Możliwości wytwarzania powłoki cynkowo-aluminiowej metodą topnikową
Zastosowanie tradycyjnego oczyszczania powierzchni i topnikowania nie gwarantuje uzyskania ciągłej powłoki w kąpieli Zn zawierającej duże dodatki Al. Aluminium zawarte w kąpieli reaguje ze składnikami większości powszechnie stosowanych topników, a wilgoć zawarta w topniku umożliwia również powstawanie Al2O3 na powierzchni stali. W takich warunkach powstają nieciągłości powłoki.
Badania nad opracowaniem technologii i dostosowaniem składu topnika do wytwarzania powłok w kąpielach cynkowo-aluminiowych były podejmowane wielokrotnie. Opracowany przez Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd stop o nazwie SuperGalva, gdzie do kąpieli o składzie eutektycznym dodawano sód oraz magnez [13], był używany do pokrywania małych części, takich jak elementy złączne [14]. Prowadzenie procesu wymagało stosowania specjalnego topnika. Przemysłowo był również wykorzystywany proces wytwarzania powłok Galfan na drutach i rurach, w którym topnik był nanoszony na powierzchnię wyrobu elektrolitycznie [15]. Aktualnie brak jest jednak danych dotyczących wytwarzania powłok tymi metodami na skalę przemysłową.
Powszechnie uważa się, że brak odpowiedniego topnika stanowi obecnie podstawową przeszkodę w rozwoju technologii pokrywania wyrobów metodą jednostkową w kąpielach cynkowo-aluminiowych. Firma Floridienne jeszcze w latach 80 XX wieku opracowała i opatentowała skład chemiczny topnika bez udziału fluorków, rekomendowanego do wytwarzania powłok w kąpieli Zn-Al. Skład chemiczny topnika, mimo że został opatentowany w wielu krajach, nie zyskał przemysłowego znaczenia [17]. Również opracowany przez autorów [18] topnik nie został zastosowany ze względu na jego zbyt wysoką toksyczność. W 1994 roku Proskurkin [19] przedstawił nowe możliwości wytwarzania powłok Zn-Al metodą zanurzania pojedynczych wsadów, nie ujawniając jednocześnie szczegółów swojej metody. Inne prace [20, 21] sugerują zastosowanie przed zanurzeniem w kąpieli ZnAl topnika na bazie ZnCl2 i NH4Cl z dodatkiem SnCl2 i BiCl3. Zostały opatentowane również topniki o bardziej złożonym składzie chemicznym, zawierające jako główne składniki ZnCl2 i NH4Cl oraz dodatki do 5% jednego ze związków: NiCl2, CoCl2, MnCl2 i do 1,5 % jednego ze związków: PbCl2, SnCl2, BiCl3 and SbCl3 [22]. Opracowano także nowe metody topnikowania z zastosowaniem bezprądowego pokrywania na bazie stopów Cu-Sn oraz Cu-Fe [23, 24]. W metodach tych cienka warstewka stopowa jest osadzana poprzez zanurzenie wyrobu w kwaśnym roztworze soli chlorków Cu, Sn i Fe w temperaturze pokojowej. Pomimo opatentowania metody brak jest doniesień o przemysłowym zastosowaniu.
Ze względów ekonomicznych w ostatnich latach obserwuje się wzrost zapotrzebowania na elementy ocynkowane metodą indywidualnego zanurzania o podwyższonej odporności korozyjnej. Dobre właściwości powłok cynkowo-aluminiowych otrzymywanych metodą ciągłą powodują duże zainteresowanie możliwością wykorzystania stopów Zn-Al do wytwarzania powłok metodą jednostkową. O aktualności problemu świadczą liczne dyskusje na cyklicznych konferencjach EGGA (European General Galvanizing Association) – INTERGALVA stanowiących największe światowe forum wymiany wiedzy i doświadczeń z zakresu jednostkowego cynkowania zanurzeniowego [25-32].
Komentarze (0)