Człowiek podbił naturę, kiedy nauczył się przetwarzać metale. Produkty ze stopów żelaza z różnymi składnikami zmieniły świat nie do poznania. Główną wadą wyrobów metalowych zawsze była zdolność do utleniania się, zwłaszcza w obecności wody. Rdza znacznie skraca żywotność każdego metalu. Przez wiele tysiącleci ewoluowały technologie obróbki metali. Udoskonalono techniki ochrony przed rdzą.
W XXI wieku powszechne stosowanie metalu znacznie wyparło materiały polimerowe i kompozytowe. Ale mimo to problem rdzy nie należy do przeszłości.
Co to jest rdza
Żelazo, używane jako główny składnik wielu stopów metali, jest wysoce reaktywne w połączeniu z obecnym węglem i solami rozpuszczonymi w wodzie. Powstałe tlenki żelaza pokrywają metal cienką warstwą. Później reagują z tlenem i wodą, metal ulega całkowitemu zniszczeniu, powstaje rdza.
Również,Rdza odnosi się do wodorotlenków powstających pod wpływem dwutlenku węgla lub dwutlenku siarki. Te ostatnie składniki są prawie zawsze obecne w wodzie. W przeciwieństwie do tlenków nie pokrywają głównego korpusu metalu gęstą warstwą, ale tworzą cienką warstwę, która odrywa się od głównej masy. Otwiera to drogę do zewnętrznych wpływów agresywnych środowisk.
Dopóki żelazo jest otoczone tlenem, wodą, dwutlenkiem węgla i dwutlenkiem siarki, proces nie może zostać zatrzymany.
Dlaczego farba jest potrzebna
Farby do metalu odgrywają znaczącą rolę w ochronie przed korozją. Skład chemiczny dobrany tak, aby tworzyły na powierzchni trwały film. Dzięki adhezji substancja wnika w strukturę materiału i praktycznie staje się z nim jednością. Warstwa zewnętrzna tworzy cienką warstwę, która nie jest narażona na agresywne środowiska. Tym samym farba pełni nie tylko rolę powłoki dekoracyjnej, ale również służy jako mechanizm ochronny przed korozją metalu.
Z powyższego wynika, że przyczepność i odporność na wpływy zewnętrzne są ważnymi wskaźnikami jakości farby do metalu. Wśród których wyróżnia się:
- Bezpieczeństwo pożarowe.
- Odporność chemiczna.
- Brak ekspozycji na promieniowanie UV.
- Liczba cykli zamrażania-rozmrażania bez utraty ich właściwości.
- Odporność na wstrząsy, w tym odporność na wibracje.
W zależności od składu chemicznego wszystkie farby można podzielić na kilka grup.
Emalie epoksydowe
Żywice epoksydowe są często używane jako baza do tworzenia żaroodpornych farb do metalu. Bardzo ceniona jest właściwość żywicy do tworzenia trwałego filmu na powierzchni. Taka baza praktycznie nie podlega wpływom chemicznym, ma wysokie wskaźniki bezpieczeństwa pożarowego. Dzięki różnym dodatkom uzyskuje się określoną lepkość, dzięki czemu pomalowana powierzchnia jest odporna na wibracje. To nie przypadek, że takie kompozycje są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym.
Emalia podkładowa Epostat może być uważana za materiał bazowy. Główną zaletą tej emalii jest wysoka szybkość schnięcia i odporność na ekstremalne temperatury. Jest prawie niewrażliwy na produkty oleiste, sól i słodką wodę.
Główne wady farb epoksydowych do metalu to ich wysoki koszt i trudność w aplikacji.
Farby olejne
Stosunkowo tanią opcją ochrony przed rdzą są farby do metalu na bazie schnącego oleju. Główną zaletą takiej powłoki jest wysoki stopień ochrony metalu przed działaniem środowiska zewnętrznego. Woda nie może przeniknąć przez taką warstwę. Ponadto producenci produkują szeroką gamę kolorów takich powłok. Ta właściwość sprawia, że są popularne jako zewnętrzne farby do metalu.
Jako przykład możemy przytoczyć wysokiej jakości znak towarowy "Lakra" z linią produktów, która spełnia wszystkie wymagania malowania.
Właściwość materiałuz nieprzeniknionego filmu gra z nim kiepski żart. Jednocześnie z ochroną przed agresywnymi środowiskami wymiana gazowa jest blokowana przez masę konstrukcji. Powoduje to łuszczenie się i powstawanie pęcherzy, skracając żywotność powłoki i wymagając regularnego ponownego malowania.
Powłoki alkidowe
Powłoki na bazie alkidów są szeroko stosowane. Zwykle rozpuszczalnikiem jest biały alkohol. Wysoka lotność tej substancji przyspiesza proces wysychania powierzchni. Mieszanina rozpuszczalnika, alkidu, pigmentów z różnymi dodatkami oraz gazu obojętnego umożliwiła stworzenie nowego narzędzia malarskiego - farby do metalu w puszkach.
Szeroka gama odcieni kolorów i łatwość użycia tych aerozoli sprawiły, że są atrakcyjne do wielu zastosowań. Okazuje się równomierną powłoką powierzchni i głębokim wypełnieniem wszystkich porów.
Powierzchnie pokryte w ten sposób nie tracą swoich właściwości przez bardzo długi czas. Cena pozostaje przystępna dla przeciętnego konsumenta. Jednym z liderów na tym rynku jest znak towarowy Hamerite.
Proszki akrylowe
Rozwój petrochemii umożliwił opracowanie i produkcję materiałów o nieznanych wcześniej właściwościach. W ten sposób narodziły się farby na bazie polimerów do metalu. Ze względu na fakt, że zwykła woda służy jako rozpuszczalnik, takie materiały są szeroko stosowane. Proces barwienia został znacznie uproszczony, a jakość pracy wzrosła.
Proszki polimerowe umożliwiły stworzenie nowych technologii przetwarzaniapowierzchnie. Pod wpływem wysokiej temperatury farba proszkowa do metalu układa się, tworząc idealnie płaską powierzchnię, bardzo przypominającą szkliwo. Proces polimeryzacji umożliwia tworzenie powierzchni wysoce dekoracyjnych z bardzo dobrym zabezpieczeniem masy metalu. Zużycie kompozycji barwiącej pozostaje minimalne na jednostkę powierzchni. Główną wadą takich technologii jest dostępność specjalistycznego sprzętu.
Powierzchnie młotkowe
Farby młotkowe do metalu są klasyfikowane nie na podstawie składu chemicznego substancji, ale na podstawie obecności specjalnych dodatków. Sama kompozycja może mieć dowolny wypełniacz - epoksydowy, akrylowy lub alkidowy. Co ważniejsze, jakie dodatki stosuje się, aby uzyskać efekt młotka. Najczęściej stosowane są drobne frakcje szkła i proszek aluminiowy. Powierzchnia pokryta taką kompozycją ma bardzo ciekawe walory dekoracyjne, przypominające ręczną gonitwę młotkiem. Wady pomalowanej powierzchni zostają utracone.
Przykładem jest znak towarowy Dali. Takie emalie dobrze układają się na zardzewiałej powierzchni i zapewniają bezpieczeństwo metalu nawet do 8 lat. Często na ich bazie powstają środki ogniochronne. Ciekawym efektem ubocznym jest to, że powierzchnie stają się odporne na zabrudzenia.
Podkład-emalia
Jak już wspomniano, jedną z głównych cech wysokiej jakości obróbki powierzchni jest przyczepność. Jeśli chodzi o wykończenie nowej powierzchni, prawie wszystkie farby mają dobre właściwości adhezyjne. Kolejną rzeczą jest kolorowanie.stary metal lub przedmioty eksploatowane w trudnych warunkach.
W tych warunkach zwyczajowo stosuje się podkłady do wstępnej obróbki powierzchni. Takie emalie mają wysoką przyczepność. Powłoka nawierzchniowa o lepszych właściwościach pod względem odporności na wpływy zewnętrzne dobrze pasuje do wcześniej przygotowanego obszaru.
Główne cechy lakierów podkładowych to:
- Tworzenie filmu, który zapobiega przenikaniu wody i powietrza.
- Spowolnienie procesu korozji, które uzyskuje się dzięki dodatkom spowalniającym procesy chemiczne.
- Kwas ortofosforowy, który wchodzi w skład emalii, reaguje z metalem i rdzą. Powstaje fosforan żelaza, który zapobiega dalszej korozji.
- Wysoka przyczepność pozwala kompozycji wniknąć nawet w warstwę ocynku.
- Ze względu na obecność mikrocząsteczek metalu na powierzchni tworzy się osłona.
- Przydatne jest nakładanie takich podkładów przy dużej wilgotności.
Przegląd nie pozwala na analizę porównawczą różnych rodzajów obróbki powierzchni metali. Głównym celem tego artykułu jest przedstawienie różnorodności farb ochronnych do metalu.
