Enostopenjsko fosfatiranje

SREDSTVA ZA ENOSTOPENJSKO

FOSFATIRANJE - PLAFORIZACIJO

Originalna enostopenjska tehnologija fosfatiranja, združena z razmaščevanjem

POSEBNA PRILOŽNOST: možnost enomesečnega brezplačnega testiranja kemikalije na sedežu vašega podjetja!

Kratek opis:

Daljši opis z obrazložitvami:

Kemični in tehnični aspekti predobdelave kovin

Eden najpomembnejših proizvodnih procesov v industriji vključuje čiščenje kovinskih delov pred lakiranjem. Ko kovina (magnetna ali nemagnetna) prispe z različnih proizvodnih korakov, je vedno onesnažena z različnimi snovmi. Te snovi se lahko delijo na organske ter anorganske.

• organska onesnaženja se delijo na tista,
• ki se lahko transformirajo v mila, npr. rastlinske ali živalske maščobe, ali tista
• ki se ne morejo transformirati v mila, npr. mineralna olja.
• anorganska onesnaženja
• kovinski delci
• atmosferski prah

Jasno je, da se tako onesnaženih kosov ne da neposredno lakirati, ter da je potrebna predobdelava.

Procesi predobdelave, ki so na voljo

Na trgu so na voljo naslednji procesi predobdelave:

segment a) brez konverzije površine, kar vključuje vse procese, ki so namenjeni odstranitvi onesnaženja brez konverzije površine kovine.

• alkalno razmaščevanje:

eliminacija oljnih onesnaženj s pomočjo milnih ali milno-emulzirajočih reakcij.

• hladno razmaščevanje s topili:

eliminacija oljnih onesnaženj s pomočjo rastopitve v hladnem organskem topilu.

• razmaščevanje s hlapi topila:

eliminacija oljnih onesnaženj s pomočjo izpostavitve kovine hlapom organskega topila.



segment b) s konverzijo površine, ki vključuje vse procese, ki so namenjene odstranitvi onesnaženja in konverziji površine obdelovanca

• razmaščevanje s hlapi topila in fosfatiranje:

eliminacija oljnih onesnaženj s pomočjo hlapov organskega topila in in konverzijo površine kovine s pomočjo kisline.

• anorganski process fosfatiranja

eliminacija oljnih onesnaženj in konverzija površine z odlaganjem anorganskih soli.

• organski process fosfatiranja:

eliminacija oljnih onesnaženj in konverzija površine z odlaganjem organskih fosfatov, ki se deli na:

- večstopenjski process, kjer se najprej odstrani onesnaženje, nato nastopi konverzija površine

- enostopenjski process, kjer se v enem koraku odstrani onesnaženje in izvede konverzija površine

 

 

Kaj je Plaforizacija in kako deluje?

Plaforizacija je tehnologija organskega fosfatiranja, namenjena razmaščevanju in fosfatiranju kovinskih površin s pomočjo enostopenjskega procesa pri sobni temperaturi.

Bolj natančno – je proces, ki:

• razmaščuje in fosfatira istočasno in ne potrebuje predhodne odstranitve oljnih onesnaženj.
• deluje pri sobni temperature v enem koraku.
• deluje na jeklo, galvanizirano jeklo in aluminij v enem koraku, z uporabo istega produkta
• pretvori površino kovine z odlaganjem anorgaskih fosfatov, zatesnjenim s specialno formuliranim organskim polifosfatom.
• se lahko uporablja z večino organskimi prevlekami, kot so laki in barve (na bazi vode, topil ali prahu).
• zagotavlja varno in učinkovito uporabo z minimalnim vplivom na okolje
  

Plaforizacija – vse v enem koraku.

Čeprav se proces plaforizacije izvede v enem koraku, se sam korak, za lažje razumevanje, lahko razloži kot pet stopenj:

1. Odstranitev kovinskih delcev s pomočjo potapljanja ali škropljenja.
2. Odstranjevanje in raztapljanje oljnih onesnaženj.
3. Vsrkavanje oljnih onesnaženj s pomočjo polimernih fosfatov.
4. Napad na površino in ustvarjanje kristalne plasti anorganskih fosfatov. Odstranjevanje odvečne kemikalije in reakcija z ustvaritvijo zelo tankega tesnilnega sloja polimeriziranih organskih polifsfatov.

Zakaj plaforizacija deluje?

Potrebno je vedeti, da se substance v določeni tekočini raztopi, če sta parameter topnosti in faktor vezave vodika substance pribljižno enaka. Plaforizacija vključuje širok razpon kemične formulacije, kjer organski polifosfat, kot učinkovina, dovoljuje razmaščevanje in fosfatiranje kovinskih površin, onesnaženih z organskimi in anorganskimi snovmi. Polimerni fosfat je raztopljen v mešanici organskih tekočin z visoko sposobnostjo topljenja. Natančna mešanica teh tekočin zagotavlja da je faktor vezave vodika in parameter topnosti čim bližje rastlinskim, živalskim in mineralnim maščobam. Taka mešanica omogoča, da se olja in maščobe najprej raztopijo, nato pa se fizično združijo s fosfatnim polimerom.

Kaj se zgodi s površino kovine?

Reakcija se zaključi z odstranjevanjem odvečne tekočine, kjer skupine prostih kislin reagiranjo z osnovo (križna vezava) in v zelo kratkem času tvori trodimenzionalno makromolekulsko strukturo. Te makromolekule ujamejo oljna in maščobna onesnaženja. Na koncu koraka fosfatiranja, so kovinske površine prekrite s tanko plastjo anorganskega železovega fosfata (včasih se proizvedejo tudi drugi tipi fosfata, npr. cinkov fosfat), ki je dodatno zatesnjena s filmom organskega polifosfata. Pretvorba površine je posladica kemičnega mehanizma, ki ni primerljiv z klasičnim anorganskim procesom fosfatiranja. Pri procesu plaforizacije sama rast kristalov, njihova distribucija, velikost in formacija ne igrajo pomembne vloge. Kritična komponenta, ki daje karakteristike temu predobdelavnemu procesu je funkcionalnost organskih polifosfatov.

Plaforizacija – zakaj ne ustvarja odpadnih snovi?

Polimerni material, ki je dol organske prevleke služi dvema namenoma:

- vsrkava oljna onesnaženja v močno trodimenzionalno makromolekulsko strukturo

- se združi s temi onesnaženji, tako da le-ti postanejo del polimera, ki se ustvari v zadnji fazi reakcije

Zato se pri plaforizaciji oljna in maščobna onesnaženja odstranjujejo v fosfatni prevleki in ne zastajajo v kopeli. Plaforizacija deluje v brezvodnem mediju, tako da v samem procesu ni vode. Zaradi tega obdelovancev ni potrebno spirati in ne nastajajo odpadne izpiralne vode. Prav tako pri se pri procesu plaforizacije ne ustvarjajo mulji.

Stabilnost kemikalij in prisotnost oljnih onesnaženj

Matematično je možno ponazoriti, da je plaforizacija sposobna neskončne obdelave, brez potrebe menjave kemikalije, če so kosi onesnaženi s količino olj ali maščob enako ali manjšo od 1,5g/m2 (oljni prag). Na splošno je m2 hladno valjanega jekla onesnažen z 0,3 do 0,4 g, tako da je proces zmožen obdelave cca. 4 krat večje onesnaženosti od normalne, ne glede na faktor časa. Čeprav je plaforizacija omejena na 1,5 g/m2, se z njo lahko pod določenimi pogoji obdelujejo tudi kosi z večjo onesnaženostjo. Npr. za krajši čas – če ima 20% komponent onesnaženost 3g/m2 ostale pa normalno, bo povprečna oljna onesnaženost še vedno v ustreznih mejah sposobnosti vsrkavanja polifosfatov. Hitrost nasičenja pri prekomerni onesnaženosti kosov je odvisna tudi od količine kopeli. Zmožnost procesa da učinkovito obdela kose je odvisna od zmožnosti vsrkavanja oljnih oneznaženj.

Učinkovitost plaforizacije

Mehanske lastnosti in korozijska odpornost, ki jih nudijo industrijske prevleke so odvisne od predpriprave površine. Učinkovitost celotnega procesa je odvisna od izvedbe vsake posamezne faze osnova-predobdelava-prevleka. Najpomembnejši prispevek predobdelave k učinkovitiosti prevlečenega sistema je povečanje adhezivnosti in po možnosti še zaviralna sposobnost za rjavenje. Pri postopku plaforizacije se površina kovine pretvori s pomočjo odlaganja plasti inorganskih fosfatov, ki je zatesnjena z zelo tankim polimernim filmom, ki ima trodimenzionalno strukturo in zato omogoca odlično adhezivnost za večino barv. Prav tako ima veliko prožnost, kar omogoča, da se mehanske lastnosti prevleke povečajo. Prav tako posebne kemično-mehanske lastnosti polifosfatnega filma izboljšajo korozijsko odpornost. Zanimivo je, da na korozijske učinkovitost sistema plaforizacija+prevleka prisotnost olj v kopeli ne vpliva negativno. Možno je prikazati, da kopeli, ki so namerno onesnažene z znano količino olja, dajo celo boljše rezultate za korozijsko odpornost obdelanih kosov (če je oljna onesnaženost med 1 do 2% , kar ustreza 0,3 – 0,4 g/m2.

Začasna zaščita pred korozijo

Druga zanimiva lastnost plaforizacije je, da omogoča začasno korozijsko zaščito od več dni do več tednov, kar omogoča zaščito med posamenimi fazami predobdelava – lakiranje. Ta zaščita je rezultat zmanjšane poroznosti organskega polimernega filma, v primerjavi s slojem pri klasičnem vodnem procesu fosfatiranja, ki je bistveno bolj porozen. Zahvaljujoč karakteristikam plaforizacije vlaga in kisik zelo težko prideta v stik s kovino, kar prepreči rjavenje. Zaradi tega je možno hraniti predobdelane nelakirane kose do več tednov, brez pojava korozije, če so hranjeni znotraj pri normalni vlagi.

Plaforizacija, brez dnevnih analitičnih kontrol

Plaforizacija je uporabniku prijazen postopek, saj ni potrebno nobenega kemičnega znanja. Naprava za plaforizacijo je enostavna, preprosta za vzdrževanje, brez dnevnih in tedenskih vzdrževalnih operacij. Uporabnik občasno priskrbi le vzorec svoje kopeli, ki ga pošlje v brezplačno analizo v laboratorij proizvajalca. Na splošno je to potrebno enkrat na tri mesece. Vseeno pa je ob želji stranke po bolj pogosti kontroli možno izvesti preproste preglede, ki jih izvede stranka sama. Le-ti se opravljajo po potrebi.

Plaforizacija, naprave

Plaforizacija poteka v enem koraku, tako da so industrijske naprave zelo enostavne, kompaktne, enostavnejše za vzdrževanje kot konvencionalne naprave z vondnim fosfatiranjem. Proces se lahko opravlja v neprekinjenem ciklu s pomikom ali pa saržno, glede na izvedbo naprave. Čeprav je večina naprav izvedenih s potapljanjem je možna izvedba tudi s škropljenjem, predvsem za kose, katerih oblika otežuje potapljanje, npr. možnost da se kemikalija ujame v slepe žepe na izdelku in iznaša iz naprave. Skropljenje ne zmanjša samo verjetnosti za iznos kemikalije, ampak tudi poveča mehanično akcijo kemikalije na površino. V manjših potopnih napravah se prednost doseže z ultrazvočnimi napravami ali potopljenimi šobami. S tako izvedbo je možno še skrajšati čas, izboljša pa se tudi čiščenje trdnih nečistoč, kot so prah ali manjši kovinski delci. Kad kopeli, ter drugi deli, ki so v stalnem stiku s kemikalijo morajo biti narejene iz nerjavnega jekla AISI 304. Sama kad je lahko iz tanjšega nerjavnega jekla, le da je z zunanje strani dovolj ojačana. Drugi deli naprave, ki niso v stiku s kemikalijo pa so lahko narejeni iz galvaniziranega jekla. Naprava mora biti opremljena s kontinuiranim sistemom filtracije, ki ne le odstranjuje trdne nečistoče iz kopeli, ampak tudi ustvari gibanje kopeli in s tem pripomore k čiščenju obdelovancev. Kemikalija mora imeti ustrezno filtracijo, ki prečrpa količino kopeli 3 krat v 8 urah.

Čeprav se za večje kovinske delce priporoča uporaba magneta je na dnu kadi nameščen pladenj, ki se lahko po potrebi izvleče in odstrani umazanijo. Naprave za plaforizacijo delujejo v povezavi z ustreznim odvajanjem zraka – ventilacijo, ki je pri statičnih potopnih napravah nameščena kot sesalni panel ob vznožju kadi, pri napravah s pomikom pa je kad prekrita s tunelom, ki je opremljen z odsesavanjem.

Statična potopna kad mora imeti zadosten volumen, da sprejme kemikalijo ter dovolj prostora, da se ob potopitvi obdelovanca lahko nivo kemikalije dvigne. Čeprav je plaforizacija sposobna obdelovati kose onesnažene tudi do 4 krat več on normalne onesnaženosti, se lahko s povečano količino kopeli poskrbi za »blažilnik«, ki omogoča, da se za določen krajši čas obdeluje tudi kose, ki imajo večjo onesnaženost.

Po obdelavi v kemikaliji, je priporočljivo da gredo kosi mimo pihalne zavese, ki odstranijo morebitno odvečno kemikalijo in jo vrnejo v ponovno uporabo. Namesto pihalne zavese se lahko uporabijo tudi zračne šobe.

Plaforizacija deluje pri sobni temperaturi, za to ni vročih hlapov. Kadi morajo imeti zadosten rob, da morebitne kapljice in hladen aerosol ostane v kadi.

Plaforizacija, okolje

Plaforizacijska tehnologija je bila razvita z cijem, da priskrbi ekonomično in varno metodo razmaščevanja in fosfatiranja, ki hkrati upošteva tudi ekološki vidik in varnost uporabnika. Vključuje več formulacij in stalno raziskovanje in razvoj, ki je osredotočen na ustvarjanje novih produktov in procesov, ki ohranjajo okolje.

Preprečevanje onesnaževanja in plaforizacija

Voda: ni onesnaženja vode

Plaforizacija deluje v mediju brez vode, voda v proces ni vključena, koraki z izpiranjem niso potrebni, tako da proces ne ustvarja odpadne vode.

Zemlja: ni odpadka

Za razliko od konvencionalnega vodnega procesa fosfatiranja, ki potrebuje različne faze in prek ogrevanih kemikalij, se plaforizacija vrši v enem koraku, v eni kopeli, pri sobni temperaturi, ter ne ustvarja neželenih stranskih produktov, kot so mulji, katere je potrebno odstraniti. Različni predpisi o ravnanju z odpadki povečujejo stroške ravnanja z odpadki, kar močno vpliva na ekonomsko enačbo.

Atmosphere: brez nevarnih onesnaževalcev zraka in HOS (novi ECOPHOR produkti)

Kemikalije so brez snovi, ki uničujejo ozon in so formulirane tako, da so razgradljive v zraku. Družina plaforizacijskih produktov so stabilne mešanice »novih organskih tekočin«, v katerih ni CFC in drugih potencialno nevarnih halogeniranih ali aromatskih spojin. Plaforizacija je preprosta hladna tehnologija, ki potrebuje preprosto opremo, ki minimizira potrošnjo surovih materialov. Po evropskih zakonih so novi Ecophor produkti (B/700 in B/609) klasificirani kot brez HOS (hlapnih organskih snovi), in zato evropska HOS regulativa zanje ne velja.

Delovno mesto: varno za operaterja

Različne formulacije omogočajo širok spekter fizičnih lastnosti, kar omogoča uorabo v različnih aplikacijah. Njihova dvignjena točka hlapljenja, združena z nizko točko zmrzovanja in njihova nestrupenost, so lastnosti ki jih naredijo varne za shranjevanje in ravnanje v vseh podnebjih. Plaforizacija se vedno uporablja v namenskem industrijskem okolju in napravah, kjer ljudje ne pridejo v stik s kemikalijo in kjer konvencionalna ventilacija poskrbi za varno okolje.

Plaforizacija, povzetek tehničnih prednosti

enostopenjski proces: razmaščevanje in čiščenje v enem koraku

visoka fleksibilnost – »večkovinski« proces: en produkt lahko odeluje jeklo, cinkano jeklo, lito železo, aluminij

potapljanje ali škropljenje: širok spekter produktov za potopne ali škropilne aplikacije

konverzija kovine: ustvari organsko modificirano fosfatno prevleko, ki izboljša tako mehanske lastnosti prevleke, kot tudi korozijsko odpornost.

začasna zaščita pred korozijo: kovino začasno zaščiti pred rjo.

prihrani prostor: naprave so v primerjavi s konvencionalno linijo enostavne in majhne..

enostavna za uporabo: hiter proces z večjo produktivnostjo. Ni dnevnih analiz kemikalije.

Plaforizacija, povzetek ekoloških prednosti

• ni onesnaževanja vode
• ni odpadkov, ki se jih je potrebno znebiti
• ni muljev
• visoka razgradljivost v zraku
• ni emisije nevarnih onesnaževalcev zraka bbrez snovi ki uničujejo ozon
• brez CFC
• brez rakotvornih snovi
• novi Ecophor produkti so brez HOS
• varno za delavca

Plaforizacija, omejitve procesa

Oljni prag onesnaženosti

Plaforizacija ima izjemno življenjsko dobo, ker ni potrebna kompletna/delna regeneracija/oddaja kemikalije, če se uporablja pod pragom oljne onesnaženosti. To pomeni, da je kemikalija sposobna neskončne obdelave, brez potrebne menjave, če kosi niso onesnaženi z več kot 1,5 g/m2

Odpornost na korozijo:

Plaforizacija spremeni površino materiala, kar izboljša odpornost končanega artikla na korozijo. Sama odpornost pa niha, glede na karakteristike celotnega sistema predobdelava-lakiranje. Na splošno je rezultat boljši on produktov, ki so le razmaščeni in je primerljiva z konvencionalnim železofosfatnim procesom.

Kompatibilnost barve in površine

Plaforizacija ima nizko kompatibilnost z barvami, ki se nanašajo s sistemom elektroforeze. Ima nizko kompatibilnost z zamakom, specialnimi aluminijastimi zlitinami in specialnimi jeklenimi zlitinami, ki vsebujejo silikone.

Učinkovitost čiščenja in rjavenje:

Plaforizacija ni postopek za odstranjevanje rje, prav tako je potreben predrazmaščevalni korak za odstranjevanje voskov z visokim tališčem, stearatov in podobnih težkih maščob.