G90-jauhemaalauksen valmistelu

G90 on erityinen sinkin pinnoitepaino, joka syntyy nopeassa, jatkuvassa kuumasinkityksessä. Kun sinkitty teräs tulee ulos menetelmän viimeisestä vaiheesta, siinä on vielä lämpöä ja sinkkipinnoitusreaktio jatkuu niin kauan, kun teräs on kuumaa. Sinkityn materiaalin voi jäähdyttää passivoimalla ilmalla, vedellä tai kromilla. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi suositellaan vahvasti, että passivointia vedellä tai kromilla vältetään silloin, kun sinkitty teräs aiotaan pinnoittaa orgaanisella jauhemaalilla.

Passivointi voi aiheuttaa haasteita tartunnalle ja lisätä kaasun jäämistä sinkkikerrokseen. Passivoitua tai karkaistua G90-terästä tulisi käsitellä paljon aggressiivisemmin ja huolellisemmin kuin tavallista kuumasinkittyä terästä.

Pinnan valmistelu

Pinnan valmistelu on onnistumisen kannalta hyvin tärkeää kaikilla alustoilla. Pinnan tulee olla puhdas ja kemiallisesti yhteensopiva pinnoitteen kanssa. Alustan erityiset olosuhteet sanelevat valmisteluprosessin vaiheet. Sinkitylle pinnalle kehittyvä oksidikerros ei ole hyvä pinta orgaanisen pinnoitteen sidostumiselle. Siitä tulee poistaa mahdollisimman suuri osa poistamatta kuitenkaan koko sinkkikerrosta.

Pyyhkäisysuihkupuhdistus tai suihkupuhdistus

Pyyhkäisysuihkupuhdistusta käytetään usein sinkityn pinnan valmisteluun ennen pinnoittamista. Sinkityssä kerroksessa on satunnaisia kerrostumia tai reagoimatonta sinkkiä ja muita aineksia, erityisesti pinnoitteen raerajojen vierustalla. Kevyt pyyhkäisysuihkupuhdistus poistaa metallioksidit, joita on muodostunut pinnalle, ja avaa pinnan ontelot, joihin on voinut jäädä ilmaa. Pyyhkäisysuihkupuhdistus myös parantaa teräksen pintaprofiilia ja auttaa muodostamaan hyvän mekaanisen sidoksen sinkityn teräksen ja jauhemaalin välille. Alumiini-magnesiumsilikaatti 200–500 mikrometrin raekoolla on paras puhallusaine. Suutinta pidetään 45 asteen kulmassa, ja pintaa puhalletaan vain sen verran, että kiiltävät hiput ja irtohiukkaset saadaan poistettua pinnalta. Pyyhkäisysuihkupuhdistus tehostaa merkittävästi tartuntaa ja jauheen lopullista suorituskykyä sinkityllä pinnalla sekä auttaa rajoittamaan kaasun muodostumisesta seuraavien huokosreikien todennäköisyyttä.

Pyyhkäisysuihkupuhdistus on ensimmäinen tärkeä vaihe sinkityn teräksen jauhemaalauksessa. Se auttaa poistamaan kromikerroksen ja osan sinkityksen aikana muodostuneista kaasuista sekä karhentaa pintaa paremman tartunnan takaamiseksi.

Suihkupuhdistus: SSPC-SP7 (SSI-Sa1) tai NACE #4 -määritelmä

Menetelmä, jossa kaikki öljy, rasva, lika, ruostehilse, irtonainen valssihilse, irtonainen ruoste ja irtonainen maali tai pinnoitteet poistetaan täysin. Tiukasti kiinni oleva valssihilse, ruoste, maali ja pinnoitteet saavat jäädä. Kaikki valssihilse ja ruoste tulee kuitenkin altistaa hankaavalle puhdistukselle siinä määrin, että näkyville saadaan useita laikkuja alla olevaa metallia kohtuullisen tasaisesti jaettuna koko pinnalle.

Määritelmässä on kaksi keskeistä viittausta, jotka ovat ensisijaisen tärkeitä:

1.      Kaikki irtonainen aines täytyy poistaa

2.      Pinta tulee poistaa, jotta ulkokerroksen alta paljastuu yhtenäinen metallikerros

• Suutinpaine: 0,28 MPa
• Hankausaste: hienosta keskikarkeaan
• Hankausaine: puhdas alumiinioksidi, saksanpähkinän kuori tai granaatti
• Suuttimen etäisyys pinnasta: 400–500 mm
• Suutin: vähintään 10 mm halkaisija, venturisuutin
• Puhalluskulma pintaan nähden: 45 astetta.

Puhalluksen tarkoitus on poistaa pinnalta mahdolliset oksidikalvot ja epäpuhtaudet. Sitä EI ole tarkoitettu luomaan samanlaista profiilia, joka vaaditaan pinnoittamattomalta teräkseltä. Suhteellisen pehmeän sinkin suihkupuhdistus tuottaa automaattisesti laadukkaan profiilin antamalla puhtaalle pinnalle satiinisen ulkoasun. Kokemattomien tekijöiden kohdalla tulee ennen puhdistusta ja sen jälkeen arvioida testiosio mittaamalla pinnoitteen paksuus hyväksytyllä magneettisella paksuusmittarilla. Enintään 5–10 mikrometrin vähennys sinkityn pinnoitteen paksuudessa osoittaa hyväksyttävää tekniikkaa. Yli 10 mikrometrin poisto pinnoitteesta osoittaa, ettei tekniikkaa voida hyväksyä.

Kaasun muodostuminen

Sinkityn teräksen pinnalle jäävät sinkki- tai muut metallioksidit voivat sisältää ilmaa tai kosteutta. Kun pinnoitettu kappale lämmitetään jauheen kovettamiseksi, oksidit saattavat vapauttaa vesihöyryä tai ilmaa, jotka voivat laajentua, tunkeutua jauhemaalipinnoitteeseen ja aiheuttaa rakkuloita tai onteloita. Pinnoitteen kraattereita ei välttämättä voida hyväksyä ulkonäkösyistä, ja ne voivat nopeuttaa korroosion ilmenemistä.

Esilämmitys

Esilämmitys uunissa voi vähentää sinkityssä pinnoitteessa tapahtuvan kaasun muodostumisen todennäköisyyttä. Se auttaa poistamaan suuren määrän pinnoitteeseen jäänyttä ilmaa ja kosteutta. Esilämmitykseen käytettävää uunia tulisi käyttää kovetuslämpötilaa korkeammassa lämmössä; yleensä lämpötila on 10 °C korkeampi kuin kovetusuunissa. Aikaa tulee käyttää sen verran, että kappale lämpiää uunille asetettuun lämpötilaan asti ja pitää saman lämmön vähintään suunnitellun kovetusprosessin pituisen ajan.

Jauhemaalaus

Sen jälkeen, kun kappaleet on altistettu esilämmitysprosessiin, ne tulee viilentää lähes ympäristöään vastaavaan lämpötilaan ennen pinnoittamista. Kaasun muodostumisen sietävä pohjamaalikerros tulee levittää 0,05–0,07 mm paksuisesti. Tämä kerros tulee kovettaa osittain (yleensä noin 40–50 % tai täysi kovetusprosessi). Kappale tulee poistaa uunista ja antaa jäähtyä hetken, ennen kuin pintakerros levitetään. Kun pintakerros on levitetty, kappaleet tulee siirtää takaisin uuniin ja kovettaa täysin.

Kovettaminen

Kovetusuunin lämpötila tulee pitää mahdollisimman matalana, jotta estetään vielä paremmin kaasun muodostumisen todennäköisyys. Parhaat tulokset saavutetaan matalilla lämpötiloilla ja pitkillä käsittelyajoilla, ei korkeilla lämpötiloilla ja lyhyillä käsittelyajoilla. Sen lisäksi, että matalat lämpötilat rajoittavat kaasunmuodostusta, pidemmät kovetusajat saattavat johtaa jo muodostuneiden kraatterien sulkeutumiseen.

Rodger Talbert