For at mestre og håndtere oliefjernelsesprocessen korrekt, er det nødvendigt at forstå princippet om binding mellem belægningen og metalsubstratet korrekt. Dette punkt overses ofte, hvilket skaber vanskeligheder i praksis.
Relevante materialer påpeger, at den mekaniske binding forårsaget af belægningens mikroruhed og substratoverfladen kun er stærk, når der er intermolekylær og intermetallisk kraftbinding mellem belægningen og metalsubstratet. Intermolekylære og intermetalliske kræfter kan kun manifestere sig inden for en meget lille afstand.
Når afstanden mellem molekylerne overstiger 5μm, virker den intermolekylære kraft ikke længere. Derfor kan en tynd oliefilm og oxidfilm på substratoverfladen også hindre den intermolekylære eller metalliske bindingskraft.
For at opnå den ovennævnte binding er det nødvendigt at fjerne oliepletter, rust og oxidbelægninger fra produkterne ret grundigt. Den "ret grundige", vi refererer til, betyder ikke, at overfladen skal være absolut ren efter forbehandlingen, men kun at den har en kvalificeret overflade. Den såkaldte kvalificerede overflade betyder faktisk, at de film, der er skadelige for galvanisering, skal fjernes efter forbehandlingen og erstattes af film, der er egnede til at acceptere galvanisering.
Samtidig kræves det, at metaloverfladen er absolut plan gennem forbehandlingen. Efter mekaniske behandlinger som slibning, polering, tromling, sandblæsning osv. fjernes synlige ridser, grater og andre defekter på overfladen, så substratoverfladen opfylder kravene til substratudjævning og finish af de belagte dele før fjernelse af olie og rust.
Dette punkt skal være klart. Først når dette punkt er klart, kan vi korrekt og praktisk vælge procesflowet og formlen for forbehandling af præplettering blandt lignende formler til forbehandling af præplettering.
Hvordan anvender man affedtningsprocessen i produktionen?
Alkalisk affedtning anvendes normalt. Affedtningsopløsningens sammensætning og procesbetingelserne vælges i henhold til oliefarvens tilstand og typen af metalmateriale.
Når der er en stor mængde fedt, der klæber til overfladen, dvs. olielaget er meget tykt med en fedtet og klæbrig fornemmelse, kan det ikke let fjernes ved blot alkalisk affedtning. Det er nødvendigt først at bruge andre metoder, såsom at børste med opløsningsmiddel til forbehandling af affedtning, og derefter udføre alkalisk affedtning. Den alkaliske affedtningsopløsning er stærkt alkalisk og vil forårsage tydelig korrosion, når den reagerer med visse metaller.
Derfor bør affedtning af belagte dele såsom aluminium og zink udføres under så lave temperaturer og lavalkaliske forhold som muligt. Det er generelt acceptabelt at behandle ståldele med højere alkalinitet, men ved behandling af ikke-jernholdige metaldele bør pH-værdien i affedtningsopløsningen justeres til et passende område. For eksempel bør aluminium, zink og deres legeringer have en pH-værdi under 11, og affedtningstiden for sådanne produkter bør ikke overstige 3 minutter.
Fra et omkostningsperspektiv anbefaler nogle affedtning ved lav temperatur, men en reduktion af temperaturen modsiger en forbedring af effektiviteten. Jo højere temperaturen er, desto hurtigere er den fysiske og kemiske reaktionshastighed mellem det fedt, der klæber til overfladen, og rengøringsmidlet, og desto lettere er affedtningen.
Praksis har vist, at viskositeten af oliepletter falder med temperaturen stiger, så affedtning er lettere at udføre, men lav temperatur har ikke denne effekt. Derfor overvejes det at bruge emulgatorer og overfladeaktive stoffer. Med hensyn til om affedtning ved høj temperatur er god, og hvilken temperatur der er passende at kontrollere, er forfatterens erfaring, at 70-80°C er bedre. Dette kan også hjælpe med at eliminere restspændinger i basismetallet forårsaget af bearbejdning, hvilket er meget gavnligt for at forbedre belægningens vedhæftning, især mellem flerlagsnikkel.
Generelle ståldele kan affedtes kombineret, f.eks. først katodisk affedtning i 3-5 minutter, derefter anodisk affedtning i 1-2 minutter, eller først anodisk affedtning i 3-5 minutter og derefter katodisk affedtning i 1-2 minutter. Dette kan opnås ved to affedtningsprocesser eller ved hjælp af en strømforsyning med en kommuteringsenhed.
For højstyrkestål, fjederstål og tynde dele udføres kun anodisk affedtning i flere minutter for at forhindre hydrogenskørhed. Ikke-jernholdige metaldele såsom kobber og kobberlegeringer kan dog ikke anvende anodisk affedtning, og kun katodisk affedtning i 1-2 minutter er tilladt.
Med hensyn til forberedelse og vedligeholdelse af affedtningsopløsningen er forberedelsen af kemiske affedtnings- og elektrolytiske affedtningsopløsninger relativt enkel. Brug først 2/3 af tankens vandvolumen til at opløse andre materialer end overfladeaktive stoffer, og rør samtidig (for at forhindre, at medicinen klumper). Da disse medicinmaterialer frigiver varme, når de opløses, er der ingen grund til at opvarme dem. Overfladeaktive stoffer skal opløses separat med varmt vand, før de tilsættes. Hvis de ikke kan opløses på én gang, kan den øverste klare væske hældes fra, og derefter kan der tilsættes vand for at opløse. Tilsæt til den angivne mængde, og rør godt før brug.
Der skal lægges vægt på håndteringen af oliefjernelsesvæske:
① Test og genopfyld materialerne regelmæssigt. Overfladeaktive stoffer bør genopfyldes med 1/3 til 1/2 af den oprindelige mængde ugentligt eller hver anden uge afhængigt af produktionsvolumen.
② De anvendte jernplader bør ikke indeholde for store mængder tungmetalurenheder for at forhindre dem i at blive indført i belægningen. Strømtætheden bør holdes på 5-10 A/dm², og valget af den bør sikre tilstrækkelig bobleudvikling. Dette sikrer ikke kun mekanisk frigørelse af oliedråber fra elektrodeoverfladen, men omrører også opløsningen. Når overfladeoliefarvningen er konstant, jo større strømtætheden er, desto hurtigere er affedtningshastigheden.
③ Flydende oliepletter i tanken bør fjernes rettidigt.
④ Rengør regelmæssigt slam og snavs i tanken, og udskift tankopløsningen med det samme.
⑤ Forsøg at bruge lavskummende overfladeaktive stoffer i elektrolytten, ellers vil deres tilførsel i galvaniseringstanken påvirke kvaliteten.
Hvordan mestrer og styrer man syreætsningsprocessen (bejdsning)?
Ligesom affedtningsprocessen spiller syreætsning (bejdsning) en vigtig rolle i præpletteringsbehandlingen. Disse to processer bruges sammen i præpletteringsproduktion, og deres hovedformål er at fjerne rust og oxidskaller fra metalpletteringsdele.
Normalt kaldes den proces, der bruges til at fjerne en stor mængde oxider, stærk ætsning, og den proces, der bruges til at fjerne tynde oxidfilm, der næsten ikke er synlige for det blotte øje, kaldes svag ætsning, som yderligere kan opdeles i kemisk ætsning og elektrokemisk ætsning. Svag ætsning bruges som den sidste behandlingsproces efter stærk ætsning, dvs. før emnet går ind i galvaniseringsprocessen. Det er en proces, der aktiverer metaloverfladen, og den overses let i produktionen, hvilket netop er en af grundene til afskalning ved galvanisering.
Hvis den svage ætseopløsning er en af komponenterne i den næste pletteringsopløsning, eller hvis dens tilsætning ikke vil påvirke pletteringsopløsningen, er det bedre at placere de aktiverede pletteringsdele direkte i pletteringstanken uden rengøring.
For eksempel skal affedtning udføres før ætsning med den fortyndede syreaktiveringsopløsning, der anvendes før fornikling, for at sikre en gnidningsløs ætsningsprocessens fremskridt. Ellers kan syren og metaloxiderne ikke få god kontakt, og den kemiske opløsningsreaktion vil være vanskelig at forløbe.
For at mestre syreætsning godt er det derfor også nødvendigt at afklare disse grundlæggende principper teoretisk.
Normalt bruges svovlsyre og saltsyre hovedsageligt til syreætsning for at fjerne oxidbelægninger fra jern- og ståldele. Metoden er enkel, men i den faktiske produktion er det vanskeligt at opnå det ønskede formål, hvis man ikke er opmærksom på den.
Udvælgelseskriterierne for ætseprocesbetingelserne for svovlsyre er normalt baseret på erfaring for at identificere emnets udseende efter bejdsning, hvilket trods alt ikke kan kontrolleres kvantitativt. Praksis har vist, at effekten af svovlsyrebejdsning til fjernelse af oxidskæl ved 40°C er meget større end ved 20°C, men når temperaturen øges yderligere, øges afskalningseffekten ikke proportionalt.
Samtidig accelererer syreætsningshastigheden i svovlsyre med en koncentration lavere end 20%, når koncentrationen stiger, men når koncentrationen overstiger 20%, falder syreætsningshastigheden i stedet. Af denne grund mener vi, at standardprocesbetingelserne på 10%-20% svovlsyrekoncentration og ætsning under 60°C er mere passende. Det skal også bemærkes, at med hensyn til svovlsyreopløsningens ældningsgrad generelt kan svovlsyreopløsningen ikke længere anvendes, når jernindholdet i bejdseopløsningen overstiger 80 g/L, og indholdet af jernsulfat overstiger 2,5 g/L.
På dette tidspunkt skal opløsningen afkøles for at krystallisere og fjerne overskydende jernsulfat, og derefter skal der tilsættes ny syre for at opfylde proceskravene.
Udvælgelseskriterierne for saltsyres syreætsningsprocesbetingelser: Koncentrationen bør generelt kontrolleres til 10%-20%, og processen bør udføres ved stuetemperatur. Sammenlignet med svovlsyre er ætsningshastigheden for saltsyre under de samme koncentrations- og temperaturbetingelser 1,5-2 gange hurtigere end for svovlsyre.
Om man skal bruge svovlsyre eller saltsyre til syreætsning afhænger af den specifikke situation i den faktiske produktion. For eksempel anvendes der ofte svovlsyre eller saltsyre eller en "blandet syre" af de to i et bestemt forhold til stærk ætsning af jernholdige metaller.
Den anvendte type syre til kemisk stærk ætsning afhænger dog af sammensætningen og strukturen af oxiderne på overfladen af jern- og ståldelene. Samtidig er det nødvendigt at sikre en hurtig ætsningshastighed, lave produktionsomkostninger og så lidt dimensionel deformation og brintforsprødning af metalprodukter som muligt. Det skal dog forstås, at fjernelsen af oxidskæl i saltsyre hovedsageligt afhænger af den kemiske opløsning af saltsyre, og den mekaniske afskalningseffekt af brint er meget mindre end i svovlsyre. Derfor er syreforbruget ved brug af saltsyre alene højere end ved brug af svovlsyre alene.
Når rust- og oxidskæl på overfladen af belægningsdelene indeholder en stor mængde højvalente jernoxider, kan blandet syreætsning anvendes, som ikke kun udøver hydrogens riveeffekt på oxidskælene, men også accelererer den kemiske opløsning af oxiderne. Men hvis metaloverfladen kun har løse rustprodukter (primært Fe₂O₃), kan saltsyre alene anvendes til ætsning på grund af dens hurtige ætsningshastighed, mindre opløsning af substratet og mindre hydrogenforsprødning.
Men når metaloverfladen har en tæt oxidskala, forbruger brugen af saltsyre alene mere, er dyrere og har en værre afskalningseffekt på oxidskalaen end svovlsyre, så svovlsyre er bedre.
Elektrolytisk ætsning (elektrolytisk syre, elektrokemisk ætsning), hvad enten det er katodisk elektrolyse, anodisk elektrolyse eller PR-elektrolyse (periodisk reverserende elektrolyse, som periodisk ændrer emnets positive og negative poler), kan udføres i en 5%-20% svovlsyreopløsning.
Sammenlignet med kemisk ætsning kan elektrolytisk ætsning fjerne fastbundne oxidskæl hurtigere, forårsage mindre korrosion på basismetallet, er nem at betjene og administrere og er egnet til automatiske galvaniseringslinjer. PR-elektrolyse anvendes i vid udstrækning i Japan til at fjerne oxidskæl fra rustfrit stål.
I Kina bruger mange katodisk og anodisk elektrolytisk bejdsning kombineret med elektrolytisk affedtning til forbehandling før plettering. Anodisk elektrolytisk syre til jernholdige metaller er egnet til bearbejdning af metaldele med en stor mængde oxidskæl og rust, og det kan for det meste udføres ved stuetemperatur. Forøgelse af temperaturen kan øge syreætsningshastigheden, men ikke så meget som kemisk syreætsning. Forøgelse af strømtætheden kan accelerere syreætsningshastigheden, men hvis den er for høj, vil basismetallet blive passiveret.
På dette tidspunkt forsvinder den kemiske og elektrokemiske opløsning af basismetallet stort set, hvilket kun efterlader iltens afskalningseffekt på oxidskælene. Derfor øges ætsningshastigheden kun lidt, hvilket skal mestres med dygtighed. Normalt er en strømtæthed på 5-10 A/dm² passende. Til anodisk syreætsning kan o-xylenthiourea eller sulfoneret træbearbejdningslim anvendes som inhibitorer med en dosis på 3-5 g/L; til katodisk elektrolytisk syre af jernholdige metaller kan en svovlsyreopløsning eller en blandet syre af ca. 5% svovlsyre og 5% saltsyre plus en passende mængde natriumchlorid anvendes. Da der ikke er nogen åbenlys kemisk og elektrokemisk opløsningsproces af metalsubstratet (jern), kan passende tilsætning af forbindelser, der indeholder Cl⁻, hjælpe med at løsne oxidskælene på overfladen af delene og accelerere ætsningshastigheden. Samtidig kan formaldehyd eller urotropin anvendes som inhibitorer.
Kort sagt bruges svovlsyre i vid udstrækning til syreætsning af stål, kobber og messing. Ud over ovenstående bruges svovlsyre sammen med kromsyre og dichromater som et middel til at fjerne oxider og snavs fra aluminium.
Det bruges sammen med flussyre eller salpetersyre eller begge dele til at fjerne oxidskæl fra rustfrit stål. Fordelen ved saltsyre er, at det effektivt kan bejdse mange metaller ved stuetemperatur; en af dens ulemper er, at man skal være opmærksom på at forhindre forurening med HCl-damp og syretåge.
Derudover anvendes salpetersyre og fosforsyre også almindeligvis i manuel forbehandling før plettering. Salpetersyre er en vigtig komponent i mange blanke ætsemidler. Det blandes med flussyre for at fjerne varmebehandlingsoxidskaller fra aluminium, rustfrit stål, nikkelbaserede og jernbaserede legeringer, titanium, zirconium og nogle koboltbaserede legeringer.
Fosforsyre bruges til fjernelse af rust fra ståldele og også i specielle tankløsninger til rustfrit stål, aluminium, messing og kobber. Blandet syre af fosforsyre, salpetersyre og eddikesyre bruges til forbehandling af blank anodisering af aluminiumsdele. Fluorborsyre har vist sig at være den mest effektive bejdseopløsning til blybaserede legeringer eller kobber- eller messingdele med tinlodning.
Det er blevet rapporteret, at fjernelse af metaloxidskaller og oxider forbruger 5% af verdens svovlsyreproduktion, 25% af saltsyre, det meste af flussyre og en stor mængde salpetersyre og fosforsyre.
Derfor er det naturligvis et vigtigt aspekt i forbindelse med anvendelsesteknologien til præplettering at mestre disse syrer til syreætsning. Det er dog ikke svært at bruge dem, men det er ikke let at bruge dem korrekt, spare på dem og reducere forbruget.
Opslagstidspunkt: 29. januar 2026