Методы нанесения цинк-ламельного покрытия: сущность и мировой опыт

Металлоизделия, изготовленные из углеродистой стали, проходят антикорозийную обработку в основном индустриальным способом на предприятиях. Как мы писали ранее в обзорной статье о покрытии, системы цинк-ламельных покрытий в мире преимущественно используются в автомобильной промышленности, но также и на ветросиловых энергетических установках, в сельхозтехнике, строительстве, транспортном машиностроении, и особенно – на пружинах, зажимах, винтах и других соединительных элементах.

Технология метода нанесения покрытия на деталь продиктована принципом работы данного покрытия. О нём еще раз в двух словах.

Цинк-ламельное покрытие состоит из мельчайших пластинчатых металлических частиц в неорганической связующей матрице. Они наносятся на деталь как мокрая краска с использованием различных процессов и сшиваются в твердую пленку путем термической обработки при температуре обычно 180 – 240 °C (разбавляется растворителем) или 290 – 310 °C (на водной основе). Помимо связующих веществ и растворителей, жидкий материал покрытия содержит значительную долю компонентов защиты от коррозии. После нанесения и во время нагрева компонентов эти цинковые и алюминиевые пластины выравниваются во многих слоях. По мере испарения растворителей во время нагрева образуется много слоев этих ламелей, которые лежат близко друг к другу и каждый из которых покрыт связующим веществом. Это спекается при более высоких температурах и, таким образом, создает покрытие, которое прилипает к материалу покрываемой детали (подложки).

Дополнительно нанесенное финишное покрытие благоприятствует усилению физико-химических свойств системы цинковых ламелей. Изоляция финишным покрытием чаще производится в тем же способом нанесения и при тех же температурах, что и базовое покрытие. Процесс направлен на улучшение укрывистости и получение дополнительных специфичных свойств.

Кроме того, при разработке технологического процесса для конкретной покрываемой детали, необходимо учитывать следующие важные аспекты:

• качество (чистота и шероховатость) поверхности покрываемых деталей;
• вязкость и содержание твердых веществ в материале покрытия;
• параметры применяемого оборудования (в зависимости от процесса);
• температура и время термообработки для спекания/отверждения;
• оснастка/приспособления, обуславливающие транспортабельность покрываемых деталей.

На сайте ведущего в мире разработчика микрослойных систем компании Dörken MKS-Systeme указаны следующие методы:

1. погружение с центрифугированием (сыпучий материал в корзинах);
2. погружение с центрифугированием с частичной фиксацией;
3. распыление;
4. погружение с вытягиванием.

3. Распыление – Данный способ чаще применяется для более крупных деталей. Вместо погружения в ёмкость суспензия распыляется на детали тонким слоем при помощи пистолета или в автоматическом режиме специальными форсунками в электростатическом поле (для снижения расхода наносимого материала). Редко – распыление осуществляется на сыпучий материал во вращающихся барабанах. Внешний вид деталей после распыления имеет наиболее благоприятный внешний вид. Расход суспензии при распылении ощутимо больше, по сравнению с другими способами. Поскольку покрытие распыляется снаружи, этот процесс особенно подходит для изделий без полостей.

4. Погружение с вытягиванием – Наиболее экстравагантный метод из описанных здесь, т.к. процесс достаточно низкопроизводительный. Программа метода основана на подъеме погруженной детали из ванны с суспензией с определенной скоростью, достаточной чтобы нанести слой заданной толщины. Это, в основном, крупногабаритные детали.

В российской индустрии несколько иная отраслевая структура применения систем цинк-ламельных покрытий в силу гораздо меньшей вовлеченности в глобальный рынок автомобильной промышленности. Однако, на наш взгляд, знание существующих технологий дает возможность развивать качество продукции, существенно повышать ценность и культуру производства.