فسفاته کاری از ابتدا تا انتها

*************

فسفاته کاری به عملی گفته می شوندکه در آن آهن ،فولاد ،گالوانیزه،آلومینیوم با محلول رقیق اسید فسفریک حاوی مواد شیمیایی ، بر اثر واکنش شیمیایی که در سطح فلز ایجاد می گردد تبدیل به لایه محافظ فسفات نامحلول ظریف و یکنواخت در مقابل خوردگی یا ساییدگی می گردد . وزن و ساختمان لایه بوسیله کنترل بر روی زمان ، حرارت ، نوع محلول و نحوه تمیز نمودن سطح قبل از پوشش دادن انجام می گیرد متدهای فسفاته کاری معمولا بوسیله اندازه و شکل قطعه فلز که باید پوشش داده شود تعیین می گردد اجسام کوچک در سبد های چرخان غوطه ور، در محلول پوشش فسفاته می گردند اما وسایل بزرگ را می توان در محلول غوطه ور ساخته یا در سیستم پاششی پوشش داد و ورقهایی که کاملا صاف و یکنواخت هستند بهتر است به روش پاششی فسفاته کرد و قطعاتی که خلل و فرج زیاد دارند به روش غوطه وری - پاششی فسفاته می نمایند .

موارد استفاده فسفاته :

******************

استفاده از پوشش بر روی فلزات به خصوص فولاد به عنوان یک لایه چسبنده و مقاوم در برابر خوردگی در زیر رنگ می باشد . به طور کلی کاربردهای فسفاته عبارتند از :

1)یک لایه مقاوم به عنوان پایه رنگ

2) یک لایه مقاوم برای جلوگیری از خوردگی

شرح عملیات فسفاته آهن :

*********************

مراحل زیر برای به انجام رسیدن پوشش فسفاته مورد نیاز می باشد :

1.پاک نمودن سطح یا چربگیری

2.آبکشی

3.فسفاته کاری

4. آبکشی

.غیرفعال کردن سطح توسط اسید کرومیک یا سایر غیر فعال کننده ها

بعضی از مراحل بالا ممکن است حذف یا اضافه گردد . اینگونه شرایط بستگی به سطح نوع کار و موارد استفاده دارد .

چربگیری :

********

به دلیل آنکه واکنش شیمیایی نتیجه اش رسوب پوشش فسفاته بر روی سطح فلز می باشد و این عمل بستگی مستقیم به تماس فلز با محلول فسفاته دارد به این جهت سطح تماس باید کاملا تمیز بوده تا این عمل انجام شود تمیز نمودن به دو صورت فیزیکی و شیمیایی قابل اجرا ست . در حالت فیزیکی  می توان توسط دستمال ، سند پلاست یا شات پلاست استفاده کرد . در روش شیمیایی از مواد چربگیر استفاده می گردد . این مواد خود بر دو نوع است :

1. قلیایی

2.امولسیون

از مواد چربگیر می توان به روش دستی ، پاششی و غوطه وری استفاده کرد . مکانیسم عمل چربگیری به این صورت می باشد که دترجنتهای موجود در چربگیر دارای دو سر آبدوست و چربی دوست می باشد و از سمت چربی دوست به ذرات چربی موجود در سطح ورق حمله کرده و چربی را احاطه می نماید پس از جدا کردن ذرات چربی ، دترجنتها از طرف آبدوست در محلول پراکنده می گردد درساخت چربگیرها از سودسوز آور ، فسفاته ، عوامل کمپلکس کننده ، بافر ، دترجنتها استفاده می شود .

آبکشی :

*******

قطعات پس از چربگیری باید کاملا شسته شوند تا از تداخل وانها جلوگیری نماید . آبکشی به دو روش غوطه وری و پاششی انجام می شود درتانک آبکشی حداکثر اختلاط و آشفتگی باید وجود داشته باشد تا بازده کار بالا رود و این آشفتگی ممکن است به واسطه ورود هوای فشرده به درون مخزن تامین شود و آب تازه پیوسته وارد سیستم شده تا تانک همواره سرریز داشته باشند و غلظت محلول در تانک آبکشی بالانرود و مقدار ذرات جامد موجود در آبکشی باید از در 150میلی گرم در لیتر کمتر باشد و فاقد یونهای کلراید ، فلوراید و سولفید باشد چون با وجود آنها آبکشی به درستی انجام نمی گیرد و در سیستم پاششی فشار پاشش بین 1 بار الی 2 بار تنظیم می شود و زمان پاشش حدود 2 الی3 دقیقه بوده و سختی آب از ppm 150 میلی گرم در لیتر کمتر و مدام سرریز داشته باشد و همچنینPH مناسب و قابل

 قبول در مرحله قبل از فسفاته کاری 7.5 الی 9 می باشد .

نکته قابل توجه این است که آبکشی در دو مرحله بعد از چربگیری کیفیت بالایی برای پوشش فسفاته آهن خواهدداشت آبکشی اول با آب گرم حدود 40 درجه سانتی گراد و آبکشی دوم با دمای محیط باید باشد .

مکانیسم فسفاته آهن :

******************

پوشش فسفاته آهن در واقع اولین نوع پوشش های فسفاته استفاده شده روی قطعات است و محولهای فسفاته آهن دارای اسید فسفریک،شتابدهنده ها،نمکهای فسفات و... می باشد.و اسید عامل اصلی شروع واکنش تشکیل پوشش روی سطح فلز است وقتی اسید به فلز حمله می کند سطح را می خورد و در نتیجه PH محلول بالا می رود که باعث رسوب فسفاته می شود و مکانیسم زیر را دارد:

1)NaH2PO4

2)Fe+4NaH2PO4                      Fe(H2PO4)2 +2 Na2HPO4+H2

3)2Fe(H2PO4)2 +2 Na2HPO4 +O                  2FePO4 + 4NaH2PO4 +H2O

2Fe(H2PO4) +4 Na2HPO4 + O +H2O                     Fe2o3.3H2O + 8NaH2PO4

رنگ پوشش آبی تا قوس و قزحی است این فسفاته بعنوان پایه ای جهت رنگ کاربرد دارد از فسفاته آهن به دو روش اسپری و دیپ می توان استفاده کرد و روش پاششی کاربرد بالاتری دارد حد قابل قبول پوشش جهت فسفاته آهن بین 2/0 تا 8/0 گرم بر متر مربع می باشد مزیتهای مهمی که فسفاته آهن در مقایسه با سایر فسفاته ها دارد این است که  می توان از محلول فسفاته و چربیگیر بطور همزمان استفاده کرد و همچنین رسوب کم و کارکرد راحت تری دارد.

کنترل فسفاته آهن :

****************

كنترل فسفاته با اندازه گيري عدد اسيد كل و PH امكان پذير است .

در صورتيكه PH  وان از مقدار تعيين شده بيشتر بود جهت تنظيم آن فسفاته اضافه شود ، جهت كاهش  هر 1/0 درجه PH به ازاي هر 1000 ليتر محلول حدود يك كيلوگرم فسفات اضافه شود . معمولا'' در سيستم كاهش PH  رخ نخواهد داد .   

روش تيتراسيون :

*************

10 ميلي ليتر از محلول وان فسفاته را دريك ارلن ماير ريخته و سپس 2 تا 3 قطره فنل فتالين به آن اضافه كنيد . اين محلول را با سود N  1/0 تيتر كنيد تا رنگ صورتي  پايدار به مدت  30 ثانيه پديد آيد .

  مقدارسود  مصرف شده  برابر است  با  t.a.p)  ( TOTAL  ACID  POINT  كه  براي  محلول 3% وزني  مساوي 2 + 9  خواهد بود. ضمنا” به ازاء كاهش هر درجه عدد اسيد كل  براي هر 1000 ليتر وان 5/2 تا 5/3 كيلوگرم از ماده فسفاته  مورد نياز مي باشد .

 ميزان روش مصرف فسفاته غوطه ور  :

*****************************

روش مصرف                                 غوطه وري

ميزان مصرف                                3  درصد وزني

درجه حرارت مخزن                       60 تا 55 درجه سانتيگراد

زمان غوطه وري                            5 –3 دقيقه 

ميزان روش مصرف فسفاته اسپری :

***************************

روش مصرف :                                پاششي

ميزان مصرف :                               2 – 5/1   درصد وزني

زمان پاشش :                                 3-2  دقيقه براي هر متر مربع

دماي سرنازل :                               55 -50 درجه سانتيگراد

دماي مخزن :                                60 درجه سانتيگراد  

فشار سرنازل :                                2 -1 اتمسفر

آبکشی پس از فسفاته کاری :

**********************

قطعات بعد اینکه از مرحله فسفاته کاری خارج می شوند حتما باید آبکشی شوند دلیل این کار جدا کردن و برداشتن ترکیبات فعال شیمیایی فسفاته باقی مانده است که در صورت عدم پاکسازی دقیق سطح خورده شده و قدرت پذیرش بعدی را ندارد .

اغلب ترکیبات به جا مانده از عملیات فسفاته کاری در مرحله آبکشی با آب حاوی اسید کرومیک از سطح پاک می شوند در آبکشی پس از فسفاته هرگز نباید از آب داغ استفاده کرد چون ترکیبات فعال فسفاته، روی سطح باقی مانده یا کاملا به سطح می چسبند و سطحی خشن را ایجاد می کنند دمای آب بین 20 – 40 درجه سانتی گراد برای این کار مناسب است. و مقدار ذرات جامد موجود در آبکشی   150میلی گرم برلیتر کمتر باشد و فاقد یونهای کلراید ، فلورا ید و سولفید باشد چون با وجود آنها آبکشی به  درستی انجام نمی گیرد و در سیستم پاششی فشار پاشش بین 1 بار الی 2 بار تنظیم می شود و زمان پاشش حدود 2 الی3 دقیقه است .