Antykorozja - metody

Aby powiedzieć dlaczego warto zwrócić uwagę na malowanie kataforetyczne - tzw. antykorozja ktl  - należy przeanalizować problem malowania od podstaw.


Standardem na świecie jest, że każdy wyrób powinien być wykonany estetycznie i trwale w taki sposób by opłacało się go produkować. W trakcie projektowania możemy nadać naszemu przedmiotowi taki kształt, że będzie on wspaniale wyglądał jednak niekoniecznie będzie się to wiązało z jego trwałością tak jak byśmy tego oczekiwali. Najczęściej jednak decydujemy się na podwyższenie trwałości wyrobu poprzez nałożenie odpowiedniej powłoki odpowiednio dobranej do danego przedmiotu. Jednak dodatkowa powłoka zaczyna generować koszty: materiał powłoki, koszty urządzeń do nakładania oraz robocizna.


Skupmy się na powłokach dostosowanych do wyrobów metalowych bo w wielu przypadkach to warunki ekonomiczne decydują o wykonaniu wyrobu z metalu, który bez dodatkowej ochrony powierzchni po pewnym czasie zacznie korodować i nie będzie miał ani estetycznego wyglądu ani trwałości.

Przed wybraniem konkretnego zabezpieczenia należy się zastanowić nad tym jaki jest ot metal, w jakich warunkach będzie eksploatowany, jaka powinna być jego trwałość i jak długo powinien zachować swój wygląd. Ponadto, istotnym jest:

1. czy będzie użytkowany w warunkach bez zagrożeń korozyjnych i nieagresywnej atmosfery,

2. czy będzie użytkowany w warunkach przemysłowych, gdzie walory estetyczne są mniej istotne natomiast trwałość i żywotność wyrobu jest najważniejsza

3. czy będzie użytkowany w warunkach narażonych na silną korozję i wpływ środków chemicznych - głównie dotyczy to przemysłu chemicznego ale również motoryzacyjnego.


W przypadku branży automotive istnieje podział pod względem wymagań odpornościowych. W tym miejscu bardzo istotny wpływ na wybór metody nakładania powłoki ma kształt wyrobu lub części.


Pomijając cynkowanie czy chromowanie jako zabezpieczenie warto zwrócić uwagę na powłoki lakiernicze:

A. malowanie natryskowe

B. malowanie proszkowe

C. malowanie przez polewanie i malowanie zanurzeniowe

D. malowanie elektroforetyczne - antykorozja ktl


Metoda A. - uniwersalna ale trwałość powłoki zależy od przygotowania podłoża i grubości powłoki. A wygląd zależny jest od umiejętności malującego. Dodatkowo problemem jest niedomalowanie miejsc trudno dostępnych oraz straty farby i straty ciepła w silnej wentylacji.


Metoda B. - w chwili obecnej jest to najpopularniejsza metoda nakładania powłoki polegająca na napylaniu elektrostatycznym farby proszkowej. Grubość powłoki to 70-80 mikrometrów, jest to bardzo gruba powłoka jednak jeśli chcemy uzyskać efekt dekoracyjny (estetyczny) musimy się na taką zdecydować. Metoda daje wysoką odporność korozyjną ale tylko na podkładzie farby nałożonej elektroforetycznie, ponieważ sama powłoka proszkowa nie będzie miała wymaganej przyczepności do powierzchni np. tylko odtłuszczonej, lub nawet tylko pofosforanowanej. Również tutaj występują problemy z malowaniem miejsc trudno dostępnych.


Metoda C. - metoda ta powoli zanika w przemyśle. Utrudnieniem jest takie dostosowanie dysz polewających aby każda powierzchnia detalu znajdowała się pod strumieniem. Jest to trudne jeśli przedmiot malowany ma skomplikowany kształt. Jakość powłoki osiągana jest jak przy malowaniu zanurzeniowym o podobnym składzie chemicznym farby. Powłoka nieestetyczna z zaciekami i smugami o ile nie zastosuje się ocieku elektrostatycznego (jego brak powoduje pozostawienie wiszących kropli farby).


Metoda D. Antykorozja ktl to malowanie elektroforetyczne polegające na malowaniu zanurzeniowym z jednoczesnym przepływem prądu elektrycznego poprzez kąpiel farby wodnorozcieńczalnej i przedmiot, przy czym naładowane elektrycznie cząstki farby poruszają się po liniach pola elektrycznego pokrywając powierzchnię całego przedmiotu, łącznie z miejscami niedostępnymi dla wszystkich innych metod.

Grubość elektroosadzonej powłoki ktl jest proporcjonalna do natężenia pola elektrycznego w określonym miejscu co jest mn. regulowane wielkością stabilizowanego napięcia prądu stałego. Czyli głównym regulatorem grubości powłoki jest wielkość napięcia prądu oraz czas elektroosadzania, oczywiście w zakresie przewidzianym dla określonej farby i zawartości w niej części stałych.

Malowanie kataforetyczne - roztwór kwaśny pH 5,8 – 6,5

Stosuje się tu wyższe napięcia prądu 230 – 270 V , ponieważ izolacja osadzonej warstwy jest „późniejsza” ,powłoka jest grubsza , zależność ta byłaby wprost proporcjonalna dla jednakowej przewodności kąpieli farby , ponieważ przewodności są różne , w anaforezie 1200 - 1600 uS / cm , w katoforezie , 1400 --2000 uS /cm, nie ma tu proporcjonalnej zależności.

Praktycznie w urządzeniach tak dla anaforezy jak i katoforezy ekonomicznie uzasadniony jest czas malowania do ok. 3 min. Po tym czasie grubość powłoki niewiele się zwiększa , i jak widać z przykładowych wykresów krzywa zbliża się asymptotycznie do linii poziomej.

Dla uzyskania grubszych powłok ktl stosuje się farby zmodyfikowane tzw. średnio lub grubopowłokowe, o innych właściwościach elektrochemicznych, pozwalających na szybsze osadzanie i w czasie niewiele dłuższym niż 3 min.

Podobnie jest z odpornością korozyjną : alkaliczna anaforeza zapewnia do 250 godz. testu solnego przy przygotowaniu powierzchni fosforanowaniem cynkowym, kwaśna kataforeza już przy fosforanowaniu żelazawym, zapewni ok. 500 godz. ,przy cynkowym 700 – 800 godz. a jeśli po tym fosforanowaniu będzie pasywacja, to ok. 1000 godz. takie wymagania są standardem dla malowania nadwozi samochodów, zaś dla części zamiennych dla motoryzacji - 500 godz. Pozwala to na stosowanie do malowania części, zamiast fosforanowania cynkowego , stosować fosforanowanie żelazawe , bardzo wygodne bo, minimalizujące ścieki.

Kataforeza w porównaniu do anaforezy charakteryzuje się większą penetracją farby we włoskowate szczeliny wyrobu. Powłoka taka o grubości np 16 mikrometrów wykazuje większą szczelność i przyczepność do fosforanowanego podłoża niż powłoka anaforetyczna o grubości 25 mikrometrów, czyli masa elektroosadzonej farby jest mniejsza, powoduje to mniej emisji spalin w suszeniu i mniejszy koszt zużycia farby. Ponieważ czasy i temperatury suszenia są porównywalne jak dla farb wodorozcieńczalnych, energia potrzebna do wysuszenia powłoki jest podobna.

Jeśli istnieje już urządzenie anaforetyczne, można je zawsze przebudować na kataforetyczne, przy stosunkowo niewielkich kosztach, szczególnie jeśli użytkownik deklaruje współudział .


Czytaj też:

Malowanie metodą KTL