Катафорезное грунтование: назначение и описание технологии
При производстве автомобилей, бытовой техники, сельскохозяйственных агрегатов и других металлических изделий распространено осуществление катафорезного грунтования.
Его назначение заключается в обеспечении защиты изделий от коррозии на длительный срок – в лучшем случае на весь ресурс деталей.
Катафорезный грунт включает в себя полимерный состав, служащий пленкообразователем – эпоксидный, акриловый или другой, пигмент (от черного до белого), функциональные добавки, повышающие качество нанесения покрытия.
Данная композиция материалов распределяется в смеси деминерализованной воды, кислот (уксусная, бутиловая) и растворителей.
Нанесение катафорезного покрытия осуществляется методом погружения в раствор. Частицы оседают на деталях под воздействием электрического тока.
Отличия катафореза и анафореза
Катафорез и анафорез являются разновидностями электрофореза. Данные методы позволяют создать на деталях защитный слой малой толщины.
Однако, в отличие от катафореза, в процессе анафорезного окрашивания деталь заряжена положительно – является анодом для частиц грунта.
В качестве пигмента в анафорезном грунте используется оксид железа, диоксид титана. Для повышения коррозионной стойкости добавляют свинец, из-за чего экологичность процесса значительно ниже, чем при нанесении катафорезных бессвинцовых грунтовок.
Анафорез практически полностью вытеснился катафорезом, потому что последний метод обладает значительно более высокой степенью защиты от коррозии при малой толщине, а также хорошей стойкостью к химически агрессивным средам и механическим повреждениям.
Катафорез: технологический процесс нанесения грунта
Процесс катафорезного грунтования начинается с подготовки поверхности детали. Главным ее этапом является фофатирование, которое позволяет увеличить антикоррозионные свойства нанесенного сверху катафореза.
Детали тщательно очищаются от ржавчины и пленок с помощью абразивного воздействия, продуваются сжатым воздухом, обезжириваются, обрабатываются ортофосфорной кислотой, активируются для повышения адгезии, фосфатируются, обрабатываются пассивирующими растворами. После каждого этапа подготовки изделия проходят один или два цикла промывки в деминерализованной воде.
После они погружаются в катафорезный раствор с помощью подвески – погружного оборудования.
Рис. Обрастание оснастки
Чтобы катафорезный грунт не закреплялся на поверхности оснастки, на нее наносят специальное антиадгезионное покрытие. Такое как MODENGY 1014.
Покрытие придает деталям темно-серый цвет и эффективно защищает их не только от обрастания пигментом, но и от коррозии.
Изделия погружаются в раствор, который постоянно перемешивается для предотвращения оседания частиц на дне катафорезной ванны.
Для предотвращения образования кратеров на поверхности обрабатываемой детали в раствор добавляют специальные вещества. Кратеры являются распространенным видом дефектов катафорезного грунта, которые появляются вследствие наличия посторонних частиц, остатков технических жидкостей или других веществ на обрабатываемой поверхности.
Перед погружением в ванну к изделию подключают катод, придающий ему отрицательный заряд. К емкости для грунтования подключают анод, заряжающий частицы грунта положительным зарядом.
После этого изделие опускается в грунт, под действием электрического тока частицы выделяются из раствора, закрепляясь на противоположно заряженной металлической поверхности изделия.
Катафорез позволяет заполнить все впадины даже на изделиях сложной конфигурации, создавая равномерно тонкое покрытие на всей поверхности детали.
После нанесения грунта изделия промываются в деминерализованной воде. Это позволяет удалить частицы, которые остались на поверхности, но не закрепились на ней.
Отверждение катафорезного покрытия осуществляется в высокотемпературных камерах при нагреве около +150…+200 °С.
На автоматизированных линиях катафореза все этапы подготовки деталей, нанесения покрытия и сушки объединяются в единую технологическую линию.