SurTec 650 chromitAL Peter Volk • SurTec Deutschland GmbH • Zwingenberg
Obsah n Základy SurTec 650 chromitAL n Výsledky testů n Uživatelé v Německu n Zpráva ze Skandinávie n Seznam kvalifikovaných produktů (QPL) a Qualicoat n Shrnutí
Základy
SurTec 650 chromitAL n trojmocná pasivace pro hliník n náhrada šestimocných pasivací n vynikající ochrana proti korozi (336 h dle DIN 50021 SS na většině slitin) n pro vysoce legovaný hliník, odlitky a výkovky n dobrý podklad pro laky a lepidla n nízký povrchový odpor, < 0,8 mOhm/cm2 n použitelný v ponorových, postřikových a nátěrových aplikacích n vytváří slabě irizující viditelné vrstvy n teplotně odolné vrstvy; do 100 °C s minimální ztrátou ochrany proti korozi n snadné zpracování odpadních vod (vysrážení vápenným mlékem)
Základy
Postup Čištění
Moření
Dekapování
Pasivace
Slabě alkalické pH 8-9 50-60 °C 1-15 min
Silně alkalické 50-60 °C 1-5 min
Silně kyselé 15-25 °C 1-5 min
Obsahuje chrom(III) pH 3,75-3,95 40 °C 2 min
SurTec 133
SurTec 181
SurTec 495
SurTec 650
Mezi jednotlivými kroky jsou zařazeny oplachy. Při následném lakování: Vodivost vody, která stéká s dílů: < 30 µS/cm Teplota sušení: < 65 °C na dílu
Základy
Neupraveno SurTec 133 5 %, 60 °C, 5 min SurTec 181 5 %obj., 55 °C, 5 min SurTec 495 5 % v 5 % H2SO4, 20 °C, 2 min SurTec 650 20 %obj., 40 °C, 2 min
Základy
Mechanismus reakce Aktivace povrchu 2 Al + 6 H3O+ 2 Al3+ + 6 H2O + 3 H2 Aktivace je podporována fluoridy
Vylučování pasivační vrstvy x Cr3+ + y Al 3+ + z OH-
CrxAly(OH)z
Základy
Zařízení a parametry
Nasazení: Před nasazením musí být nádrž vyčištěna 10 % kyselinou sírovou a pečlivě vypláchnuta vodou. Do nádrže se dá požadované množství koncentrátu SurTec 650, poté se doplní na konečný objem demivodou a dobře promíchá. Nakonec se změří a případně upraví hodnota pH na 3,9. Teplota: 40 °C
(30-40 °C)
Hodnota pH: 3,9 (3,70-3,95) Korektura: pomalu za stálého promíchávání pomocí 5 % kyseliny sírové nebo 1 % roztoku hydroxidu sodného
Základy Doba působení: při 40 °C 1 min (0,5-1 min) před povlakováním 2 min (1-3 min) jako ochrana proti korozi při 30 °C 2 min (1-4 min) před povlakováním 4 min (2-6 min) jako ochrana proti korozi Tlak postřiku: 1 bar (0,5-1,5 barů) Pohyb lázně: Při dobrém oplachu není nutný, jinak mírné vzduchování Nádrž: z nerezu nebo s vložkou odolnou proti kyselině a fluoridu Filtrace: doporučená (cca 2 objemy nádrže/hod); filtr 1-20 µm
Základy
Topení: nutné; odolné proti kyselině a fluoridům Chlazení: není nutné Odsávání: nutné z důvodu ochrany zdraví Poznámky: Skladováním se může tvořit slabý sediment, který neomezuje kvalitu a účinek výrobku.
Základy Po pasivaci v přípravku SurTec 650 se musí oplachovat. Pro nejlepší ochranu proti korozi doporučujeme oplach demivodou. Pro následné lakování musí být vodivost vody stékající z dílů < 30 µS/cm. Při sušení by teplota dílů neměla přesahovat 65 °C. Díly lze povlakovat bezprostředně po zpracování nebo po skladování v neagresivním prostředí. Údržba: pravidelně analyzovat a nastavovat koncentraci a hodnotu pH lázně. Spotřeba: spotřeba silně závisí na vynášení lázně. Obecně platí: 15-25 ml koncentrátu Přípravku SurTec 650 stačí na 1 m2 plochy dílů (včetně předpokládaného vynášení 50 ml/m2 při koncentraci lázně 20 %obj.).
Základy Tabulka chyb
Jev
Příčina
Oprava
stíratelné bílé povlaky
a) hodnota pH je příliš vysoká b) teplota je příliš vysoká c) doba ponoru je příliš dlouhá
a) nastavit hodnotu pH b) lázeň zchladit na správnou teplotu c) zkrátit dobu ponoru
silný zákal lázně
a) hodnota pH je příliš vysoká b) lokální přehřátí c) zanesení alkality, fosforečnanů nebo tvrdé vody do lázně
a) nastavit hodnotu pH b) příp. instalovat nepřímé topení c) zlepšit oplach před lázní chromitAL
skvrny
a) špatná aktivace b) nedostatečný pohyb lázně chromitAL
a) zlepšit předúpravu a dekapování b) příp. zesílit pohyb lázně
Základy
Test na šestimocný chrom n Pracovní roztok
bez Cr(VI)
n Povrch
test analogicky dle metody ZVO-0101-UV-05
Princip: UV/VIS Spektrometrie Postup: n zkušební díl se známou plochou se vyvaří (10 min, demivoda <10 µS/cm, pH 4-7) n obsah chromu(VI) v extrakčním roztoku se stanoví dle DIN 38405 část 24 (barevná reakce s difenylkarbazidem a fotometrická analýza při 540 nm) Poznámka: Kvalitativní stanovení Cr(VI) ve vrstvách se provádí dle nové normy DIN 50993-1. Mezní hodnota < 0,1 µg/cm2 platí jako nepřítomnost Cr(VI).
Základy
Test na šestimocný chrom Testovaly se různé povrchy: n 20 – 50 °C n 0,5 – 10 min n přímo po pasivaci n po 6 týdnech skladování n po 6 týdnech skladování za venkovních podmínek n po 384 h NSS všechny povrchy < 0,02 µg/cm2 všechny povrchy jsou bez chromu(VI)
Základy
SurTec 650 chromitAL - barva
ChromitAL – vrstva je slabě modro-žlutá
Při pohledu ze strany je vidět irisující efekt
Základy
Vlastnosti vrstvy Hmotnost vrstvy: cca 250 mg/m2 pro srovnání: žlutý chromát: postupy bez Cr:
cca 500-1000 mg/m2 cca 100-150 mg/m2
Elektrický povrchový odpor: (Přítlak elektrody 14 kg/cm2, popř. 13,8 bar) po pasivaci SurTec 650 0,25 mOhm/cm2 žlutý chromát 0,27 mOhm/cm2
po 168 h v solné mlze 0,51 mOhm/cm2 0,73 mOhm/cm2
Základy
Vlastnosti vrstvy
Po korozním testu je nechráněná plocha silně napadená korozí, vrstva chromitAL je neporušená
Irizující efekt zůstává zachován
Základy
Kapkový kvalitativní test Reagencie: Provedení:
Výsledek:
roztok A, roztok B ke 4 ml roztoku A přidávat po kapkách roztok B až dojde ke změně barvy do tmavomodré a nanést kapku takto připraveného roztoku na povrch testovaného dílce změna barvy z modré do žluté dokazuje vrstvu chromitAL
Roztok A se přidáním roztoku B zabarví modře.
Základy
Aplikace testovacího roztoku na povrch dílu:
Bezprostředně po aplikaci
60 s po aplikaci
Výsledky testů
Ochrana proti korozi
Laboratorní výsledky Všechny díly byly pasivovány 20 %obj. SurTec 650 20 °C 2 min
20 °C 5 min
30 °C 4 min
40 °C 2 min
Žlutý chromát
Testovací plechy 3003, AlMnCu
200 h
300 – 500 h
> 500 h
> 500 h
> 500 h
Šrouby 6056, AlSi1MgCuMn
*
*
> 360 h
> 360 h
> 360 h
Šrouby 7075, AlZn5,5MgCu
*
*
> 360 h
> 360 h
> 360 h
Kované díly
*
*
240 h
> 360 h
> 360 h
Odlitek Si >9%
*
*
168 h
240 h
240 h
* netestováno
Ochrana proti korozi
Ochrana proti korozi – Odlitek hliníku obsahující Si
bez pasivace 120 h test v solné mlze
SurTec 650 – chromitAL 336 h test v solné mlze
žlutý chromát 336 h test v solné mlze
Ochrana proti korozi
n
Automobilové díly n Ojnice Žlutá pasivace Žlutá pasivace
Ochrana proti korozi
n Škrtící klapka Žlutá pasivace
240 h DIN 50021-SS
SurTec 650
240 h DIN 50021-SS
Ochrana proti korozi
n Dodavatelé automobilového průmyslu n ABS víčka (hliníkové odlitky; požadavek: 240 h) – výsledky fy Heiche
Ochrana proti korozi
n Díl skříně (hliníkové odlitky; požadavek: 240 h) – výsledky fy Heiche
Uživatelé v Německu
Uživatelé v Německu
Zákazník
Materiál / Slitina
Požadavky
Předúprava
Automobil Fa Heiche
Odlitek 9-12% Si 0-3% Cu
168 h (Cu)
SurTec 133 4%
240 h (následné SolGel povlakování)
Dekapování: H2SO4/HF (Cu) SurTec 495 5%
Letectví Smluvní galvanovna
Odlitek, plech
Přilnavost laku (mokré laky)
SurTec 133 4% SurTec 181 5% HNO3 20%
Elektronický průmysl (díly skříně)
Odlitek
168 h
SurTec 133 SurTec 495/H2SO4 5%/5%
9% Si
Přilnavost laku Elektronický průmysl Fa Kathrein
Materiál plechu <5% Mg,Mn,Cu
>100 h Elektrická vodivost Přilnavost lepidel Přilnavost laku
SurTec 133 4% SurTec 181 5% HNO3 20%
Elektronický průmysl Fa Zeiss CZ Norma 2202
Hliník a slitiny hliníku
168 h Přilnavost laku Elektrická vodivost
Povrch musí být bez mastnoty a bez oxidu
Zpráva ze Skandinávie
Zpráva ze Skandinávie
STERNJE - výsledky NSS DIN 50021 SS
24 h
48 h
96 h
168 h
chrom(VI)
-
-
-
2%
chromitAL 3 min., 35C
-
-
-
5%
chromitAL 5 min., 35C
-
-
-
-
Zpráva ze Skandinávie
* Bodycoat – smluvní galvanovna chromitAL srovnatelný s chromem(VI) - nejlepší alternativa k chromu(VI) chromitAL od listopadu 2005 v použití * výsledky: NSS DIN 50021 SS
AW 6082
AW 7075
AC 4600
AC4600 Blasted
chrom(VI)
480 h první koroze
480 h 0% koroze
N/A
480 h první koroze
E-CLP 4600
240 h 10% koroze
240 h 10% koroze
N/A
>240 h 10% koroze
chromitAL
480 h 0% koroze
480 h 0% koroze
480 h první koroze
480 h 0% koroze
Zpráva ze Skandinávie
* PROTON – smluvní galvanovna chromitAL srovnatelný s chromem(VI) - nejlepší alternativa k chromu(VI) chromitAL od listopadu 2005 v použití * výsledky (různý závěsový materiál): NSS DIN 50021 SS
ChromitAL PVC-jig
ChromitAL Tit-jig
ChromitAL SS-jig
Alodine 1200
350 h
10
10
10
10
750 h
10
10
10
9
1008 h
10
10
10
9
Seznamy
QPL Seznam
Požadavky MIL-DTL-81706B – detailní specifikace “Chemical Conversion Materials for Coating Aluminium and Aluminium Alloys” Zařazení: Type I: s Chromem(VI) => žlutý chromát Type II: bez Chromu(VI) => SurTec 650 Class 1A: maximální ochrana proti korozi s lakováním i bez lakování 336 h NSS (kvalifikace), 168 h NSS (potvrzení, výroba) přilnavost laku Hmotnost vrstvy > 107,5 mg/m2 Class C: pro ochranu proti korozi kombinovanou s nízkým elektrickým povrchovým odporem 168 h NSS Povrchový odpor < 5000 µOhm per square inch (po pasivaci) Povrchový odpor < 10000 µOhm per square inch (po 168 h NSS)
Požadavky MIL-C-5541E – Military Specification “Chemical Conversion Coatings on Aluminium and Aluminium Alloys” V podstatě stejné hodnocení/požadavky jako MIL-DTL-81706B, ale žádná “kvalifikace”; tedy jen 168 h NSS
QPL Seznam
QPL-81706 – Qualified Product List ⇒
Procesy jako SurTec 650 se zkoušejí u nezávislého ústavu vzhledem k požadavkům MIL-81706. Jsou-li všechny předpoklady splněny, dojde k přijetí do QPL.
SurTec 650 splnil požadavky (Třída 1A a Třída C) Uvolnění je k dispozici a může být poskytnuto v angličtině. Čerstvě vyrobený koncentrát SurTec 650 i koncentrát po 12-ti měsících skladování splnil všechny požadavky MIL-DTL-81706B (Třída 1A a Třída C)
Qualicoat Qualicoat je organizace značky kvality za účelem zachování a vývoje kvality lakování a povlakování hliníku a jeho slitin v oblasti architektury.
Certifikát Qualicoat Pasivované povrchy byly práškově lakovány a testovány: Mechanické testy Úder koulí Přilnavost Ohýbání Erichsenovo hloubení
Korozní testy Kondenzovaná voda, konstantní klima Kondenzovaná voda, střídavé klima s atmosférou SO2 Postřik kyselinou octovou Tlak páry
=> SurTec 650 obstál ve všech testech a byl certifikován.
Shrnutí
n SurTec 650 chromitAL je alternativa bez Cr(VI) k aplikacím obsahujícím Cr(VI) n Stejně dobré vlastnosti (ochrana proti korozi, podklad pro laky a povrchový odpor) n SurTec 650 používá stejnou předúpravu jako aplikace obsahující Cr(VI) n Obstál ve všech předepsaných testech QPL seznamu (MIL-DTL-81706B) n Bylo dosaženo uvolnění Qualicoat n SurTec 650 chromitAL byl testován u více firem, částečně byl převzat do interních norem a v Německu se používá u 4 zákazníků
