Химическая обработка металлов

Металлы для достижения тех или иных целей, в частности перед покраской, поддают различным обработкам, особой популярностью среди которых пользуется химическая (также существует механическая и термическая). Так как почти каждый металл способен ржаветь, и ржавчина выступает настоящей болезнью металлических изделий, ухудшающей их свойства, их поверхности важно своевременно избавлять от признаков ржавчины. Это продлит срок службы техники и инструмента.

Химическая обработка металлов – это различные процессы, призванные удалить с металлической поверхности слой материала путем выполнения ряда химических реакций, а также создать защитный слой. Специальные растворы способствуют формированию окисных и прочих соединений. В результате появляется пленка, качество которой зависит от многих факторов, среди которых: химический состав раствора, температура обработки, продолжительность воздействия раствора на металл, а также степень дообработочной подготовки изделия.

Цель химической обработки – увеличение прочностных характеристик + защита от коррозии, и таким образом повышение эксплуатационного срока техники/изделий. Часто ее используют при ремонте технической базы предприятия.

Основные преимущества:

- значительная производительность, благодаря оперативности химических реакций;

- доступность обработки вязких и твердых материалов;

- отсутствие лишних влияний на металл (механического/температурного).

Методы химической обработки металлов

Их существует несколько. Выбрать нужно один, который подходит лучшим образом в конкретном случае. Стоит учесть, что для осуществления разных методов необходимы разное оборудование и инструмент.

Среди основных методов – следующие:

- распыление (воздействие на металл струей раствора под низким давлением). Лучший вариант техники – тупиковые/проходные механизмы, за счет высокого уровня наработки. При этом проходным свойственна наивысшая производительность. Специальные агрегаты могут обрабатывать без прерывания работы. Предпочтение отдается одному типу конвейера как при подготовке, так и непосредственно при выполнении основной задачи. Чтобы результат был максимально качественным, скорость движения устройства допустимо ограничивать;

- погружение (расположение металла в специально подготовленном растворе на определенное время). Здесь для подготовки понадобится оборудование, рабочее пространство которого выглядит, как отдельные расположенные в четком порядке емкости. Оно должно быть комплектовано смешивателями, трубчатыми разводками, идущими к отделению для сушки, и транспортером;

- обработка паром, или пароструйная (воздействие паров необходимой концентрации). Данный метод используется, как правило, для покраски габаритных механизмов и тогда, когда организовать производственные площади не является возможным. Здесь имеет место ручная обработка при помощи очищающего ствола и с задействованием техники (передвижной или стационарной). Предварительно поверхность важно хорошо очистить от жира. Параллельный процесс – аморфное фосфатирование основания. Подходящая температура – 140 °С. В ходе работы возможно дополнительное использование хим. компонентов;

- гидроструйная обработка (с применением соответствующих агрегатов).

Особым спросом на предприятиях металлургии, машиностроения и т.д. пользуется метод глубокого травления (хим. фрезерования). Он предпочтителен для изделий, имеющих сложную форму поверхности, произведенных из тонкого металла, и тогда, когда нужно обработать много небольших деталей.

Другие методы: оксидирование (формирование защитной оксидной пленки), анодирование (электрохим. оксидирование алюминия), воронение (нанесение оксидной пленки на сталь), цинкование (выполнение цинкового слоя-защиты), а также фторирование, хромирование, нитрирование и т.д. При этом постоянно появляются новые, более прогрессивные методы хим. обработки металлов.

Какой метод лучше в конкретной ситуации, зависит от производственных норм и площадей, конфигурации и габаритов обрабатываемых деталей, индивидуальных характеристик рабочих подразделений компании и т.д. Какой бы из методов ни был выбран, ему должны предшествовать подготовительные работы, например: обезжиривание, обработка песком, грунтование, протравливание хромитами. Их можно осуществлять с помощью спец. установок хим. подготовки.

Химия для обработки металлов

Для осуществления этой задачи могут понадобиться различные химические средства. Основные из них – кислоты, главным образом, ортофосфорная, соляная и серная. Они эффективно очищают поверхности и ликвидируют коррозионные проявления. Используются, как правило, в разбавленном виде и совместно с ингибитором коррозии – уротропином. В зависимости от размера поверхности, покрытой ржавчиной, кислоты могут наноситься с помощью кисточки или распылителя.

Все средства хим. обработки принадлежат к одному из двух типов: смываемому или несмываемому. Первый достаточно результативный, но имеет один недостаток. После обработки такие средства смываются водой, а из-за этого ржавчину может сменить коррозия. Чтобы этого не произошло, сразу же после использования воды металл необходимо высушить и обработать антикоррозионным препаратом. При использовании несмываемых веществ, когда нет необходимости дополнительно задействовать воду, плюс к высокой эффективности прибавляется удобство, исключающее трату дополнительного времени, осуществление вспомогательных процессов и расходы на средства для постобработки.

Ортофосфорная кислота. Раствор данного вещества является особенно эффективным для обработки металлов, поэтому и задействуется наиболее часто. Его рабочая концентрация, как правило – 15-30 %. Он трансформирует ржавчину на металле в прочное покрытие. Чтобы улучшить эффект, ортофосфатную кислоту можно компонировать с бутанолом или винной кислотой. Положительный эффект реализуется путем образования на поверхности ортофосфата железа, создающего покрытие-защиту коричневого окраса.

Серная кислота и соляная кислота, а точнее их 5 %-е растворы с водой, принадлежат к веществам из группы несмываемых. Они также эффективны, но без уротропина их применять не рекомендовано. Иначе будет разъедена не только ржавчина, но и сама металлическая поверхность. Сульфатная кислота особо эффективно удаляет окиси из стали, цинка и серебра.

Кроме того, на помощь может прийти молочная кислота в совокупности с вазелиновым маслом. Такая смесь действует по очень простому принципу: ржавчина превращается в соль, которую после растворяет масло. Обратите внимание, что при таком способе обработки поверхность понадобиться протереть, когда реакция будет завершена.

Сульфат цинка. Данное вещество – важнейший участник такого процесса, как цинкование. Оптимальная концентрация – 200-300 г/л. Работы должны осуществляться при комнатной t.

Чтобы улучшить структуру покрытия, дополнительно можно использовать такие соли, как сульфат натрия (для увеличения электропроводности), сульфат алюминия (для стабилизации pH) и другие вещества.

Чтобы дополнительно увеличить защиту и товарный вид после цинкования осуществляют хроматирование в растворах с хроматами и бихроматами. Как правило, это серная кислота + хромовый ангидрид. Хотя состав раствора может быть разным и зависит от электролита, в котором осаждался цинк. Результат таких действий – пассивная пленка на поверхности металла.

Реактивы для обработки металлов

При металлообработке понадобятся и некоторые другие реактивы. Что и для чего нужно, читайте далее.

Хлорид цинка. Обработка кислотами может привести к образованию на металле серых пятен. Чтобы от них избавиться, необходимо использовать раствор хлорида цинка. Помещаете в него деталь, после вынимаете, немного подогреваете до высыхания и промываете водой. В результате таких несложных манипуляций серые пятна будут удалены, а поверхность станет совершенно чистой.

Азотная кислота. Может служить дополнением при очистке меди, бронзы и латуни с помощью концентрированной H₂SO₄. Также пригодится для того, чтобы сделать поверхность матовой. Для этого берут комплекс из азотной и серной кислот, плюс поваренная соль и сульфат цинка. Чем дольше металл будет находиться в таком растворе, тем его поверхность будет более матовой. После размещения в нем изделие необходимо хорошо промыть и оперативно просушить, к примеру, в опилках.

Концентрированная азотная кислота с сосновой сажей в небольшом объеме – отличный способ избавить от окиси железо и сталь. Здесь понадобится двукратное погружение в раствор с промежуточными промывками.

Также данная кислота убирает медный слой из цинковых изделий.

Кроме того, при обработке металлов могут понадобиться различные соединения натрия: бензоат натрия, нитрит натрия, гидрокарбонат натрия и другие реактивы.

Чтобы химическая обработка металлов привела к желаемым результатам, важно хорошо ориентироваться в специфике работы с теми или иными материалами. Химия и реактивы должны быть не только подходящими, но и качественными. Поэтому закупки лучше всего осуществлять у надежных компаний.

Если вам понадобилось что-либо из вышеупомянутых химических веществ или нужны другие компоненты для хим. обработки металлических поверхностей, обращайтесь! Наши специалисты предоставят всю необходимую информацию о товаре и организуют быструю доставку в любой регион Украины!