Prioritným účelom povrchovej úpravy organickými povlakmi je ochrana proti znehodnoteniu kovových povrchov koróziou. Ďalším cieľom je získanie nových funkčných vlastností povrchov a estetizácia výrobkov.
Aby povrchová úprava splnila svoj cieľ, je nevyhnutné povrchy pred povlakovaním predupraviť. Voľba spôsobu predúpravy vyplýva z požiadaviek kladených na výrobok. V zásade pri predúprave ide o očistenie povrchu, vytvorenie optimálnej mikrogeometrie, prípadne o získanie nových mechanických vlastností povrchu.
VLASTNOSTI POVRCHU
Vlastnosti výsledného povrchu získaného technológiou tryskania sú ovplyvnené:
• Voľbou vhodných tryskacích prostriedkov – dôležitá je voľba materiálu abrazív. Materiál abrazív by sa mal zhodovať s čisteným materiálom, alebo by sa mali voliť inertné abrazíva (nekovové, minerálne, sklenené, plastové). Keďže v procese tryskania dochádza k prenosu materiálu abraziva na substrát oterom alebo formou zapichnutých častíc, je dôležité, aby nevznikal rozdiel potenciálov oboch materiálov a tým aj podmienky na vznik korózie. Z hľadiska zrnitosti by sa mali voliť abrazíva s čo najmenšou zrnitosťou, ktorá zabezpečuje požadovanú drsnosť. Príliš veľká zrnitosť zanecháva v povrchu vysoké vnútorné napätia, ktoré pri malej hrúbke substrátu môžu viesť k makroskopickým deformáciám.
• Voľbou vhodných tryskacích zariadení – ide o pneumatické tryskacie zariadenia s operátorom alebo mechanické tryskacie portály s metacími kolesami, určené na čistenie rozmerných dielov.
• Optimalizáciou technologických parametrov tryskania – stanovenie optimálnych technologických parametrov spočíva v správnej voľbe sekundového priechodu tryskacieho prostriedku dýzou, času tryskania, resp. množstva aplikovaného abraziva, rýchlosti abraziva a uhla dopadu na povrch.
• Vedľajšími vplyvmi tryskania na otryskávaný povrch – s časom tryskania narastá drsnosť povrchu, úbytok základného materiálu, dochádza k spevneniu povrchu, a tým aj k zmene mechanických vlastností povrchu a podpovrchových vrstiev. Povrch sa pri tryskaní súčasne znečisťuje zvyškami abraziva zaseknutého v povrchu.
• Zvýšením ekonomiky tryskania – tento problém úzko súvisí s optimalizáciou času tryskania. Optimálny čas tryskania je možné určiť Almenovým testom a zároveň je vhodné kontrolovať dosiahnuté pokrytie povrchu vizuálne.
Režim tryskania ovplyvňuje tiež aktivitu otryskaného povrchu tým, že mení charakter deformácie podpovrchovej vrstvy. Dôsledkom toho je následné zníženie elektródového potenciálu kovu. Aktivitu povrchu je
možné určiť napríklad pomocou kalomelovej elektródy, ktorá je tzv. referenčnou elektródou.
Rozdiel potenciálu základného materiálu (S235JRG2) oproti nasýtenej kalomelovej elektróde v rôznom čase po tryskaní pre povrchy otryskané oceľovou drvinou a oceľovým granulátom zrnitosti 0,9 mm (tlak vzduchu 0,6 MPa, vzdialenosť pri tryskaní 200 mm), je uvedený na obr. 1.
Zmenšovanie rozdielu potenciálu otryskaného povrchu voči nasýtenej kalomelovej elektróde znamená, že po tryskaní sa povrch začína pokrývať vrstvou oxidov, ktoré znižujú aktivitu povrchu a tým aj koróznu rýchlosť vkor otryskaného povrchu (Tab. 1).
Adhézia týchto tvoriacich sa koróznych produktov k povrchu základného materiálu je slabá a v prípade, že sa na otryskaný povrch aplikuje náter až v tomto štádiu, jeho adhézia bude rovnako nedostatočná, obr. 2, 3.
 |
 |
Z nameraných hodnôt vyplýva, že priebeh zmeny odtrhovej pevnosti je pri obidvoch použitých tryskacích prostriedkoch obdobný, teda, že v závislosti od času nanášania náteru po otryskaní postupne klesá. Najväčšie odtrhové napätie vykazoval náter nanesený ihneď po predúprave na vzorke otryskanej oceľovou drvinou. So zvyšovaním sa doby od otryskania povrchov po aplikáciu náteru jeho priľnavosť klesala.
ZÁVER
Pri stanovení aktivity otryskaných povrchov bola použitá kontaktná metóda, založená na zmene potenciálu dvojice elektróda – skúšobný povrch ponorom v elektrolyte. Pri skúmaní časového vplyvu atmosféry na aktivitu povrchu materiál postupne nadobúdal ustálený potenciál, pričom aktivita povrchu klesala. Namerané výsledky potvrdili, že pre dosiahnutie optimálnej kvality povrchových úprav je potrebné naniesť povlak čo najskôr po otryskaní, keď je povrch najaktívnejší.
Pod funkčné povlaky je možné odporučiť ostrohranný typ tryskacieho prostriedku, ktorým sa získa povrch členitejší ako povrch otryskaný granulátom. Samotné povlaky je najvhodnejšie nanášať na vopred upravené povrchy tryskaním v čo možno najkratšom čase po tryskaní, keď je aktivita povrchu najvyššia.
Príspevok je riešený v rámci grantového projektu VEGA č. 1/0600/13. Príspevok odznel na konferencii Projektovanie a realizácia povrchových úprav v Prahe.
Literatúra
[1] SEDLÁČEK, V.: Povrchy a povlaky kovů. ČVUT Praha, 1992, ISBN 0-444-98682-0
[2] HADZIMA, B.; LIPTÁKOVÁ, T.: Základy elektrochemickém korózie kovov, ŽU v Žiline, 2008. ISBN 978-80-8070-876-4
[3] DRAGANOVSKÁ, D.: Analýza procesu tvorby a vlastností nových povrchov, získaných technológiou tryskania. Doktorandská dizertačná práca, TU Košice, 2005
[4] BREZINOVÁ, J.; GUZANOVÁ, A.; DRAGANOVSKÁ, D.: Predúpravy povrchov v teórii a praxi, TU Košice, 2012. ISBN 978-80-553-1246-0
TEXT/FOTO JANETTE BREZINOVÁ, DAGMAR DRAGANOVSKÁ, ANNA GUZANOVÁ, TU KOŠICE, SJF, KATEDRA STROJÁRSKYCH TECHNOLÓGIÍ A MATERIÁLOV FOTO ARCHÍV REDAKCIE
