Het prepareren en schilderen van galvaniseren / KTA Universiteitkta-Tator
galvaniseren is het aanbrengen van een zinklaag op staal door middel van verschillende methoden, zoals thermisch dippen, continu of elektrodepositie. In veel gevallen wordt gegalvaniseerd staal niet geverfd, omdat de levensduur van het galvaniseren alleen meestal groter is dan die van conventionele beschermende coatings. Wanneer verf wordt aangebracht op het galvaniseren wordt het vaak aangeduid als een ” duplex systeem.”De levensduur van een duplex coating systeem is gemeld in studies een factor 1,5 tot 2.,3 keer de som van de individuele dienst leeft voor kaal galvaniseren of schilderen alleen. De werkelijke toename van de levensduur hangt echter af van de blootstellingsomgeving; dat wil zeggen dat het duplex-systeem bij een milde blootstelling een langere levensduur heeft dan bij een ernstigere blootstelling.
om de verwachte lange levensduur te bereiken, is een goede voorbereiding van het galvaniseren van cruciaal belang. Nieuw gegalvaniseerd staal heeft een glad oppervlak dat coating hechting remt. Bovendien kunnen sommige nabehandelingen (hieronder besproken) die vaak het galvaniseringsproces volgen, de prestaties van de coating nadelig beïnvloeden.,
galvaniseren nabehandelingen
gegalvaniseerd staal wordt soms nabehandeld of gepassiveerd om de reactie tussen ijzer en zink te stoppen of om de daaropvolgende oxidatie (d.w.z. blootstelling aan verwering) van het zinkoppervlak te vertragen. De gemeenschappelijkste postbehandelingen zijn water het doven, chromaat het doven en phosphating. Bij het doven van water wordt vers gegalvaniseerd staal ondergedompeld in een waterbad om het koelproces te versnellen en de reactie tussen het ijzer en zink te stoppen., Een gevolg van het doven van water is dat het water vaak vervuild raakt met olie of vuil dat op het zinkoppervlak wordt afgezet. Deze verontreinigingen kunnen de hechting verstoren als ze niet voldoende worden verwijderd voordat ze worden geverfd.
chromaatblussen wordt voornamelijk gebruikt om de vorming van “witte roest” of “natte opslagvlek” te voorkomen wanneer gegalvaniseerd staal tijdens transport of opslag nauw is verpakt. De witte roest verwijst naar de zinkzouten die op natuurlijke wijze op het gegalvaniseerde oppervlak vormen aangezien het zink tijdens atmosferische blootstelling oxideert., Natte opslag vlek is een versnelde vorm van oxidatie die plaatsvindt wanneer hogere concentraties van vocht en zuurstof worden gevangen tussen stukken of platen van gegalvaniseerd staal die dicht worden gestapeld. Hoewel de chromaatbehandeling deze oxidatie kan voorkomen, kan het ook interfereren met de hechting als later verf wordt aangebracht. Chromaatbehandeling kan gewenst zijn als het schilderen niet bedoeld is na het galvaniseren, omdat de behandeling meestal resulteert in een meer uniforme verschijning als het zinkoppervlak oxideert en weersinvloeden., De” glanzende “en” spangled ” verschijning van nieuwe galvaniseren wordt meestal grijs, saaier en gevlekt met de leeftijd.
Fosfaatbehandelingen op staal na galvaniseren vormen een niet-reactieve zinkfosfaatlaag over het zinkoppervlak. In dit proces worden de gegalvaniseerde oppervlakken eerst gereinigd en ontvet en vervolgens ondergedompeld in een fosfaatoplossing. Fosfaat voorkomt de vorming van corrosieproducten op het oppervlak en bevordert de hechting met een later aangebrachte verflaag.,
verwering van verzinkte Corrosieprodukten (witte zinkzouten) begint zich op een zinkoppervlak te vormen zodra het aan het milieu wordt blootgesteld. Over het algemeen zijn de eerste zinkverbindingen die worden gevormd wateroplosbaar, poreus en losjes aan het oppervlak gehecht. Na verloop van tijd, worden deze samenstellingen omgezet in een strak aanhangende in water onoplosbare film die dient om het zinkoppervlak tegen verdere corrosie te beschermen. Corrosieproducten worden gevormd uit het zink dat reageert met atmosferische zuurstof, kooldioxide en water., De tijd om verschillende verweringsstadia te bereiken, varieert echter sterk met de werkelijke omstandigheden van blootstelling aan het milieu op een bepaalde locatie. De volgende categorisaties van zink “verwering” moeten worden beschouwd als gemiddelde tijden.
Nieuw gegalvaniseerd-minder dan 48 uur
tijdens de eerste 48 uur van het galvaniseren worden geen merkbare corrosieprodukten gevormd. Idealiter moet shop coating van het galvaniseren optreden tijdens deze periode, indien gepland.,
gedeeltelijk verweerd-48 uur tot 2 jaar
de oxidatie van het oppervlak begint zodra zinkverzinking op staal wordt aangebracht. Deze oxidatieve producten zijn relatief poreus en losjes gehecht aan het staaloppervlak tijdens de vroege vorming. Aanvankelijk vormen zinkoxiden en hydroxiden die in water oplosbaar zijn op het gegalvaniseerde oppervlak. Dit vroege corrosieproduct wordt soms aangeduid als witte roest. Naarmate het zink blijft bestaan, worden de eerste corrosieproducten langzaam omgezet in in water onoplosbare verbindingen die voornamelijk uit zinkcarbonaten bestaan.,
volledig verweerd-gedurende 2 jaar
na een langere periode worden corrosieproducten omgezet in een dichte laag zinkcarbonaten die stevig aan het stalen oppervlak zijn gehecht. Deze geoxideerde laag helpt om het zink te beschermen tegen verdere corrosie.
indien het aanbrengen van een bekledingssysteem gewenst is, vereisen de verschillende verweringsstadia dat, afhankelijk van de leeftijd van het galvaniseren, afzonderlijke procedures voor de voorbereiding van het oppervlak worden gevolgd. Over het algemeen is het schilderen galvaniseren onderverdeeld in twee categorieën– nieuwe gegalvaniseerde en bestaande gegalvaniseerde oppervlakken., Voorbereiding van gegalvaniseerde oppervlakken voor verftoepassing wordt verder onderzocht in een KTA University artikel door Kenneth Trimber met de titel, “voorbereiding Hot Dip galvaniseren voor het schilderen – het is niet overdreven ingewikkeld.”
schilderen nieuw galvaniseren
de voorbereiding van nieuw galvaniseren voor het schilderen gaat ervan uit dat er een minimale periode (minder dan 48 uur) is verstreken sinds het galvaniseren heeft plaatsgevonden. Het is echter mogelijk dat de zinkoppervlakken extra moeten worden gereinigd als het materiaal vóór het lakken is opgeslagen.,
vers gegalvaniseerd staal moet eerst worden gereinigd en ontvet volgens de SSPC-SP 1, Oplosmiddelreiniging. Dit is met name van belang als nabehandeling waterblussen werd gebruikt en vuil en/of olieresten op de oppervlakken werden afgezet. Bovendien moet het nieuwe galvaniseren bedoeld voor het schilderen niet chromaat worden gedoofd. Chromaatverbindingen die aanwezig zijn op het gegalvaniseerde oppervlak veroorzaken hechtingsproblemen voor later aangebrachte coatings., Als een chromaatbehandeling werd gebruikt, moeten de oppervlakken grondig worden gereinigd om de behandeling te verwijderen en vervolgens worden getest op chromaatverbindingen om verwijdering te garanderen. Idealiter zouden de specificaties voor gegalvaniseerd staal chromaatbehandeling niet moeten toestaan en in plaats daarvan een phosphating postbehandeling moeten specificeren. Zoals eerder beschreven, produceert fosfaat een oppervlak dat geschikt is voor later aangebrachte coatings. Het fosfaat passiveert het zinkoppervlak en produceert een conversielaag die ideaal is voor het aanbrengen van een coatingsysteem.,
na reiniging volgens SSPC-SP 1 kunnen nieuwe gegalvaniseerde oppervlakken worden voorbereid voor het lakken door toepassing van een wasprimer, chemische behandeling of straalreiniging.
Wasprimer
een optie voor de voorbereiding van het oppervlak bestaat uit het aanbrengen van een wasprimer op het gereinigde gegalvaniseerde oppervlak. Wasprimers zijn typisch vinyl-butyral-gebaseerde materialen die het gegalvaniseerde oppervlak zuur etsen om de hechting van coatings te bevorderen., De wasprimer moet compatibel zijn met het beoogde coatingsysteem en er moet op worden gelet dat de primer niet dikker dan aanbevolen wordt aangebracht, anders kan er barsten optreden. Opgemerkt moet worden dat rekening moet worden gehouden met de naleving van VOC (volatile organic compound) van wasprimers. Veel wasprimers voldoen mogelijk niet aan de federale, staats-of lokale VOC-inhoudslimieten voor shop-of veldtoepassingen.
chemische behandelingen
een andere optie is chemische behandeling met licht zure of basische oplossingen die het zinkoppervlak etsen., Deze producten kunnen worden aangeduid als” pre-paint cleaners ” en moeten specifiek zijn ontworpen voor gebruik bij het galvaniseren. Pre-lak reinigingsproducten worden meestal verdund met water, toegepast op het gegalvaniseerde oppervlak, en laat een korte verblijftijd. Hoewel het reinigen van het oppervlak met water meestal nodig is om eventuele reinigingsresten te verwijderen, zijn er enkele “no spoeling” reinigers beschikbaar.
Borstelafstraalreiniging
Borstelafstraalreiniging kan ook worden gebruikt om gegalvaniseerde oppervlakken voor coating voor te bereiden., Een voor de hand liggende zorg is echter dat straalreiniging een aanzienlijk deel van de beschermende zinklaag kan beschadigen en zelfs verwijderen als deze niet goed wordt gecontroleerd. Gegalvaniseerde oppervlakken moeten worden borstel-off gestraald gereinigd in overeenstemming met SSPC-SP 16, ” borstel-Off Straalreiniging van gecoat en ongecoat Gegalvaniseerd Staal, Roestvrij staal, en Non-ferro metalen.”
schilderen bestaande galvanisering
zoals eerder beschreven, bepalen de leeftijd en de blootstellingsomgeving van het gegalvaniseerde oppervlak het verweringstraject., Echter, de in deze paragraaf beschreven procedures voor “bestaande” galvaniseren zijn van toepassing op alle stadia van verwering; de fase van verwering zal de hoeveelheid reiniging die nodig is om standaard goed aangehechte coating te bereiken bepalen. Merk op dat deze procedures zijn voor kaal, verweerd galvaniseren, en ga ervan uit dat de verf niet eerder is aangebracht; echter, de procedures zouden slechts een kleine wijziging nodig om het verwijderen van oude, losjes verlijmde verf aan te pakken.,
de bereiding van bestaande galvanisatie dient het verwijderen van vuil en andere verontreinigingen, losjes verlijmde zinkverbindingen en alle roest te omvatten, zodat een oppervlak ontstaat dat geschikt is voor het aanbrengen van een coating. De eerste stap moet altijd oplosmiddelreiniging per SSPC-SP 1 zijn om verontreinigingen zoals vuil, olie of vet te verwijderen. Het testen op chromaat of andere nabehandelingen kan ook worden uitgevoerd, hoewel het onwaarschijnlijk is dat de problemen van nabehandeling bij volledig verweerd galvaniseren nog aanwezig zullen zijn. De daaropvolgende voorbereiding van het oppervlak wordt meestal bereikt door water onder druk te reinigen.,
reiniging van water onder druk
reiniging van water onder druk is de voorkeursmethode voor het reinigen van bestaande galvaniseren, omdat het een lager potentieel heeft om de gegalvaniseerde laag te beschadigen of te verwijderen dan andere methoden (b.v. straalreiniging of reiniging van elektrisch gereedschap). Hoewel het noodzakelijk is om het gegalvaniseerde oppervlak schoon te maken voor het schilderen, moet de zinklaag intact blijven, omdat dit is wat galvanische bescherming biedt aan het staal.,
alle oppervlakken dienen te worden gereinigd overeenkomstig SSPC-SP WJ-4 /NACE WJ – 4, “Waterstraalreiniging van metalen-lichte reiniging”, met water onder druk van 3.000 tot 5.000 psi. De afstand tussen waterdruk en reiniging moet zo nodig worden aangepast om het gespecificeerde reinigingsniveau te bereiken en tegelijkertijd schade aan de beschermende zinklaag tot een minimum te beperken. Het onder druk staande water verwijdert los corrosiemateriaal, oplosbare zouten en andere verontreinigingen. Aanvullende reiniging met behulp van hand-of elektrisch gereedschap kan nodig zijn als roesten van het onderliggende staal is opgetreden.,
coatingsystemen
Er zijn verschillende coatingsystemen die een succesvolle geschiedenis hebben op het gebied van galvaniseren. De typische systemen zijn acrylcoatings, epoxy / polyurethaancoatings of vochtuithardende urethanen. Een corrosiebestendige of zinkrijke spot primer wordt vaak aanbevolen voor touch-up van kale verroeste gebieden op bestaande verweerde gegalvaniseerd staal voorafgaand aan volledige coating.,
Het is belangrijk op te merken dat alkydcoatings (op oliebasis) niet mogen worden toegepast op galvaniseren vanwege de mogelijkheid van reactie tussen alkalische zinkcorrosie-producten (witte roest) en de alkydhars van de coating. Wanneer dit gebeurt, zal de coating vaak degraderen (verzepenen) en falen.
een andere optie voor nieuw galvaniseren is het gebruik van poedercoating in de werkplaats. Poedercoatings worden aangebracht door elektrostatische spray of door wervelbedden, waardoor het proces veel specialer is in vergelijking met typische spray toegepaste vloeibare coatings., Het poeder wordt afgezet en aan het metalen oppervlak gehouden door de elektrostatische lading en vervolgens gebakken bij hoge temperaturen om het poeder te smelten en te smelten tot een vaste coatingfilm. Poedercoatings voor blootstelling aan verwering zijn typisch polyester gebaseerde materialen zoals triglycidylisocyanuraat of TGIC, maar epoxypoedercoatings worden ook veel gebruikt op begraven pijp (bijvoorbeeld leidingen voor gas-en oliedistributie). Poedercoatings bieden uitstekende hechting, hoge slijtvastheid, lage VOS-emissies en weinig materiaalverlies., Polyester poeders bieden ook uitstekende verweringseigenschappen (kleur-en glansretentie). Een punt van zorg bij het gebruik van poedercoatings over galvaniseren is de mogelijkheid van ontgassing tijdens het filmvormings-en uithardingsproces, waardoor gaatjes in het afgewerkte coatingoppervlak ontstaan. Dit kan worden geminimaliseerd door het gegalvaniseerde onderdeel voor te bakken voordat het poedercoat wordt.van Eijnsbergen, J. F., “Duplex Systems,” Elsevier 1994, New York, NY, PP. 7-8
