Электроосаждение - это высокоавтоматизированный процесс окраски больших площадей поверхности наиболее экономичным способом. Стоимость квадратного метра покрытия невысока, но капитальные вложения для создания линии нанесения электролитического покрытия высоки. Помимо требований к эстетике, коррозии и адгезии, необходим стабильный и управляемый автоматизированный процесс. Первым шагом любого процесса покраски является подготовка окрашиваемого изделия. В случае электроосаждения это представляет собой очистку и предварительную обработку стальных, оцинкованных или алюминиевых подложек перед нанесением катафорезной грунтовки.
Процесс предварительной обработки состоит из 7-12 этапов. Количество этапов процесса зависит от технологии и желаемой защиты от коррозии.[ CITATION Fri12 \l 1033 ][ CITATION WRa04 \l 1049 ]
Этап очистки удаляет масло и грязь и должен удалить рыхлые оксидные слои с поверхностей основы. В большинстве случаев это достигается щелочным очистителем на основе поверхностно-активного вещества при pH от 10 до 12 и при температуре от 45 до 58°C. Чтобы повысить эффективность очистителя и продлить срок его службы, очистку обычно клонируют в 2 или 3 этапа с помощью распыления, зажима или их комбинации. В случае предварительной обработки фосфатом железа также используются кислотные очистители. Они основаны на серной или азотной кислоте в сочетании с фосфорной кислотой в диапазоне pH от 1 до 3.
Промывки удаляют остатки чистящих жидкостей с поверхности изделия и уменьшают их перенос со стадий очистки на стадию предварительной обработки.
Кондиционер для полоскания активирует поверхность в случае фосфата цинка. Он подготавливает поверхность металла к следующему этапу - нанесению слоя фосфата цинка.
Рисунок 1. Процесс предварительной обработки Рис. Процесс предварительной обработки
В зависимости от требований к основанию и защите от коррозии обычно используются разные технологии. Все они работают за счет электрохимической реакции, которая протравливает подложку и приводит к образованию слоя осадка. Этот слой работает в сочетании с катафорезной грунтовкой для обеспечения адгезии и устойчивости к коррозии.
Фосфат железа; Растворы ортофосфата щелочного или аммония и фосфорной кислоты в воде реагируют с железным субстратом и создают слой фосфата Fe (III) и оксида Fe (III). Получают тонкий слой от голубоватого до коричневатого цвета с низкой массой покрытия от 0,3 до 0,8 г/м2. Защита от коррозии невысока, и этот процесс часто используется в сочетании с акриловыми электролитическими покрытиями.
Фосфат цинка: раствор соли цинка, никеля, марганца и фосфорная кислота в воде. Ванна имеет pH 3,5 и работает при температуре от 35 до 52 ° C. Он протравливает основу и осаждает кристаллы фосфата цинка на поверхности металла. Время процесса, необходимое для получения полной и плотной пленки из кристаллов фосфата цинка, гопеита и фосфофилита, составляет от 120 до 180 с, в результате чего получается слой с массой покрытия от 2 до 5 г/м2. Эта технология в сочетании с катионными эпоксидными электролитами обеспечивает лучшую в своем классе защиту от коррозии. Акриловые элекрофоретические покрытия также лучше обеспечивают защиту от коррозии при нанесении на фосфат цинка вместо предварительной обработки фосфатом железа. Фосфат цинка - это наиболее распространенный сегодня процесс предварительной обработки металлических поверхностей.
Оксид циркония: слой наносится из раствора фторцирконовой кислоты в сочетании с другими добавками. Это предварительная обработка тонкой пленки с низкой массой покрытия от 60 до 200 мг / м2, что соответствует толщине слоя от 20 до 150 нм. Слой оксида циркония обеспечивает хорошую адгезию к электрофоретическому покрытию. Являясь относительно новой технологией на рынке, она может заменить систему фосфата цинка в ближайшие годы. На рис. 5.2 показан слой кристаллического фосфата цинка в сравнении с нанослоем некристаллического оксида циркония. Это отличная альтернатива для обработки алюминиевых поверхностей.
Промывки после предварительной обработки удаляют жидкости и ингредиенты этапа предварительной обработки.
Пассивирующая промывка фторцирконовой кислотой с низкой концентрацией в воде может использоваться для повышения коррозионных характеристик. После окончательного ополаскивания деионизированной водой концентрация химикатов для предварительной обработки должна быть низкой, чтобы избежать их переноса в процесс нанесения катафорезного покрытия. Контроль осуществляется путем измерения электропроводности последнего ополаскивания водой. Оно должно быть менее 50 пСм / см.
На рис. 5.3 показана полная 12-ступенчатая линия предварительной обработки фосфатом цинка, используемая сегодня в автомобильной промышленности.
