Passivierung – ein Oberflächenbehandlungsprozess
Letztes Update 29.08., Zeit zum Lesen: 5 Minuten
Teile nach einem Passivierungsprozess
Eine der entscheidenden Herausforderungen für die Metallurgen besteht darin, das Material vor Korrosion und anderen Verunreinigungen zu schützen, die bei Herstellungsprozessen wie maschineller Bearbeitung, Fertigung und Schweißen zu Ablagerungen, Einschlüssen, Metalloxiden und Chemikalien, Fett und Öl führen.Mit diesen sind viele Metalle anfällig für Korrosion, wenn sie Luft und Wasser ausgesetzt sind.Dadurch wird das Metallteil belastet und kann während der Produktion oder bei der Endnutzung des Produkts zerstörerische Auswirkungen haben.Daher besteht die Notwendigkeit, das Metallteil vor diesen Verunreinigungen und Korrosion zu schützen.Ein solcher Prozess istMetallpassivierung, ein Verfahren zum Bereitstellen einer dünnen und gleichmäßigen Oxidschichtum die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, die Lebensdauer der Teile zu verlängern, Oberflächenverunreinigungen zu entfernen, das Risiko einer Teileverunreinigung zu verringern und die Wartungsintervalle des Systems zu verlängern.
Wie funktioniert es?
Um verschiedene Metalllegierungen vor Korrosion zu schützen, wird häufig eine industrielle chemische Veredelungspraxis als Nachbearbeitungsprozess verwendet, der als Passivierung bekannt ist.Dabei werden im Allgemeinen milde Oxidationsmittel wie Salpeter- und Zitronensäure verwendet.Das exogene freie Eisen, Sulfide und andere Fremdpartikel von der Oberfläche können durch diese Säuren entfernt werden und bilden eine Oxidschicht oder einen Film, der als Schutzschild wirkt.Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer chemischen Reaktion zwischen dem metallischen Material und der Luft kommt, was der Oberfläche einen Korrosionsschutz verleiht, ohne ihr Aussehen zu verändern.Der entscheidende Teil dieses Prozesses besteht darin, dass die Säure das Metall selbst nicht angreifen sollte.
Schritte des Passivierungsprozesses
Der Passivierungsprozess besteht hauptsächlich aus drei Schritten, die eine vollständig dünne und gleichmäßige Oxidschicht auf der metallischen Oberfläche erzeugen.
Schritt 1: Komponentenreinigung
Die Reinigung der metallischen Teile, dh das Entfernen von Oberflächenölen, Chemikalien oder Rückständen, die von der Bearbeitung übrig geblieben sind, ist der Beginn des Passivierungsprozesses.Die Bauteilreinigung spielt dabei eine entscheidende Rolle, ohne diesen Schritt würden die Fremdkörper auf der Metalloberfläche die Wirksamkeit der Passivierung einschränken.
Schritt 2: Eintauchen in ein Säurebad
Um freie Eisenpartikel von der Oberfläche zu entfernen, folgt nach dem Reinigungsschritt das Eintauchen des Bauteils in ein Säurebad.Es gibt drei gängige Ansätze, die in diesem Schritt des Prozesses verwendet werden
Schritt 3:Salpetersäurebad
Der traditionelle Ansatz zur Passivierung ist Salpetersäure, die die molekulare Struktur der Metalloberfläche am effektivsten umverteilt.Salpetersäure hat jedoch aufgrund ihrer Einstufung als Gefahrstoff einige Nachteile.Es setzt giftige, umweltgefährdende Gase frei und kann bei besonderer Handhabung eine längere Verarbeitungszeit erfordern.
Schritt 4:Salpetersäure mit Natriumdichromatbad
Die Einarbeitung von Natriumdichromat in Salpetersäure intensiviert den Passivierungsprozess bei einigen spezifischen Legierungen.Dieser Ansatz ist eine weniger verbreitete Option, da das Natriumdichromat die Gefahren des Salpetersäurebadens verstärkt.
Zitronensäurebad
Das Zitronensäurebad ist die sicherere Alternative zur Salpetersäure für den Passivierungsprozess.Es gibt keine giftigen Gase ab, erfordert keine besondere Handhabung und ist außerdem ein umweltfreundlicher Ansatz.Die Verbindungen der Zitronensäure-Passivierung riskierten organisches Wachstum und Schimmelpilze, für die sie sich nur schwer durchsetzen konnten.In den letzten Jahren haben Innovationen diese Probleme beseitigt und es zu einem kostengünstigen Ansatz gemacht.
Um die Korrosionsbeständigkeit des Metalls auf seinen Rohmaterialzustand wiederherzustellen, wird bei diesem Badeprozess unabhängig von der angewandten Vorgehensweise eine chemische Reaktion an der Oberfläche des Bauteils erzeugt.Dadurch wird eine dünne und gleichmäßige Schicht eines Oxidfilms mit wenig bis gar keinen Eisenmolekülen hinzugefügt.
Passivierungsmethodologien
1. Tank Immersion:Die Komponente wird in einen Tank eingetaucht, der die chemische Lösung enthält, und es ist vorteilhaft, alle Fertigungsoberflächen gleichzeitig zu behandeln, um eine einheitliche Oberfläche und optimale Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.
2. Verkehr:Es wird besonders für Rohrleitungen empfohlen, die korrosive Flüssigkeiten führen, in denen die chemische Lösung durch ein Rohrleitungssystem zirkuliert.
3. Sprühanwendung:Die chemische Lösung wird auf die Bauteiloberfläche gesprüht.Die ordnungsgemäße Säureentsorgung und Sicherheitsverfahren sind für diese Art von Methodik unerlässlich und für die Behandlung vor Ort von Vorteil.
4. Gelanwendung:Durch Aufpinseln von Pasten oder Gelen auf die Bauteiloberfläche kann eine manuelle Behandlung erfolgen.Es ist vorteilhaft für die Punktbehandlung von Schweißnähten und anderen komplizierten Bereichen, die manuelle Details erfordern.
Welche Materialien können passiviert werden?
· Eloxierenaus Aluminium und Titan.
· Eisenhaltige Materialien wie Stahl.
· Edelstahl, der eine Chromoxidoberfläche haben kann.
· Nickel, enthalten einige Anwendungen Nickelfluorid.
· Silikon, Silikondioxid, das in der Halbleiterindustrie verwendet wird.
Anwendungen des Passivierungsprozesses
Für eine verbesserte Haltbarkeit und Langlebigkeit nutzt eine Reihe von Branchen Komponenten, deren Herstellung von Herstellern mit einem Passivierungsprozess abgeschlossen wurde.
Medizinisch:Im Gesundheitswesen verwenden Fachleute den Passivierungsprozess, um schädliche Kreuzkontaminationen auf medizinischen Geräten zu verringern.Die Oxidschicht auf passiven Oberflächen schützt vor mikroskopischen Verunreinigungen und führt zu einer sauberen und glatten Oberfläche, die leichter zu sterilisieren ist.
Nahrungsmittel und Getränke:Die sanitären Anforderungen sind wesentliche Faktoren für viele Branchen. Um das Risiko von Korrosion und rostschädigender Ausrüstung oder gehandhabten Endprodukten zu verringern, ist die Passivierung von Komponenten von größter Bedeutung.
Luft-und Raumfahrtindustrie:Die Komponenten, die möglicherweise passiviert werden müssen, sind Edelstahlteile, Aktuatoren, hydraulische Aktuatoren, Fahrwerkskomponenten, Steuerstangen, Abgaskomponenten in Strahltriebwerken und Cockpitbefestigungen.
Schwere Ausrüstung:Kugellager und Befestigungselemente
Militär:Schusswaffen und militärische Ausrüstung
Energie Sektor:Energieverteilung und Übertragung
Vor- und Nachteile des Passivierungsprozesses
Vorteile
· Entfernung von Restverunreinigungen nach der Bearbeitung
· Erhöhen Sie die Korrosionsbeständigkeit
· Reduziert das Kontaminationsrisiko während des Herstellungsprozesses
· Verbesserte Komponentenleistung
· Einheitliches und glattes Finish/Aussehen
· Glänzende Oberfläche
· Leicht zu reinigende Oberfläche
Nachteile
· Die Passivierung ist nicht wirksam beim Entfernen von Verunreinigungen von geschweißten Teilen.
· Je nach vorgegebener Metalllegierung sind Temperatur und Art des chemischen Bades einzuhalten.Dies erhöht die Kosten und die Komplexität des Prozesses.
· Das Säurebad kann einige Metalllegierungen beschädigen, die einen niedrigen Chrom- und Nickelgehalt haben.Sie können also nicht passiviert werden.
FAQs zur Passivierung
1. Ist Passivieren dasselbe wie Beizen?
Nein, der Beizprozess entfernt alle Ablagerungen, Flussmittel und andere Verunreinigungen von der Oberfläche der geschweißten Teile und bereitet sie für die Passivierung vor.Beizen kann den Stahl nicht vor Korrosion schützen, es reinigt nur die Oberfläche für die Passivierung.
2. Macht die Passivierung Edelstahl korrosionsbeständig?
Nein, 100 % Korrosionsschutz gibt es nicht.Edelstahlteile haben jedoch aufgrund des Passivierungsprozesses eine außergewöhnlich lange Lebensdauer.
3. Ist die Passivierung von Edelstahl optional?
Nein, die Passivierung ist ein wesentlicher Prozess für Edelstahlkomponenten.Ohne Passivierungsprozess wird das Bauteil in sehr kurzer Zeit korrosionsanfällig.
Postzeit: 26. August 2022