Olioa kentzeko prozesua ondo menperatu eta kudeatzeko, estalduraren eta metalezko substratuaren arteko loturaren printzipioa behar bezala ulertzea beharrezkoa da. Puntu hau askotan ahaztu egiten da, eta horrek zailtasunak sortzen ditu praktikan.
Material garrantzitsuek adierazten dute estalduraren mikrozimurtasunak eta substratuaren gainazalak eragindako lotura mekanikoa sendoa dela estalduraren eta metalezko substratuaren artean molekula arteko eta metal arteko indar loturak daudenean bakarrik. Molekula arteko eta metal arteko indarrak distantzia oso txikian bakarrik ager daitezke.
Molekulen arteko distantzia 5etik gorakoa deneanμm, molekulen arteko indarrak ez du funtzionatzen. Beraz, substratuaren gainazalean dagoen olio-geruza mehe batek eta oxido-geruza batek ere oztopatu dezakete molekulen arteko edo lotura metalikoaren indarra.
Aipatutako lotura lortzeko, beharrezkoa da produktuetatik olio-orbanak, herdoila eta oxido-errotak ondo kentzea. Aipatzen dugun "nahiko ondo" horrek ez du esan nahi gainazala guztiz garbi egon behar denik aurre-estaldura tratamenduaren ondoren, baizik eta gainazal kualifikatua duela. Gainazal kualifikatuak esan nahi du, hain zuzen ere, galvanizaziorako kaltegarriak diren filmak aurre-estaldura tratamenduaren ondoren kendu eta galvanizazioa onartzeko egokiak diren filmekin ordezkatu behar direla.
Aldi berean, aurre-plakaren tratamenduaren bidez, metalaren gainazala guztiz laua izan behar da. Tratamendu mekanikoen ondoren, hala nola artezketa, leuntzea, birrintzea, harea-jaurtiketa eta abar, gainazaleko marradura, bizar eta bestelako akats nabarmenak kentzen dira, substratuaren gainazalak substratuaren berdintzearen eta plakatutako piezen akaberaren baldintzak bete ditzan, olioa eta herdoila kendu aurretik.
Puntu hau argi izan behar da. Puntu hau argi dagoenean bakarrik hautatu ahal izango dugu aurre-laminazio tratamenduaren prozesuaren fluxua eta formula zuzen eta praktikoki, aurre-laminazio tratamendurako antzeko formulen artean.
Nola aplikatu koipegabetze prozesua ekoizpenean?
Normalean, koipegabetze alkalinoa erabiltzen da. Koipegabetze-soluzioaren osaera eta prozesu-baldintzak olio-orbanaren egoeraren eta metalezko material motaren arabera hautatzen dira.
Gainazalari itsatsita dagoen koipe kopuru handia dagoenean, hau da, olio geruza oso lodia denean, sentsazio koipetsu eta itsaskorrarekin, ezin da erraz kendu koipegabetze alkalinoarekin bakarrik. Lehenik beste metodo batzuk erabili behar dira, hala nola disolbatzailearekin eskuila bat igurztea koipegabetze aurretratamendurako, eta ondoren koipegabetze alkalinoa egin. Koipegabetze alkalinoaren disoluzioa oso alkalinoa da, eta korrosio nabarmena eragingo du metal batzuekin erreakzionatzean.
Beraz, aluminioa eta zinka bezalako piezak koipegabetzean, ahalik eta tenperatura baxuko eta alkali gutxiko baldintzetan egin behar da. Oro har, onargarria da altzairuzko piezak alkalinitate handiagoarekin tratatzea, baina burdinazkoak ez diren metalezko piezak tratatzean, koipegabetzeko soluzioaren pHa tarte egoki batera egokitu behar da. Adibidez, aluminioaren, zinkaren eta haien aleazioen pHa 11tik behera kontrolatu behar da, eta produktu horien koipegabetze denbora ez da 3 minutu baino gehiago izan behar.
Kostuaren ikuspuntutik, batzuek tenperatura baxuko koipegabetzea defendatzen dute, baina tenperatura jaisteak eraginkortasuna hobetzea eragozten du. Zenbat eta tenperatura altuagoa izan, orduan eta azkarragoa da gainazalari itsatsitako koipearen eta garbitzailearen arteko erreakzio fisiko eta kimikoaren abiadura, eta orduan eta errazagoa da koipegabetzea.
Praktikak frogatu du olio-orbanen biskositatea gutxitzen dela tenperatura igotzen den heinean, beraz, koipegabetzea errazagoa da egitea, baina tenperatura baxuak ez du eragin hori. Hori dela eta, emultsionatzaileak eta gainazal-aktiboen erabilera kontuan hartzen da. Tenperatura altuko koipegabetzea ona den eta zein tenperatura den kontrolatzeko egokia den ala ez, egilearen esperientziak dio 70-80 °C hobea dela. Horrek mekanizazioak eragindako oinarrizko metalaren hondar-tentsioa ezabatzen ere lagun dezake, eta hori oso onuragarria da estalduraren itsaspena hobetzeko, batez ere geruza anitzeko nikelen artean.
Altzairuzko piezek, oro har, koipegabetze konbinatua erabil dezakete, hala nola, lehenik koipegabetze katodikoa 3-5 minutuz, ondoren koipegabetze anodikoa 1-2 minutuz, edo lehenik koipegabetze anodikoa 3-5 minutuz, eta ondoren koipegabetze katodikoa 1-2 minutuz. Horretarako, bi koipegabetze prozesu edo kommutazio gailu bat duen elikatze iturri bat erabil daiteke.
Altzairu erresistente handiko, malguki-altzairuzko eta pieza meheetarako, hidrogenoaren hauskortasuna saihesteko, koipegabetze anodikoa baino ez da egiten minutu batzuetan zehar. Hala ere, kobrezko eta kobrezko aleazio bezalako metal ez-ferrikozko piezek ezin dute koipegabetze anodikorik erabili, eta koipegabetze katodikoa baino ez da onartzen 1-2 minutuz.
Koipegabetzeko soluzioaren prestaketari eta mantentzeari dagokionez, koipegabetze kimiko eta elektrolitikoen prestaketa nahiko erraza da. Lehenik eta behin, erabili deposituaren uraren bolumenaren 2/3 gainazal-aktiboez gain beste material batzuk disolbatzeko, eta aldi berean nahastu (sendagaia ez dadin trinkotu). Sendagai hauek beroa askatzen dutenez disolbatzean, ez dago berotu beharrik. Gainazal-aktiboek ur beroarekin bereizita disolbatu behar dira gehitu aurretik. Ezin badira aldi berean disolbatu, goiko likido gardena isuri daiteke eta gero ura gehi daiteke disolbatzeko. Gehitu zehaztutako bolumenera eta ondo nahastu erabili aurretik.
Olioa kentzeko fluidoaren kudeaketari arreta jarri behar zaio:
① Materialak aldizka probatu eta berritu. Gainazal-aktiboen kopurua jatorrizko kantitatearen 1/3tik 1/2ra bitartean berritu behar da, astero edo bi astean behin, ekoizpen-bolumenaren arabera.
② Erabilitako burdinazko plakek ez lukete metal astunen ezpurutasun gehiegi izan behar estalduran sartzea saihesteko. Korronte-dentsitatea 5-10 A/dm²-tan mantendu behar da, eta horren aukeraketak burbuilen bilakaera nahikoa bermatu behar du. Horrek ez du soilik olio-tantak elektrodoaren gainazaletik mekanikoki askatzea bermatzen, baita disoluzioa astintzen ere. Gainazaleko olio-orbana konstantea denean, zenbat eta korronte-dentsitate handiagoa izan, orduan eta azkarragoa izango da koipegabetze-abiadura.
③ Deposituan flotatzen duten olio-orbanak garaiz kendu behar dira.
④ Garbitu aldizka deposituko lohia eta zikinkeria, eta ordezkatu deposituko disoluzioa berehala.
⑤ Saiatu apar gutxiko gainazal-aktiboen erabilera elektrolitoan; bestela, galvanizazio-tangaren barruan sartzeak kalitatea kaltetuko du.
Nola menperatu eta kudeatu azido bidezko grabatze (dekapaketa) prozesua?
Koipegabetze prozesua bezala, azido-grabatzeak (dekapatzeak) zeregin garrantzitsua du aurre-plakaren tratamenduan. Bi prozesu hauek batera erabiltzen dira aurre-plakaren ekoizpenean, eta haien helburu nagusia herdoila eta oxido-eskalak kentzea da metalezko plakaren piezetatik.
Normalean, oxido kopuru handia kentzeko erabiltzen den prozesuari grabatu sendoa deitzen zaio, eta begi hutsez ia ikusten ez diren oxido film meheak kentzeko erabiltzen denari grabatu ahula, eta grabatu kimiko eta grabatu elektrokimikoetan bana daiteke. Grabatu ahula grabatu sendoaren ondoren erabiltzen da azken tratamendu prozesu gisa, hau da, pieza elektroplaketa prozesuan sartu aurretik. Metalaren gainazala aktibatzeko prozesua da eta erraz oharkabean pasatzen da ekoizpenean, eta hori da, hain zuzen ere, elektroplaketa zuritzearen arrazoietako bat.
Grabatzeko soluzio ahula hurrengo plaka-soluzioaren osagaietako bat bada, edo haren sarrerak ez badu plaka-soluzioan eragiten, hobe da plaka-zati aktibatuak zuzenean plaka-tangaren barruan sartzea, garbitu gabe.
Adibidez, nikeleztapena egin aurretik erabiltzen den azido aktibazio-soluzio diluituarekin, grabatu-prozesua leunki aurrera doala ziurtatzeko, koipegabetzea egin behar da grabatu aurretik; bestela, azidoak eta metal oxidoak ezingo dute kontaktu ona egin, eta disoluzio-erreakzio kimikoa zaila izango da aurrera eramatea.
Beraz, azido-grabatzea ondo menperatzeko, oinarrizko printzipio hauek teorikoki argitzea ere beharrezkoa da.
Normalean, burdinazko eta altzairuzko piezetatik oxido-eskala kentzeko, azido sulfurikoa eta azido klorhidrikoa erabiltzen dira batez ere azido-grabatzeko. Metodoa sinplea da, baina benetako ekoizpenean, zaila da espero den helburua lortzea arreta jartzen ez bada.
Azido sulfurikoaren grabatze-prozesuaren baldintzen hautaketa-irizpideak normalean esperientzian oinarritzen dira, dekapaketaren ondoren piezaren itxuratik identifikatzeko, azken finean, ezin baita kuantitatiboki kontrolatu. Praktikak erakutsi du azido sulfurikoaren dekapaketaren eragina 40 °C-tan oxido-eskalak kentzeko askoz handiagoa dela 20 °C-tan baino, baina tenperatura gehiago igotzen denean, zuritze-efektua ez da proportzionalki handitzen.
Aldi berean, % 20 baino gutxiagoko kontzentrazioa duen azido sulfurikoan, kontzentrazioa handitzen den heinean, azidoaren grabatze-abiadura bizkortu egiten da, baina kontzentrazioa % 20tik gorakoa denean, azidoaren grabatze-abiadura gutxitu egiten da. Horregatik, uste dugu % 10-% 20ko azido sulfurikoaren kontzentrazioa eta 60 °C-tik beherako grabatzea egokiagoak direla prozesu-baldintza estandarrak. Kontuan izan behar da, halaber, azido sulfurikoaren disoluzioaren zahartze-mailari dagokionez, oro har, dekapaketa-disoluzioaren burdin-edukia 80 g/L-tik gorakoa denean eta burdin sulfatoaren edukia 2,5 g/L-tik gorakoa denean, azido sulfurikoaren disoluzioa ezin dela gehiago erabili.
Une honetan, disoluzioa hoztu behar da kristalizatu eta soberako burdin sulfatoa kentzeko, eta ondoren azido berria gehitu behar zaio prozesuaren eskakizunak betetzeko.
Azido klorhidrikoaren azido-grabatze prozesuaren baldintzen hautaketa irizpideak: kontzentrazioa % 10-% 20an kontrolatu behar da, eta prozesua giro-tenperaturan egin behar da. Azido sulfurikoarekin alderatuta, kontzentrazio eta tenperatura baldintza berdinetan, azido klorhidrikoaren grabatze-abiadura azido sulfurikoarena baino 1,5-2 aldiz azkarragoa da.
Azido-grabatzeko azido sulfurikoa edo azido klorhidrikoa erabili behar den ala ez, benetako ekoizpenaren egoeraren araberakoa da. Adibidez, metal ferrosoen grabatze sendoan, askotan azido sulfurikoa edo azido klorhidrikoa erabiltzen da, edo bien "azido nahasia" proportzio jakin batean.
Hala ere, grabatu kimiko sendorako erabiltzen den azido mota burdinazko eta altzairuzko piezen gainazaleko oxidoen osaeraren eta egituraren araberakoa da. Aldi berean, grabatu-abiadura azkarra, ekoizpen-kostu baxua eta metalezko produktuen ahalik eta deformazio dimentsio-txikiena eta hidrogeno-hauskortasun txikiena bermatu behar dira. Hala ere, ulertu behar da azido klorhidrikoan oxido-eskalak kentzea batez ere azido klorhidrikoaren disoluzio kimikoan oinarritzen dela, eta hidrogenoaren zuritze mekanikoaren efektua azido sulfurikoan baino askoz txikiagoa dela. Beraz, azido klorhidrikoa bakarrik erabiltzean azido-kontsumoa handiagoa da azido sulfurikoa bakarrik erabiltzean baino.
Estaldura-piezen gainazaleko herdoil eta oxido ezkatek burdin oxido kopuru handia dutenean, azido mistoko grabatua erabil daiteke, eta horrek ez du hidrogenoaren urratze-efektua bakarrik eragiten oxido ezkatetan, baita oxidoen disoluzio kimikoa bizkortzen ere. Hala ere, metalaren gainazalak herdoil produktu solteak baino ez baditu (batez ere Fe₂O₃), azido klorhidrikoa bakarrik erabil daiteke grabatzeko, grabatze-abiadura azkarra duelako, substratuaren disoluzio txikiagoa duelako eta hidrogenoaren hauskortasun txikiagoa duelako.
Baina metalaren gainazalak oxido-eskala trinkoa duenean, azido klorhidrikoa bakarrik erabiltzeak azido sulfurikoa baino gehiago kontsumitzen du, kostu handiagoa du eta oxido-eskalan zuritze-efektu okerragoa du, beraz, azido sulfurikoa hobea da.
Grabatu elektrolitikoa (azido elektrolitikoa, grabatu elektrokimikoa), elektrolisi katodikoa, elektrolisi anodoikoa edo PR elektrolisi (alderantzizko elektrolisia periodikoa, piezaren polo positiboak eta negatiboak aldian-aldian aldatzen dituena), % 5-% 20ko azido sulfuriko disoluzio batean egin daiteke.
Grabatu kimikoarekin alderatuta, grabatu elektrolitikoak azkarrago kentzen ditu lotura sendoak dituzten oxido-eskalak, oinarrizko metalari korrosio gutxiago eragiten dio, erraz erabiltzen eta kudeatzen da, eta egokia da galvanizazio-lerro automatikoetarako. PR elektrolisia oso erabilia da Japonian altzairu herdoilgaitzetik oxido-eskalak kentzeko.
Txinan, askok dekapaketa elektrolitiko katodikoa eta anodikoa erabiltzen dute koipegabetze elektrolitikoarekin konbinatuta estaldura aurreko tratamendurako. Metal ferrosoetarako azido elektrolitiko anodikoa egokia da oxido-eskala eta herdoil kopuru handia duten metalezko piezak prozesatzeko, eta gehienbat giro-tenperaturan egin daiteke. Tenperatura igotzeak azidoaren grabatze-abiadura handitu dezake, baina ez azido kimikoaren grabatze-abiadura bezainbeste. Korronte-dentsitatea igotzeak azidoaren grabatze-abiadura bizkortu dezake, baina altuegia bada, oinarrizko metala pasibatu egingo da.
Une honetan, oinarrizko metalaren disoluzio kimiko eta elektrokimikoa ia desagertzen da, oxigenoak oxido-eskaletan duen zuritze-efektua bakarrik utziz. Beraz, grabatzeko abiadura gutxi handitzen da, eta hori trebetasunez menperatu behar da. Normalean, 5-10 A/dm²-ko korronte-dentsitatea egokia da. Azido anodiko bidezko grabatzeko, o-xileno tiourea edo egurrezko kola sulfonatua erabil daitezke inhibitzaile gisa, 3-5 g/L-ko dosiarekin; metal ferrosoen azido elektrolitiko katodikorako, azido sulfurikoaren disoluzioa erabil daiteke, edo % 5eko azido sulfuriko eta % 5eko azido klorhidriko nahasketa bat, gehi sodio kloruro kopuru egoki bat. Metalezko substratuaren (burdina) disoluzio kimiko eta elektrokimiko prozesu agerikorik ez dagoenez, Cl⁻ duten konposatuak behar bezala gehitzeak piezen gainazaleko oxido-eskalak askatzen eta grabatzeko abiadura bizkortzen lagun dezake. Aldi berean, formaldehidoa edo urotropina inhibitzaile gisa erabil daitezke.
Laburbilduz, azido sulfurikoa oso erabilia da altzairua, kobrea eta letoia azido bidez grabatzeko. Goikoez gain, azido sulfurikoa, azido kromikoarekin eta dikromatoekin batera, aluminiotik oxidoak eta zikinkeria kentzeko agente gisa erabiltzen da.
Altzairu herdoilgaitzetik oxido-errotak kentzeko azido fluorhidrikoarekin edo azido nitrikoarekin edo biekin batera erabiltzen da. Azido klorhidrikoaren abantaila da metal asko eraginkortasunez dekapatu ditzakeela giro-tenperaturan; bere desabantailetako bat da arreta jarri behar dela HCl lurrunaren eta azido-lainoaren kutsadura saihesteko.
Horrez gain, azido nitrikoa eta azido fosforikoa eskuzko aurre-geruza tratamenduan ere erabili ohi dira. Azido nitrikoa grabatzeko agente distiratsu askoren osagai garrantzitsua da. Azido fluorhidrikoarekin nahasten da aluminiotik, altzairu herdoilgaitzetik, nikel eta burdinezko aleazioetatik, titaniotik, zirkoniotik eta kobaltozko aleazio batzuetatik tratamendu termikoko oxido-eskalak kentzeko.
Azido fosforikoa altzairuzko piezen herdoila kentzeko erabiltzen da, eta baita altzairu herdoilgaitzerako, aluminiorako, letoizko eta kobrezko depositu-soluzio berezietan ere. Azido fosforiko-azido nitriko-azido azetiko nahasketa aluminiozko piezen anodizazio distiratsuaren aurretratamendurako erabiltzen da. Azido fluoroborikoa berunezko aleazioetarako edo eztainuzko soldadura duten kobrezko edo letoizko piezetarako dekapaketa-soluziorik eraginkorrena dela frogatu da.
Jakinarazi denez, metal oxidoen ezkatak eta oxidoak kentzeak munduko azido sulfurikoaren ekoizpenaren % 5, azido klorhidrikoaren % 25, azido fluorhidrikoaren gehiena eta azido nitriko eta azido fosforiko kantitate handia kontsumitzen du.
Beraz, azido horien erabilera azido-grabatzeko behar bezala menperatzea, jakina, gai garrantzitsua da aurre-xaflaketa tratamenduaren aplikazio-teknologian. Hala ere, ez da zaila erabiltzea, baina ez da erraza ondo erabiltzea, aurreztea eta kontsumoa murriztea.
Argitaratze data: 2026ko urtarrilaren 29a