Page 35 - Konstrukcje Stalowe Nr 141
P. 35
Zabezpieczenia Antykorozyjne
• P owłoki polimerowe nakładane są w taki sposób, że rozpuszczalnik się. W ten sposób stwarza się możliwości doboru wariantu procesu do
po nałożeniu powłoki odparowuje (żywica alkidowa, akrylowa) albo istniejących potrzeb aplikacyjnych.
zachodzi reakcja polimeryzacji wywołana obecnością tlenu (farby na
bazie oleju lnianego), lub dodawany jest katalizator (żywice epok- Technologie hybrydowe oparte o obróbki termodyfuzji są coraz czę-
sydowe). Malowanie farbami na bazie rozpuszczalników jest do tej ściej stosowane w technice przemysłowej jako ekonomiczne i skutecz-
pory najczęściej stosowaną metodą, ale rozpuszczalniki, które od- ne sposoby zwiększania właściwości użytkowych takich materiałów jak
parowują są zwykle toksyczne. Są to lotne związki organiczne i ze m.in.: stopy tytanu, niklu i magnezu. Są to procesy obróbki cieplnej
względu na ich szkodliwość dla zdrowia odradza się ich stosowanie. w połączeniu przede wszystkim z różnymi metodami PVD, CVD. Za-
Rozwiązaniem są farby na bazie wody, jednak nie tworzą one tak do- uważyć należy, że technologie te są szeroko stosowane w przemyśle
brej warstwy ochronnej jak farby na bazie rozpuszczalników. Prosz- w kształtowaniu właściwości użytkowych części maszyn i narzędzi wy-
kowe powłoki polimerowe są nakładane metodą natryskiwania pło- konanych z różnych gatunków stali, w tym m.in. stali austenitycznych
mieniowego lub podczas zanurzania gorącego elementu w zawiesinie i narzędziowych. Z kolei proces fosforanowania chemicznego stoso-
z proszku danego polimeru, co powoduje że warstwa polimeru ulega wany jest szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym i budowy maszyn
roztopieniu na powierzchni metalu. Nie naruszone powłoki w postaci w aspekcie zwiększania odporności korozyjnej, lepszej przyczepności
farby czy proszku bardzo dobrze zabezpieczają powierzchnię, ale gdy lakieru do konstrukcji stalowych, jak też obniżenia współczynnika tar-
dochodzi do uszkodzenia powłoki, ochrona przestaje działać, chyba cia w obróbkach plastycznych kształtowania blach stalowych.
że metal jest pokryty dodatkową warstwą np. cynku.
Nowe rozwiązania
• P owłoki ceramiczne i szklane – emalie muszą być nakładane na go-
rąco, aby cząstki ceramiczne mogły spiec się z powierzchnią metalu, Obecnie coraz powszechniej stosuje się proces dodatkowej mody-
a szkło wtopić w metal. Tylko powłoki cementowe są nakładane na fikacji warstw kompozytowych + powłoka fosforanów cynkowo-żela-
zimno. zowych wytworzonych na stali poprzez nasycenie zewnętrznej strefy
gruboziarnistych, porowatych fosforanów środkiem pasywującym
Technologie hybrydowe IKOROL opracowanym na Wydziale Chemicznym Politechniki War-
szawskiej. Preparat ten jest z powodzeniem stosowany jako inhibitor
O ile aktualny stan wiedzy o właściwościach materiałów można uznać korozji (pasywator) dla materiałów stalowych. W warstwach kompo-
za satysfakcjonujący, o tyle problem zużycia eksploatacyjnego, postępu- zytowych typu warstwa cynku + powłoka fosforanów żelazowo-cynko-
jącego sukcesywnie w obszarach przypowierzchniowych, jest od wielu wych ma za zadanie wniknąć w pory powłoki fosforanowej i zinhibito-
lat przedmiotem intensywnych prac badawczych i rozwojowych. wać powierzchnię warstwy utworzonej na drodze termodyfuzji cynku,
zwiększając tym samym odporność korozyjną warstwy kompozytowej.
Bazując na wieloletnim doświadczeniu możemy stwierdzić, że nie
ma doskonałych materiałów i powłok, a gwałtowny rozwój inżynie- Wytworzenie na warstwach dyfundowanego cynku powłoki gru-
rii materiałowej wymusza rozwój nowych technologii i sposobów na- bokrystalicznych fosforanów cynkowo-żelazowych powoduje zmniej-
kładania powłok ochronnych w kierunku uzyskania jak najlepszych szenie odporności na korozję poprzez obniżenie potencjału korozyjnego
parametrów szczelności, odporności na ścieranie i innych czynników i oporu polaryzacji oraz zwiększenie gęstości prądu korozji w porówna-
składających się na odporność korozyjną. Uzyskanie właściwych efek- niu do warstwy dyfuzyjnej.
tów w praktyce nie jest problemem prostym. Dla przykładu opanowa-
nie technologii niklowania i srebrzenia różnych stopów aluminium Jeszcze lepsze własności posiadają powłoki galwaniczne hybrydowe
było efektem licznych eksperymentów, gdyż każdy stop ze względu na (wieloskładnikowe) jak np. Ni-P-SiO2; Ni-P-Al2O3, które otrzymywa-
różnice w składzie, stwarzał osobne problemy szczególnie w zakresie ne są w wyniku zmieszania nanocząstek Al2O3, TiO2, Cr2O3, węglików
przygotowania powierzchni i doboru parametrów technologicznych. wolframu czy krzemu z roztworami roboczymi niklu lub chromu.
W oparciu o te doświadczenia nauczyliśmy się przewidywać zachowa- Nanocząstki tych związków chemicznych w wyniku procesów gal-
nie stopów aluminium w różnych środowiskach i dobierać właściwą wanicznych wbudowują się w strukturę powłoki nadając jej doskona-
powłokę ochronną. łe własności przeciwcierne i odporność na szoki termiczne i wysokie
temperatury.
Żeby być konkurencyjnym na rynku usług galwanicznych oprócz
najnowszych technologii wannowych wdrożyliśmy najnowsze techno- Celem uzyskania jak najlepszych efektów naprawiania uszkodzo-
logie pokryć selektywnych (tamponowych). Umożliwiają one nie tylko nych powłok galwanicznych nasze technologie selektywne (tampo-
pokrywanie ponadgabarytowych elementów, ale również dokonywanie nowe) łączymy z innymi technologiami pokrywania metali np. cold
napraw uszkodzonych powłok mobilnie tzn. bezpośrednio u klienta. sprying, szczególnie gdy mamy do czynienia z elementami lub urzą-
Powłoki wykonane metodą tamponową są zdecydowanie bardziej przy- dzeniami wrażliwymi na wysokie temperatury.
czepne i szczelne w stosunku do powłok pokrywanych galwanicznie
bądź natryskowo. Do naszych mobilnych technologii pokryć antyko- Zimny natrysk miękkimi pierwiastkami np. Cu; Sn; Zn; Ni znacznie
rozyjnych przekonały się firmy działające na rzecz energetyki i hutnic- uszkodzonych powierzchni oraz pokrycie metodą tamponową powłoką
twa. Chcąc sprostać międzynarodowej konkurencji aktualnie wdrażamy finalną zdaje doskonale egzamin przy naprawie powłok antykorozyj-
technologię nakładania powłok stopowych (kompozytowych) w wer- nych.
sji tradycyjnie galwanicznej i tamponowej. Powłoki stopowe takie jak
Ni-P; Ni-Cr; Ni-Co, Ni-W; Ni-P-Cr mają o wiele lepsze własności an- Prace nad ochroną antykorozyjną aluminium i jego stopów przy uży-
tykorozyjne niż pokrycia tradycyjne. ciu zmiennych impulsowych prądów o bardzo dużej częstotliwości dało
zaskakujące efekty. Otrzymano powłokę konwersyjną Al2O3 hydrofo-
Perspektywicznym kierunkiem rozwoju inżynierii powierzchni są bową niezwykle szczelną i odporną na ścieranie o twardości powyżej
nowe metody wytwarzania warstw powierzchniowych wieloskład- 1000 HV i odporności korozyjnej ponad 2000 godzin. Uzyskano efekt
nikowych i kompozytowych, które otrzymywać można w tzw. tech- mikroplazmy na powierzchni anodowanego stopu dzięki czemu powło-
nologiach hybrydowych, tj. poprzez połączenie różnych obróbek ka tlenkowa o doskonałych własnościach powstała w połowie z mate-
powierzchniowych w celu wytworzenia materiału kompozytowego riału rodzimego, a w połowie z roztworu, który jest solą aluminium.
o właściwościach nieosiągalnych zarówno dla materiału podłoża, jak Dzięki tej technologii można anodować wszystkie stopy aluminium,
i warstw powierzchniowych wytwarzanych oddzielnie w tych meto- magnezu i tytanu, czego nie można wykonać metodą anodowania tra-
dach. Należy podkreślić, iż procesy hybrydowe nie są prostym połącze- dycyjnego.
niem dwóch lub kilku metod obróbek powierzchniowych, a powinny
stanowić metodę wytwarzania warstw kompozytowych stanowiących Jesteśmy w trakcie prowadzenia badań nad wytworzeniem warstw
układ wielowarstwowy o właściwościach wzajemnie uzupełniających tlenkowych na stalach szlachetnych odpornych na ścieranie i korozję
w wysokich temperaturach.
Dążymy również do wdrażania nowych powłok w oparciu o najnow-
sze osiągnięcia nanotechnologii.
35
sierpień 2016 4(141)
