Konverzné povrchové vrstvy
Povrchová úprava chemickými a elektrochemickými spôsobmi, pri ktorých dochádza ku zmene – konverzii na vlastnom povrchu. Vyznačujú sa vysokou priľnavosťou k základnému kovu a nerozpustnosťou vo vode a iných rozpúšťadlách. S povrchovým upravovaním kovu vzniká dobrá súdržnosť. Vylúčené povlaky sú nevodivé a následnou úpravou dosiahneme ich vyššiu odolnosť korózii a vzhľad aj bez následnej úpravy. Slúži ako podklad pre následné povrchové úpravy lakovania alebo ako nosný základ pre kĺzne prípravky pre tvárnenie. Bez prítomnosti prúdu (fosfatovanie, chrómatovanie, brunírovanie) prebiehajú niektoré procesy konverzných vrstiev a za prítomnosti prúdu (anodická oxidácia dekoratívna a tvrdá).[32;35;36]
Obr. 8Delenie konverzných vrstiev [35]
· Anodická oxidacia je chemická úprava, pri ktorej vznikajú na povrchu väčšine kovu oxidy. Nazývaná aj ako eloxovacia. Najčastejšia povrchová úprava hliníka a jeho zliatin. Táto úprava na rozdiel od fosfátovania alebo chromátovania prebieha za prítomnosti prúdu. Tenké vrstvy s pomerne malou koróznou odolnosťou, ktorými sa má dosiahnuť dekoratívny vzhľad alebo napodobní vzhľad starého kovu. Anodická oxidácia tvrdá ma za cieľ zlepšiť odolnosť proti oderu a odolnosť proti korózii.[34;35]
· Fosfátovanie je chemická úprava,pri ktorej sa na kovovom povrchu vytvára vrstva nerozpustených, väčšinou kryštalických fosfororečnanov, ktoré môžu byť na báze nasledujúcich prvkov alebo ich kombináciách:
- Fe- železnatý fosfát,
- Zn- zinočnatý fosfát,
- Zn+Ca – zinočnatovapenatý fosfát,
- Zn+Mn – zinočnatomanganatý fosfát. [34;35]
Líšia sa kryštalickou štruktúrou, morfológiou zrna, typickou hrúbkou, tvrdosťou, štiepením, vytvorenou pórovitosťou a farbou. Tieto povlaky rozdeľuje norma DIN EN 12476. [37]
Manganaté fosfátovanie charakteristické pre nevyhnutnosť aktivačnej pred operácie pred vlastným fosfátovaním. Slúži ako pomocná klzná vrstva pri zábehu nových kovových otáčkových súčastí prevodoviek, motorov, ako ochrana proti korózii. Má hnedočierne až čierne vyfarbenie. Zvýšenie protikoróznej ochrany fosfátovaných povlakov s dodatočnou konzerváciou oleja. [36]
Obr. 9Povlak mangnatého fosfátu [37]
Zinočnaté fosfátovanieje jednoznačne najrozšírenejšie, ktoré obsahujú kyseliny ortho-fosforečné, kyslé dihydrogenofosforečnan zinočnatý a rôzne urýchľovače, katalyzátory a povrchovo aktívne látky uľahčujú a urýchľujú tvorbu povlaku. Skladajú sa z fosfofilit a hopeit. Slúži na ochranu proti korózii, na zvýšenie adhéznosti náterov, pre tvárnenie za studena, ako mazací prostriedok pre ťahanie drôtov a rúr. Sú kryštálové a majú tmavo šedé až čierne farby. [36]
Obr. 10Povlak zinočnatého fosfátu [37]
Železnaté fosfátovanie je obľúbená technológia predbežnej úpravy povrchu pred lakovaním pre svoju jednoduchosť a lacnú cenovú líniu. Jeho výhodou je ochrana povrchu železa bez použitia ropných produktov. Silnovrstvový železnatý fosfát vykazuje podstatne vyššiu koróznu odolnosť než bežné železnaté fosfáty. Umožnili to neoxidačné typy urýchľovačov fosfátovania. Fosfátová vrstva pri ponornej aplikácii zadržuje na svojom povrchu drobné častice fosfátizačného kalu, ktorý po uschnutí sa dá zotrieť. Našiel uplatnenie pri ponorových aplikáciách v automobilovom priemysle pre fosfátované tlmiče pre nákladné automobily. Majú modrastú, zlatavo - modrastú farbu až šedé zafarbenie. Kryštály sú usporiadané do guľových útvarov o typickej veľkosti okolo 0,2 µm. [38]
Obr. 11Povlak silnovrstvového železnatého fosfátu [37]
Vápenaté fosfátovanie je obdobné kúpeľom zinočnatého fosfátovania s rozdielom toho, že kúpeľ obsahuje spoločne s dihydrogenfosforečnanom zinočnatým aj dihydrogenfosforečnan vápenatý. Povlak je veľmi jemný. Majú šedú farbu. [37]
Obr. 12Povlak vápenatého fosfátu [37]
· Chrómovanie je chemická úprava pri ktorej sa na kovovom povrchu vytvorí vrstva zmesí základného kovu a základných zlúčenín chrómu. Vytvára sa reakciou roztoku s obsahom trojmocného alebo šesťmocného chrómu. Viditeľná vrstvy, ktorá zvyšuje koróznu odolnosť neželezných kovov. Zvyčajne sa chrómatujú neželené kovy ako zinok a hliník. Farba sa mení s hrubosťou vrstvy. Tenké vrstvy sú bezfarebné až svetlo modré a s rastúcou hrúbkou je žltý, zelený, hnedý až čierny. [34;35]
· Brunírovanie je proces určený k černeniu ocele. Vrstva sa vytvorí reakciou s taveninou solí alebo vodnými roztokmi za vysokých teplôt. Je založená na oxidácii železa ponorením do koncentrovaného horúceho vodného roztoku zmesí s vhodným oxidovadlom a ďalšími prídavnými zložkami. Vedie k vytvoreniu oxidovej vrstvy, ktorá zlepšuje vzhľad, oteruvzdornosť i koróznu odolnosť dielov. Nanáša sa na nástroje v automobilovom priemysle. [35;39]