vědomosti

Proces povrchové úpravy Dacromet je zcela nová technologie povrchové úpravy, známá také jako Dacrol, Dacron, zinkový chromátový film a Dacromet atd. Byla vynalezena Američany na začátku 1970. let 1976. století a kolem roku 1996 byla převedena do řad společností MCI ve Spojených státech, DACRAL ve Francii a NDS v Japonsku. S rozvojem globální ekonomiky se ochrana životního prostředí stává stále důležitější součástí sociální ekonomiky a obchodu. V roce XNUMX bývalé Ministerstvo strojního průmyslu Číny zařadilo proces Dacromet mezi klíčové rozvojové projekty pro čistou výrobu v rámci udržitelného rozvoje strojírenského průmyslu, což je druh „zeleného galvanického pokovování“. V industrializovaných zemích byla technologie protikorozní úpravy kovových povrchů Dacromet přijata jako proces protikorozní úpravy, který nahrazuje tradiční procesy, jako je galvanické zinkování, žárové zinkování, galvanické kadmiování, pokovování slitinami na bázi zinku a fosfátování, které způsobují vážné znečištění. Jedná se o nový proces, který zásadně snižuje znečištění životního prostředí.

I. Definice a původ

DACROMET je přepis „zinc chromate coating“ (chromátový povlak zinečnatý). Jedná se o nový typ antikorozního povlaku, který se skládá převážně ze zinkového prášku, hliníkového prášku, kyseliny chromové a deionizované vody. Základní technologií je vytvoření anorganické antikorozní vrstvy na kovovém povrchu pomocí ponorného nebo stříkacího lakování, s odolností proti korozi až 7–10krát vyšší než u tradičního galvanického zinkování.

 

Původ: Vyvinuta americkým vědcem Mikem Martinem koncem 1950. let 87115. století k řešení koroze podvozků vozidel způsobené rozmrazovací solí (chloridem sodným). Později se stala vojenskou antikorozní technologií podle americké vojenské normy (MTL-C-1970) a v XNUMX. letech XNUMX. století ji Japonsko vylepšilo a celosvětově propagovalo.

 

Úvod do Číny: Zaveden z Japonska v roce 1994, zpočátku používaný v obranném průmyslu a automobilových dílech, později se rozšířil do odvětví energetiky, stavebnictví a domácích spotřebičů.

 

II. Základní komponenty a procesy

1. Součásti:

- Kovové látky: Skládá se z látek, jako je zinek a hliník, zejména z ultrajemných vloček zinku a ultrajemných vloček hliníku.

- Rozpouštědlo: Inertní organická rozpouštědla, jako je ethylenglykol atd.

- Anorganické kyselinové složky: Jako například kyselina chromová atd.

- Speciální organické látky: Složky nátěrové kapaliny zvyšující viskozitu a dispergující složky, převážně bílý prášek celulózového typu. Antikorozní mechanismus.

 

2. Průběh procesu:

1) Klíčové body procesu předúpravy

a. Čištění povrchů

Odstraňování olejových skvrn: K důkladnému odstranění oleje, řezné kapaliny a dalších nečistot z povrchu obrobku použijte organická rozpouštědla (jako je aceton, ethanol) nebo alkalické čisticí prostředky (jako je roztok hydroxidu sodného), aby se zabránilo ovlivnění přilnavosti povlaku.

Odstraňování rzi: Oxidové usazeniny a rez z povrchu obrobku se odstraní pískováním (obvykle křemenným pískem nebo skleněnými kuličkami), tryskáním nebo omýváním kyselinou (například kyselinou chlorovodíkovou nebo roztokem kyseliny sírové), aby se zajistilo, že drsnost povrchu dosáhne Ra 6.3~12.5 μm, což poskytne dobrý mechanický kotevní základ pro povlak.

b. Mytí a sušení vodou

Mytí vodou: Opláchněte obrobek deionizovanou vodou, abyste odstranili zbytky čisticích prostředků nebo rezi a vyhnuli se nečistotám, které by mohly ovlivnit povrchovou úpravu. výkon. Sušení: Pro sušení horkým vzduchem (přibližně 60–80 °C) nebo přirozeným způsobem usušte na vzduchu, abyste zajistili, že povrch obrobku nebude vlhký, a zabránili tak vzniku vzduchových bublin nebo nerovnoměrnému povlaku během aplikace.

 

2) Klíčové body procesu lakování

a. Míchání barev

Poměr složek: Barva Dacromet se skládá převážně ze zinkového prášku (60 % - 80 %), hliníkového prášku (5 % - 15 %), kyseliny chromové (2 % - 5 %) a deionizované vody. Musí být míchána přesně podle receptury, aby se zajistila rovnoměrná disperze částic zinku a hliníku a zabránilo se sedimentaci.

Kontrola viskozity: Viskozita barvy se upravuje přidáním deionizované vody, obvykle po dobu 18–25 sekund (test Ford Cup). Příliš vysoká viskozita může vést k příliš silné vrstvě, zatímco příliš nízká viskozita může mít za následek příliš tenkou vrstvu a snížené antikorozní vlastnosti.

b. Metody nanášení povlaků

Ponorný nátěr: Obrobek se ponoří do povlakovací nádrže, poté se vyjme a přebytečný povlak se odlije. Je vhodný pro obrobky s jednoduchou strukturou v hromadné výrobě a tloušťka povlaku je relativně rovnoměrná.

Nástřikový nátěr: Používá se vzduchové stříkání nebo elektrostatické stříkání. Je vhodné pro obrobky se složitou strukturou a tloušťku povlaku lze přesně regulovat. Je však třeba věnovat pozornost tlaku stříkání (obvykle 0.3 až 0.5 MPa) a vzdálenosti (15 až 25 cm), aby se zabránilo prohýbání nebo vynechání povlaku.

Štětcový nátěr: Ruční provoz, vhodný pro lokální opravy nebo malosériovou výrobu obrobků. Je nutné zajistit rovnoměrný nátěr a vyhnout se vynechání kartáčování.

c. Řízení tloušťky povlaku

Vyberte počet aplikací nátěru na základě požadavků aplikace:

Jeden nátěr a jedno pečení: tloušťka 2 až 5 μm, vhodné pro prostředí s lehkou korozí;

Dva kabáty a dva zapékání: tloušťka 6 až 10 μm, konvenční standard antikorozní ochrany;

Tři vrstvy a tři pečení: tloušťka 8 až 13 μm, vhodná pro silná korozní prostředí (jako jsou námořní a chemické obory).

 

3) Klíčové body procesu vytvrzování

a. Teplota a doba vytvrzování

Nízkoteplotní předběžné vytvrzování: Po nanesení povlaku by měl být obrobek sušen při teplotě 80~120℃ po dobu 10~15 minut, aby se z povlaku odstranila vlhkost a zabránilo se tvorbě bublin během vytvrzování.

Vytvrzování za vysoké teploty: Vložte obrobek do vytvrzovací pece a udržujte jej při teplotě 300–320 °C po dobu 20–30 minut, aby kyselina chromová mohla chemicky reagovat se zinkem a hliníkem a vytvořit hustý anorganický keramický povlak. Příliš nízká teplota povede k neúplnému vytvrzení a snížené odolnosti proti korozi; příliš vysoká teplota může způsobit změnu barvy povlaku a zhoršení jeho vlastností.

b. Atmosféra tuhnutí

Během procesu tuhnutí je nutné udržovat cirkulaci vzduchu uvnitř pece, aby se zabránilo tvorbě redukční atmosféry (například oxidu uhelnatého), která by mohla zabránit úplné oxidaci částic zinku a hliníku a tím ovlivnit vlastnosti povlaku.

 

4) Klíčové body procesu následné úpravy

a. Chlazení a kontrola

Po vytvrzení by měl být obrobek ochlazen přirozeně nebo nuceným ochlazováním vzduchem na pokojovou teplotu. Zkontrolujte vzhled povlaku (měl by být rovnoměrný, bez vynechaného povlaku nebo bublin) a tloušťku (měřeno elektromagnetickým tloušťkoměrem). Nevyhovující výrobky je třeba znovu předběžně ošetřit a znovu potřít.

b. Zapouzdření (volitelné)

V případech s vysokými požadavky na odolnost proti korozi lze na povrch povlaku aplikovat organický zapouzdřovací materiál (například epoxidovou pryskyřici nebo silanovou spojovací látku), který dále zvyšuje odolnost vůči solné mlze (až na více než 1000 hodin) a odolnost proti opotřebení a zároveň zlepšuje izolační vlastnosti.

 

 

III. Antikorozní mechanismus Dacromet

 

Povlak Dacromet s matným stříbrošedým vzhledem se skládá z extrémně jemných vločkových kovů, jako je zinek a hliník, spolu s chromáty a dalšími složkami. Po odmaštění a otryskání se obrobek ponoří do roztoku Dacromet. Roztok Dacromet je ošetřovací kapalina na vodní bázi. Po ponoření nebo nastříkání ošetřovací kapaliny na vodní bázi se kovové díly vytvrzují v peci a vypalují při teplotě kolem 300 °C za vzniku anorganického povlaku ze zinku, hliníku a chromu. Během procesu vytvrzování se těkavé složky, jako je voda a organické látky (celulóza), z povlakového filmu odpařují. Zároveň, v závislosti na oxidačních vlastnostech vysokovalentních solí chromu v matečné kapalině Dacromet, reagují vločky zinku a hliníku s negativnějším elektrodovým potenciálem se železným substrátem za vzniku sloučenin solí chromu Fe, Zn a Al. Protože povlakový film vzniká přímo reakcí se substrátem, je tato antikorozní vrstva extrémně hustá (nesrovnatelná s antikorozními vrstvami získanými galvanickým zinkováním nebo ponořením do zinku). V korozivním prostředí povlak vytváří nespočet galvanických článků, kde nejprve korodují negativnější soli Al a Zn, dokud nejsou spotřebovány, a poté může korodovat i samotný substrát. Protože antikorozní mechanismus Dacromet integruje ochranu obětní anody a katody do jednoho povlaku, je jeho antikorozní výkon přímo úměrný tloušťce filmu.

 

Ochranný účinek povlaku Dacromet na ocelový substrát lze shrnout následovně:

1) Bariérový efekt: Vzhledem k překrývání vrstev šupinatého zinku a hliníku je bráněno průniku korozivních médií, jako je voda a kyslík, k podkladu, což může hrát izolační a stínící roli.

2) Pasivační efekt: Během procesu úpravy Dacrometem reaguje kyselina chromová chemicky se zinkem, hliníkovým práškem a kovovým substrátem za vzniku hustého pasivačního filmu, který má vynikající odolnost proti korozi.

3) Účinek katodické ochrany: Hlavní ochranný účinek zinko-hliníkovo-chromového povlaku je stejný jako u pozinkované vrstvy, a to katodická ochrana podkladu.

 

 

IV. Charakteristiky povlaku

Povrchová úprava Dacromet se vyznačuje vysokou odolností proti korozi a matným stříbrošedým vzhledem, který poněkud připomíná stříbrnou práškovou barvu. Skládá se převážně z drobných zinkových vloček a anorganického chromového polymeru, který je váže. Má vynikající vlastnosti, které jiné metody povrchové úpravy nemají:

 

1. Vynikající odolnost proti tepelné korozi: Teplota vytvrzování antikorozní fólie Dacromet je kolem 300 °C. Proto i když je obrobek vystaven vysokým teplotám po dlouhou dobu, jeho vzhled nezmění barvu a má vynikající odolnost proti tepelné korozi. Tradiční pozinkované vrstvy vytvářejí při teplotách nad 70 °C drobné trhlinky a při 200–300 °C mění barvu, což vede k výraznému snížení odolnosti proti korozi.

 

2. Vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům a chemická stabilita: Testy ukázaly, že nečištěné pozinkované vrstvy obvykle korodují o 1 mikron v solné mlze během deseti hodin; 3 mikrony tlustý duhově zbarvený čištěný film je proniknut po 200 hodinách testování v solné mlze. Po 100 hodinách testování v solné mlze je povlak Dacromet korodován pouze o 1 mikron. Ve srovnání s tradičním povrchovým zinkováním zvyšuje proces Dacromet odolnost obrobku proti korozi sedmkrát až desetkrát. Držáky lamp, které jsme pro naše klienty pokryli procesem Dacromet, prošly testy v solné mlze po dobu více než 1,000 XNUMX hodin.

 

3. Žádné vodíkové křehnutí: Vodíkové křehnutí je nevýhoda, kterou tradiční procesy zinkování nemohou zcela překonat. Vzhledem k charakteristikám procesu Dacromet neprochází během zpracování žádnou kyselinovou úpravou a nemá problém s pronikáním vodíku, ke kterému dochází během galvanického pokovování. Povlak se navíc vytvrzuje při vysokých teplotách, což zajišťuje, že povlak Dacromet netrpí vodíkovým křehnutím. Díky tomu je vhodný pro antikorozní úpravu vysoce pevných dílů s vysokými požadavky na pevnost v tahu.

 

4. Žádné znečištění ani environmentální rizika: Společnost Dacromet používá jako „zelený galvanický“ proces systém s uzavřenou smyčkou a cirkulací. Během fáze předběžné úpravy se odstraněný olej a prach shromažďují a upravují specializovaným zařízením. Během fází nanášení povlaku a vytvrzování nevzniká problém s kyselými, alkalickými nebo těžkými kovy obsahujícími odpadní vody, jako je tomu u tradičních galvanických procesů. Jediným vedlejším produktem je vodní pára odpařovaná z povlaku, který byl testován a nebyl shledán žádným škodlivým a státem regulovaným.

 

5. Měkký vzhled a možnost dalších povrchových úprav: Povlak Dacromet má matný stříbrošedý vzhled a lze jej dále lakovat. Tím splňuje požadavky na lakování obrobků s vysokými standardy kvality vzhledu, jako jsou spojovací prvky a koše na jízdních kolech. I po lakování Dacrometem je stále třeba nanést další vrchní vrstvu bezbarvého laku.

 

6. Vynikající penetrace a použitelnost na různé kovy: Roztok Dacromet dokáže proniknout do drobných štěrbin, jako jsou například slepé otvory složitého tvaru. Má vynikající penetrační schopnost. Pružiny, které s ním jsou ošetřeny, mohou vytvořit dobrý antikorozní povlak. Dokáže ošetřit nejen železo a jeho slitiny, ale i hliník a jeho slitiny, takže je vhodný pro povrchovou antikorozní úpravu oceli, litiny, hliníkových slitin a dalších součástí.

 

 

V. Oblasti a případy použití

Dacromet se široce používá v průmyslových odvětvích s vysokými požadavky na antikorozní ochranu. Typické případy jsou následující:

Obchod	Případ aplikace	Účinek
Větrná elektřina	Zkouška šroubů ventilátorů pro offshore použití v solné mlze dosahuje 2000 hodin (národní norma 480 hodin) a cyklus výměny je prodloužen z půl roku na 5 let.	Roční náklady na údržbu činí 2.2 milionu juanů.
Zemědělské stroje	Odolnost ozubených kol zemědělských strojů proti opotřebení v severovýchodní Číně se ztrojnásobila a míra opotřebení se snížila o 3 %.	Roční náklady na materiál činí 1.5 milionu juanů
Chemický průmysl	Závitový šroub lze namočit do 98% koncentrované kyseliny sírové po dobu 240 hodin a po dobu 18 po sobě jdoucích měsíců nedochází k žádnému úniku.	Vyhněte se pokutám za ochranu životního prostředí ve výši přesahující 5 milionů juanů
Automobil	Díly motoru, díly podvozku (odolné vůči vysokým teplotám 300℃)	Vyřešte problém tradičního selhání způsobeného galvanickým zinkováním za vysokých teplot

 

VI. Srovnání s tradičními technologiemi

Ve srovnání s galvanickým zinkováním a žárovým zinkováním jsou výhody a omezení Dacrometu následující:

Charakteristický	Dacron	Tradiční zinkování (galvanické zinkování / žárové zinkování)
odolnost proti korozi	Zkouška solnou mlhou po dobu více než 2000 hodin, tloušťka pouze 6-8 μm	Zkouška solnou mlhou 100–200 hodin, tloušťka 5–15 μm
Šetrnost k životnímu prostředí	Žádná odpadní voda ani plyn, ale obsahuje šestimocný chrom (karcinogenní); propaguje se technologie bez chromu	Odpadní voda obsahuje těžké kovy a musí být přísně čištěna
Riziko vodíkového křehnutí	není	Ano (vysokopevnostní ocel je náchylná k výskytu)
Jednotnost povlaku	Vynikající (jednotný povrch složitých dílů)	Špatný (tenký povlak ve slepých otvorech a mezerách)
Tepelná odolnost	Stabilní při 300 ℃	100℃ odlupování
Prémiové náklady	Poplatek za zpracování jednoho kusu je vysoký (např. šroub 3 juany/kus)	Nízké náklady, ale častá údržba

 

VII. Kontroverze v oblasti životního prostředí a vývojové trendy

Riziko šestimocného chromu: Tradiční Dacromet obsahuje šestimocný chrom (karcinogen) a dlouhodobá expozice může způsobit respirační onemocnění, rakovinu kůže atd. Mezi ochranná opatření patří uzavřená výroba, osobní ochranné prostředky a monitorování životního prostředí.

Technologie bez chromu: Do roku 2025 se v tomto odvětví stane středem zájmu tekutý nátěr Dacromet bez obsahu chromu s využitím trojmocného chromu nebo pasivátorů bez chromu, ale náklady a technologická vyspělost zůstávají výzvou.

Technologie kompozitních povlaků: Kombinace povlaku Dacromet s dalšími povlaky (jako jsou organické povlaky, keramické povlaky) pro další zvýšení odolnosti proti korozi, odolnosti proti opotřebení a funkčnosti, a splnění požadavků špičkových aplikací.

Optimalizace procesů a snižování nákladů: Zlepšením zařízení pro nanášení laků (například automatizovaných stříkacích linek) a zkrácením doby vytvrzování se zvyšuje efektivita výroby a snižují se náklady na aplikaci.

Inteligentizace a digitalizace: Zavádění inteligentních detekčních technologií (jako je online monitorování tloušťky povlaku, modely predikce odolnosti proti korozi) pro zvýšení stability procesů a kontrolovatelnosti kvality výrobků.

Budoucí trendy: Expanze do zelených procesů (jako jsou nátěry na vodní bázi), antikorozní ochrany součástí vozidel s novými energetickými zdroji a dalších oblastí.

 

VIII. Opatření

Oprava nátěru: Pokud je povlak lokálně poškozen, měl by se k jeho opravě použít specializovaný opravný prostředek, aby se zabránilo odkrytí základního kovu.

Kompatibilita s jinými nátěry: Povrch nátěru Dacromet je hladký. Pokud je nutné aplikovat následné organické nátěry, jako například barvu, je třeba nejprve provést zdrsnění povrchu pro zlepšení přilnavosti.

Čištění odpadních vod: Přestože proces Dacromet využívá nízký obsah chromu, odpadní vody vznikající během výroby je stále třeba přísně čistit, aby byla zajištěna shoda s normami pro vypouštění odpadních vod.

 

IX. Shrnutí technologie povlakování Dacromet

 

Díky svému vynikajícímu výkonu a příznivým vlastnostem pro ochranu životního prostředí se technologie povrchových úprav Dacromet vyvinula z pouhých několika výrobních linek, kdy byla v Číně uvedena na trh, na desítky linek během pouhých několika let. Navíc se k ní neustále připojuje mnoho výrobců.

 

Technologie Dacromet se svými vynikajícími antikorozními vlastnostmi, odolností proti vodíkovému křehnutí a odolností vůči vysokým teplotám stala důležitou volbou pro povrchovou úpravu kovů. Její environmentální problémy však vedly k vývoji technologií bez použití chromu. Uživatelé mohou zvážit použití tradičních a nových procesů Dacromet na základě specifických potřeb, jako jsou náklady a environmentální normy.

 

Společnost Vigor má více než 20 let zkušeností s výrobou a dodávkami odlitků, kovaných dílů a CNC obráběných dílů. Disponujeme silným dodavatelským řetězcem s různými partnery pro povrchové úpravy. Pokud vám s něčím můžeme pomoci, kontaktujte nás prosím co nejdříve. info@castings-forging.com