Passivering – een oppervlaktebehandelingsproces
Laatste update 29/08, tijd om te lezen: 5 minuten
Onderdelen na een passiveringsproces
Een van de kritieke uitdagingen voor de metallurgen is het beschermen van het materiaal tegen corrosie en andere verontreinigingen van de fabricageprocessen, zoals machinale bewerking, fabricage en lassen, waardoor puin, insluitingen, metaaloxiden en chemicaliën, vet en olie ontstaan.Hiermee zijn veel metalen bij blootstelling aan lucht en water kwetsbaar voor corrosie.Hierdoor komt het metalen onderdeel onder druk te staan en kan dit een destructieve invloed hebben tijdens de productie of op het eindgebruik van het product.Het is dus nodig om het metalen onderdeel te beschermen tegen deze verontreinigingen en corrosie.Een van die processen ismetalen passiveren, een proces waarbij een dunne en uniforme oxidelaag wordt aangebrachtom corrosieweerstand toe te voegen, de levensduur van onderdelen te verlengen, oppervlakteverontreiniging te verwijderen, het risico op verontreiniging van onderdelen te verminderen en de onderhoudsintervallen van het systeem te verlengen.
Hoe werkt het?
Om verschillende metaallegeringen tegen corrosie te beschermen, wordt een industriële chemische afwerking veel gebruikt als een postfabricageproces dat bekend staat als passivering.Bij dit proces worden over het algemeen milde oxidanten zoals salpeterzuur en citroenzuur gebruikt.Het exogene vrije ijzer, sulfiden en andere vreemde deeltjes van het oppervlak kunnen door deze zuren worden weggenomen en creëren een oxidelaag of -film die als een beschermend schild zal dienen.Dit verkleint de kans op een chemische reactie tussen het metallische materiaal en de lucht, waardoor het oppervlak wordt beschermd tegen corrosie zonder het uiterlijk te veranderen.Het kritieke deel van dit proces is dat het zuur het metaal zelf niet mag aantasten.
Stappen van het passiveringsproces
Er zijn hoofdzakelijk drie stappen in het passiveringsproces, die een volledig dunne en uniforme oxidelaag op het metalen oppervlak zullen creëren.
Stap 1: Onderdelen reinigen
Het reinigen van metalen onderdelen, dwz het verwijderen van oppervlakteoliën, chemicaliën of vuil dat is achtergebleven bij de bewerking, is het begin van het passiveringsproces.De reiniging van de componenten speelt een cruciale rol in dit proces, zonder deze stap zullen de vreemde voorwerpen op het oppervlak van het metaal de effectiviteit van de passivering beperken.
Stap 2: onderdompeling in een zuurbad
Om eventuele vrije ijzerdeeltjes van het oppervlak te verwijderen, volgt na de reinigingsstap het onderdompelen van het onderdeel in een zuurbad.Er zijn drie algemene benaderingen die in deze stap van het proces worden gebruikt
Stap 3:Salpeterzuur bad
De traditionele benadering van passiveren is salpeterzuur, dat de moleculaire structuur van het metaaloppervlak het meest effectief herverdeelt.Vanwege de classificatie als gevaarlijk materiaal heeft salpeterzuur echter enkele nadelen.Het stoot giftige gassen uit die gevaarlijk zijn voor het milieu en mogelijk een langere verwerkingstijd vereisen bij speciale behandeling.
Stap 4:Salpeterzuur met natriumdichromaatbad
De opname van natriumdichromaat in salpeterzuur intensiveert het passiveringsproces met sommige specifieke legeringen.Deze benadering is een minder gebruikelijke optie, omdat natriumdichromaat de gevaren van baden met salpeterzuur versterkt.
Citroenzuur bad
Het citroenzuurbad is het veiligere alternatief voor salpeterzuur voor het passiveringsproces.Het stoot geen giftige gassen uit, vereist geen speciale behandeling en is bovendien milieuvriendelijk.De verbindingen van de citroenzuurpassivering riskeerden organische groei en schimmels, waarvoor het moeite had om acceptatie te krijgen.In de afgelopen jaren hebben innovaties deze problemen weggenomen, waardoor het een kosteneffectieve aanpak is.
Om de corrosieweerstand van het metaal te herstellen naar de staat van het ruwe materiaal, ongeacht de toegepaste aanpak, veroorzaakt dit badproces een chemische reactie op het oppervlak van het onderdeel.Dit zal een dunne en uniforme laag van een oxidefilm toevoegen met weinig tot geen aanwezigheid van ijzermoleculen.
Passiveringsmethoden
1. Tankonderdompeling:Het onderdeel wordt ondergedompeld in een tank met de chemische oplossing en het is voordelig om alle fabricageoppervlakken tegelijkertijd te behandelen voor een uniforme afwerking en optimale corrosieweerstand.
2. Circulatie:Het wordt juist aanbevolen voor leidingen die de corrosieve vloeistoffen zullen vervoeren, waarin de chemische oplossing door een leidingsysteem wordt gecirculeerd.
3. Spray toepassing:De chemische oplossing wordt op het componentoppervlak gespoten.De juiste zuurverwijdering en veiligheidsprocedures zijn essentieel voor dit type methodologie en het heeft voordelen voor behandeling ter plaatse.
4. Geltoepassing:Door pasta's of gels op het componentoppervlak aan te brengen, kan handmatige behandeling worden uitgevoerd.Het heeft voordelen voor puntbehandeling van lassen en andere ingewikkelde gebieden die handmatige details vereisen.
Welke materialen kunnen worden gepassiveerd?
· Anodiserenvan aluminium en titanium.
· IJzerhoudende materialen zoals staal.
· Roestvrij staal, dat een oppervlak van chroomoxide kan hebben.
· Nikkel, hebben sommige toepassingen nikkelfluoride.
· Silicium, Siliciumdioxide dat wordt gebruikt in de halfgeleiderindustrie.
Toepassingen van passiveringsproces
Voor verbeterde duurzaamheid en levensduur profiteren verschillende industrieën van componenten die fabrikanten hebben voltooid met het passiveringsproces.
Medisch:In de gezondheidszorg gebruiken professionals het passiveringsproces om schadelijke kruisbesmetting op medische apparatuur te verminderen.De oxidelaag op passieve oppervlakken beschermt tegen microscopische verontreinigingen, wat leidt tot een schoon en glad oppervlak dat gemakkelijker te steriliseren is.
Eten en drinken:De sanitaire eisen zijn essentiële factoren voor veel industrieën. Om het risico op corrosie en roest van apparatuur of gehanteerde eindproducten te verminderen, is de passivering van componenten van het grootste belang.
Luchtvaartindustrie:De componenten die mogelijk gepassiveerd moeten worden, zijn roestvrijstalen onderdelen, actuatoren, hydraulische actuatoren, landingsgestelcomponenten, bedieningsstangen, uitlaatcomponenten in straalmotoren en cockpitbevestigingen.
Zwaar gereedschap:Kogellagers en bevestigingsmiddelen
Leger:Vuurwapens en militaire uitrusting
Energiesector:Stroomverdeling en transmissie
Voors en tegens van passiveringsproces
Voordelen
· Verwijdering van overgebleven verontreinigingen na bewerking
· Verhoog de corrosieweerstand
· Verkleint het risico op besmetting tijdens het fabricageproces
· Verbeterde componentprestaties
· Uniforme en gladde afwerking/uiterlijk
· Glanzend oppervlak
· Gemakkelijk schoon te maken oppervlak
Nadelen
· Passiveren is niet effectief bij het verwijderen van verontreinigingen van gelaste onderdelen.
· Volgens de gespecificeerde metaallegering moeten de temperatuur en het type chemisch bad worden gehandhaafd.Dit verhoogt de kosten en complexiteit van het proces.
· Het zuurbad kan sommige metaallegeringen beschadigen, die een laag chroom- en nikkelgehalte hebben.Ze kunnen dus niet gepassiveerd worden.
Veelgestelde vragen over passiveren
1. Is passiveren hetzelfde als beitsen?
Nee, het beitsproces verwijdert al het vuil, vloeimiddel en andere verontreinigingen van het oppervlak van de gelaste onderdelen en maakt ze klaar voor passivering.Beitsen kan het staal niet beschermen tegen corrosie, het reinigt alleen het oppervlak voor de passivering.
2. Maakt passiveren roestvast staal corrosiebestendig?
Nee, 100% corrosiebestendig bestaat niet.RVS onderdelen hebben echter een uitzonderlijk lange levensduur door het passiveringsproces.
3. Is het passiveren van RVS optioneel?
Nee, passiveren is een essentieel proces voor roestvrijstalen componenten.Het onderdeel zal in zeer korte tijd vatbaar zijn voor aantasting door corrosie zonder passiveringsproces.
Posttijd: 26 aug. 2022