In de elektrocoating-industrie omvatten veelvoorkomende metalen substraten koudgewalst staal (laaggelegeerd staal), warmgewalst staal (koolstofconstructiestaal, gelegeerd constructiestaal), gegalvaniseerd staal (thermisch verzinkt, elektrolytisch verzinkt), aluminium (puur aluminium, aluminiumlegeringen, gegoten aluminium), gietijzer en roestvrij staal.
Corrosiebestendigheid van metalen
-
Koudgewalst staal (laaggelegeerd staal):Heeft geen inherente corrosiebestendigheid, maar kan worden verbeterd door coating of galvaniseren.
-
Warmgewalst staal (koolstofconstructiestaal, gelegeerd constructiestaal):Vertoont relatief lage corrosiebestendigheid onder normale omstandigheden, gevoelig voor oxidatie en corrosie in vochtige, zout-spray of zure/alkalische omgevingen.
-
Gegalvaniseerd staal:
-
Thermisch verzinkt:Biedt sterke corrosiebestendigheid, met een levensduur van meer dan 20 jaar, mogelijk tot 50 jaar.
-
Elektrolytisch verzinkt:Biedt goede corrosiebestendigheid, met een levensduur van ongeveer 5 jaar.
-
Aluminium:
-
Puur aluminium:Reageert gemakkelijk met zuurstof en vormt een dichte oxidefilm, die verdere oxidatie voorkomt en corrosiebestendigheid biedt.
-
Gegoten aluminium:Heeft een onstabiele kristallijne structuur, waardoor het gevoelig is voor omgevingsfactoren en over het algemeen een slechte corrosiebestendigheid vertoont.
-
Aluminiumlegeringen:Verbeterde corrosiebestendigheid door de toevoeging van andere metalelementen, hoewel de prestaties afhankelijk zijn van de fabricageprocessen en de legeringssamenstelling.
-
Gietijzer:Beschikt over enige corrosiebestendigheid, waarbij de prestaties afhankelijk zijn van de chemische samenstelling en microstructuur.
-
Roestvrij staal:Vertoont uitstekende corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, oxidatiebestendigheid en weerstand tegen zuren en basen dankzij de aanwezigheid van chroom.
Samenvatting:Roestvrij staal en gegalvaniseerd staal vertonen bijzonder uitstekende corrosiebestendigheid.
Relatie tussen corrosiebestendigheid van metalen substraten en elektrocoating
1. Impact van elektrocoating op de corrosiebestendigheid van metalen:
Elektrocoating vormt een beschermende film op het metalen oppervlak, waardoor het wordt geïsoleerd van corrosieve media en corrosiebescherming biedt. De uithardingstoestand van de verf en het gehalte aan onzuiverheden zijn kritische factoren die de corrosiebestendigheid beïnvloeden. Onvoldoende uitharding leidt tot slechte harsverstening, waardoor de 'waterdoorlaatbaarheid' van de coating toeneemt, wat corrosie van stalen substraten kan veroorzaken. Een hoog gehalte aan onzuiverheden verhoogt de 'waterabsorptie' van de coating, waardoor corrosie wordt versneld.
2. Impact van oppervlaktebehandeling op corrosiebestendigheid:
De oppervlaktebehandeling van metalen beïnvloedt de corrosiebestendigheid van elektrocoatings aanzienlijk. Fosfateren of niet-fosfaat conversiecoatingprocessen kunnen bijvoorbeeld de flexibiliteit, slagvastheid en corrosiebestendigheid van de coating aanzienlijk verbeteren. Deze behandelingen verbeteren de oppervlakte ruwheid, waardoor de hechting van de coating en de corrosiebescherming toenemen.
3. Verschillen in fysische eigenschappen van metalen substraten:
De fysische eigenschappen van roestvrij staal en staal leiden tot variaties in de corrosiebestendigheid van elektrocoatings. Roestvrijstalen oppervlakken zijn gladder en minder gevoelig voor oxideschalen, terwijl stalen oppervlakken roest of slijtage kunnen vertonen, wat de uniformiteit en hechting van de coating beïnvloedt. De inherente smeerbaarheid van roestvrij staal kan de hechting van de coating verminderen, terwijl het ruwere oppervlak van staal doorgaans een betere hechting biedt.
Gegalvaniseerde lagen bieden inherent een uitstekende corrosiebestendigheid en isoleren het substraat effectief van corrosieve media. Tijdens elektroforese verbetert de gegalvaniseerde laag de corrosiebestendigheid van de coating verder. Enerzijds fungeert het als een opofferende anode, die bij voorkeur corrodeert om het substraat te beschermen; anderzijds vormt de elektrocoating een dubbellaagse beschermende structuur over de gegalvaniseerde laag, waardoor de corrosiebestendigheid verder wordt verbeterd. Compatibiliteitsproblemen tussen de gegalvaniseerde laag en de elektrocoating, zoals chemische reacties, kunnen echter de prestaties van de coating aantasten en de corrosiebestendigheid verminderen.
Aluminium substraten vereisen een hoge oppervlaktekwaliteit, aangezien elektrocoatings een lagere dekking hebben in vergelijking met andere methoden. Strikte oppervlaktekwaliteit en verwerkingsnormen zijn noodzakelijk om uniformiteit te garanderen. Onjuiste elektroforetische processen kunnen leiden tot defecten zoals oppervlakte ruwheid of bellen. De harde aluminiumoxidefilm op aluminium oppervlakken vóór het coaten verbetert de corrosiebestendigheid.
4. Impact van de samenstelling en procesparameters van elektrocoating:
De samenstelling en procesparameters van elektrocoating beïnvloeden ook de corrosiebestendigheid. Anodische elektrocoating heeft bijvoorbeeld een relatief zwakkere corrosiebestendigheid, terwijl kathodische elektrocoating een superieure corrosiebestendigheid biedt. Parameters zoals coatingdikte, uniformiteit en hechting moeten worden aangepast op basis van de kenmerken van verschillende metalen substraten om een optimale corrosiebescherming te bereiken.
Samenvatting
De corrosiebestendigheid van elektrocoating wordt beïnvloed door meerdere factoren, waaronder de oppervlaktebehandeling van het metalen substraat, de fysische eigenschappen van het metaal en de samenstelling en procesparameters van de elektrocoating. Door middel van geschikte oppervlaktebehandelingen en procesaanpassingen kan de corrosiebestendigheid van elektrocoatings aanzienlijk worden verbeterd om te voldoen aan de behoeften van verschillende metalen substraten.