Железофосфатирование

Производительность
Предварительная
подготовка
поверхности
Обрабатываемые детали
Покраска
Экологическая
безопасность
Связь с подготовкой поверхности

Требования производства
Автоматический контроль и дозирование
Широкий спектр применения
Возможность обрабатывать различные металлы
Простота обработки сточных растворов
Низкая удельная стоимость обработки

Наши основные задачи
Высокоэффективные продукты
Легкость обращения
Экологическая безопасность
Понижения стоимости процесса обработки

Протирка / Смывка (вручную)
Струя пара / Высокое давление
Линия распыления
Линия погружения
Прокатное нанесение
Различные технологии подготовки поверхности

Подготовка поверхности с использованием оборудования высокого давления
Вытяжка
Бак с фосфатирующим
раствором
Промывка чистой водой

3-камерная непрерывная линия железофосфатирования методом распыления
Обезжиривание/
Железофосфатирование
Обезжиривание/
Железофосфатирование
Промывка
водопроводной
водой
Промывка
обессоленной
водой

Схематическое изображение струйной линии железофасфатирования
Обезжиривание
max. 75°C
Промывка
max. 75°C
Фосфатирование
max. 75°C
Промывка
комн. темп-ра
Промывка
комн. темп-ра
Зона 1
Зона 2
Зона 3
Зона 4
Зона 5
Сушка воздухом
Свежая обессоленная вода
Вытяжка
Система распыления
Раздвижные
двери
Проходной
тоннель

2-х камерная пошаговая линия распыления

Аппараты высокого давления
Для низкой производительности
Результат зависит от оператора устройства
Непрерывная линия распыления
Широкий спектр производительности
Проблемы с обезжириванием и образованием покрытия
в скрытых полостях
В связи с низкой скоростью линии чувствительность к прераспылению
Пошаговая линия распыления
Ограниченная производительность
(необходимо обратное движение деталей или системы распыления)
Проблемы с каплями реакционноактивного раствора
на горизонтальных поверхностях
Основные характеристики линий подготовки поверхности

Схемы линий железофосфатирования
3-стадии
4-стадии
5-стадий
Обезжиривание
Фосфатирование
Щелочное
обезжиривание
Промывка
Промывка
обессоленной водой
Обезжиривание
Фосфатирование
Промывка
Обезжиривание
Фосфатирование
Промывка
обессоленной водой
Промывка 1
Фосфатирование
Промывка 2
Промывка
обессоленной водой

обезжиривание/
фосфатирование
Duridine G 1070
Промывка
Водопроводной
водой
Промывка
Обессоленной
водой
Ионообменник
Обратный осмос
Пополнение выноса раствора
И потерь за счет испарения
Обработка сточных вод
Duridine G 1070
Конц-ция: 3 - 4 масс.% =
2,6 - 3,5 об.%
pH: 4,8 - 5,6
Tемп-ра: 55 ± 5 °C
ОК: 3,8 - 5,0
Время: 3 min
Давление: 1 - 2 bar
Промывка
водопроводной
водой
Проводимость < 1000 µS/cm
Промывка
обессоленной
Водой
Проводимость < 50 µS/cm
ок.1-2 л/м²
Техническое предложение

Кислые фосфаты щелочных металлов
Ускорители
Поверхностно-активные вещества (неионогенные ПАВ)
Добавки для стабилизации солей жесткости
Ингибиторы коррозии
(Фториды)
Составляющие процесса железофосфатирования

Травление металла:
Fe + 4 NaH2PO4 → Fe(H2PO4)2 + 2 Na2HPO4 + H2↑
Образование покрытия:
2 Fe(H2PO4)2 + 2 Na2HPO4 + O → FePO4 + 4 NaH2PO4 + H2O
2 Fe(H2PO4)2 + 4 Na2HPO4 + O + 5 H2O → Fe2O3 x 3 H2O + 8 NaH2PO4
Химические реакции на поверхности раздела фаз фосфатирующий раствор - сталь

«Легкий" Железофосфат
Удельная масса 0,3 г/м2
Увеличение 32.000 x
«Тяжелый" Железофосфат
Удельная масса 0,8 г/м2
Увеличение 16.700 x
Слой фосфата железа

1. Fe3(PO4)2 • 8 H2O Вивианит
Fe3O4 Магнетит
2. FePO4 Фосфат железа (III)
Fe(OH)3 оксид железа (III)
1. по Gebhardt
2. по Machu
Состав железофосфатного покрытия на стали

Процесс обезжиривания
Свойства различных обезжиривателей

Обычно от одного до трех различных ПАВ
используется в составе обезжиривателя для
удовлетворения следующих требований:
Биологическая разлагаемость
Отсутствие алкилфенольных группировок
Контролируемое пенообразование
Стабильность в щелочном растворе
Возможность применения струйным и погружным методом
Возможность регенерации при ультрафильтрации
Процесс обезжиривания
ПАВ для обезжиривания перед фосфатированием

Сталь / Железо (обезжиривание+фосфатирование)
Цинк (обезжиривание)
Алюминий (обезжиривание)
Магний (обезжиривание)
Медь + латунь (обезжиривание)
Обезжиривание / Фосфатирование

Общая кислотность (концентрация)
pH
Тип ускорителя
Содержание фосфатов
Температура
Время обработки
Наличие примесей и загрязнений
Конструкционный материал
Влияние характеристик рабочей ванны на удельную массу фосфатного покрытия

Параметры процесса
Обезжиривание / Фосфатирование
Температура рабочего раствора : 40-60 °C
Время обработки : 2 – 3 мин
Концентрация фосфатирующего препарата : 10 - 30 г/л
Интервал pH рабочего раствора : 4,0 - 5,6
Давление на форсунках : 1 - 2 атм.

Параметры процесса
Промывка водопроводной водой
Температура ванны : температура окружающей среды
Время промывки : 30 - 60 сек
Промывка рециркулирующей водой
Температура: температура окружающей среды
Время промывки: 30 - 60 сек
Промывка обессоленной водой

Зависимость удельной массы железофосфатного покрытия от времени обработки
г/м2
мин.
Duridine 3993 W
Duridine 3960 W

Контроль процесса
электропроводность (mS/cm) (C) 40 - 600 C
pH
4.0
2.5
2.0
3.5
3.0
Duridine 3993 W об. %
C
pH

Стадия 1: Обезжиривание и фосфатирование
DURIDINE 3960 W
Концентрация: 1,2 об.%
Температура: 50-60 °C
Время обработки: 2 –3 мин.
Интервал pH: 4,8 - 5,6
Стадия 2: Промывка
Водопроводная вода
Время обработки: 20-45 сек.
Типовой процесс (пример)

Стадия 3: Passivating
DEOXYLYTE 54 NC
Концентрация: 0,25 об.%
Температура: 20 - 25 °C
Время обработки: 20-45 сек.
Промывка: обессоленная вода
Осушка: Горячий воздух
Температура: 100 - 110 °C
Типовой процесс (пример)

Пассивация
Для повышения коррозионной защиты можно использовать пассивацию
Для увеличения обезжиривающнго эффекта можно использовать щелочное обезжиривание (6 стадий)

Пассивация (состав препаратов)

субстрат
субстрат
пассивации субстрата и реакции с фосфатным слоем
Уплотнение пор кристаллов посредством
Принцип действия пассивации
Слой
фосфата
Слой
фосфата

Deoxylyte 54 NC
Бесхромовая пассивация фосфатного покрытия
Преимущества
Отсутствие канцерогенных веществ
Отсутствие раздельной технологии обработки сточных вод
Одинаковые результаты с хромовыми пассиваторами на металлических поверхностях
Особо хорошие результаты для алюминия
Вода последней промывки может быть обработана в ионообменнике
Характеристики
Присутствие циркония
Рабочая концентрация: 0.25 масс.%
Может использоваться при комнатной температуре
stainless steel equipment necessary

Стадия 5: Пассивация
DEOXYLYTE 41
Концентрация: 0,14 масс.%
Температура: 40 °C
Время обработки: 1 мин.
Промывка: обессоленная вода
Сушка: Горячий воздух
Температура: 100 - 110 °C
Типовой процесс (пример)

HENKEL – ассортимент продуктов
Henkel Surface Technologies предлагает целый ряд продуктов различного назначения :
Жидкие и порошкообразные продукты
1-компонентный процесс для стандартного применения
2-компонентный процесс для особых условий применения

Ассортимент продуктов
Продукты, содержащие и несодержащие ПАВ
«Легкие фосфаты"- фосфаты для повышения адгезии краски и «Тяжелые фосфаты" – процесс с повышенными коррозионнозащитными свойствами
Продукты для струйного (включая линии высокого давления) и погружного применения

Добавки
Для повышения обезжиривающего эффекта сильно замаслянных поверхностей (ПАВ, P3-tensopon 0555)
Для обработки алюминиевых деталей
(фторсодержащие продукты)
Для ускорения образования фосфатного слоя (Duridine Toner 7750, Grano Toner 95)
Для корректировки pH (Additiv P)
Пассиваторы (Deoxylyte)

Duridine 3960 W
Стандартный жидкий железофосфат
1-компонентный «легкий фосфат»
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 2,1
Применяется при температурах выше 35 oC

Duridine 3955
1-компонентная жидкая формулировка
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 3,0
Применяется при температурах выше 35 oC
Состав ПАВ подобный Duridine 3960 W,
меньше шлама благодаря наличию комплексообразующих веществ
Прекрасное разделение масляной эмульсии
Универсальный продукт

DURIDINE 3993 W
1-компонентный жидкий продукт
«Тяжелый фосфат», образует однородное покрытие с прекрасными коррозионнозащитными свойствами
pH (1 масс. % в обессоленной воде) = 2,5
Применяется при температурах выше 35 oC
Рабочий раствор можно контролировать по величине рН или элнкропроводности (как и все другие продукты для железофосфатирования)

Duridine 59 S
1-компонентный обезжиривающий и фосфатирующий препарат
Порошкообразный продукт
Применяется методом погружения при 40 - 60 oC
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 4,8
Ускоритель : молибдат
«Легкий фосфат»

Granodine 1070
Для обработки широкого ряда металлов
«Тяжелый фосфат»
Высокая степень коррозионной защиты – особенно в комбинации с пассиваторами – на стали , цинка и алюминия
Не содержит молибдатов
Запатентованная комбинация ускорителей

Duridine 68 W
2-компонентный железофосфатирующий процесс
Не содержит ПАВ
Для применения с щелочным обезжириванием или в комбинации со смесью ПАВ (Ridosol 68, P3-tensopon 0555)
«Тяжелый железофосфат»
pH (1 масс.% в обессоленной воде) = 3,2
Возможно применять как струйным методом так и методом погружения

Ценовые преимущества
Высокая эффективность продуктов.
Хорошие антикоррозионные свойства, особенно в сочетании с использованием пассиваторов
Низкий расход – низкая удельная стоимость обработки
2.0 - 5.0 г/м2 (для жидких продуктов и современных линий)
Легкость обращения с препаратами
Максимально экологически безопасный состав
Широкий ассортимент продуктов, способный удовлетворить все современные требования заказчиков

DURIDINE – обзор железофосфатирующих продуктов
продукт pH (1 масс.%) плотность* ускоритель
DURIDINE 59 S 4,8 порошок MoO4
DURIDINE 68 W 3,2 порошок org.(B)
DURIDINE 500 LTA 2,8 1,2 org.
DURIDINE HP 3802 IT 1,21 MoO4
DURIDINE 3803 IT 1,24 org.+ MoO4
DURIDINE LF 3820 IT 1,23
DURIDINE 3822 IT 1,24 MoO4+F
DURIDINE 3830 IT 1,19
DURIDINE LF 3850 IT порошок

DURIDINE – обзор железофосфатирующих продуктов
продукт pH (1 масс.%) плотность* ускоритель
DURIDINE D 3871 IT порошок
DURIDINE 3955 3,0 1,29 MoO4
DURIDINE 3960 W 2,9 1,33 MoO4
DURIDINE 3962 1,9 1,15 MoO4
DURIDINE 3993 W 2,5 1,2 org.
DURIDINE 7032 A 4,6 порошок MoO4
GRANODINE 1070 1,14 org.+F

Общий обзор продукции

Защита от коррозии
Распространение коррозии после выдержки образца
в камере соляного тумана в течение 504 часов

Тесты на коррозию в металлургической промышленности
* Klimawechseltest

Тест на распространение коррозии
Тест: Выдержка в «климате»
VDA 621-414
Продолжительность: 12 месяцев

Сравнение процессов железофосфатирования и цинкфосфатирования