Właściwe przygotowanie powierzchni stali nierdzewnej do nanoszenia powłoki ochronnej jest niezmiernie ważne, jeśli zależy nam na jakości stalowych elementów oraz pewności, że produkt wykonany ze stali nierdzewnej jest w pełni bezpieczny od ryzyka korozji. Jedną z metod czyszczenia przygotowujących stalowe produkty do dalszej obróbki mechanicznej jest metoda chemicznego oczyszczania powierzchni.
Metody chemicznego oczyszczania powierzchni stalowych
Stal nierdzewna zawdzięcza swoje właściwości antykorozyjne warstwie pasywnej utrzymującej się na jej powierzchni, a więc cienkiej warstwie tlenku powstającej w reakcji chemicznej zachodzącej pomiędzy chromem zawartym w stali nierdzewnej a tlenem znajdującym się w powietrzu. Niestety w wyniku różnych zabiegów powodujących ingerencję w materię stali, np. poprzez wprowadzenie do niej zanieczyszczeń pochodzących ze stali niestopowej, warstwa ochronna może ulec naruszeniu. W takim przypadku konieczne jest oczyszczenie naruszonej powierzchni oraz ponowna pasywacja. Jedną z najskuteczniejszych metod wspomagających proces czyszczenia powierzchni stalowych jest metoda chemicznego i elektrochemicznego oczyszczania stali, do których należy odtłuszczanie i trawienie stali.
Odtłuszczanie powierzchni stali nierdzewnej
Obecność różnego rodzaju zanieczyszczeń pochodzenia organicznego, w tym smarów, olejów i tłuszczy, wpływa niekorzystnie nie tylko na przyczepność powłoki ochronnej do powierzchni stali, ale także obniża skuteczność obróbki mechanicznej, np. piaskowania stali. Celem zabiegów odtłuszczających jest zatem usunięcie z powierzchni stali zanieczyszczeń utrudniających dalsze zabiegi mechaniczne.
Odtłuszczanie stali nierdzewnej może odbywać się na drodze wykorzystywania rozpuszczalników organicznych, roztworów alkaicznych, specjalnych emulsji wspomagających proces odtłuszczania, a także z wykorzystaniem elektrolizy i ultradźwięków:
– odtłuszczanie w rozpuszczalnikach organicznych – przygotowuje do przeprowadzenia innych zabiegów i jest jedną z najprostszych, ale i najmniej skutecznych metod czyszczenia stali. W tym przypadku zanieczyszczoną powierzchnię przeciera się skrawkiem materiału zanurzonym w rozpuszczalniku, np. benzynie czy nafcie;
– odtłuszczanie emulsyjne – czyszczenie zatłuszczonej powierzchni stali odbywa się przy pomocy rozpuszczalników oraz emulsji zawierających związki powierzchniowo czynne. W przypadku konieczności usunięcia z powierzchni stali nierdzewnej resztek olejów, opiłków i innych zanieczyszczeń mechanicznych odtłuszczanie odbywa się przy pomocy natrysku lub zanurzania zanieczyszczonej powierzchni w zawiesinie zawierającej zemulgowany w wodzie rozpuszczalnik organiczny oraz mieszankę emulgatorów. Jeżeli ze stalowego elementu chcemy pozbyć się smarów, tłuszczów, olejów czy osadów i kurzu, lepiej zastosować metodę polegającą na zanurzaniu przedmiotu w rozpuszczalniku wzmocnionym o mieszankę emulgatorów. Po takim zabiegu stal należy wypłukać w czystej wodzie;
– odtłuszczanie w roztworach alkaicznych – polega na zemulgowaniu olejów mineralnych oraz zmydleniu tłuszczów roślinnych przez alkalia wzbogacone o niewielkie ilości emulgatorów. W praktyce odtłuszczanie w roztworach alkaicznych odbywa się poprzez zanurzanie stali w zbiorniku stalowym wypełnionym kąpielą myjącą podgrzewaną do temperatury sięgającej nawet 90˚C. Sam proces trwa klika minut i przygotowuje stal do dalszych zabiegów trawienia lub fosforowania;
– odtłuszczanie elektrolityczne – jest jedną z najefektywniejszych metod odtłuszczania powierzchni stali i polega na zemulgowaniu tłuszczów za pomocą pęcherzyków gazów wodoru i tlenu, które wydzielają się w procesie elektrolizy. Przedmiot poddawany czyszczeniu umieszcza się w zbiorniku wypełnionym roztworem alkaicznym i poddaje działaniu prądu stałego.
Trawienie powierzchni stali nierdzewnej
Celem trawienia jest usunięcie z powierzchni stali nierdzewnej za pomocą roztworów alkaliów, kwasów lub wodorosoli tlenków, korozji, rdzy lub zgorzeliny. Wytrawianie jest niezbędne wtedy, kiedy na powierzchni stali doszło do miejscowego zmniejszenia zawartości chromu. W przypadku tej metody mamy do wyboru trawienie chemiczne oraz trawienie elektrolityczne.
Trawienie chemiczne wspomaga usuwanie rdzy oraz zgorzeliny i polega na zanurzeniu stali w roztworach kwasów lub alkaliów. Wówczas dochodzi do reakcji z tlenkami znajdującymi się na powierzchni stalowego elementu. Podczas trawienia elektrolitycznego wykorzystywany jest prąd elektryczny, który doprowadza do redukcji tlenków metalu. Podczas trawienia anodowego redukcja tlenków metalu oraz proces mechanicznego odrywania tlenków odbywa się dzięki wydzielaniu się tlenu. W przypadku trawienia katodowego redukcja następuje za pomocą wydzielającego się wodoru. Składnikiem elektrolitu wspomagającym proces trawienia elektrolitycznego zazwyczaj jest kwas siarkowy o stężeniu dostosowanym do poziomu zanieczyszczenia stali.
Źródło: Kobamet
