обезжиривание

Центральная и Восточная Европа
Henkel Surface Technologies
Page 1
Центральная и Восточная Европа
Связь с подготовкой поверхности
Производительность
Обрабатываемые детали
Предварительная
подготовка
поверхности
Покраска
Экологическая
безопасность
Page 2
Центральная и Восточная Европа
Требования производства
 Автоматический контроль и дозирование
 Широкий спектр применения
 Возможность обрабатывать различные металлы
 Простота обработки сточных растворов
 Низкая удельная стоимость обработки
Page 3
Центральная и Восточная Европа
Наши основные задачи
 Высокоэффективные продукты
 Легкость обращения
 Экологическая безопасность
 Понижения стоимости процесса обработки
Page 4
Центральная и Восточная Европа
Различные технологии подготовки поверхности
 Протирка / Смывка (вручную)
 Струя пара / Высокое давление
 Линия распыления
 Линия погружения
 Прокатное нанесение
Page 5
Центральная и Восточная Европа
Подготовка поверхности с использованием оборудования
высокого давления
Вытяжка
Бак с фосфатирующим
раствором
Промывка чистой водой
Page 6
Центральная и Восточная Европа
3-камерная непрерывная линия
железофосфатирования методом распыления
Обезжиривание/
Железофосфатирование
Обезжиривание/
Железофосфатирование
Промывка
водопроводной
водой
Промывка
обессоленной
водой
Page 7
Центральная и Восточная Европа
Схематическое изображение струйной линии
железофасфатирования
Раздвижные
двери
Обезжиривание
max. 75°C
Промывка
max. 75°C
Фосфатирование
max. 75°C
Промывка
комн. темп-ра
Промывка
комн. темп-ра
Система распыления
Свежая обессоленная вода
Вытяжка
Проходной
тоннель
Сушка воздухом
Зона 1
Зона 2
Зона 3
Зона 4
Зона 5
Page 8
Центральная и Восточная Европа
2-х камерная пошаговая линия распыления
Камера 1
Камера 2
Двери
Вытяжка
Шарнирное
устройство
Плечо
Фосфатирование
распыления Промывка
Бак
1
Бак
2
Бак
3
Вытяжка
Промывка
обессоленной водой
Бак
4
Page 9
Центральная и Восточная Европа
Основные характеристики линий подготовки поверхности
Аппараты высокого давления
 Для низкой производительности
 Результат зависит от оператора устройства
Непрерывная линия распыления
 Широкий спектр производительности
 Проблемы с обезжириванием и образованием покрытия
в скрытых полостях
 В связи с низкой скоростью линии чувствительность к прераспылению
Пошаговая линия распыления
 Ограниченная производительность
(необходимо обратное движение деталей или системы распыления)
 Проблемы с каплями реакционноактивного раствора
 на горизонтальных поверхностях
Page 10
Центральная и Восточная Европа
Схемы линий железофосфатирования
3-стадии
Обезжиривание
Фосфатирование
4-стадии
Обезжиривание
Фосфатирование
Обезжиривание
Фосфатирование
Щелочное
обезжиривание
Промывка 1
Фосфатирование
Промывка
Промывка
Промывка
обессоленной водой
5-стадий
Промывка
обессоленной водой
Промывка 2
Промывка
обессоленной водой
Page 11
Центральная и Восточная Европа
Техническое предложение
ок.1-2 л/м²
Промывка
Обессоленной
водой
Промывка
Водопроводной
водой
обезжиривание/
фосфатирование
Duridine G 1070
Пополнение выноса раствора
И потерь за счет испарения
Промывка
Промывка
Duridine G 1070
водопроводной
обессоленной
Конц-ция: 3 - 4 масс.% =
водой
Водой
2,6 - 3,5 об.%
Проводимость < 1000 µS/cm Проводимость < 50 µS/cm
pH:
4,8 - 5,6
Tемп-ра: 55 ± 5 °C
ОК:
3,8 - 5,0
Время:
3 min
Давление: 1 - 2 bar
Ионообменник
Обратный осмос
Обработка сточных вод
Page 12
Центральная и Восточная Европа
Составляющие процесса железофосфатирования
 Кислые фосфаты щелочных металлов
 Ускорители
 Поверхностно-активные вещества
(неионогенные ПАВ)
 Добавки для стабилизации солей жесткости
 Ингибиторы коррозии
 (Фториды)
Page 13
Центральная и Восточная Европа
Химические реакции на поверхности раздела фаз
фосфатирующий раствор - сталь
Травление металла:
Fe + 4 NaH2PO4  Fe(H2PO4)2 + 2 Na2HPO4 + H2
Образование покрытия:
2 Fe(H2PO4)2 + 2 Na2HPO4 + O  FePO4 + 4 NaH2PO4 + H2O
2 Fe(H2PO4)2 + 4 Na2HPO4 + O + 5 H2O  Fe2O3 x 3 H2O + 8 NaH2PO4
Page 14
Центральная и Восточная Европа
Слой фосфата железа
«Легкий" Железофосфат
Удельная масса 0,3 г/м2
Увеличение 32.000 x
«Тяжелый" Железофосфат
Удельная масса 0,8 г/м2
Увеличение 16.700 x
Page 15
Центральная и Восточная Европа
Состав железофосфатного покрытия на стали
1. Fe3(PO4)2 • 8 H2O
Fe3O4
Вивианит
Магнетит
2. FePO4
Fe(OH)3
Фосфат железа (III)
оксид железа (III)
1. по Gebhardt
2. по Machu
Page 16
Центральная и Восточная Европа
Процесс обезжиривания
Свойства различных обезжиривателей
Классификация
Сильно щелочные
Средне щелочные
Нейтральные
Слабо кислотные
pH
Составляющие
10,5 - 13 • Щелочи
• Силикаты
• Фосфаты
• Хелатообразующие компоненты
• Смачивающие вещества
8 - 10
• Фосфаты
• Бораты
• Карбонаты
• Кондиционеры
• Смачивающие вещества
7 - 9,5 • Смачивающие вещества
• Corrosion inhibitors
• Фосфаты
• Растворяющие вещества
3,5 - 5,5 • Кислые фосфаты щелочных металлов
• Смачивающие вещества
• Ускорители
Область применения
• Сталь
• Сильные загрязнения
• Высокие требования к качеству
обезжиривания
• Сталь, цинк, алюминий
и их сплавы
• Высокие требования к качеству
обезжиривания
(Струйное приминение)
• Сталь и цинк
• Предварительное обезжиривание
и защита от коррозии
• Очистка и фосфатирование
стали и цинка
• Очистка алюминия и его сплавов
Page 17
Центральная и Восточная Европа
Процесс обезжиривания
ПАВ для обезжиривания перед фосфатированием
Обычно от одного до трех различных ПАВ
используется в составе обезжиривателя для
удовлетворения следующих требований:






Биологическая разлагаемость
Отсутствие алкилфенольных группировок
Контролируемое пенообразование
Стабильность в щелочном растворе
Возможность применения струйным и погружным методом
Возможность регенерации при ультрафильтрации
Page 18
Центральная и Восточная Европа
Обезжиривание / Фосфатирование

Сталь / Железо (обезжиривание+фосфатирование)

Цинк (обезжиривание)

Алюминий (обезжиривание)

Магний (обезжиривание)

Медь + латунь (обезжиривание)
Page 19
Центральная и Восточная Европа
Влияние характеристик рабочей ванны на
удельную массу фосфатного покрытия
 Общая кислотность (концентрация)
 pH
 Тип ускорителя
 Содержание фосфатов
 Температура
 Время обработки
 Наличие примесей и загрязнений
 Конструкционный материал
Page 20
Центральная и Восточная Европа
Параметры процесса
 Обезжиривание / Фосфатирование
 Температура рабочего раствора :
40-60 °C
 Время обработки :
2 – 3 мин
 Концентрация фосфатирующего препарата :
10 - 30 г/л
 Интервал pH рабочего раствора :
4,0 - 5,6
 Давление на форсунках :
1 - 2 атм.
Page 21
Центральная и Восточная Европа
Параметры процесса
 Промывка водопроводной водой
 Температура ванны :
 Время промывки :
температура окружающей среды
30 - 60 сек
 Промывка рециркулирующей водой
 Температура:
 Время промывки:
температура окружающей среды
30 - 60 сек
 Промывка обессоленной водой
Page 22
Центральная и Восточная Европа
Зависимость удельной массы железофосфатного
покрытия от времени обработки
г/м2
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Duridine 3993 W
"Тяжелый
фосфат"
"Легкий
фосфат"
Duridine 3960 W
0,5
1
1,5
2
2,5
3
мин.
Page 23
Центральная и Восточная Европа
Контроль процесса
электропроводность (mS/cm) (C) 40 - 600 C
8
7
6
Duridine 3993 W
5
C
4
3
pH
2
1
0
0,5
pH/40oC
1
1,5
pH/60oC
pH
4.0
3.5
3.0
2.5
2
2,5
C/40oC
C/50oC
3
2.0
об. %
C/60oC
Page 24
Центральная и Восточная Европа
Типовой процесс (пример)

Стадия 1: Обезжиривание и фосфатирование
DURIDINE 3960 W
Концентрация:
Температура:
Время обработки:
Интервал pH:

1,2 об.%
50-60 °C
2 –3 мин.
4,8 - 5,6
Стадия 2: Промывка
Водопроводная вода
Время обработки: 20-45 сек.
Page 25
Центральная и Восточная Европа
Типовой процесс (пример)

Стадия 3:
Passivating
DEOXYLYTE 54 NC
Концентрация:
Температура:
Время обработки:
0,25 об.%
20 - 25 °C
20-45 сек.
Промывка: обессоленная вода
Осушка:
Горячий воздух
Температура:
100 - 110 °C
Page 26
Центральная и Восточная Европа
Пассивация
5-стадийный процесс
 Для повышения коррозионной
защиты можно использовать
пассивацию
 Для увеличения
обезжиривающнго эффекта
можно использовать щелочное
обезжиривание (6 стадий)
Обезжиривание
Фосфатирование
Обезжиривание
Фосфатирование
Промывка
Пассивация
Промывка
Page 27
Центральная и Восточная Европа
Пассивация (состав препаратов)
Тип
Описание
Статус
Cr-VI/Cr-III
(DX.41)
Частично восстановленный
хромат
Широко используется
Cr-III
(DX.7030)
Отсутствие Cr (VI) в системе
ZrF62(DX.54 NC)
Бесхромовая технология
(неорганические соединения)
Область использования
постоянно расширяется
PVPA
(Parc.90)
Бесхромовая: полимерные
комплексные органические
соединения
Широко распространено в США
Обессоленная
вода
Page 28
Центральная и Восточная Европа
Принцип действия пассивации
Уплотнение пор кристаллов посредством
пассивации субстрата и реакции с фосфатным слоем
Слой
фосфата
Слой
фосфата
субстрат
субстрат
Page 29
Центральная и Восточная Европа
Deoxylyte 54 NC
Бесхромовая пассивация фосфатного покрытия
Преимущества
 Отсутствие канцерогенных веществ
 Отсутствие раздельной технологии обработки сточных вод
 Одинаковые результаты с хромовыми пассиваторами на металлических
поверхностях
 Особо хорошие результаты для алюминия
 Вода последней промывки может быть обработана в ионообменнике
Характеристики
 Присутствие циркония
 Рабочая концентрация: 0.25 масс.%
 Может использоваться при комнатной температуре
 stainless steel equipment necessary
Page 30
Центральная и Восточная Европа
Типовой процесс (пример)

Стадия 5: Пассивация
DEOXYLYTE 41
Концентрация:
0,14 масс.%
Температура:
40 °C
Время обработки: 1 мин.
Промывка: обессоленная вода
Сушка:
Горячий воздух
Температура: 100 - 110 °C
Page 31
Центральная и Восточная Европа
HENKEL – ассортимент продуктов
Henkel Surface Technologies предлагает целый ряд
продуктов различного назначения :
 Жидкие и порошкообразные продукты
 1-компонентный процесс для стандартного применения
 2-компонентный процесс для особых условий применения
Page 32
Центральная и Восточная Европа
Ассортимент продуктов
 Продукты, содержащие и несодержащие ПАВ
 «Легкие фосфаты"- фосфаты для повышения адгезии
краски и «Тяжелые фосфаты" – процесс с повышенными
коррозионнозащитными свойствами
 Продукты для струйного (включая линии высокого
давления) и погружного применения
Page 33
Центральная и Восточная Европа
Добавки
 Для повышения обезжиривающего эффекта сильно
замаслянных поверхностей (ПАВ, P3-tensopon 0555)
 Для обработки алюминиевых деталей
(фторсодержащие продукты)
 Для ускорения образования фосфатного слоя
(Duridine Toner 7750, Grano Toner 95)
 Для корректировки pH (Additiv P)
 Пассиваторы (Deoxylyte)
Page 34
Центральная и Восточная Европа
Duridine 3960 W
 Стандартный жидкий железофосфат
 1-компонентный «легкий фосфат»
 pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 2,1
 Применяется при температурах выше 35 oC
Page 35
Центральная и Восточная Европа
Duridine 3955
1-компонентная жидкая формулировка
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 3,0
Применяется при температурах выше 35 oC
Состав ПАВ подобный Duridine 3960 W,
меньше шлама благодаря наличию комплексообразующих
веществ
Прекрасное разделение масляной эмульсии
Универсальный продукт
Page 36
Центральная и Восточная Европа
DURIDINE 3993 W
1-компонентный жидкий продукт
«Тяжелый фосфат», образует однородное покрытие с прекрасными
коррозионнозащитными свойствами
pH (1 масс. % в обессоленной воде) = 2,5
Применяется при температурах выше 35 oC
Рабочий раствор можно контролировать по величине рН или
элнкропроводности (как и все другие продукты для
железофосфатирования)
Page 37
Центральная и Восточная Европа
Duridine 59 S
1-компонентный обезжиривающий и фосфатирующий препарат
Порошкообразный продукт
Применяется методом погружения при 40 - 60 oC
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 4,8
Ускоритель : молибдат
«Легкий фосфат»
Page 38
Центральная и Восточная Европа
Granodine 1070
Для обработки широкого ряда металлов
«Тяжелый фосфат»
Высокая степень коррозионной защиты – особенно в
комбинации с пассиваторами – на стали , цинка и
алюминия
Не содержит молибдатов
Запатентованная комбинация ускорителей
Page 39
Центральная и Восточная Европа
Duridine 68 W
2-компонентный железофосфатирующий процесс
Не содержит ПАВ
Для применения с щелочным обезжириванием или в комбинации со
смесью ПАВ (Ridosol 68, P3-tensopon 0555)
«Тяжелый железофосфат»
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 3,2
Возможно применять как струйным методом так и методом
погружения
Page 40
Центральная и Восточная Европа
Ценовые преимущества
 Высокая эффективность продуктов.
 Хорошие антикоррозионные свойства, особенно в сочетании с
использованием пассиваторов
 Низкий расход – низкая удельная стоимость обработки
 2.0 - 5.0 г/м2 (для жидких продуктов и современных линий)
 Легкость обращения с препаратами
Максимально экологически безопасный состав
 Широкий ассортимент продуктов, способный удовлетворить все
современные требования заказчиков
Page 41
Центральная и Восточная Европа
DURIDINE – обзор железофосфатирующих
продуктов
продукт
DURIDINE 59 S
DURIDINE 68 W
DURIDINE 500 LTA
DURIDINE HP 3802 IT
DURIDINE 3803 IT
DURIDINE LF 3820 IT
DURIDINE 3822 IT
DURIDINE 3830 IT
DURIDINE LF 3850 IT
pH (1 масс.%) плотность* ускоритель
4,8
3,2
2,8
порошок
порошок
1,2
1,21
1,24
1,23
1,24
1,19
порошок
MoO4
org.(B)
org.
MoO4
org.+ MoO4
MoO4+F
Page 42
Центральная и Восточная Европа
DURIDINE – обзор железофосфатирующих
продуктов
продукт
DURIDINE D 3871 IT
DURIDINE 3955
DURIDINE 3960 W
DURIDINE 3962
DURIDINE 3993 W
DURIDINE 7032 A
GRANODINE 1070
pH (1 масс.%) плотность* ускоритель
3,0
2,9
1,9
2,5
4,6
порошок
1,29
1,33
1,15
1,2
порошок
1,14
MoO4
MoO4
MoO4
org.
MoO4
org.+F
Page 43
Центральная и Восточная Европа
Общий обзор продукции
Компоненты процесса
 Обезжириватели
Добавки ПАВ
 Удалители окалины
 Продукты для травления
Ингибиторы
 Активаторы
 Продукты для конверсионного покрытия
металлов:
Цинк-фосфатирующие препараты
Марганец-фосфатирующие препараты
Железофосфатирующие препараты
Процесс обработки алюминия
 Пассиваторы
Торговая марка
Ridoline
Ridosol
Deoxidine
Chemacid, Chemalyt,
Deoxidizer, Rodine
Fixodine
Granodine
Thermoil Granodine
Duridine
Alodine
Deoxylyte
Page 44
Центральная и Восточная Европа
Защита от коррозии
Распространение коррозии после выдержки образца
в камере соляного тумана в течение 504 часов
Цинкфосфатирование
+ пассивация
Тяжелый фосфат +
пассивация
Тяжелый фосфат
Легкий фосфат
0
5
10
15
mm
Page 45
Центральная и Восточная Европа
Тесты на коррозию в металлургической
промышленности
Нейтральный солевой туман SS DIN 50021 / ISO 7253
Конденсированная вода
DIN 50017
Kesternich-тест
DIN 50018
Пропитка водой
ISO R 1521
Образование корки*
VDA 621 415
Выдержка в «климате»
VDA 621 414
* Klimawechseltest
Page 46
Центральная и Восточная Европа
Тест на распространение коррозии
Тест: Выдержка в «климате»
VDA 621-414
Продолжительность: 12 месяцев
Page 47
Центральная и Восточная Европа
Сравнение процессов железофосфатирования и
цинкфосфатирования
Адгезия краски
Защита от коррозии
Фосфатирование
различных металлов
Стоимость химикатов
Контроль процесса
Стоимость оборудования
Железо
фосфатирование
+++
+
+
Цфнк
фосфатирование
+++
+++
++(+)
+
+
+
+++
+++
+++
Page 48
Центральная и Восточная Европа
Обработка сточных растворов
ванна обезжиривания (щелочная) / ванна железофосфатирования (кислотная)
коллектор
HCl/H2SO4
200- 2000 мг/л FeCl3 = 0,5-1 л/м³ *
Ca(OH) 2-сусп.
Линия
подготовки
pH = 5
pH=8.5 (0,3-0,7 кг/м³)
Флоккулянт (напр. P3-ferrocryl 8723)
(10-20 г/м³)
Реакционный бак
осаждение/флоккуляция
+ кислота(pH=5), + FeCl3 Ca(OH)2 P3-ferrocryl 8723
pH-контроль
Отбор воды
Фильтр-пресс
Утилизация шлама
фильтрат
Page 49