Language
Country/Area
No result found
Der natürliche Feind der Korrosion: Warum sind Chromsäure-Konversionsbeschichtungen auf Zink und Aluminium so wirksam?
Chromsäure-Konversionsbeschichtungen, auch als Arotin-Beschichtungen bekannt, werden hauptsächlich zur passiven Behandlung von Stahl, Aluminium, Zink und anderen Metalllegierungen verwendet, um Korrosion zu verhindern. Seine Hauptfunktion besteht nicht nur darin, als Korrosionsinhibitor zu wirken, sondern es verbessert auch die Haftung von Beschichtungen und Klebstoffen, sorgt für ein ästhetisch ansprechendes dekoratives Erscheinungsbild und erhält sogar die Leitfähigkeit bestimmter Metalle. Diese Beschichtung wird häufig auf Produkte wie Schrauben, Beschläge und Werkzeuge aufgetragen und verleiht diesen normalerweise weißen oder grauen Metallgegenständen eine einzigartige schillernde grün-gelbe Farbe.
Die Zusammensetzung und Struktur der Chromsäure-Konversionsbeschichtung ist sehr komplex und umfasst Chromsalze und andere chemische Komponenten. Änderungen dieser Komponenten wirken sich auf die Korrosionsbeständigkeit des Endprodukts aus.
Auftragungsprozess der Chromsäure-Konversionsbeschichtung
Beim Auftragen einer Chromsäure-Konversionsbeschichtung wird das Metallteil normalerweise in ein chemisches Bad getaucht, bis die gewünschte Beschichtungsdicke erreicht ist. Dieser Vorgang wird üblicherweise bei Raumtemperatur durchgeführt, die Teile werden nach einigen Minuten Einweichen entnommen, abgespült und trocknen gelassen. Das direkte Eintauchen bietet im Vergleich zu anderen Methoden Stabilität und gewährleistet die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Beschichtung. Beim Auftragen ist die Beschichtung zunächst weich und gallertartig, trocknet jedoch mit der Zeit, wird hydrophob und härtet innerhalb von 24 Stunden aus.
Chemische Eigenschaften der Beschichtung
Das Chromsäurebeschichtungsverfahren basiert auf der Reduktionsreaktion von rotem Sauerstoff. Bei Aluminium reagiert sechswertiges Chrom mit Aluminium zu dreiwertigem Chrom und Aluminiumoxidhydroxid. Unter den richtigen Bedingungen verbinden sich diese Hydroxide weiter zu Kolloiden kleiner Partikel und bilden schließlich feste Gerüststrukturen im Nanomaßstab. Dieses Gerüst schrumpft während des Trocknungsprozesses und erhöht dadurch die Festigkeit und Stabilität der Membran.
Während des Trocknungsprozesses bilden sich in der Beschichtung mikroskopische Risse, die „getrocknetem Schlamm“ ähneln. Das Metall in diesen Rissen reagiert weiterhin mit der darin enthaltenen Lösung, wodurch die allgemeine Schutzwirkung erhalten bleibt.
Anwendungseffekte bestimmter Metalle
Chromeffekt von Zink
Die Witterungsbeständigkeit der Zinkbeschichtung wird durch die Chromsäurebehandlung deutlich verbessert. Die Farbe der Chromatbeschichtung ändert sich von klar oder blau zu orange, gold, olivgrün und schwarz. Die Farbänderung spiegelt auch die Dicke der Beschichtung wider. Im Allgemeinen gilt: Je dunkler die Farbe, desto stärker die Korrosionsbeständigkeit.
Anwendung von Aluminium und Aluminiumlegierungen
Für Aluminium ist der Prozess der Umwandlung des Chromsäurebades relativ einfach. Es ist lediglich ein Prozesstank bei Umgebungstemperatur erforderlich und der gesamte Vorgang ist innerhalb von 1 bis 5 Minuten abgeschlossen, was die Bedienung vereinfacht. Die handelsübliche Formel von Arodin 1200s enthält einige Chemikalien wie Chromsäure. Nach der Behandlung erscheint der Aluminiumfilm goldgelb und die Dicke beträgt im Allgemeinen zwischen 200 und 1000 Nanometer.
Die Bildung dieses chemischen Films verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumlegierung, sondern macht sie auch im Einsatz haltbarer.
Sicherheitsüberlegungen
Obwohl Chromsäure-Konversionsbeschichtungen einen besseren Schutz bieten, sind die damit verbundenen sechswertigen Chromverbindungen zu einem Schwerpunkt gesundheitlicher Risiken geworden. Aufgrund der Karzinogenität von sechswertigem Chrom und der möglichen Gefährdung der Menschen, die ihm ausgesetzt sind, wird in vielen neuen kommerziellen Formulierungen versucht, sechswertiges Chrom durch dreiwertiges Chrom zu ersetzen und gleichzeitig die EU-Richtlinien ROHS und REACH einzuhalten, um die Gesundheitsgefährdung für Arbeitnehmer und Verbraucher zu verringern.
Zukünftige Entwicklungsrichtung
Mit dem wachsenden Umweltbewusstsein steigen auch die Marktanforderungen an Chromsäure-Konversionsbeschichtungen, und bei künftigen technologischen Entwicklungen wird der Schwerpunkt stärker auf sicheren und umweltfreundlichen Alternativen liegen. Wird die Frage, ob sicherere und wirksamere Alternativtechnologien entwickelt werden können, um den Bedarf der Industrie zu decken, in Zukunft eine wichtige Rolle spielen?
