Technika_2016

Odmaštění v galvanotechnice

Správného vylučování galvanického povlaku je možno docílit pouze na bezvadně předupraveném povrchu základního materiálu. Je potřeba zbavit jej produktů zbylých po mechanickém zpracování dílů jako jsou oleje, rzi, okuje, lešticí a brusné prostředky, karbon, pigmenty atd.


V galvanotechnice se pro výše uvedený účel používají operace souhrnně označované jako  předúpravy. Jejich nedílnou součástí je i odmašťování, které dělíme do dvou základních skupin: chemické či ponorové odmaštění a elektrolytické odmaštění.


Základní složky

Základní složky odmašťovacích lázní zvýšují čistící schopnost a zesílují účinnost tenzidů. Jejich úkolem je odstranit znečišťující pigmenty a kovová mýdla a zmýdelnit tuky. Přispívá také k rozptýlení a emulgaci nečistot.


Základní složky se zpravidla skládají ze směsi anorganických látek:

- alkalických  hydroxidů,

- křemičitanů a metakřemičitanů,

- fosforečnanů a polyfosforečnanů,

- boritanů  a  uhličitanů.


Alkalické hydroxidy tvoří silně zásaditý roztok a způsobují vysokou vodivost. Zmýdelňují tuky a oleje. Jako chemické odmašťovače jsou především vhodné pro odmaštění ocelových a litinových dílů. Barevné kovy jako je měď, mosaz, zinkové slitiny a hliník, jsou ve vysoce alkalickém prostředí napadány.Křemičitany zvyšují v závisloti na poměru SiO2/Na2O odmašťovací účinek a emulgační působení. Během odmaštění se adsorbují na povrchu zboží. Chrání tak například barevné kovy (hliník, zinek) před napadením v alkalickém prostředí. Nevýhodou je možné vysrážení oxidu křemičitého.Orto- nebo polyfosforečnany jsou nejdůležitější základní složkou. Rozptylují hydrofobní znečištění a zajišťují výbornou oplachovatelnost. Působí komplexotvorně, takže potlačují nabíhání barevných kovů, snižují tvrdost vod a odstraňují oxidy kovů. Boritany a uhličitany se používají jako základní složky pro slabě alkalické odmašťovače. Mají inhibiční účinek a zabraňují nežádoucímu zbarvování barevných kovů.


Tenzidy

Tenzidy jsou látky koncentrující se na fázovém rozhraní. Snižují povrchové napětí a zvyšují smáčivost. Pro účinné čištění musí tenzidy splňovat nároky na správnou odmašťovací schopnost, emulgaci či deemulgaci a pěnění. Musí být slučitelné s elektrolytem, stabilní, správně se adsorbovat a desorbovat na/z povrchu, být biologicky rozložitelné a nebýt toxické.
Tenzidy dělíme na neionogenní, anionaktivní, kationaktivní a amfoterní.

Anionaktivní tenzidy mají dobrou emulgační schopnost, silně se váží na olej  a pění. Kombinují se s neionogenními tenzidy. Jejich nevýhodou je, že negativně působí na recyklační čistící systémy. Příklady: karboxyláty, alkyl-/aryl- sulfonáty, alkylsulfáty.

Neionogenní tenzidy jsou nejdůležitější složkou pro odmaštění kovů. Mají dobrý čistící účinek a nízkou schopnost emulgovat. Vyznačují se bodem zákalu. Dobře se přizpůsobují požadavkům z praxe. Jsou snadno biologicky rozložitelné. Splňují předpisy pro nakládání s tenzidy 648/2004/EU. Pozitivně působí na recyklační systémy. Příklady: alkyl-/aryl- etoxyláty mastných kyselin.

Kationaktivní tenzidy jsou málo používány. Mají silné adsorpční a pěnicí schopnosti. Působí baktericidně. Příkladem jsou kvarterní amonné sloučeniny.

 

Mechanismus čištění

Lze rozdělit do následujících kroků:

- smáčení,

- nahromadění/počátek oddělování,

- oddělování,

- dispergace/emulgace.

 


Znečištění / mechanismus čištění

Následující obrázky popisují mechanismus čištění různých typů nečistot.

V první fázi dochází k adsorpci tenzidů na povrchu nečistot jako jsou hydrofóbní a hydrofilní pigmenty, špony, oleje a tuky. Ve druhé fázi následuje oddělování nečistot základními složkami nebo tenzidy. Nakonec jsou nečistoty od povrchu zboží zcela odděleny. Na povrchu zboží se adsorbují základní složky odmašťovačů. Tenzidy (na hydrofóbních pigmentech, šponách, olejích, tucích) popř. základní složky (na hydrofilnch pigmentech) jsou naadsorbovány na povrchu nečistot.

 

ZNEČIŠTĚNÍ


Pigmenty a třísky

Ulpívají na povrchu v důsledku adheze. Jsou lehce mechanicky odstranitelné. Jejich nevýhodou je, že se mísí s oleji a tuky. Odstraňují se hlavně základními složkami. Předpokladem pro dobrou funkci odmašťovačů je kontinuální odstraňování pigmentů z lázně filtrací.

 

Oleje, tuky a vosky

Jedná se o hydrofóbní sloučeniny (triglycererster mastných kyselin, alkany). Znečištění povrchu zboží částicemi. Odstraňují se hydrolýzou esterové vazby v alkalickém prostředí (zmýdelnění může vést k pěnění), emulgací olejů a tuků tenzidy a následnou deemulgací (prodlužuje životnost odmašťovací lázně).

 

Typy odmašťovacích lázní

Chemické odmaštění

Chemické nebo také ponorové odmaštění slouží k prvotnímu odstranění hrubých nečistot z povrchu zboží. Probíhá v závislosti na stupni a druhu znečištění a kvalitě a stavu povrchu základního materiálu zpravidla za teplot 50 až 80 °C v časech 2 až 20 min. Vyšší teploty obecně urychlují účinnost odmaštění. U slabě alkalických odmašťovačů ale mohou vést k hydrolýze základních složek. U neionogenních tenzidů zase k překročení bodu zákalu. Zesílení odmašťovacího účinku lze dosáhnout pomocí pohybu zboží v lázní nebo lázně. Výhodnou je podpora ultrazvukem, kdy se dosahuje lepšího odmašťovacího účinku pomocí kavitace. Aplikuje se u tvarově složitých a porézních dílů. Nevýhodou je vysoká spotřeba energie a vysoké pořizovací náklady.


Elektrolytické odmaštění

Elektrolytické odmaštění slouží k dočištění chemicky odmaštěného popř. mořeného povrchu zboží. Odstraňuje zbylé tenké vrstvy nečistot. Odmaštění se dosahuje mechanickým odtrháváním znečišťujících částic. Vyznačují se dlouhodobou trvanlivostí, protože do lázně se dostává pouze malé množství hrubých nečistot. Podle polarity zboží jej dělíme na katodické  a anodické. Na zboží se v důsledku elektrolýzy vody vyvíjí buď vodík nebo kyslík. Vývin plynu na zboží i protielektrodách vylučuje používání tenzidů. Elektrolytické odmašťovače pracují zpravidla za teplot 20 až 50 °C v časech 1 až 5 min a proudové hustotě 0,5 až 10 A/dm2. Při katodickém odmaštění ocelí dochází ke vzniku vodíkové  křehkosti.


Závěr

Neustále se zvyšující požadavky na hospodárnost i ekologickou nezávadnost prostředků pro mechanické zpracování kovových výrobků vedou k změnám  v jejich složení. Tomuto trendu se musí přizpůsobit i výrobci odmašťovacích lázní. Firma Schlötter Galvanotechnik nabízí širokou paletu odmašťovacích lázní řady SLOTOCLEAN, které splňují náročné požadavky, kladené na optimální odmaštění.

 

 

Text: Petr Goliáš

Schlötter Galvanotechnik

Tel.: +420 222 724 156

petr.golias@atlas.cz

www.schloetter.com

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
3 + 3 =
Odoslanie formulára

Priemyselné utierky

MEWA - priemyselne_utierky