Фосфатирование предотвращает коррозию, улучшает адгезию краски, снижает силы трения и уменьшает износ металлических заготовок. Полученный фосфатный слой часто используется в качестве основы для покрытий.
Фосфорная кислота: формула и области применения
Фосфорная кислота - это кислота химического элемента фосфора. Формула фосфорной кислоты - H3PO4. В промышленности эта кислота используется, например, при производстве удобрений, моющих средств или средств для удаления ржавчины, а в медицине - в качестве фармацевтического вспомогательного вещества.
В Германии в области обработки поверхностей фосфорная кислота является важным компонентом для создания мелкокристаллических и нерастворимых в воде защитных покрытий на металлических поверхностях из стали, железа, цинка или алюминия. Эти процессы называются фосфатированием. Они предотвращают коррозию, улучшают адгезию краски, снижают силы трения и уменьшают износ. И последнее, но не менее важное: все фосфатные покрытия имеют высокое электрическое сопротивление и поэтому служат также для электрической изоляции заготовки. Поскольку образующийся фосфатный слой обладает отличной липкостью, его часто используют в качестве основы для покрытий.
Фосфатирование широко распространено во многих областях: оно используется, например, в автомобильной промышленности, аэрокосмической отрасли, производстве инструментов или медицинской технике.
Виды фосфатирования для обработки поверхностей
Защитный эффект фосфатирования формируется за счет плохо растворимого слоя фосфата металла на поверхности. Процесс происходит при температуре от 35 до 95 градусов Цельсия и длится в некоторых процессах всего несколько секунд, хотя иногда и до 15 минут - в зависимости от рабочего раствора. Следует различать различные виды фосфатирования, в частности, железное, цинковое или марганцевое фосфатирование железом.
- Железное фосфатирование используется для защиты листового металла и других компонентов от коррозии и для улучшения адгезии краски. В первую очередь оно подходит в качестве промежуточного этапа грунтования перед другими процессами нанесения покрытий. Этот процесс сравнительно недорогой и несложный, поскольку железо, цинк или алюминий, подлежащие обработке, не нужно предварительно приводить в реактивное состояние. Эта так называемая активация происходит вместе с фосфатированием за один рабочий этап.
- Благодаря участию цинка, цинковое фосфатирование обеспечивает улучшенную защиту от коррозии по сравнению с железным фосфатированием. Кроме того, фосфат цинка прекрасно подходит в качестве антифрикционного слоя. Этот процесс используется для деталей из железа, оцинкованного железа и алюминия.
- Марганцевое фосфатирование применяется в основном для стали и используется в качестве слоя на подшипниках скольжения, так как снижает трение и хорошо впитывает масла. Двигатели и коробки передач, например, выигрывают от этого процесса, который обычно дополняется масляной ванной. Защита от коррозии в этом случае также хорошая.
Несмотря на то, что при фосфатировании всегда образуется защитный слой, существует фундаментальное различие между фосфатированием с образованием слоя и фосфатированием без образования слоя. В неслоеобразующем варианте катионы металлов, которые являются решающими для образования слоя, поступают из самого обрабатываемого материала, а не из фосфатного раствора.
Обработка кислотой путем погружения или распыления
Фосфатирование обычно производится методом кислотной обработки кислотой - либо путем распыления, либо путем погружения - причем последний способ является более распространенным. В этом процессе компоненты погружаются один за другим в серию различных ванн. Сначала поверхность должна быть очищена и обезжирена, а при необходимости также протравлена и активирована. Затем покрытие наносится в ванне для фосфатирования. Наконец, детали промываются.