Jak poprawić przyczepność-cynkowania zanurzeniowego?
Kluczem do poprawy przyczepności cynkowania-na zimno jest rozwiązanie dwóch kluczowych kwestii: czystość podłoża i warunki osadzania cynku. Wymaga to systematycznej optymalizacji obróbki wstępnej, parametrów galwanizacji i-obróbki końcowej, przy jednoczesnym unikaniu defektów przyczepności spowodowanych niewłaściwą obsługą.
1. Kierunek optymalizacji rdzenia: Przygotowanie podłoża (podstawa określenia przyczepności)
Wiązanie pomiędzy warstwą cynkowania-zanurzeniowego a podłożem polega zasadniczo na równomiernym osadzaniu się jonów cynku na czystej powierzchni podłoża. Olej, kamień, rdza lub zanieczyszczenia na powierzchni podłoża mogą bezpośrednio prowadzić do „fałszywej przyczepności” warstwy cynku (tj. warstwy barierowej pomiędzy warstwą cynku a podłożem), czyniąc ją podatną na późniejsze odrywanie. Dlatego też obróbka wstępna musi być „wolna-od oleju,-wolna od rdzy,-odkamieniająca i-wolna od zanieczyszczeń”.
1. Dokładne odtłuszczanie: Usunąć tłuszcz i zanieczyszczenia organiczne z powierzchni podłoża. Tłuszcze (takie jak smary technologiczne i środki zapobiegające rdzy) tworzą hydrofobową warstwę na powierzchni podłoża, utrudniając przyczepność jonów cynku i należy je całkowicie usunąć. Zalecana jest dwu-etapowa metoda odtłuszczania:
Krok 1: Odtłuszczanie chemiczne zasadowe
Użyj mieszaniny 5%-10% wodorotlenku sodu (NaOH) i 2%-5% węglanu sodu (Na₂CO₃) w temperaturze 50-60 stopni przez 10-15 minut. Roztwory alkaliczne emulgują oleje i rozkładają je na substancje rozpuszczalne w wodzie, dzięki czemu nadają się do usuwania większości olejów mineralnych oraz olejów zwierzęcych i roślinnych.
Uwaga: Po namoczeniu przepłukać 2-3 razy bieżącą wodą, aby resztki alkalicznego roztworu nie spowodowały korozji podłoża.
Krok 2: Odtłuszczanie elektrolityczne (w przypadku powierzchni mocno zaolejonych lub skomplikowanych)
Jeśli na powierzchni pręta znajdują się uporczywe plamy oleju (takie jak pozostałości smaru wysokociśnieniowego po obróbce), należy podać napięcie 10–15 V DC do zbiornika odtłuszczającego (z podłożem podłączonym do katody). Pęcherzyki wodoru i tlenu powstające w wyniku reakcji elektrody „usuwają” olej z maleńkich szczelin. Utrzymanie czasu elektrolizy na poziomie 5–8 minut może zwiększyć skuteczność usuwania oleju do ponad 99%. 2. Dokładne usuwanie rdzy/kamienia: odsłonięcie świeżej powierzchni metalu
Zgorzelina (Fe₃O₄, Fe₂O₃) i rdza (FeO (OH)・nH₂O) na powierzchni podłoża to luźne struktury, których nie da się związać z warstwą cynku. Dlatego dokładne usunięcie jest niezbędne. Zalecane są dwie główne metody:
Czyszczenie kwasem (Nadaje się do rutynowej masowej produkcji części)
Użyj 15%-20% roztworu kwasu solnego (HCl) i mocz przez 8-12 minut w temperaturze pokojowej (lub 5%-8% roztwór kwasu siarkowego w temperaturze 40-50 stopni przez 10-15 minut). Podczas trawienia należy dodać 0,5%-1% inhibitora korozji (takiego jak heksamina), aby zapobiec nadmiernej korozji podłoża (aby uniknąć chropowatości powierzchni spowodowanej „nadmiernym zakwaszeniem”). Po wytrawieniu spłucz pod bieżącą wodą aż pH osiągnie neutralne (6-7 przy użyciu papierka testowego pH) przed przejściem do następnego kroku. Piaskowanie w celu usunięcia rdzy (odpowiednie dla powierzchni wysokiej jakości lub skomplikowanych części)
W przypadku ocynkowanych prętów okrągłych wymagających drobnej powierzchni można zastosować piaskowanie piaskiem kwarcowym lub korundem o uziarnieniu 80-120 przy użyciu sprężonego powietrza 0,5-0,8 MPa. To fizyczne oddziaływanie usuwa kamień i rdzę, tworząc jednolitą „chropowatą powierzchnię” (chropowatość powierzchni Ra 1,6-3,2 μm) na powierzchni podłoża. Ta chropowata powierzchnia zwiększa powierzchnię styku warstwy cynku z podłożem, poprawiając siłę wiązania o 20% -30%. Należy jednak pamiętać, że proces galwanizacji musi rozpocząć się w ciągu 2 godzin po piaskowaniu, aby uniknąć wtórnego utlenienia podłoża.
3. Obróbka aktywacyjna: wyeliminuj resztkowe zanieczyszczenia i zwiększ adsorpcję jonów cynku
Po trawieniu lub piaskowaniu na powierzchni podłoża mogą pozostać śladowe ilości zanieczyszczeń, takich jak jony żelaza i chloru, wymagające dalszego oczyszczenia poprzez aktywację. Zwykle dokonuje się tego poprzez namaczanie w 1%–2% rozcieńczonym roztworze kwasu solnego lub kwasu siarkowego w temperaturze pokojowej przez 1–2 minuty. Usuwa to niezwykle cienką warstwę tlenku powierzchni, pozostawiając powierzchnię podłoża „świeżą i aktywną”, zapewniając dobre punkty mocowania dla osadzania się jonów cynku. Po aktywacji należy go natychmiast umieścić w zbiorniku galwanicznym, aby uniknąć kontaktu z powietrzem i wtórnego utlenienia.