Фосфатування металу перед фарбуванням

Фосфатування металу застосовується для того, щоб покращити адгезію поверхні, додатково захистити виріб від утворення іржі, зробити його більш твердим та зносостійким. Фосфатне покриття наносять на вже очищену сталеву, чавунну та виготовлену з кольорових металів деталь. Це один з найкращих ґрунтів для нанесення фарби.  

Таке покриття може використовуватися та самостійно як захисне. Але використовують його з такою метою надто рідко, оскільки воно дуже схильне до руйнування під дією на нього розчинів лугів та кислот. 

Фосфатне покриття: характеристики

Фосфатування – це створення на виробі шару фосфатів заліза, цинку або марганцю. Товщина шару може бути від 2 до 50 мкм, та залежить вона від структури покриття. Приміром, дрібнокристалічний шар буде товщиною до 5 мкм і з найкращими захисними властивостями. Тому саме його використовують найчастіше. Отримують таке покриття завдяки цинкофосфатним розчинам з прискорювачами. Однак його можна використовувати виключно в тому випадку, якщо після фосфатування виріб буде фарбуватися. Самостійно як захисне покриття воно не використовується. 

Марганцево-фосфатні розчини створюють товстий шар крупнокристалічного покриття. Фарбувати оброблений таким чином метал не обов’язково. 

Фосфатне покриття може мати різні відтінки від світло-сірого до майже чорного. Світлі відтінки покриття утворюються на кольорових металах. А ось після фосфатування чорних металів, виріб має темніший колір. Колір сталі, легованої нікелем і хромом, після такої процедури, приймає зеленуваті відтінки.  

• 

Фосфатування металу: технологія 

Під час фосфатування на виробі осідають фосфати та частково розчиняється основний метал. 

Фосфатне покриття на чорних металах утворюють хімічним або електрохімічним способом. Перший буває холодним, нормальним та прискореним. 

Під час холодного фосфатування на виріб наноситься “Мажеф” та однозаміщений фосфат цинку. Розчини не підігріваються. Обробка триває від 15 до 40 хвилин. Цей спосіб використовують рідко. Річ у тому, що ці розчини швидко гідролізуються. А через це покриття стає пористим та має низькі захисні характеристики.

Той же “Мажеф” використовують і для нормального фосфатування. Засіб підігрівають до 98°С. Обробка триває до 10 хвилин. Високолеговані сталі потрібно обробляти близько години за температури розчину 100 °С.

Найбільш розповсюджений спосіб нанесення фосфатного покриття – пришвидшений. Крім часу обробки, він має й інші переваги перед двома попередніми. Тривалість такого фосфатування складає від 8 до 15 хвилин. Обробка проводиться тим же “Мажефом”. Його підігрівають до 45-65 °С. До розчину додають окислювачі. Фосфатний шар виходить невеликої товщини та відмінно підходить для наступного фарбування виробу. 

Покращеної структури покриття можна досягти, якщо додати в засіб оксалати цинку. 

Для електрохімічного фосфатування застосовують той же засіб, тільки додатково використовують перемінний або постійний струм. Вироби розвішуються на штангах, які служать катодом. Анод – пластини з цинку або сталі. Тривалість такої обробки складає до 20 хвилин. Цей засіб не підходить для виробів складної форми. 

• 

Для зменшення пористості плівок фосфатовані вироби піддають додатковій обробці – пасивації в розбавленому розчині, який має дигідрогексафторцирконат та аміноалкілсилани. Пасивація дозволяє збільшити в 2-2,5 рази захисну властивість порошкового лакофарбувального покриття. Відмінною рисою сучасних препаратів для пасивації є повна відсутність з’єднань 6-ти валентного хрому, що позитивно впливає на безпеку процесу та зовнішнє середовище. 

Кольорові метали фосфатуються в ортофосфатній кислоті з фторидами. 

Для фосфатування, виріб або занурюють у ванну з необхідним засобом, або розпиляють його на деталь.