

Преимущества горячего фосфатирования над низкотемпературным (холодным)
Первые попытки произвести нанесение антикоррозинного фосфатного покрытия датируются 1870-ми годами, когда раскаленный металл погружался в раствор фосфорной кислоты. За последнее столетие исследования в области фосфатирования были направлены на интенсификацию процесса и улучшение получаемых свойств фосфатной пленки.
Фосфатированию могут подвергаться черные и цветные металлы (алюминий, медь, магний и др.). Различают горячее и холодное фосфатирование. Как следует из названия, первое проводят при температурах от 60°С, второе возможно производить при комнатной температуре, хотя рекомендуется диапазон 40-60°С.
При горячем фосфатировании процесс нанесения фосфатной пленки занимает в среднем 10-15 минут. При холодном длительность процесса находится в широком диапазоне – от 1 часа до 3 суток.
Наилучшего качества фосфатного покрытия можно добиться при проведении процесса горячего фосфатирования при температуре 97 – 98°С. При более высокой температуре образуются шламы, при более низкой изменяется кристаллическая структура покрытия.
Основные преимущества холодного фосфатирования перед горячим это экономия электроэнергии, а следовательно и ресурсов за счет отсутствия необходимости нагрева раствора и поддержания в рабочем состоянии ТЭНов. Эти преимущества зачастую нивелируются за счет увеличения времени обработки изделия при холодном фосфатировании.
Наиболее часто холодное фосфатирование используется в качестве подготовительной операции перед дальнейшей покраской изделий из-за образования тонкой фосфатной пленки с низкими защитными свойствами. Растворы для холодного фосфатирования подвержены ускоренному гидролизу, что приводит к быстрому увеличению свободной кислотности раствора. Это в свою очередь негативно отражается на защитных характеристиках и пористости фосфатного покрытия. При ведении процесса холодного фосфатирования образуется большое количество фосфатов железа, которые оседают в виде шлама и затрудняют процесс фосфатирования.
При холодном фосфатировании достаточно тяжело контролировать содержание свободной фосфорной кислоты, что в свою очередь приводит к частому его завышению или занижению. Это приводит к ухудшению и так низких защитных свойств пленки, полученной холодным способом.
В ваннах холодного фосфатирования при отсутствии постоянной корректировки свободной кислотности после 1-2 партий наблюдается серьезное шламообразование, что приводит к ухудшению защитных свойств получаемой пленки, перераспределению основных компонентов из раствора в шлам (а именно, первичных фосфатов) и к образованию белого налета на готовых изделиях.
Соответственно, для удаления шлама необходимо наличие фильтровальной установки, работающей в непрерывном режиме. В купе с низкой свободной кислотностью появляется необходимость постоянного анализа раствора и корректировки этой самой свободной кислотности до равновесного состояния.
Все это в сумме приводит к чрезмерному, в разы более серьезному, чем при горячем фосфатировании расходу реактивов (корректировка, анализ, быстрая выработка фосфатов).
Растворы холодного фосфатирования очень чувствительны к качеству воды используемой для разведения (наибольшую роль играет жесткость воды). Для приготовления раствора рекомендуется использование деионизированной воды, что в свою очередь требует либо наличие установки для ее бесперебойного получения либо закупку этой самой воды. Растворы для подготовки деталей к покрытию также рекомендуется готовить на деионизированной воде.
С учетом экологической ситуации в мире, количество образующихся в процессе фосфатирования отходов играет немаловажную роль при выборе способа фосфатирования. При холодном фосфатировании образуется в 2-3 раза больше шлама (в основном – фосфата железа), чем при горячем.
Большинство этих проблем решило появление и дальнейшее совершенствование процесса горячего фосфатирования. Температура 97-98 °С в сочетании с правильно выбранными ускорителями позволяет уменьшить время образования фосфатной пленки до 5-10 минут. При этом образуется мелкокристаллическое (при необходимости возможно изменение состава для получения крупнокристаллического осадка) равномерное покрытие с высокой степенью адгезии, как к основе, так и к последующим слоям.
Горячее фосфатирование многие годы широко используется в автомобильной и авиационной промышленности, а в последнее время получило распространение в нефтяной промышленности благодаря высокой стойкости к нефтепродуктам и хорошим фрикционным свойствам получаемого покрытия.
Читайте также статьи
Технический процесс фосфатирования
Описание химического процесса. Фосфорная кислота и ее соли.
Оценка качества по ГОСТ 9.301-86
Критерии оценки: внешний вид, структура, масса, защитные свойства и тп.
Система контроля качества
Контроль качества гальванопокрытий на ООО
Хотите стать нашим клиентом?
Просто оставьте Вашу заявку, заполнив форму справа и мы свяжемся с Вами в ближайшее время. Спасибо!
Отправляя заявку, Вы даете согласие на обработку Ваших персональных данных. Ваши данные под защитой.