Обезжиривание — стадия очистки, удаляющая с поверхности стали прокатное и волочильное масло перед фосфатированием. Фосфатная ванна не очищает грязную поверхность; кристалл растёт только на чистой. Разбираем механизм, разницу щелочных и нейтральных систем и проверку чистоты.
Обезжиривание — стадия очистки, удаляющая с поверхности стали плёнку масла, смазки и загрязнений перед следующей операцией. На линиях волочения проволоки, труб и профилей и на линиях холодной обработки давлением её настоящая цель — подготовить поверхность к фосфатированию. Потому что фосфатная ванна не является моющим средством: она не очищает грязную поверхность, а лишь пытается покрыть её и тем самым фиксирует загрязнение.
На поверхности катанки и полуфабриката обычно присутствуют прокатное масло, масло от предыдущего прохода волочения, консервационное масло, пыль и оксидные остатки. Фосфатирование без удаления этого слоя приводит к пятнистому покрытию с пустотами. Именно поэтому обезжиривание — первый и определяющий шаг процесса фосфатирования. В статье разбираем, как работает обезжиривание, чем отличаются щелочные и нейтральные системы, каковы типовые параметры и как проверяют чистоту в цехе.
Фосфатирование — конверсионное покрытие: кристаллы фосфата цинка зарождаются непосредственно на поверхности металла. Если на поверхности есть масляная плёнка, кислый фосфатный раствор не может соприкоснуться с металлом, и зародышеобразование не начинается. В результате появляются блестящие непокрытые островки, рыхлый и неоднородный слой и, как следствие, худший захват мыла при волочении.
Эту связь можно уложить в одну фразу: качество фосфатного слоя ограничено чистотой поверхности, на которой он растёт. Как фосфатирование работает в качестве конверсионного покрытия и как растёт кристалл, подробно изложено в статье что такое фосфатирование.
Обезжиривающие составы удаляют масло с поверхности несколькими механизмами. Щелочные компоненты химически расщепляют омыляемые масла; поверхностно-активные вещества дробят масло на мелкие капли, уносят их от поверхности и не дают им осесть обратно. Температура ускоряет процесс, повышая текучесть масла, а механическое воздействие (давление распыла, циркуляция ванны, щётки) физически снимает растворённые загрязнения с поверхности.
На практике обезжиривание выполняют двумя основными способами: погружением (деталь опускают в ванну и очищают циркуляцией и выдержкой) и распылением (раствор под давлением бьёт по поверхности, давая и химическое, и механическое воздействие). На непрерывных линиях проволоки и труб часто применяют их сочетание.
Системы обезжиривания делятся примерно надвое по pH раствора:
Перед волочением проволоки и труб преобладают щелочные системы, поскольку нагрузка прокатного и волочильного масла обычно велика. Выбор делают исходя из типа загрязнения, материала основы и мощности последующей промывки.
| Параметр | Типовой диапазон | Примечания |
|---|---|---|
| pH | 9–13 | По типу загрязнения и материалу основы |
| Температура | 40–70 °C | Температура ускоряет растворение масла |
| Концентрация | 2–5% | По инструкции изготовителя и масляной нагрузке |
| Время | 3–10 мин | Для погружения; при распылении короче |
| Способ | Погружение / распыление | На непрерывных линиях часто вместе |
Значения в таблице — типовые диапазоны; окончательные уставки зависят от нагрузки загрязнений, скорости линии и применяемого продукта. Ванна обезжиривания со временем насыщается маслом и грязью; при падении очищающей способности требуется подпитка по концентрации или обновление ванны.
Промывка сразу после стадии обезжиривания — самый недооценённый шаг линии. Щелочная плёнка, оставшаяся на поверхности при недостаточной промывке, уносится в следующую фосфатную ванну, нейтрализует её и нарушает баланс свободной кислотности. Большинство внезапных падений свободной кислотности и неожиданных приростов шлама, наблюдаемых в цехе, идут не из фосфатной ванны, а из недостаточной промывки. Эту связь мы развиваем в статье обслуживание фосфатной ванны.
Достаточность обезжиривания трудно оценить на глаз; тонкая масляная плёнка невидима. В цеховой практике применяют несколько проверок:
Хороший фосфатный слой начинается с хорошего обезжиривания. Если поверхность не чиста, ни одна последующая стадия этого не компенсирует.
Обезжиривание — первая и определяющая стадия линии, удаляющая масло и грязь с поверхности перед фосфатированием. Поскольку фосфатная ванна не является моющим средством, качество кристаллического слоя напрямую зависит от чистоты поверхности. Стадия обезжиривания, работающая при правильных pH, температуре и концентрации, и следующая за ней достаточная промывка — предпосылка здорового фосфатного слоя.
Kimfosan производит цинкфосфатные покрытия (KİMSOL) и волочильные мыла (Kimkal) и оказывает поддержку на площадке, чтобы вы правильно выстроили всю линию, включая стадию обезжиривания. Если хотите вместе рассмотреть стадии обезжиривания, фосфатирования и волочения на вашей линии, обратитесь к нашей технической службе. Работая с 1982 года, Kimfosan оказывает техническую поддержку с учётом условий производства на своём заводе в Картепе / Коджаэли, Турция.
Обезжиривание — стадия очистки, удаляющая с поверхности стали плёнку масла, смазки и загрязнений перед следующей операцией. На линиях волочения проволоки и труб его основная цель — подготовить поверхность к фосфатированию, поскольку фосфатный кристалл может зародиться и вырасти только на чистом металле.
Фосфатная ванна не является моющим средством; при наличии масляной плёнки кислый раствор не может соприкоснуться с металлом, и зародышеобразование не начинается. Результат — пятнистый, пористый и рыхлый слой и худший захват мыла при волочении. Поэтому чистая поверхность — предпосылка хорошего фосфатного слоя.
Щелочное обезжиривание использует растворы с высоким pH (обычно 9–13) для сильной и экономичной очистки и является самым распространённым выбором при подготовке перед волочением, где масляная нагрузка велика. Нейтральные или слабощелочные системы работают при более низком pH и применяются на чувствительных поверхностях или там, где щелочной остаток создаёт проблемы, но их очищающая способность ограничена.
Самый практичный метод — проба на разрыв водяной плёнки: на чистой поверхности вода растекается сплошной ровной плёнкой, а на замасленной собирается в капли и стягивается. Блестящие непокрытые островки после фосфатирования также указывают на недостаточное обезжиривание. Кроме того, следует регулярно контролировать концентрацию ванны и электропроводность промывной воды.
Фосфатирование — это не одна ванна, а связанная цепочка: обезжиривание, промывка, активация, фосфатирование, мыло и волочение. Разбираем каждую стадию от начала до конца: что она делает, её типовые параметры и как она влияет на следующую.
Читать →Цинкфосфатное покрытие — это пористый кристаллический слой, вырастающий на поверхности стали в результате реакции в кислой ванне. Разбираем, как образуется слой, что означает масса покрытия и почему он незаменим при холодной обработке давлением.
Читать →Массу покрытия и кристаллическую структуру цинкфосфатной ванны определяют два числа: общая и свободная кислотность. Что означает единица «пункт», шаги титрования, контроль шлама и железа, список ежедневного обслуживания и таблица поиска неисправностей.
Читать →