Одностадийная подготовка поверхности перед окраской

За последние десятилетия появились составы для подготовки поверхности деталей перед окрашиванием за одну стадию. Последние достижения позволяют значительно улучшить качество такой подготовки.

Д. И. Толмачева

Одностадийные методы подготовки поверхности разрабатывались для экономии энергии, снижения количества отходов и ускорения самого процесса подготовки. Уже в течение 40 лет известна одностадийная технология подготовки поверхности, включающая одновременное обезжиривание и фосфатирование. Детали в процессе обработки погружаются в раствор примерно на одну минуту, затем какое-то время затрачивается на стекание раствора и затем идет стадия сушки. После этого изделие готово к окраске. Поскольку на производствах всегда ищутся пути повышения эффективности процесса, не явилось сюрпризом и то, что сейчас разработаны более современные методы.

Этот новый продукт, имеющий название TORAN, был разработан в  2009 году в Европе компанией Chemtec Srl. Эта компания сейчас занимается исключительно процессами обработки поверхности, исследованиями в этой области и лабораторными испытаниями для своих клиентов. TORAN является их последней разработкой.

TORAN - продукт для одностадийной подготовки поверхности. Преимущества такого процесса очевидны:

TORAN очищает, обезжиривает поверхность металла, а также оставляет на ней конверсионной органический слой, повышающий адгезию, и все это происходит в  одну стадию

Нет необходимости в каком либо анализе раствора (измерение концентрации, рН и т.п.)

Изделия после обработки не надо промывать

Технологический процесс не образует отходов

TORAN не требует утилизации

TORAN не является легковоспламеняющимся, токсичным или вредным для здоровья человека продуктом

TORAN – не содержит легколетучих соединений

TORAN может применятся с помощью недорогого и простого оборудования путем окунания или распыления

Технологический процесс обработки достаточно простой. После краткосрочной обработки составом TORAN (в течение 1 минуты) и стекания остатков раствора, следует стадия сушки в печи в течение 5 – 10 минут  при температуре 130 – 150^оС. В печи испаряются остатки растворителя, и на поверхности металла образуется очень тонкий органический конверсионный слой, повышающий адгезию лакокрасочного покрытия и его антикоррозионную стойкость. Например, однослойное покрытие из порошковой краски на черном металле может давать 400 часов испытаний  в соляном тумане. Покрытия на алюминии могут давать результаты до 800 часов. Если используется полиэфирная порошковая краска на основе TGIC, то результаты достигают 1000 часов для стали.

Почему TORAN не образует шлама?

Органическое покрытие, которое формируется на поверхности при испарении растворителей, может капсюлировать масло в свою трехмерную структуру: поэтому масло становится частью конверсионного слоя, вместо того, чтобы быть шламом.

TORAN остается стабильным очень длительный промежуток времени, если содержание масла в растворе не превышает 4% ( это соответствует  количеству масляных загрязнений на поверхности металла не более 1,5 г/м²).

Поскольку TORAN позволяет включить масло из раствора в состав полимерной пленки, образующейся на поверхности металла, то не образуется твердых отходов, которые необходимо утилизировать – типичная проблема традиционных технологий подготовки поверхности путем обезжиривания и фосфатирования с помощью водных растворов. В процессе  работы требуется лишь добавление в ванну свежего раствора до рабочего уровня. Срок службы раствора не ограничивается.

TORAN может использоваться для подготовки поверхности стали, оцинкованной стали, алюминия и его сплавов, нержавеющей стали. Проблемы могут возникнуть при обработке таких материалов как цинко-алюминиевые сплавы, алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния, поэтому рекомендуется проводить предварительные тесты.

С точки зрения защиты окружающей среды можно сказать следующее:

Технология TORAN не предусматривает использование воды, так как продукт поставляется готовым к использованию и не требует разбавления: TORAN не загрязняет воду. TORAN не образует шлама и не содержит металлов: TORAN не загрязняет почву. TORAN не содержит галоген-содержащих и ароматических растворителей, а также веществ, наносящих вред озоновому слою. Растворители, входящие в состав TORAN имеют очень низкое давление паров и не являются легколетучими соединениями. Все пары, образующиеся в печи в процессе сушки, быстро разлагаются на CO₂ и воду. Исследования показали, что количество CO₂, которое образуется в процессе использования TORAN на 50% меньше, чем количество СО₂, образующееся при трехстадийном процессе подготовки поверхности металла с помощью водных составов при обработке одинакового количества металла.

TORAN 3 не образует оксидов NO_x и SO_x.

С точки зрения экономии логично сравнить технологический процесс с использованием TORAN 3 и технологический процесс подготовки поверхности с помощью водных растворов, дающих такой же качественный результат.

Если сравнивать капитальные вложения в линию подготовки поверхности, то преимущества у технологии TORAN 3, поскольку необходима только одна зона и не требуется оборудования для очистки сточных вод и установки для получения деминерализованной воды. Обычно капитальные сложения в технологию TORAN составляют 30-70% от вложений в эквивалентную технологию подготовки поверхности водными растворами.

Если сравнивать переменные затраты на химикаты, то расход материала TORAN конечно выше, чем любого водного раствора. В среднем в зависимости от типа применяемого оборудования 1 литром TORAN 3 можно обработать 20 – 25 м² поверхности, в то время как 1 литром 2 – 5% водного раствора можно обработать от 4 до 10 м² поверхности. В этом  случае преимущество у технологии подготовки водными растворами.

Выбор той или иной технологии зависит от производственной мощности предприятия. Опыт говорит, что если на производстве обрабатывается менее 1000 м² металла в день, то экономически выгоднее применять технологию TORAN, если обрабатывается около 1500 м² в день, то затраты на технологию TORAN и технологию обработки водными растворами примерно одинаковы. Если на производстве обрабатывается более 1500 м² в день, то выгоднее использовать подготовку поверхности водными растворами.

Любая, даже самая современная технология, имеет свои ограничения. TORAN не способен удалять оксидные слои и ржавчину с поверхности металла. Также он не способен удалить такие вещества как воск, стеараты, силиконы. В том случае, если на поверхности имеются такие загрязнения рекомендуется какая-либо предварительная обработка. Предварительная обработка также скорее всего понадобится, если необходимо подготовить эструдированный алюминиевый профиль или горячекатаную сталь. В любом случае на каждом предприятии есть свои особенности и производитель советует всегда проводить  предварительные испытания.