АВТООСАЖДЕНИЕ
В основе метода автоосаждения (хемоосаждения) лежат химические процессы взаимодействия композиции с подложкой, частичного подрастворения металла подложки, коагуляции композиции под влиянием ионов металла и осаждения ее на поверхности металла. Последующее формирование осадка в покрытии осуществляется уже под влиянием внешних факторов (обычно повышенной температуры). Метод позволяет получать из вододисперсионных материалов, не содержащих органических растворителей, качественные покрытия, равномерные по толщине на внешних и внутренних поверхностях изделий, снизить энергетические затраты и повысить производительность труда за счет возможности автоматизации технологического процесса. Экологически метод наиболее благоприятный из всех методов окраски.
Автоосаждение может осуществляться как на чистую сталь, так и на фосфатированную. В первом случае в композицию
Расход, % |
|||
Наименование |
Назначение |
(объема |
Примечание |
Ванны) |
Для увеличения на - 0,02 пряжения при анодном электроосаждении, при переосаж - дении, а также для повышения проникающей способности То же |
0,05—0,15 В случае анодных ЛКМ (перемешивать не менее 3 ч) до - 0,2—0,5 При анодном электроосаждении (перемешивать 5—6 ч) 0,2—0,5 Добавление при корректировке |
Нейтрализованные Антикратерная кислоты льняного бавка масла Высшие спирты С?— То же Сб в смеси с бутано - лом Акриловая эмульоия > БММ-2А |
Диэтилентриамин
(ДЭТА)
Циклогексиламин
(ЦГА)
Латекс полистироль - ный, стабилизированный олигомерами (латекс ПС)
Водная дисперсия фторопласта 4ДВ, 4МД, 40ДП
Для повышения напряжения электроосаждения с целью увеличения проникающей способности, снижения кратеро - образования Для придания износостойкости, гидро - фобности, повышения электросопротивления, напряжения электроосаждения и проникающей способности
!—1 Для анодных Л КМ
С кислотным числом не менее 100 (перемешивать не менее 12 ч)
0,1—0,2 При анодном электроосаждении (перемешивать 12 ч)
0,5—1,5 При анодном электроосаждении (перемешивать 8—12 ч)
-3 При анодном и катодном электроосаждении (перемешивать 8—12 ч)
Вводятся плавиковая кислота и окислитель (пероксид водорода и др.), во втором случае — фосфорная кислота.
Необходимость введения в композицию для автоосаждения кроме пленкообразователя и пигментов кислоты и окислителя объясняется механизмом процесса. При погружении изделия в автофорезную ванну содержащаяся в композиции кислота растворяет поверхность металла или фосфатного слоя на подложке с образованием ионов Ре2+, Ее3+, 2п2+, которые вызывают коагуляцию дисперсии вблизи подложки и осаждение ее на поверхности. Если осаждение осуществляется на чистой стали, в отсутствие окислителя формируются тонкие неровные покрытия. Ёе3+ способствует образованию более толстого и однородного покрытия. Поэтому для окисления Ее2+ в Ее3+ в компози-
Таблица 4.13. Дефекты покрытий, их причины, и способы устранения (при
Анодном электроосаждении)
Сорность на покрытии
Наличие на покрытии светлых пятен
Темные пятна (следы «дождевых капель»)
Полосатость (непрерывное чередование темных и светлых полос на покрытии)
Темные пятна с наплывами по кромке (следы «дождевых капель»)
Снижение рассеивающей способности материала
Переосаждение
Кратеры на покрытии
Плохая адгезия не- отвержденной пленки
Недостаточное обезжиривание поверхности Загрязненность ЛКМ
Загрязненность воздуха
Загрязненность воздуха сушильной печи Наличие масла (мазута, нефти) в обдувающем воздухе
Недостаточная промывка перед электроосаждением
Загрязненность промывной воды в контуре промывки (высокая электропроводность воды)
Высокое значение pH ванны
Высокая электропроводность воды после электроосаждения
Недостаточный обдув воздухом
Низкая температура воздуха при обдувке Недостаточное напряжение
Слишком высокое напряжение
Осаждение происходит слишком близко от катода
Удаление низкомолекулярной фракции или органических растворителей
Попадание масла в ванну
Старение ЛКМ
Повышенная плотность фосфатного слоя
Повторно обезжирить поверхность
Проверить фильтрацию ЛКМ
Проконтролировать чистоту воздуха То же
Проконтролировать расход и чистоту промывной воды
Заменить воду в контуре
Откорректировать pH ванны
Заменить промывную воду
Увеличить расход воздуха в зоне обдува Повысить температуру воздуха
Повысить напряжение до предельного Ввести добавки ДЭТА, ЦГА, латекса ПС Снизить напряжение Ввести добавки ДЭТА, ЦГА, латекса ПС Изолировать катод против мест, где происходит «переосаждение» Ввести в ванну нейтрализованные кислоты льняного масла, высшие спирты, бутанол, БММ-2А
Заменить состав ванны
Обновить на 7з состав ванны
Проверить режим фос - фатирования
Поднять напряжение нанесения введением ДЭТА, ЦГА, латекса ПС
Ции вводят окислители. При осаждении на фосфатированную сталь растворение фосфатного слоя в фосфорной кислоте происходит довольно легко и образующиеся при этом ионы 2п2+ и Ре2+ обеспечивают необходимые условия для формирования качественных покрытий.
Для окраски методом автоосаждения используется вододисперсионная грунтовка ВД-КЧ-0178 (ТУ 6—10—2094—87). Эта грунтовка может использоваться и как самостоятельное покрытие. Она не содержит растворителей, взрывопожаробезопасна, нетоксична, эколопически безвредна. Грунтовка обеспечивает высокие защитные свойства — ее соле - и водостойкость составляют 900—1000 ч. Она хорошо сочетается с покровными эмалями на основе пентафталевых, меламино-алкидных и других
СМОЛ. .4([
Грунтовка наносится равномерным слоем на всю поверхность (внешнюю, внутреннюю, кромки). Толщина слоя может быть от 10 до 60 мкм и определяется временем нахождения в окрасочной ванне.
При поставке грунтовка имеет pH 8—9,5. Перед употреблением pH должна быть доведена до 2 ортофосфорной кислотой. Наносится только на фосфатированную поверхность с массой (фосфатного слоя из фосфофиллита 20—40 мг/дм2, из гопеита — 40—-80 мг/дм2.
Параметры технологического процесса получения покрытий методом автоосаждения представлена в табл. 4.14. Оптимальные режимы зависят от степени загрязненности и окисленности окрашиваемой поверхности, толщины металла, габаритов окрашиваемых изделий.
Таблица 4.14. Параметры технологического процесса получения покрытий методом автоосаждения
|
|
||
|
|||
|
|||
55±5 |
5—10 |
Обезжиривание окуна- Щелочные моющие составы
Нием КМ-2, КМ-3, КМ-19, Лабо-
М ид-203
30±10 0,5—1,0 95±5 30—60 30±Ю 0,5—1,0 80—100 3—5 20±5 0,25—1,0 20±5 0,5—1,0 |
Промывка проточной —
Водой
Цинк-фосфатные типа КФ-3, КФ-7, Мажеф |
Фосфатирование окунанием
Промывка проточной
Водой
Грунтовка ВД-КЧ-0178 |
Обдув воздухом Окраска окунанием Промывка проточной водой или кислотная Сушка
Для подготовки поверхности окунанием используются обычные конвейерные или оснащенные автооператорами линии, которые позволяют обезжирить поверхность и сформировать фосфатный слой необходимой массы. Ванна автоосаждения должна изготавливаться из кислотостойкого материала. Необходимы фильтрация материала и постоянное перемешивание, причем число оборотов мешалки не должно превышать 60 об/мин. Для перекачивания и циркуляции грунтовки необходимо использовать шнековые или плунжерные насосы, использование центробежных насосов может вызвать коагуляцию.
При нанесении покрытий методом автоосаждения возможно появление дефектов — шагрени, сыпи, мелких пузырей, точечного непрокраса, капель в нижней части изделий. Для устранения этих дефектов используют два способа. При значительных повреждениях покрытия необходимо снять дефектное покрытие с помощью смывок СП-6, СП-7 или АФТ-1 и произвести повторную окраску грунтовкой ВД-К. Ч-0178. В случае повреждения покрытия в отдельных местах или при незначительных непрокрасах рекомендуется наносить один слой эмалей ЭП-51 или ХС-500 соответствующей расцветки, предварительно подвергнув поврежденную поверхность механической очистке шлифовальной шкуркой № 5—4 по ГОСТ 10054—82.