מערכת צבע אלקטרופורטית לטיפול מוקדם (CED)‏

מהו האלקטרו-קיטינג (אקו-קיטינג)?

אלקטרו-קיטינג, הידוע גם כ-CED (הנחת אלקטרודות קתודיות), הוא תהליך שבו חלקיקי צבע טעונים חשמלית נושקים מתמיסה מימית על פני חלק שמתכתי תחת השפעת שדה חשמלי. בניגוד לצביעת סプレー קונבנציונלית, אקו-קיטינג מספקת כיסוי אחיד גם על גאומטריות מורכבות.
בתהליך זה, הצבע מופעל בעובי סרט המנוהל בעיקר על ידי המתח המוחל. מאפיין ייחודי של האלקטרו-קיטינג הוא שהנחת הצבע היא עצמית-מגבילה מכיוון שהשכבה המוצקנת מבודדת את החלק חשמלית, קצב המצקנות יורד באופן טבעי. בתחילה, חלקיקי הدهל מצטברים באזורים הקרובים ביותר לקוטב הנגדי. כאשר אזורים אלו הופכים לבודדים, השדה החשמלי דוחף את החלקיקים למשטחים מוסתרים יותר, שעדיין חשופים למתכת, ומביא ליצירת כיסוי מלא. יכולת זו לצבוע חללים פנימיים ומשטחים מוסתרים נקראת כוח ההשלכה , מדד ביצועים קריטי של כל מערכת צביעה אלקטרו-סטטית.

שני סוגי צביעת אלקטרו-סטטית קטודית עיקריים בשימוש נרחב, כל אחד מהם מתאים לדרישות יישום שונות.

סיכום

• בחר אפוקסי קטודי כאשר נדרשת הגנה מקסימלית מקריזון, אך יש לתכנן שכבת גלגלית חיצונית ביישומים חיצוניים.
• בחר אקרילי קוטודי כאשר נדרשת עמידות ל־UV, שמירה על צבע או סיום בהיר, במיוחד על תת-שכבות פחמיות (פלדה).

קו ציפוי אלקטרו-כולי שלם כולל ארבעה שלבים עיקריים:

• טיפול מקדים – ניקוי וציפוי המרה להכנה של פני המתכת.
• מיכל הציפוי האלקטרו-כולי ואבזריו – טביעה והצמדת אלקטרודה באמבט הצבע.
• שטיפה לאחר מכן – בדרך כלל באמצעות סינון אולטרה (UF) לשחזור חלקיקי הצבע שלא צומדו
• תנור קירור – אפייה לקישור חוצי ולשיקום של צבע השפוך.

בסדר פעולות טיפוסי, חלקים ננקים תחילה ועוברים טיפול מוקדם עם כיסוי המרה פוספטי. לאחר מכן הם מוטבעים באמבט הצבע האלקטרו-קואטינג, שם מופעל זרם ישר (DC) בין החלקים (קתודה) לבין האלקטרודות הנגדיות (אנודה). חלקיקי הצבע המטענים נודדים לפני השטח של החלק ומשתלבים בו. לאחר הסרתם מהאמבט, החלקים נרחצים כדי לאסוף מחדש את חלקיקי הצבע העודפים, ולאחר מכן מאופים כדי להשיג את תכונות הסגסוגה הסופיות.

לפני הפעלת הצבע האלקטרו-קואטינג, רוב שטחי המתכת חייבים לעבור תהליך טיפול מוקדם מקיף, אשר בדרך כלל כולל כיסוי המרה. זה מבטיח הדבקה מתאימה ותנגדות לקלקול.

סדר הטיפול המוקדם הסטנדרטי עבור צבע אלקטרו-קואטינג כולל שבעה שלבים הבאים:

• ניקוי (שלב אחד או יותר) – מסיר שומנים, אבק וגרגרי מתכת.
• שטיפה – מסיר את שאריות החומר הנקי.
• תנאים (הפעלת השטח) – מכינה את שטח המתכת להיווצרות גבישים דקים בשלב הפוספטיזציה.
• כיסוי המרה - יוצר שכבת פוספט (פוספט ברזל או פוספט אבץ).
• שטיפה – מסיר את פתרון הפוספט העודף.
• טיפול אפתי (שטיפת איטום) – משפרת את התנגדות הנגיה ואת הדבקות הצביעה.
• שטיפה במים דיאיונים (DI) - מסירה כל יונים מוליכים כדי למנוע זיהום של אמבט הצבעה אלקטרו-סטטית.

תהליכי הפוספטיזציה מתחלקים לשתי קטגוריות עיקריות: פוספט ברזל ופוספט אבץ.

אשלגן תופר נבחר מסורתית כאשר שיקולי עלות כלליים דוחפים את צורכי הביצועים הקיצוניים. מאחר שציפויי פוספט ברזל הם דקיקים יותר ומכילים רק את יון המתכת של החומר הגלמי המעובד (כלומר, ברזל מהחלקת פלדה), הם מציעים הגנה מוגבלת יותר מפני קורוזיה בהשוואה לציפויי פוספט אבץ. עם זאת, ככל שהתקנות הסביבתיות בנוגע למתכות כבדות הופכות מחמירות יותר, מערכת פוספט ברזל בשילוב טיפול לאחר-הציפה תומך יכולת עדיין לעמוד במגוון ספציפיקציות קורוזיה, ולספק חלופה ישימה וידידותית יותר לסביבה.

פוספט אבץ הפך לטיפול קדימה המועדף בתעשיית הסיום של מתכות, במיוחד כאשר הוא משולב עם מערכות ציפוי אלקטרו-שיטופי. הסיבה פשוטה: בתנאים קשים (למשל, לחות גבוהה, חשיפה למלח או קורוזיה מחזורית), פוספט אבץ מספק עמידות לקורוזיה הדבקה ניכרת יותר לצבע מאשר פוספט ברזל. מסיבה זו, הוא נשאר הסטנדרט ליישומים אוטומטיים ותעשייתיים כבדים.