Yüzey Fosfatlama İşlemi Nedir?
Bağlantı elemanlarının yüzey işlemlerinde sıklıkla kullanılan yöntemler arasında elektrokaplama, elektroforez, boyama, oksidasyonla karartma, fosfatlama vb. yer almaktadır. Bu makalede esas olarak yüzey fosfatlama işlemine değinilecektir.
Fosfatlama, kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonlar sonucu fosfatın kimyasal dönüşüm filmi oluşturduğu bir işlemdir ve oluşan fosfat dönüşüm filmine fosfatlama filmi denir. Esas olarak demir ve çelik yüzeyinde kullanılmakta olup, demir dışı metallerin (alüminyum, çinko gibi) yüzeyine de fosfatlama yapılabilmektedir.
Yüzey fosfatlama işleminin amacı nedir?
1. Boya film tabakasının yapışmasını ve korozyon direncini artırmak için boyama öncesinde astar olarak kullanılır. Fosfatlama filmi ve metal iş parçası sıkı bir şekilde entegre edilmiş yapılardır. Fosfatlama filminin gözenekliliği, boyanın bu gözeneklere nüfuz etmesini sağlar ve boya, yapışmayı iyileştirmek için fosfatlama filmiyle sıkı bir şekilde birleşir.
2. Temel metale koruma sağlayın ve metalin belirli bir oranda korozyona uğramasını önleyin. Fosfatlama filmi, metal iş parçalarının yüzeyinde mikro pillerin oluşumunu engelleyebilen ve kaplama filminin korozyonunu etkili bir şekilde önleyebilen metalik olmayan iletken olmayan bir izolasyon tabakasıdır.
3. Metal soğuk işleme sürecinde sürtünme önleyici yağlama rolünü oynar.
4. Temiz bir yüzey sağlama yeteneğine sahip olmalıdır. Fosfatlama filmi sadece metal iş parçasının yüzeyinde yağ ve pas olmadan büyüyebilir. Bu nedenle fosfatlanmış metal iş parçaları temiz, yağsız ve paslanmaz bir yüzey sağlayabilir.
Fosfatlama etkisini etkileyen önemli faktörler nelerdir?
1. Sıcaklığın fosfatlama etkisine etkisi:
Sıcaklık ne kadar düşük olursa fosfatlama tabakası o kadar ince olur ve kristalleşme o kadar ince olur.
Sıcaklık ne kadar yüksek olursa fosfatlama tabakası o kadar kalınlaşır ve kristalleşme o kadar kaba olur.
2. Serbest asitliğin fosfatlama etkisine etkisi:
Serbest asitlik, fosfatlama çözeltisindeki serbest hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu ifade eder ve esas olarak fosforik asit ve diğer asitlerin iyonlaşmasıyla oluşur.
Aşırı serbest asitlik: Çelik parçaların yüzeyindeki korozyon reaksiyonu çok hızlıdır ve reaksiyon sonucu oluşan çok fazla kabarcık, fosfatlama filminin oluşumunu engeller. Film tabakasının yapısı gevşek ve gözeneklidir, korozyon direnci azalır ve fosfatlama süresi uzar.
Serbest asitlik çok düşük: korozyon reaksiyonu yavaş, fosfatlama filmi oluşumu zor ve çözeltide çok fazla çökelme meydana geliyor.
3. Toplam Asitlik
Toplam asitlik, fosfatların, nitratların ve asitlerin toplamını ifade eder. Toplam asitliğin belirtilen aralığın üst sınırında kontrol edilmesi genellikle daha iyidir; bu, fosfatlama reaksiyonunun hızlanmasına ve film tabakasının tanelerinin daha ince olmasına yardımcı olur. Fosfatlama işlemi sırasında toplam asitlik sürekli azaldı ve reaksiyon yavaş seyretti.
Toplam asitlik olarak da bilinen toplam asitlik, fosfatlama çözeltisindeki birleşik asit (H2P04-) ve serbest asit konsantrasyonlarının toplamını ifade eder. Bileşik asit, çözeltideki asit oranını korumak ve çözeltinin asitlik dengesini sağlamak için serbest H+ 'yı ayrıştırma rolünü oynar. Aynı zamanda bileşik asitlerin asit radikalleri film oluşumunda rol oynayan başlıca bileşenlerdir.
Toplam asitliğin arttırılması fosfatlama filminin oluşum hızını artırabilir ve film oluşumu ince ve homojen olur.
Toplam acid too hah, free acid too low: korozyon hızı azalır ve film oluşumu da kolaylaşır, toz birikintileri ve tortular oluşur.
Toplam asitlik çok düşük: reaksiyon hızı yavaş, fosfatlama filminin oluşumu zor, kristalleşme kaba ve film tabakası pürüzlü ve gevşek.
4. PH değeri
Mangan fosfatlama çözeltisi genellikle 2-3 arasında kontrol edilir, pH>3 olduğunda iş parçasının yüzeyinde toz oluşumu kolaydır. PH<1.5 olduğunda film oluşturmak zordur.
Demir sistemi genellikle 3-5.5 arasında kontrol edilir.
5. Çözeltideki iyon konsantrasyonu
Fe2+’nin Etkisi:
Çözeltideki Fe2+ kolaylıkla Fe3+'e oksitlenir ve film oluşumu zorlaşır. Ancak çözeltideki Fe2+ konsantrasyonunun çok yüksek olmaması gerekir, aksi takdirde oluşan filmde iri taneler, film yüzeyinde beyaz yüzen küller oluşur ve korozyon direnci ve ısı direnci azalır.
Zn2+'nin Etkisi:
Zn2+ konsantrasyonu çok yüksek olduğunda, fosfatlama filminin taneleri kaba olur, kırılganlık artar ve yüzey beyaz yüzen kül olur
Zn2+ konsantrasyonu çok düşük olduğunda film gevşek ve koyu olur.
Bu makalede fosfatlama işlemi kısaca tanıtılmaktadır. Elektrokaplama ve elektroforez gibi yüzey işleme prosesleri ve bunlar arasındaki farklar hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, KENENG ile ilgili diğer makalelere göz atabilirsiniz.
KENENG, CNC işleme, metal presleme OEM/ODM hizmetleri sunmakta olup , ayrıca bağlantı elemanları , yaylar, mıknatıslar vb. ürünlerin özel üretimini de yapabilmektedir. İhtiyaç duymanız halinde dünyanın her yerinden müşterilerimiz bizimle iletişime geçebilir.
