых изделий перед нанесением последнего слоя финишной краски.
ФОСКЛИН 130	Это жидкий обезжиривающий химикат, используемый распылительной стиральной машиной для очистки изделий из черных и цветных металлов.

ХИМИКАТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ РЖУ
РУСТОКИК 163	Это средство для удаления ржавчины. Его можно использовать при комнатной температуре или в горячем виде. При использовании не выделяет дыма. Широко рекомендуется как средство для удаления ржавчины для получения наилучшего фосфатного покрытия металлов.
РУСТОКИК 171	Продукт для удаления ржавчины и окалины с железных и стальных поверхностей погружением.

ХИМИКАТ ДЛЯ ХОЛОДНОГО ФОСФИРОВАНИЯ ПОГРУЖЕНИЕМ
ФОСХЕМ 198	Это химическое вещество для фосфатирования цинка, используемое методом погружения при температуре окружающей среды. Образует гладкое, компактное, однородное покрытие на стальных и оцинкованных поверхностях.
ФОСХЕМ 213	Это химическое вещество для фосфатирования цинка, используемое методом погружения при температуре окружающей среды. Образует гладкое, компактное, однородное покрытие на стальных и оцинкованных поверхностях.

ХИМИКАТ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ФОСФИРОВАНИЯ ПОГРУЖЕНИЕМ
ФОСХЕМ 191	Это ускоренный процесс горячего погружения, предназначенный для получения гладкого покрытия из фосфата цинка и кальция на стальных и цинковых поверхностях. Фосфатное покрытие отличается высокой коррозионной стойкостью и создает прекрасную основу для последующей покраски, смазывания маслом или морилки.
ФОСХЕМ 192	Это ускоренный процесс горячего погружения, предназначенный для получения гладкого цинкового/цинково-железо-фосфатного покрытия на стальных и цинковых поверхностях. Фосфатное покрытие отличается высокой коррозионной стойкостью и создает прекрасную основу для последующей покраски, смазывания маслом или морилки.
ФОСХЕМ 193	Это ускоренный процесс горячего погружения, при котором на железных и стальных поверхностях образуются средние и тяжелые цинк-железо-фосфатные покрытия.
ФОСХЕМ 196	Это ускоренный процесс горячего погружения, при котором на железные и стальные детали наносится тяжелое покрытие из марганца и фосфата железа.
ФОСХЕМ 197	Это химикат для ускоренного фосфатирования мягкой стали погружением. Образует очень гладкое, компактное фосфатное покрытие, идеально подходящее перед обычной покраской и порошковой окраской.
ФОСХЕМ 209	Это химический фосфат цинка, используемый методом погружения при низкой температуре. Образует гладкое, компактное, однородное покрытие на стальных и оцинкованных поверхностях.
ФОСХЕМ 1194	Это самоускоряющийся однокомпонентный катализируемый химикат для фосфатирования цинка, используемый для получения гладкого темно-серого фосфатного покрытия на стальных компонентах. Покрытие из фосфата цинка, устойчивого к коррозии, получают без предварительного погружения в какой-либо активирующий раствор. Встроенный реагент для очистки зерна служит этой цели. Он работает при низкой температуре без регулярного добавления ускорителя и образует компактное и однородное серое покрытие из фосфата цинка, подходящее для окраски или порошковой окраски.

СПРЕЙ ДЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯ
ФОСХЕМ 223	Ускоренное фосфатирование цинка, разработанное для нанесения распылением на стальные и оцинкованные поверхности с целью получения гладкого, плотного, коррозионностойкого покрытия с хорошей адгезией к краске. Мелкотекстурированное покрытие сводит к минимуму усадку краски, сохраняет глянец краски и препятствует проникновению ржавчины под поврежденную пленку краски.
ФОСХЕМ 229	Это химикат для ускоренного фосфатирования, разработанный для распыления на сталь, G.I. и цинковые и алюминиевые поверхности для получения особо гладкого, компактного, коррозионно-стойкого и связывающего краску фосфатного покрытия, которое подходит для электрофоретического окрашивания и «порошкового» покрытия. При использовании под обычную краску сводит к минимуму усадку краски, сохраняет блеск краски и предотвращает расползание ржавчины.

ПРОВОЛОЧЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ФОСФИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЕ
ФОСХЕМ 233	Это однокомпонентный хлорат-ускоренный химикат для фосфатирования цинка, который идеально подходит для получения фосфатного покрытия на различных типах сталей для облегчения холодной механической деформации. Его можно использовать для волочения проволоки и труб, холодной высадки, вырезки и т. д.
ФОСХЕМ 234	Это однокомпонентный хлорно-нитратный фосфатирующий химикат для цинкового фосфатирования, идеально подходящий для быстрого и равномерного фосфатирования различных типов стальной проволоки, даже когда через ванну одновременно пропускают несколько прядей.
ФОСХЕМ 236	It представляет собой ускоренный процесс горячего погружения для получения покрытия из фосфата цинка на стали для облегчения холодной механической деформации.

ФОСФАТ ЖЕЛЕЗА ФОСФАТНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ
РУСТОКИК 165	Очиститель железа и алюминия. Удаляет масло, жир и ржавчину с поверхности и образует на поверхности тонкий слой фосфата, пригодный для нанесения краски и Sealkote 368.
РУСТОКИК 169	Очиститель железа и алюминия. Удаляет ржавчину с черных металлов и образует на поверхности тонкий слой фосфата, пригодный для нанесения краски. Он также удаляет белую ржавчину с алюминиевой поверхности перед последующей обработкой.
ФОСХЕМ 228	Это обезжиривающий аэрозоль с фосфатированием, который одновременно обезжиривает и образует очень легкое покрытие из фосфата железа на стальной поверхности.
ФОСХЕМ 1195	Самоускоряющийся фосфатирующий химикат для нанесения погружением на стальные и цинковые поверхности. В результате получается неметаллическое фосфатное покрытие, которое увеличивает адгезию и долговечность лакокрасочного покрытия без предварительного погружения в какой-либо активирующий раствор.

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ:

ЩЕЛОЧНАЯ ОЧИСТКА
ФОСКЛИН 102	Это порошкообразный щелочной очиститель, не содержащий щелочи, используемый для обезжиривания погружением стальных, цинковых и алюминиевых изделий.
ФОСКЛИН 120 л	Щелочной очиститель жидких металлов для обезжиривания погружением и активации изделий из стали, оцинкованной проволоки, алюминия.
ФОСКЛИН 1104	Это специально разработанный порошкообразный щелочной очиститель, используемый для обезжиривания погружением изделий из цинка и алюминия.

ХРОМИРОВАНИЕ
АЛИБОНД  279	Этот процесс предназначен для обработки алюминия и его сплавов погружением. Образует на поверхности золотисто-оксидно-хроматное покрытие, обеспечивающее защиту от коррозии, а также служит хорошей основой для последующей покраски/органических покрытий.
АЛИБОНД  281	Этот процесс предназначен для обработки алюминия и его сплавов погружением. Образует на поверхности золотистое/радужное оксидно-хроматное покрытие, которое обеспечивает защиту от коррозии, а также служит хорошей основой для последующей покраски.

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ:

ЛЕЧЕНИЕ Ж.И. ПОВЕРХНОСТИ:

ОБРАБОТКА МУЛЬТИМЕТАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ:

Фосфатное покрытие | Порошковое покрытие Phosphate Wash

Best Technology предлагает новейшее оборудование для фосфатирования линий для металлических деталей или сварных конструкций, используемых в различных областях, включая предварительную обработку фосфатированием порошкового покрытия.

Что такое процесс фосфатирования и почему части фосфатируют?

Фосфатирование или Конверсионное фосфатное покрытие — это производственный процесс и химическая обработка, при которых раствор кислотной ванны вступает в реакцию с металлической деталью или сварным соединением. Он сочетается с химической конверсией или вызывает ее, превращая поверхность металлической детали в защитный слой, однородный и инертный по отношению к окружающей среде. Комбинации фосфатного покрытия включают фосфат цинка, фосфат железа, хромат или фосфат марганца.

Преимущества обработки фосфатом включают:

• лучшую адгезию для последующей обработки, такой как порошковая краска
• улучшенная коррозионная стойкость

Поверхность

• плотно прилегает к основному металлу.

Фосфатирование можно проводить на черных (железо, сталь) и цветных поверхностях (цинк, хром, алюминий, марганец).

Чаще всего фосфатирование используется для предварительной обработки деталей перед их подачей в систему порошковой окраски. Порошковая окраска — это процесс сухой отделки, в котором используются тонкоизмельченные цветные частицы, которые заряжаются электростатически и распыляются на электрически противоположно заряженные или заземленные детали. Естественно противоположные заряды притягиваются, поэтому заряженные частицы порошка прилипают к детали. Детали обычно помещают в печь для отверждения, чтобы расплавить порошок в однородный цветной слой.

Линии промывки и фосфатирования

Наиболее важным этапом фосфатирования порошковых покрытий является правильная подготовка деталей путем очистки остатков, оставшихся от предыдущих процессов, таких как сварка, шлифовка и волочение, таких как масло для механической обработки, жир, пыль и ржавчина, а затем железофосфатное покрытие. Это обычно достигается при многоступенчатой ​​щелочной очистке, промывке, фосфатировании и промывке погружных резервуаров или распылительной системы. Фосфат железа иногда может сочетать промывку/очистку с фосфатированием в зависимости от исходной чистоты детали.

4-ступенчатая иммерсионная система с мешалкой – промывка, промывка, фосфатирование, промывка

В некоторых случаях нанесения железофосфатного покрытия очистка и покрытие совмещаются; в противном случае каждый этап обычно отделяется этапом промывки для удаления остатков химии.

Крупномасштабная линия фосфатирования и нанесения покрытий

Средства управления процессом фосфатирования

Управление процессом фосфатирования имеет важное значение для получения однородных покрытий, что в конечном итоге приводит к стабильному процессу порошкового покрытия. Наиболее важными элементами управления технологическим процессом в фосфатном конверсионном покрытии являются:

• Время. Чем дольше время контакта, тем больше времени для химической реакции. Процесс должен быть достаточно длительным, чтобы позволить химическому составу сформировать однородное покрытие.
• Температура. Химические вещества обычно становятся более агрессивными при повышенных температурах.
• Концентрация и pH – чем выше концентрация кислоты, тем быстрее процесс нанесения покрытия и может увеличиться общий вес покрытия.

Типы линий фосфатирования

Железофосфатное покрытие

Обработка фосфатом железа является наиболее распространенной предварительной обработкой перед порошковым покрытием, поскольку она может использоваться практически с любым материалом и имеет более экологически безопасные побочные продукты или шлам. Этот процесс обычно используется на стальных материалах.

Покрытие из фосфата цинка

Фосфат цинка представляет собой неметаллическое кристаллическое покрытие, обладающее чрезвычайно высокой адгезией к материалам. Важно отметить, что покрытие из фосфата цинка образуется из самого раствора, а не из поверхности детали, как покрытие из фосфата железа. Кристаллы фосфата цинка начинают формироваться на анодных поверхностях на поверхности детали и перестают образовываться, когда площадь поверхности детали израсходована, т.е. они попали в другой кристалл.

В отличие от фосфата железа, фосфат цинка не может очищать и покрывать одновременно; поэтому четырехступенчатая промывка, полоскание, фосфат цинка, полоскание является обычной установкой. В то время как фосфатирование цинком обеспечивает улучшенные адгезионные свойства покрытия, лучшее покрытие в труднодоступных местах и ​​лучшую коррозионную стойкость, этот процесс требует более высоких эксплуатационных расходов, использует тяжелые металлы и может образовывать значительное количество шлама, ни один из которых не является экологически безопасным для целей утилизации. Фосфат цинка обычно используется на материалах из оцинкованной стали.

Покрытие из фосфата хрома

Фосфат хрома чаще всего используется для изготовления деталей на основе алюминиевых сплавов.