KRATKO

Kromatna pretvorbena prevlaka je kemijska obrada koja se nanosi na cinkov lijev u kalupu kako bi se stvorio zaštitni, koroziji otporni sloj na površini. Ova tehnika iznimno je učinkovita u sprječavanju tzv. "bijele korozije", uobičajenog oblika oksidacije na cinku. Prevlačenje također djeluje kao odlična podloga za boju i druge završne obrade, znatno poboljšavajući prianjanje. Različite boje, poput žute, maslinasto sive ili crne, najčešće ukazuju na različite razine zaštite od korozije.

Razumijevanje kromatne pretvorbeno prevlake za cinkove lijeve u kalupu

Kromatna konverzijska prevlaka je kemijska folija koja se nanosi na cinkove lijevane odlivke kako bi se spriječila korozija i poboljšala izdržljivost materijala. Postupak, poznat kao pasivacija, uključuje kemijsku reakciju između kromatnog otopine i površine cinka. Ova reakcija pretvara najvanjski sloj metala u nepropusnu, zaštitnu foliju koja je sastavni dio samog dijela, a ne samo dodatni sloj poput boje.

Na molekularnoj razini, kromatna otopina reagira s cinkom, trošeći mikroskopski sloj površine i zamjenjujući ga novim, stabilnim slojem spojeva koji se sastoji uglavnom od oksida kroma. Prema objašnjenju Tehnologije površine valencije , ovaj pasivacijski sloj učinkovito zaustavlja kontakt metala s okolišem, poput vlažnosti i kisika, koji su glavni uzroci korozije. To je ključno za cinkove lijevane odlivke koji su skloni specifičnom obliku degradacije poznatom kao bijeli hrđa ili bijela korozija.

Za razliku od slikanja ili praškastog premaza, koji dodaju izraženi sloj na podlogu, kromatna konverzija kemijski mijenja postojeću površinu. Rezultat su minimalne promjene dimenzija, što je ključan faktor za precizijski izrađene komponente s uskim tolerancijama. Premaz također održava električnu vodljivost cinka, zbog čega je pogodan za elektronička kućišta i spojnice gdje je uzemljenje neophodno.

Proces kromatne konverzije: Pregled po koracima

Nanosenje kromatnog konverzijskog premaza je točan, višefazni proces koji ovisi o pažljivoj kontroli koncentracije kemikalija, temperature i vremena uranjanja kako bi se postigao jednoličan i učinkovit završni sloj. Iako se pojedinačni koraci mogu razlikovati, osnovni proces za tretman lijevanih dijelova od cinka uključuje temeljitu pripremu i kontrolirano kemijsko uranjanje. Cilj je stvoriti savršenu površinu koja može jednoliko reagirati s kromatnim rješenjem.

Tipična primjena slijedi slijed postupaka koji su dizajnirani za maksimalnu adheziju i zaštitu. Na temelju najboljih industrijskih praksi, proces se može podijeliti na sljedeće ključne faze:

1. Temeljito čišćenje i uklanjanje masnoće: Dio od cinkovog kalupnog lijeva mora biti potpuno oslobođen ulja, masti, prašine i drugih onečišćenja na površini. To se obično postiže uporabom alkalnih sredstava za čišćenje ili otapala. Bezukoran površinski sloj je obavezan, jer svaki ostatak sprječava ispravnu reakciju kromatnog rastvora s cinkom, što dovodi do neujednačenog ili neefikasnog premaza.
2. Isplakanje: Nakon čišćenja, dio se temeljito ispere vodom kako bi se uklonila sva sredstva za čišćenje koja su ostala. Ova je faza ključna kako bi se spriječilo onečišćenje sljedećih kemijskih kupki.
3. Kiselinsko traženje ili deoksidacija (opcionalno): Ovisno o stanju cinkovane površine, može se koristiti blaga kiselinska kupka za uklanjanje postojećih oksida ili lagano izravnavanje površine. To stvara aktivniju površinu na kojoj može doći do reakcije pretvorbe. Nakon toga slijedi još jedno ispiranje.
4. Urivanje u kromatnu otopinu: Čisti dio uroni se u kemijsku kupku koja sadrži kromatnu otopinu. Trajanje uranjanja, temperatura otopine te njezin kemijski sastav strogo su kontrolirani. Ti čimbenici određuju debljinu, boju i zaštitna svojstva konačnog premaza.
5. Završno ispiranje i sušenje: Nakon uranjanja, dio se ponovno ispere kako bi se uklonila višak kromatne otopine. Zatim se pažljivo osuši, najčešće toplim zrakom. Premaz je obično mekan i želatinast odmah nakon obrade i zahtijeva vrijeme da potpuno otvrdne, što može trajati do 24 sata.

Vrste kromatnih premaza: heksavalentni nasuprot trivalentnim i pokazatelji boje

Hromatne prevlake se općenito svrstavaju u dvije glavne kategorije prema valentnom stanju korištenog kroma: tradicionalni šestovalentni krom (Cr6+) i moderniji, ekološki sigurniji trovalentni krom (Cr3+). Ova razlika je ključna za propisnu usklađenost, sigurnost i odabir primjene. Kako SKS Die Casting ističe, uporaba šestovalentnog kroma sada je strogo ograničena smjernicama poput RoHS-a (ograničenje opasnih tvari) zbog njegove toksičnosti i kancerogenih svojstava.

Šestovalentni krom desetljećima je bio industrijski standard, cijenjen zbog izuzetne otpornosti na koroziju i svojstva samoozdravljanja, gdje prevlaka može ponovno pasivirati manje ogrebotine. Međutim, značajni rizici po zdravlje i okoliš potaknuli su industriju na prelazak na sigurnije alternative. Trovalentni krom je vodeća zamjena, koja pruža dobru zaštitu od korozije bez visoke toksičnosti svog prethodnika. Kao što je istaknuto od strane National Plating Company , trovalentni procesi su u skladu s RoHS i REACH propisima, zbog čega su postali standard za nove proizvode, posebno u automobilskoj i elektroničkoj industriji.

Odabir između ovih vrsta podrazumijeva kompromis između performansi, sigurnosti i usklađenosti. U nastavku je usporedba njihovih ključnih karakteristika:

Boja završnog premaza često je funkcionalni pokazatelj njegove debljine i razine otpornosti na koroziju. To vrijedi posebno za heksavalentne premaze, gdje providna ili plava površina pruža osnovnu zaštitu, žuta ili zlatna veću otpornost, a maslinasto siva ili crna najvišu razinu zaštite. Iako su trivalentni premazi često providni, mogu se obojiti kako bi imitirali te boje u svrhu identifikacije ili estetskog efekta.

Ključne prednosti i industrijske primjene

Uvođenje kromatne konverzije premaza na kaljene cinkove odljevke potaknuto je nizom funkcionalnih prednosti koje se izravno ogledaju u poboljšanju rada i vijeka trajanja komponenti. Ove prednosti čine ovaj postupak ključnim završnim procesom u brojnim industrijama gdje je pouzdanost od presudne važnosti. Glavne prednosti izravno su povezane s zaštitom, pripremom površine i očuvanjem inherentnih svojstava osnovnog metala.

Najvažnije prednosti primjene ovog premaza uključuju:

• Poboljšana otpornost na koroziju: Primarna funkcija je zaštita cinkovog podloga od okolišnih čimbenika koji uzrokuju bijelu koroziju. To znatno produljuje vijek trajanja komponenata, osobito u vlažnim ili umjereno korozivnim atmosferama.
• Poboljšano prijanjanje boje i završnih premaza: Prevlačenje stvara kemijski inertnu i stabilnu površinu koja djeluje kao odličan temeljac. Boje, prahove prevlake i ljepila jače se prianjaju na hromiranu površinu nego na čisti cink, smanjujući rizik od oštećenja, ljuštenja ili odvajanja slojeva.
• Održana električna vodljivost: Za razliku od mnogih debljih prevlaka poput boje ili anodizacije, tanka hromatna folija dopušta prolazak električne struje. To ju čini idealnom za elektroničke kućišta, spojnice i okvirne komponente koje zahtijevaju uzemljenje ili zaštitu od elektromagnetskih smetnji (EMI).
• Minimalna promjena dimenzija: Budući da je prevlaka izuzetno tanka — često manja od mikrona — ne mijenja značajno dimenzije dijela. To je ključno za visoko precizne komponente s uskim tolerancijama koje moraju savršeno pristajati unutar sklopa.

Ova prednost čini kromatnu konverzijsku prevlaku nezamjenjivom u raznim sektorima. U automobilskoj industriji koristi se za vijke, nosače i komponente sustava za gorivo kako bi se spriječila korozija. Elektronički sektor ovisi o njoj za kućišta, rashladne rebraste i spojnice. Također se koristi u industrijskim strojevima, priboru i zrakoplovnim primjenama gdje su izdržljive i pouzdane metalne komponente od presudne važnosti. Na primjer, proizvođači izdržljivih komponenti od lijevanog metala oslanjaju se na takve visokoučinkovite prevlake kako bi zadovoljili stroge standarde kvalitete i izdržljivosti automobilske industrije.

Često postavljana pitanja

1. Je li kromatna konverzijska prevlaka sukladna s RoHS-om?

Ovisi o vrsti. Prevlike koje koriste heksavalentni krom (Cr6+) nisu sukladne s RoHS-om zbog toksičnosti tvari. Međutim, moderne konverzijske prevlake s trivalentnim kromom (Cr3+) potpuno su sukladne s RoHS-om i REACH-om te su standard za nove proizvode u reguliranim industrijama.

2. Koliko je debela kromatna konverzijska prevlaka?

Kromatne prevlake izuzetno su tanke, obično između 0,25 i 1,0 mikrona (0,00001 do 0,00004 inča). Ova minimalna debljina ključna je prednost jer štiti dio bez utjecaja na dimenzionalne tolerancije.

3. Može li se nanositi boja preko kromatne prevlake?

Da, jedna od glavnih prednosti kromatne prevlake je da djeluje kao odlična podloga za boju, prahove i druge organske završne obrade. Značajno poboljšava prianjanje sljedećeg sloja, što rezultira izdržljivijim i dulje trajnim završetkom.