Pulverlack- und Spezialbeschichtungen

Grundlagen und Anwendung wässriger Entfettungslösungen

Zweck

Entfettung

Dekapieren

Zweck

Für eine sichere Haftung der aufgebrachten Lackschicht auf der Oberfläche des Werkstückes ist eine vorangehende gründliche Reinigung mit anschließender Ausbildung einer Konversionsschicht unumgänglich. Nur hierdurch wird eine zuverlässige Verankerung gewährleistet, woraus eine zufriedenstellende Haftung der Schicht auf dem Substrat und demzufolge die gewünschte Korrosionsbeständigkeit resultiert.


Entfettung

Bearbeitete, metallische Werkstücke können mit folgenden Verunreinigungen belegt sein:

  • Tiefziehfette/öle
  • Trennmittel (meist Silikone)
  • Korrosionsschutzöle
  • Flussmittel
  • Schleifstaub
  • Bohr- und Gleitschleiföle
  • Metalloxide/Zunder
  • Fingerprints
usw. Diese Substanzen gilt es nachhaltig zu entfernen. Hierzu verwenden wir ausschließlich wässrige Entfettungslösungen, welche in definierten Temperaturbereichen (etwa 55 °C bis 95 °C, je nach Badtyp und Aufgabe) exzellente Reinigungswirkungen zeigen. Organische Lösungsmittel haben wir aus Gründen des Umweltschutzes konsequent aus unserer Fertigung verbannt. Fette und Öle sind wasserunlöslich (hydrophob), man muss daher einen Trick anwenden, um sie (wenigstens scheinbar) in eine wasserlösliche (hydrophile) Form zu überführen. Das gelingt mit den Tensiden, welche einen Hauptbestandteil der Entfettungslösung darstellen.


Tenside sind organische Verbindungen, deren Moleküle ein hydrophiles und ein hydrophobes, aber lipophiles (=ölanziehend) Ende aufweisen. Die hydrophoben Enden lösen sich in dem Öltröpfchen, während die hydrophilen dafür sorgen, dass der Öltropfen scheinbar wasserlöslich wird (es entsteht eine Emulsion, d.h. eine Lösung, in der feinste Öltröpfchen schweben, welche sich durch die Wirkung der Tenside nicht wieder zusammenballen können). Nachstehende Skizze verdeutlicht das Prinzip:

Wirkungsweise eines Tensids

Bei diesem Vorgang der Ablösung werden gleichzeitig an der Metalloberfläche anhaftende feste Partikel (Schleifstaub) abgesprengt. Diese verbleiben, wie die emulgierten Fett- und Öltröpfchen, im Schwebezustand innerhalb der Entfettung. Die Alkalität der Lösungen wirkt zum Teil verseifend auf die Emulsion. Während der Stillstandzeiten (Abkühlung) zeigt das Bad deemulgierende Eigenschaften, wodurch sich Öltröpfchen wieder zusammenballen und als Ölfilm von der Badoberfläche entfernt werden können. In dieser Zeit setzen sich auch die festen Schwebepartikel als sehr kompakter, nicht mehr aufwirbelnder Schlamm auf dem Beckenboden ab.


Zur Reinigung der unterschiedlichen Metalle werden von uns zwei getrennte Entfettungssysteme eingesetzt:

  • Stark alkalische Entfettung:
    Sie wird zur Säuberung vor allem von eisenmetallischen Werkstücken verwendet, weil diese von der hohen Alkalität nicht angegriffen werden.
  • Neutrale Entfettung:
    Für alle anderen Metalle, insbesondere Aluminium (-legierungen) und Buntmetalle wird eine schwachalkalische ("neutrale") Entfettung vorgehalten.
In vielen Unternehmen werden Entfettungen (wie auch Phosphatierungen, meist sogar zu einer Lösung kombiniert) in Spritz- Durchlaufanlagen eingesetzt. Das praktizieren wir nicht, sondern führen unsere Behandlungen im Tauchverfahren durch. Den Nachteil des fehlenden Spritzdruckes gleichen wir durch intensive Umflutung der Werkstücke aus. Diese Vorgehensweise bietet einige deutliche Vorteile:
  • Höchste Flexibilität hinsichtlich Behandlungsdauer- und Temperatur
  • Sofortige Umstellung auf andere Entfettungs- (Phosphatierungs-) Lösungen, falls erforderlich
  • Kombination mehrerer Behandlungen in besonderen Fällen
  • Intensive Reinigung auch von schwer zugänglichen Hohlräumen, welche sich dem Sprühverfahren entziehen würden
  • Durch gezielte Steuerung von Behandlungszeit und/oder Temperatur ist praktisch jedes Produkt effektiv zu reinigen
  • Kein Produktionsausfall durch Badwechsel
Als Beispiel aus der Praxis sei hier die Entfernung silikonhaltiger Trennmittel von Aluminium- Druckgussteilen angeführt. Diese gelingt im schwachalkalischen Tauchbad bei hoher Temperatur und langer Behandlungszeit problemlos, während eine Durchlaufanlage hier sehr schnell an ihre Grenzen stößt. Gleichzeitig werden durch sanfte Beizvorgänge anhaftende Metall- und Oxidpartikel abgelöst, wodurch eine für die nachfolgende Phosphatierung optimal vorbereitete Oberfläche entsteht. In einer Durchlaufanlage hingegen, zumal wenn nur eine einzige Kombinationslösung verwendet wird, ist ein solches Ergebnis wohl kaum zu realisieren!


Dekapieren

Trotz intensiven Spülens wird jede Metalloberfläche nach der Entfettung noch Alkali- Rückstände aufweisen. Darüber hinaus bilden sich in der Entfettungslösung Metalloxide und/oder -oxihydrate, welche das rasche Einsetzen einer Beizreaktion der nachfolgenden Phosphatierung verzögern. Deshalb muss zwischen Entfettung und Phosphatierung ein saures Spülbad geschaltet werden, in welchem eine Umwandlung dieser unlöslichen in lösliche Verbindungen erfolgt. Das Ergebnis ist eine reine, aktivierte und optimal auf die nachfolgende Phosphatierung vorbereitete Oberfläche. Diesen Vorgang nennt man Dekapieren.

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