Да би се добро савладао и управљао процесом уклањања уља, неопходно је правилно схватити принцип везивања између премаза и металне подлоге. Ова тачка се често занемарује, што доводи до потешкоћа у пракси.
Релевантни материјали истичу да је механичко везивање изазвано микро-храпавостима премаза и површине подлоге јако само када постоји интермолекуларно и интерметално везивање сила између премаза и металне подлоге. Интермолекуларне и интерметалне силе могу се манифестовати само на веома малој удаљености.
Када растојање између молекула пређе 5μм, интермолекуларна сила више не делује. Стога, танак уљни филм и оксидни филм на површини подлоге такође могу ометати интермолекуларну или металну силу везивања.
Да би се постигло горе поменуто лепљење, потребно је темељно уклонити мрље од уља, рђу и оксидни слој са производа. „Темељно“ на које се позивамо не значи да површина мора бити апсолутно чиста након претходне обраде, већ само да има квалификовану површину. Такозвана квалификована површина заправо значи да се филмови који су штетни за галванизацију морају уклонити након претходне обраде и заменити филмовима који су погодни за прихватање галванизације.
Истовремено, претходним третманом превлаке, потребно је да метална површина буде апсолутно равна. Након механичких третмана као што су брушење, полирање, тамблирање, пескарење итд., очигледне огреботине, неравнине и други недостаци на површини се уклањају, тако да површина подлоге испуњава захтеве за нивелисање подлоге и завршну обраду превлаке пре уклањања уља и рђе.
Ова тачка мора бити јасна. Тек када је ова тачка јасна, можемо правилно и практично одабрати ток процеса претходних обрада и формулу међу сличним формулама за претходне обраде.
Како применити процес одмашћивања у производњи?
Обично се користи алкално одмашћивање. Састав раствора за одмашћивање и услови процеса се бирају у складу са стањем уљне мрље и врстом металног материјала.
Када се на површини налази велика количина масти, односно слој уља је веома дебео, са масним и лепљивим осећајем, не може се лако уклонити само алкалним одмашћивањем. Потребно је прво користити друге методе, као што је четкање растварачем, за претходну обраду одмашћивања, а затим извршити алкално одмашћивање. Алкални раствор за одмашћивање је јако алкалан и изазваће очигледну корозију када реагује са неким металима.
Стога, приликом одмашћивања позлаћених делова као што су алуминијум и цинк, то треба изводити што је више могуће на ниским температурама и са ниским садржајем алкалија. Генерално је прихватљиво третирати челичне делове са вишом алкалношћу, али приликом третирања делова од обојених метала, pH вредност раствора за одмашћивање треба подесити на одговарајући опсег. На пример, алуминијум, цинк и њихове легуре треба да имају pH контролисан испод 11, а време одмашћивања за такве производе не би требало да прелази 3 минута.
Са становишта трошкова, неки заговарају одмашћивање на ниској температури, али смањење температуре је у супротности са побољшањем ефикасности. Што је температура виша, то је бржа физичка и хемијска реакција између масти која се лепи за површину и средства за чишћење, и лакше је одмашћивање.
Пракса је доказала да вискозност уљних мрља опада са порастом температуре, па је одмашћивање лакше изводити, али ниска температура нема овај ефекат. Стога се разматра употреба емулгатора и сурфактаната. Што се тиче тога да ли је одмашћивање на високој температури добро и која је температура прикладна за контролу, ауторово искуство је да је 70-80°C боље. Ово такође може помоћи у елиминисању заосталог напрезања основног метала изазваног машинском обрадом, што је веома корисно за побољшање пријањања премаза, посебно између вишеслојних никлова.
Уобичајени челични делови могу да усвоје комбиновано одмашћивање, као што је прво катодно одмашћивање 3-5 минута, затим анодно одмашћивање 1-2 минута, или прво анодно одмашћивање 3-5 минута, затим катодно одмашћивање 1-2 минута. Ово се може постићи са два процеса одмашћивања или коришћењем напајања са комутационим уређајем.
За челик високе чврстоће, опружни челик и танке делове, како би се спречила водонична кртост, врши се само анодно одмашћивање у трајању од неколико минута. Међутим, делови од обојених метала као што су бакар и легуре бакра не могу се користити анодно одмашћивање, већ је дозвољено само катодно одмашћивање у трајању од 1-2 минута.
Што се тиче припреме и одржавања раствора за одмашћивање, припрема хемијских и електролитичких раствора за одмашћивање је релативно једноставна. Прво, користите 2/3 запремине резервоара воде да бисте растворили друге материјале осим сурфактаната и истовремено мешајте (да бисте спречили згрушавање лека). Пошто ови лекови ослобађају топлоту када се растварају, нема потребе за загревањем. Сурфактанте треба растворити одвојено врућом водом пре додавања. Ако се не могу растворити одједном, горња бистра течност се може сипати, а затим додати воду за растварање. Додајте до наведене запремине и добро промешајте пре употребе.
Треба обратити пажњу на управљање течностима за уклањање уља:
① Редовно тестирајте и допуњавајте материјале. Сурфактанти треба да се допуњавају у количини од 1/3 до 1/2 оригиналне количине недељно или двонедељно, у зависности од обима производње.
② Гвоздене плоче које се користе не смеју да садрже прекомерне нечистоће тешких метала како би се спречило њихово уношење у премаз. Густина струје треба да се одржава на 5-10 A/dm², а њен избор треба да обезбеди довољно стварање мехурића. Ово не само да обезбеђује механичко одвајање капљица уља са површине електроде, већ и меша раствор. Када је површинска уљна мрља константна, што је већа густина струје, већа је брзина одмашћивања.
③ Плутајуће мрље од уља у резервоару треба благовремено уклонити.
4 Редовно чистите муљ и прљавштину у резервоару и благовремено мењајте раствор у резервоару.
⑤ Покушајте да користите сурфактанте са ниским пењењем у електролиту; у супротном, њихово уношење у резервоар за галванизацију ће утицати на квалитет.
Како савладати и управљати процесом нагризања киселином (кисељења)?
Као и процес одмашћивања, нагризање киселином (кисељење) игра важну улогу у третману пре позлаћивања. Ова два процеса се користе заједно у производњи пре позлаћивања, а њихова главна сврха је уклањање рђе и оксидних љускица са металних делова са позлаћивањем.
Обично се процес који се користи за уклањање велике количине оксида назива јако нагризање, а процес који се користи за уклањање танких оксидних филмова који су једва видљиви голим оком назива се слабим нагризањем, које се даље може поделити на хемијско нагризање и електрохемијско нагризање. Слабо нагризање се користи као завршни процес обраде након јаког нагризања, тј. пре него што радни предмет уђе у процес галванизације. То је процес активирања металне површине и лако се превиђа у производњи, што је управо један од разлога за љуштење галванизације.
Ако је слаби раствор за нагризање једна од компоненти следећег раствора за позлаћивање или ако његово уношење неће утицати на раствор за позлаћивање, боље је директно ставити активиране делове за позлаћивање у резервоар за позлаћивање без чишћења.
На пример, када се пре никловања користи разблажени раствор за активацију киселином, да би се осигурао несметан ток процеса нагризања, пре нагризања се мора извршити одмашћивање; у супротном, киселина и метални оксиди не могу добро да се контактирају, па ће хемијска реакција растварања бити тешка.
Стога, да би се добро савладало нагризање киселином, неопходно је и теоретски разјаснити ове основне принципе.
Обично се за уклањање оксидног слоја са гвоздених и челичних делова углавном користе сумпорна киселина и хлороводонична киселина за киселинско нагризање. Метода је једноставна, али у стварној производњи је тешко постићи очекивани циљ ако се не обрати пажња.
Критеријуми за избор услова процеса нагризања сумпорном киселином обично се заснивају на искуству које се може утврдити на основу изгледа радног предмета након кисељења, што се, на крају крајева, не може квантитативно контролисати. Пракса је показала да је ефекат кисељења сумпорном киселином у уклањању оксидних љускица на 40°C много већи него на 20°C, али када се температура додатно повећа, ефекат љуштења се не повећава пропорционално.
Истовремено, у сумпорној киселини са концентрацијом мањом од 20%, како се концентрација повећава, брзина нагризања киселином се убрзава, али када концентрација пређе 20%, брзина нагризања киселином се уместо тога смањује. Из тог разлога, сматрамо да су стандардни услови процеса са концентрацијом сумпорне киселине од 10%-20% и нагризањем испод 60°C прикладнији. Такође треба напоменути да, у погледу степена старења раствора сумпорне киселине, генерално, када садржај гвожђа у раствору за кисељење пређе 80 г/Л, а садржај гвожђе-сулфата пређе 2,5 г/Л, раствор сумпорне киселине се више не може користити.
У овом тренутку, раствор треба охладити да би се кристализовао и уклонио вишак гвожђе сулфата, а затим треба додати нову киселину да би се испунили захтеви процеса.
Критеријуми за избор услова процеса нагризања хлороводоничне киселине: концентрација треба генерално да се контролише на 10%-20%, а процес треба да се изводи на собној температури. У поређењу са сумпорном киселином, под истим условима концентрације и температуре, брзина нагризања хлороводоничне киселине је 1,5-2 пута већа од брзине сумпорне киселине.
Да ли се за нагризање киселином користи сумпорна или хлороводонична киселина зависи од специфичне ситуације стварне производње. На пример, код јаког нагризања црних метала често се користи сумпорна или хлороводонична киселина, или „мешана киселина“ те две киселине у одређеној пропорцији.
Међутим, врста киселине која се користи за хемијско јако нагризање зависи од састава и структуре оксида на површини гвоздених и челичних делова. Истовремено, неопходно је осигурати велику брзину нагризања, ниске трошкове производње и што мању димензионалну деформацију и водоничну кртост металних производа. Међутим, мора се разумети да се уклањање оксидних љускица у хлороводоничној киселини углавном ослања на хемијско растварање хлороводоничне киселине, а механички ефекат љуштења водоника је много мањи него код сумпорне киселине. Стога је потрошња киселине када се користи само хлороводонична киселина већа него када се користи само сумпорна киселина.
Када рђа и оксидне љуске на површини обложених делова садрже велику количину високовалентних оксида гвожђа, може се користити мешано киселинско нагризање, које не само да испољава ефекат кидања водоника на оксидне љуске, већ и убрзава хемијско растварање оксида. Међутим, ако метална површина има само растресите производе рђе (углавном Fe₂O₃), за нагризање се може користити само хлороводонична киселина због велике брзине нагризања, мањег растварања подлоге и мање кртости изазване водоником.
Али када метална површина има густу оксидну скалу, употреба саме хлороводоничне киселине троши више, има већу цену и има лошији ефекат љуштења оксидне скале него сумпорна киселина, па је сумпорна киселина боља.
Електролитичко нагризање (електролитичка киселина, електрохемијско нагризање), било да је у питању катодна електролиза, анодна електролиза или PR електролиза (периодична обрнута електролиза, која периодично мења позитивне и негативне полове радног предмета), може се изводити у раствору сумпорне киселине од 5%-20%.
У поређењу са хемијским нагризањем, електролитичко нагризање може брже уклонити чврсто везане оксидне љуске, изазвати мање корозије основног метала, лако је за руковање и управљање и погодно је за аутоматске линије за галванизацију. PR електролиза се широко користи у Јапану за уклањање оксидних љуски са нерђајућег челика.
У Кини многи користе катодно и анодно електролитичко кисељење у комбинацији са електролитичким одмашћивањем за претходну обраду превлаке. Анодна електролитичка киселина за црне метале је погодна за обраду металних делова са великом количином оксидних наслага и рђе, и углавном се може изводити на собној температури. Повећање температуре може повећати брзину нагризања киселином, али не толико као хемијско нагризање киселином. Повећање густине струје може убрзати брзину нагризања киселином, али ако је превисока, основни метал ће бити пасивиран.
У овом тренутку, хемијско и електрохемијско растварање основног метала у основи нестаје, остављајући само ефекат љуштења кисеоника на оксидним љускама. Стога се брзина нагризања мало повећава, што се мора вешто савладати. Обично је одговарајућа густина струје од 5-10 A/dm². За нагризање анодном киселином, о-ксилен тиоуреа или сулфоновани лепак за обраду дрвета могу се користити као инхибитори, са дозом од 3-5 g/L; за катодну електролитичку киселину црних метала може се користити раствор сумпорне киселине или мешана киселина од око 5% сумпорне киселине и 5% хлороводоничне киселине, плус одговарајућа количина натријум хлорида. Пошто не постоји очигледан хемијски и електрохемијски процес растварања металне подлоге (гвожђа), одговарајуће додавање једињења која садрже Cl⁻ може помоћи у отпуштању оксидних љуски на површини делова и убрзати брзину нагризања. Истовремено, формалдехид или уротропин могу се користити као инхибитори.
Укратко, сумпорна киселина се широко користи за киселинско нагризање челика, бакра и месинга. Поред горе наведеног, сумпорна киселина, заједно са хромном киселином и дихроматима, користи се као средство за уклањање оксида и чађи са алуминијума.
Користи се заједно са флуороводоничном киселином или азотном киселином или обема за уклањање оксидних наслага са нерђајућег челика. Предност хлороводоничне киселине је у томе што може ефикасно да декапира многе метале на собној температури; један од њених недостатака је што се мора обратити пажња на спречавање загађења парама HCl и киселом маглом.
Поред тога, азотна киселина и фосфорна киселина се такође често користе у ручној претходној обради превлаке. Азотна киселина је важна компонента многих средстава за сјајно нагризање. Меша се са флуороводоничном киселином за уклањање оксидних наслага насталих термичком обрадом са алуминијума, нерђајућег челика, легура на бази никла и гвожђа, титанијума, цирконијума и неких легура на бази кобалта.
Фосфорна киселина се користи за уклањање рђе са челичних делова, а такође и у специјалним растворима у резервоарима за нерђајући челик, алуминијум, месинг и бакар. Мешавина фосфорне киселине, азотне киселине и сирћетне киселине користи се за претходну обраду сјајне анодизације алуминијумских делова. Флуороборна киселина се показала као најефикаснији раствор за кисељење легура на бази олова или бакарних или месинганих делова са калајним лемом.
Пријављено је да уклањање каменца и оксида металних оксида троши 5% светске производње сумпорне киселине, 25% хлороводоничне киселине, већину флуороводоничне киселине и велику количину азотне и фосфорне киселине.
Стога је правилно савладавање употребе ових киселина за киселинско нагризање очигледно важно питање у технологији примене пре обраде превлаком. Међутим, није тешко користити их, али није лако добро их користити, уштедети и смањити потрошњу.
Време објаве: 29. јануар 2026.