Фосфатирование металла перед покраской

Фосфатирование металла применяется для того, чтобы улучшить адгезию поверхности, дополнительно защитить изделие от появления ржавчины, сделать его более твердым и износостойким. Фосфатное покрытие наносят на уже очищенную стальную, чугунную или изготовленную из цветных металлов деталь. Это один из самых лучших грунтов для нанесения краски. 

Такое покрытие может использоваться и самостоятельно в качестве защитного. Но используют его в таких целях крайне редко, поскольку оно очень подвержено разрушению при воздействии на него растворов щелочей и кислот. 

Фосфатное покрытие: характеристики

Фосфатирование — это создание на изделии слоя фосфатов железа, цинка или марганца. Толщина слоя может быть от 2 до 50 мкм и зависит она от структуры покрытия. К примеру, мелкокристаллический слой будет толщиной до 5 мкм и с самыми лучшими защитными свойствами. Поэтому именно его используют чаще всего. Получают такое покрытие благодаря цинкофосфатным растворам с ускорителями. Однако его можно использовать исключительно в том случае, если после фосфатирования изделие будет краситься. Самостоятельно в качестве защитного покрытия оно не используются. 

Марганцево-фосфатные растворы создают толстый слой крупнокристаллического покрытия. Красить обработанный таким образом металл не обязательно.

Фосфатное покрытие может иметь разные оттенки от светло-серого до почти черного. Светлые оттенки покрытия образуются на цветных металлах. А вот после фосфатирования черных металлов, изделие имеет более темный цвет. Цвет стали, легированной никелем и хромом, после такой процедуры принимает зеленоватые оттенки. 

 Фосфатирование металла: технология

Во время фосфатирования на изделии осаждаются фосфаты и частично растворяется основной металл. 

Фосфатное покрытие на черных металлах создают химическим или электрохимическим способом. Первый бывает холодным, нормальным и ускоренным.

Во время холодного фосфатирования на изделие наносится “Мажеф” и однозамещенный фосфат цинка. Растворы не подогреваются. Обработка длится от 15 до 40 минут. Этот способ используют редко. Дело в том, что эти растворы быстро гидролизуются. А из-за этого покрытие становится пористым и имеет низкие защитные характеристики. 

Тот же “Мажеф” используют и для нормального фосфатирования. Средство подогревают до 98°С.  Обработка длится до 10 минут. Высоколегированные стали надо обрабатывать около часа при температуре раствора 100 °С.

Самый распространенный способ нанесения фосфатного покрытия — ускоренный. Кроме времени обработки, он обладает и другими преимуществами перед двумя предыдущими. Длительность такого фосфатирования составляет от 8 до 15 минут. Обработка проводится тем же “Мажефом”. Его подогревают до 45-65 °С. В раствор добавляют окислители. Фосфатный слой получается небольшой толщины и отлично подходит для последующей покраски изделия. 

Улучшенной структуры покрытия можно достичь, если добавить в средство оксалаты цинка. 

Для электрохимического фосфатирования применяют то же средство, только дополнительно используют переменный или постоянный ток. Изделия развешиваются на штангах, которые служат катодом. Анод — пластины из цинка или стали. Длительность такой обработки составляет до 20 минут. Этот способ не подходит для изделий сложной формы. 

Для уменьшения пористости пленок фосфатированные изделия подвергают дополнительной обработке — пассивации в разбавленном растворе, содержащем дигидрогексафторцирконат и аминоалкилсиланы. Пассивация позволяет увеличить в 2-2,5 раза защитную способность порошкового лакокрасочного покрытия. Отличительной чертой современных препаратов для пассивации является полное отсутствие соединений 6-ти валентного хрома, что положительно влияет на безопасность процесса и окружающую среду.

Цветные металлы фосфатируются в ортофосфорной кислоте с фторидами. 

Для фосфатирования, изделие либо помещают в ванну с необходимым средством, либо распыляют его на деталь.