Příprava povrchu, krok 2 - Elektrochemické čištění

technic logo
V předchozím díle jsme probrali základní parametry a vlastnosti odmašťovacích lázní lázně pracují při teplotách blízkých pokojové teplotě. V dalším kroku je potřeba odstranit veškeré malé částice, které ulpěly na povrchu.

Elektrochemické čistící prostředky:

Elektrochemické čištění je schopné jednoduše odstranit nečistoty s kterými jiné způsoby čištění povrchu kovů těžko bojují, přesto je potřeba tento proces vnímat jakou součást celého cyklu přípravy povrchu, nejčastěji před galvanizací. Pokud již byl povrch před tímto krokem namáčen v chemickém čistícím prostředku, kde byly odstraněny hrubé nečistoty a většina tuků a olejů, dokáže elektrochemický čistící prostředek dokonale vyčistit zbytky po předešlém čištění a případně odstranit například jemné částice po broušení a leštění, které drží elektrostatickou silou. Elektrický proud dokáže narušit vazby mezi nečistotami a povrchem kde následně zafungují další komponenty lázně, které zaručí, že se nečistoty nevrátí zpět na povrch výrobku a zůstanou uzavřeny v lázni.
Obecně u těchto produktů od Italgalvano se pohybuje provozní teplota od 20°C výše, samozřejmě záleží na konkrétním produktu a konkrétním způsobu použití.

Anodické elektrochemicke čištění:
Čištěný materiál funguje jako anoda a během procesu nese pozitivní naboj. Na materiálu dochází ke generování kyslíku, který postupně vytváří souvislou vrstvu a pomáhá při mechanickém narušování vazeb mezi nečistotami a čištěným povrchem.
Kromě tohoto mechanického odstraňování nečistot dochází ke dvěma efektům, které je důležité zmínit.
Jak bublinky kyslíku vznikají na povrchu, shlukují se a rostou před tím, než se uvolní z povrchu, díky čemuž postupně vzniká rovnoměrná vrstva na celém povrchu. Předpokládá se, že statický náboj, který drží malé částice na povrchu je odváděn právě díky této vrstvě a díky tomu se částice snazeji uvolňují.
Druhý efekt zapřičiňuje chemické působení, oxidace a pokles pH mají také svůj vliv na povrch anody. Pokud toto probíhá v nadměrné míře, dochází například u mosazi, zinku a stříbra k barevným změnám na povrchu, vzniku skvrn, vylučování solí a naleptání povrchu.
Pokud je anodicky čištěn nikl, dochází k jeho pasivaci a je tím prakticky znemožněno jakékoliv následné pokovování pokud nebyl produkt znova zaktivován, podobně se chová i nerez ocel. U běžných typů ocelí k tomuto efektu nedochází, ale například ocel s vysokým obsahem uhlíku je potřeba během anodického čištění před tímto chránit kontrolou a úpravou podmínek procesu. Jak se postupně uvolňuje kyslík na povrchu anody, postupně klesá pH v jejím blízkém okolí. Tento efekt lze spatřit pokud je příliš nízko nastavená zákadní alkalita lázně a nebo pokud je v lázní málo přísad pro její stabilizování. Ocel začne být výrazně zoxidovaná a na povrchu se začnou vylučovat hydroxidy železa. Tato situace může být snadno zkorigována snížením proudu pod pracovní teplotu a nebo chemickým zvýšením pH lázně.

Katodické elektrochemické čištění:

Čištěný materiál je napojen v tomto případě na katodu a nese záporný náboj. Na katodě se během čištění uvolňuje vodík. Uvolňovaný plyn působí stejně jako kyslík u anodického procesu a dochází k uvolňování nečistot z povrchu materiálu způsobeného jeho generováním a pohybem. Jak vyplývá z rovnice reakce na katodě, vzniká ho dvojnásobek oproti kyslíku, což teoreticky znamená účinnější proces čištění povrchu než u opačného zapojení.  Přesto se tato metoda nedočkala širšího rozšíření v průmyslu. Toto se nestalo z následujících důvodů:
Vodíková křehkost - tento efekt výrazně snižuje mechanické vlastnosti materiálu a hlavně u konstrukčních materiálů může být zdrojem bezpečnostních rizik.
Galvanizace - je zde značné riziko, že se přenesou nečistoty, které nelze při letmé kontrole lázně vidět, z nádrže na povrch čištěného materiálu. Toto obsluha při běžné kontrole nemusí objevit, ale může to výrazně ovlivnit přilnavost povrchu během pokovování.
Katodické elektro čištění, pokud se důsledně udržuje čistota lázně tak, aby nedošlo k její kontaminaci problematickými částicemi, má své nesporné kvality při zpracování leštěné mosazi, zinku, slitiny zinku a obzvlášť pro nikl a niklované oceli bez rizika pasivace jejich povrchu.

Elektročištění se střídavou polaritou:

Tato metoda čištění slitin železa kombinuje obě předešlé metody, v pravidelných cyklech (například po 10s dochází ke změně polarity) a díky přesnému měření času lázně je možné a vhodné nastavit, aby byl čištěný materiál v poslední fázi před vypnutím zapojen jako anoda. Pravidelné střídání oxidace a redukce má za následek snazší rozpustnost nečistot oproti pouze jednofázovému zapojení a jejich efektivnější navázání pomocí komplexotvorných a chelátových přísad.
Koncentrace a důležité parametry elektrochemické lázně:

Elektrolýza je hlavní proces, který probíhá v lázni. Plyn, který během rozkladu vody pomáhá s odstraňováním nečistot (ať už se jedná o vodík a nebo kyslík, případně obojí) a jeho množství je přímo úměrné proudu, který prochází mezi elektrodami. Z toho vyplývá, že základní parametry, kterými lze sledovat koncentraci lázně jsou:
Vodivost lázně - ta je funkcí koncentrace čistícího prostředku v lázni a teploty při daném napětí. Čim vyšší je koncentrace a teplota, tim vyšší je vodivost a množství uvolněného plynu.
Použité napětí - proud roste s napětím, to znamená, že i množství vznikajícího plynu je jeho funkcí, přesto je potřeba udržovat napětí v rozmezí 10-12V, vyšší hodnoty jsou schopny způsobit "popálení" materiálu, případně způsobit zhrubnutí povrchu.
Čistota povrchu - tento parametr je ovlivněn proudovou hustotou a nastavená hodnota usměrňovače přímo ovlivní efektivitu čištění.




Rádi Vám poradíme s výběrem toho nejvhodnějšího produktu pro Vaše potřeby, přehled námi nabízených produktů v této kategorii dle základního materiálu naleznete v tabulce pod článkem.






Priprava povrchu krok 2