Powlekanie, malowanie proszkowe i obróbka powierzchni — dlaczego małe wady mogą stać się dużymi problemami

Co robi obróbka powierzchniowa?

Na powlekanym metalu na zewnątrz powłoka może działać jako: bariera ograniczający dostęp wody i rozpuszczonych soli. O ochronie decyduje ciągłość i przyczepność, podłoże, przygotowanie i kompletny system. Kolor i połysk to funkcje dodatkowe.

System może obejmować oczyszczone i przygotowane podłoże, podkład, jeśli jest to wymagane, i jedną lub więcej powłok nawierzchniowych. Rodzaj proszku, grubość, budowa powłoki, pokrycie krawędzi i zastosowanie – wszystko to wpływa na wydajność; żaden pojedynczy parametr nie determinuje wyniku.

Jak działa malowanie proszkowe?

Powłokę proszkową nakłada się w postaci suchego proszku polimerowego — na przykład poliestru, żywicy epoksydowej lub hybrydy — na przewodzący, uziemiony przedmiot obrabiany. Proszek jest zwykle ładowany elektrostatycznie, a następnie podgrzewany, aby rozpłynął się i utwardził, tworząc ciągłą warstwę. Temperatura utwardzania, temperatura obiektu, czas i grubość muszą odpowiadać określonemu systemowi, a nie zakresowi uniwersalnemu.

Epoksyd może kredować lub odbarwiać się pod wpływem promieni UV. Poliester może być przeznaczony do stosowania na zewnątrz, ale dla określonego systemu należy udokumentować rzeczywiste działanie na promieniowanie UV, korozję, działanie chemiczne i mechaniczne. Określenie „malowany proszkowo” nie stanowi samo w sobie określenia właściwości użytkowych.

Malowanie na mokro i malowanie proszkowe

Mokrą farbę nakłada się w postaci płynnej z nośnikiem na bazie wody lub rozpuszczalnika. Powłokę proszkową zwykle nakłada się na sucho, a następnie utwardza. Grubość, trwałość, pokrycie geometrii, odporność na promieniowanie UV i możliwość naprawy zależą od receptury, konstrukcji systemu i wykonania. Obydwa mogą tworzyć barierę organiczną w systemie ochrony przed korozją.

Co się dzieje, gdy powłoka zostanie zarysowana?

Ciągły, dobrze przylegający system ogranicza dostęp elektrolitu. Korozja spowodowana tym mechanizmem wymaga uszkodzenia sięgającego metalu lub wpływającego na przyczepność na tyle, aby elektrolit mógł dotrzeć do metalu lub powierzchni stykowej. Stal może rdzewieć, podczas gdy aluminium może korodować w środowisku chlorkowym.

Małe defekty mogą mieć znaczenie, ale nie są z natury gorsze od dużych. Wynik zależy od głębokości i geometrii, podłoża, kombinacji materiałów, stosunku powierzchni anody do katody, systemu powłok i narażenia. Zobacz Co to jest korozja galwaniczna?

Dlaczego mikroskopijne zadrapania mogą mieć znaczenie

Działanie kapilarne może zatrzymać elektrolit w wąskim defektu. Lokalna geometria, efekty powierzchniowe i produkty korozji mogą skoncentrować atak i unieść powłokę. Włoskowaty ślad na powierzchni, który nie dociera do podłoża i nie wpływa na przyczepność, nie rozpoczyna automatycznie tych procesów.

Światło UV i starzenie się

Promieniowanie UV, temperatura, wilgoć i obciążenia mechaniczne mogą wpływać na powłoki organiczne. W zależności od spoiwa, pigmentów, grubości i ekspozycji powłoka może kredować, blaknąć, tracić połysk, zmieniać się mechanicznie lub stać się bardziej przepuszczalna. Zmiany te są specyficzne dla systemu i nie ma ustalonego postępu dla każdej powłoki organicznej.

Sól, wilgoć i chemikalia

Wilgoć może dostarczyć elektrolitu potrzebnego do korozji metalicznej. Osady soli mogą przedłużyć wilgotność i utworzyć bardziej przewodzący roztwór. Chlorki mogą destabilizować pasywne warstwy tlenków, ale efekt zależy od materiału, stężenia, temperatury, drenażu, suszenia i ekspozycji.

Jeśli uszkodzenie dotrze do metalu lub powierzchni stykowej, roztwór soli może przyczynić się do ataku lub korozji podpowłokowej. Emisje przemysłowe, sól odladzająca i środki czyszczące również mogą mieć wpływ na powłoki. Przydatność należy zweryfikować dla konkretnego systemu, substancji i środowiska.

Jak korozja może rozpocząć się pod powłoką

Korozja podpowłokowa może rozwinąć się, gdy elektrolit dotrze do metalu lub powierzchni stykowej poprzez defekt penetrujący lub utratę przyczepności. Korozja nitkowa na aluminium i podcięcie na stali są możliwe w pewnych warunkach, a nie automatycznym skutkiem każdej wady.

Pęcherze i łuszczenie się

Pęcherze mogą wynikać z procesów osmotycznych, uwięzionej wilgoci lub gazu, słabej przyczepności lub produktów korozji. Sam blister nie jest dowodem korozji; konieczne może być przeprowadzenie badania w celu oceny przyczepności, podłoża i grubości powłoki.

Korozja krawędzi

Ostre krawędzie mogą mieć słabsze pokrycie ze względu na geometrię, przepływ powłoki i zastosowanie. Zaokrąglone krawędzie i system dostosowany do geometrii mogą poprawić pokrycie, ale wydajność należy zweryfikować pod kątem rzeczywistego projektu i procesu.

Uszkodzenia podczas transportu i instalacji

Manipulacja może powodować zadrapania lub ślady uderzeń, ale ryzyko korozji zależy od tego, czy uszkodzenie dotrze do metalu, czy wpłynie na przyczepność. Wiercenie lub cięcie po powlekaniu powoduje odsłonięcie metalu tylko wtedy, gdy obróbka przechodzi przez cały system. Łączniki i powierzchnie obrobione w terenie mogą również tworzyć interfejsy lub pułapki wilgoci.

Jak kategorie korozyjności odnoszą się do okresu użytkowania

ISO 12944 obejmuje ochronne systemy malarskie do konstrukcji stalowych. Wersja 1998 wykorzystywała C5-I i C5-M; ISO 12944-2:2017 wykorzystuje C1 – C5 i CX. ISO 12944-1:2017 określa zakresy trwałości do pierwszego głównego malowania konserwacyjnego: H to 15–25 lata, a VH to więcej niż 25 lata. Nie są to gwarancje, dokładne okresy użytkowania ani okres użytkowania kompletnego produktu. (ISO 12944-1:2017) (ISO 12944-2:2017)

C5-M jest zatem starszym oznaczeniem. Wybór musi opierać się na aktualnej kategorii, podłożu, przygotowaniu, kompletnym systemie malarskim, zakresie trwałości, jakości wykonania i udokumentowanych wynikach testów. Zobacz IP66, IK10 i C5-M.

Ochrona metalu — czyli wybór odpowiedniego materiału

Metale można zabezpieczyć farbą, anodowaniem lub cynkowaniem. Materiał niemetaliczny, taki jak SMC, nie ma struktury metalicznej wymaganej w przypadku korozji elektrochemicznej na bazie metalu. Stal nierdzewna jest nadal metalem, którego odporność zależy od stopu, środowiska i konstrukcji.

Korozja elektrochemiczna metaliczna, galwaniczna i inna metaliczna nie może wystąpić w samym niemetalicznym materiale SMC. Uszkodzenie powierzchni nie powoduje odsłonięcia korodującego metalu w SMC, ale nadal należy ocenić głębokość, uszkodzenie lub narażenie włókien, obróbkę powierzchni oraz wpływ środków chemicznych, wilgoci, promieni UV i obciążeń mechanicznych.

Konserwacja powłok ochronnych

Regularna kontrola wzrokowa krawędzi, otworów, elementów złącznych i obszarów, w których gromadzi się sól i brud, może zidentyfikować widoczne zadrapania, pęcherze i uszkodzenia, ale nie może wykluczyć ukrytej korozji podpowłokowej lub utraty przyczepności. Czyszczenie może zmniejszyć obciążenie, jeśli jest przeprowadzane zgodnie z instrukcjami systemu.

Zgodna naprawa zastosowana po prawidłowym oczyszczeniu i przygotowaniu może przywrócić lokalną barierę i ograniczyć dalsze ataki. Nie gwarantuje, że ukryta korozja ustała lub przywrócono parametry fabryczne.

Podsumowanie

Powłoka proszkowa może stanowić część kompletnego systemu ochrony przed korozją, którego działanie zależy od podłoża, przygotowania, budowy powłoki, przyczepności, zastosowania i narażenia. Uszkodzenia sięgające metalu lub wpływające na przyczepność mogą spowodować przedostanie się elektrolitu i korozję podpowłokową. Kontrola i podjęcie odpowiednich działań na wczesnym etapie może zmniejszyć agresję, ale nie gwarantuje trwałości użytkowej.

Często zadawane pytania