Progresivní a netradiční technologie povrchových úprav se představily v Brně

Již 8. mezinárodní odborný seminář o povrchových úpravách se v těchto dnech konal v Brně. Povrchové úpravy plní stále rostoucí požadavky strojírenství na potřebné ochrany materiálů a nových vlastností povrchů. Vznikají stále nové metody a technologie povrchových úprav. Hlavním tématem semináře byla efektivita výrobních technologií cestou úspor energií, ekologické aspekty a kontrola kvality postupů a produktů měřením i zkoušením. PŘEDUPRAVA BEZ FOSFORU Fosfor je důležitým biogenním prvkem, který je součástí každé organické hmoty. Průmyslové využití sloučenin fosforu je rovněž široké. Nejvýznamnější aplikací jsou průmyslová hnojiva, změkčovače vody v detergentech, legovací přísady, potravinářská aditiva a povrchové úpravy kovů. Voda kontaminovaná fosforem je značným problémem, narušuje biologickou rovnováhu. Při nadbytku fosforu dochází k masivnímu nárůstu sinic a řas, pro které je fosfor živinou. Tendencí je proto omezit vypouštění sloučenin fosforu do životního prostředí. Nejvyšší přípustná koncentrace celkového fosforu v odpadních vodách z provozů povrchových úprav je 3 mg/l. Tato norma patří mezi nejpřísnější v EU. Společnost Atotech CZ přichází s naprostou eliminací použití sloučenin fosforu při lakování. Nejnovějšími technologiemi pro přípravu povrchu před lakováním jsou UniPrep a Interlox, nahrazující tradiční železnaté a zinečnaté fosfátování. Odstraňují nežádoucí usazeniny a kaly. Odmašťovací lázně z produktové řady Uni- Prep využívají vysoce emulgující povrchové aktivní látky pro odstraňování veškerých olejů a nečistot. Lázně se používají při teplotách kolem 40 °C a vynikají dlouhou životností. Ta se dá ještě prodloužit díky použití biotechnologie. Některé odmašťovací lázně Atotechu jsou v provozu bez výměny několik let. Lázně neobsahují silné komplexanty ani akrylfenolové povrchově aktivní látky, což umožňuje některé lázně vypustit už po naředění do běžné kanalizace. Bezfosfátové pasivační lázně UniPrep AP 100 nahrazují železnaté fosfátování a vytváří na povrchu základního materiálu tenkou vrstvu organického polymeru v síle několika nanometrů. Ta zajistí srovnatelnou nebo i lepší korozní ochranu a přilnavost laku jako železnatý fosfát. Aplikuje se postřikem nebo ponorem při teplotě 20 °C a nevyžaduje následný oplach. Technologii lze použít na všechny základní materiály včetně hliníku. Přísada je vysoce koncentrovaná. Při vyšších nárocích na předúpravu nebo při zpracování většího množství hliníku je vhodnější použití pasivační technologie Interlox 5705. Jde o bezchromovou zirkonovou pasivaci použitelnou na všechny kovové základní materiály včetně hliníku. Od technologie UniPrep AP 100 se liší tím, že na povrchu základního materiálu vytváří konverzní vrstvu oxidu zirkoničitého. Tato vrstva je vysoce korozně odolná a díky své kyslíkaté struktuře výrazně zvyšuje adhezi laku na základní materiál. Protikorozní vlastnosti Interloxu 5705 se blíží nebo dosahují kvalit zinečnatého fosfátování, ovšem za daleko příznivějších a jednodušších provozních podmínek. Technologie je provozována za teplot od 15 °C, nevytváří žádné usazeniny a je mimořádně snadno použitelná ve všech linkách s alespoň čtyřmi vanami nebo postřiky. Technologie UniPrep AP 100 a Interlox 5705 lze i zkombinovat a dosáhnout tím i výbornou odolnost proti rychlé korozi. TERMALNI ČIŠTĚNI TECHNOLOGII FLUIDNIHO LOŽE Neustálý růst ceny kovů a rostoucí požadavky po vyšší kvalitě jsou důvodem odstraňování barev a laků z nářadí a součástí. Trendem je přesun od chemického čištění k termálnímu. Alternativní technologie jako je čištění otryskáváním suchým ledem nebo ultrazvukem se používají ve speciálních průmyslových oblastech. Termální čištění probíhá buď v pyrolytické („vypalovací“) peci nebo metodou tzv. fluidního lože. Obě metody mají specifické výhody a nevýhody. V pyrolytické peci je nátěr termicky rozložen v prostředí s nízkou koncentrací kyslíku. Čisticí cyklus trvá obvykle 6 až 12 h. Pyrolytické pece jsou vhodné k odstraňování nízkoobjemových nátěrů nebo na robustní kovové součásti. Díky nízkým investičním nákladům a díky jednoduchosti je tato technika rozšířená. Oproti tomu je metoda fluidního lože velmi rychlý proces (30 – 60 minut) vhodný pro velkoobjemové čištění. Díky rovnoměrnému teplotnímu profilu písku mohou být touto metodou čištěny také křehké součásti. Jemné mechanické působení písku navíc poskytuje skvělé čisticí výsledky. Proces je energeticky velmi účinný. V Evropě, USA a Asii je nainstalováno více než 500 jednotek fluidního lože. Negativní stránkou jsou poměrně vysoké investiční náklady. Proto je tato technologie využívána většinou tam, kde je potřeba očistit velké množství křehkých a vysoce ceněných součástí. Metoda fluidního lože je ekologičtější alternativou pro odlakování v porovnání s odlakováním chemickým. Nádrž s předehřátým, kalibrovaným pískem je přivedena do „bublajícího“stavu vháněním vzduchu a plynu tryskami na dně reaktoru. Kovové části jsou v procesním koši ponořeny do písku. Ponořením jsou zahřáté rychle a rovnoměrně na provozní teplotu. Očistit lze i tvarově složité části bez rizika deformace. Nátěr je zplynován v atmosféře s řízeným množstvím kyslíku a rychle se rozloží za pomoci jemného tření písku. Bezpečně může být odstraněna během hodiny i centimetrová vrstva nátěru. Vypuštěné plyny jsou vyvedeny do spalovací komory, kde dohoří. Pak jsou pevné částice separovány ve vysokoteplotním filtru. Teplo se může stát zdrojem energie pro další proces. Proces je konstruován na nepřetržitý provoz a je využíván také v plastikářském a gumárenském průmyslu. Na průmyslové čištění kovových a plastových částí se specializuje společnost Enviore sídlící v Belgii, která provozuje v ČR dvě pobočky - v Brně a v Ostravě. Enviore vyvíjí a vymýšlí většinu svých vlastních procesů a nabízí řešení „na míru“. Umožňuje zákazníkům přístup k nejnovějším technologickým výsledkům vývoje a lepší kvalitu za nižší cenu. Nabízí také čisticí procesy přímo u zákazníka. NANOTECHNOLOGIE V NATĚROVYCH HMOTACH Systém Akrylmetal obsahuje dvě výrobkové řady – konvenční a ředitelnou vodou a patří k tradičním výrobkům SYNPO Pardubice. Uplatňují se v oblasti kvalitního průmyslového lakování i u motorových vozidel. Polyuretany na bázi akrylátů propůjčují svými vlastnostmi upravenému povrchu vynikající vlastnosti jako je vysoká tvrdost, lesk, flexibilita, odolnost proti poškrábání a pohonným hmotám i proti poškození odletujícími kamínky apod. Při extrémních požadavcích na tyto vlastnosti jsou nasazovány polyuretany s obsahem nanočástic na bázi korundu, oxidu křemíku, oxidu zirkonu apod. Pro výrobu takových laků se používají speciální formulační komponenty, obsahující až 20 % anorganických pojiv o velikosti částic s rozměrem molekuly. Pro systém Akrylmetal je používáno plnivo s obsahem křemíku. Pojivo se připravuje speciálním postupem. V prvním kroku hydratuje oxid křemičitý, na který se ve druhém kroku pomocí polykondenzační reakce za vysokého tlaku roubují polymerní řetězce (akrylátové). Přesto, že výsledné laky obsahují až 13 % plniv, jsou zcela transparentní a bez zákalu. Použitím těchto formulačních surovin dosáhneme u polyuretanů na bázi akrylátů vysoké povrchové tvrdosti nátěru při zachování vysoké elasticity. Nanolaky Akrylmetal se tedy vyznačují vysokou odolností proti poškrábání, otěru i proti úderu kameny (dynamickému namáhání). Velký význam nabývají tyto materiály v kombinaci s plasty. Zde při vysoké tvrdosti nátěru tento nesnižuje rázovou houževnatost plastu. Další významnou vlastností je zvýšená odolnost proti UV záření bez použití drahých UV stabilizátorů. POVLAKOMĚR POSITECTOR NOVE GENERACE Nová generace přístroje PosiTector nabízí ve variantách 6000, DPM a SPG nejmodernější měřicí, ovládací a komunikační technologie, umožňující přesné a rychlé měření, podpořené bezpečným ukládáním naměřených hodnot a jejich pohodlným a jednoduchým zpracováním. Nejvýraznější změny doznalo zpracování naměřených hodnot, jejich ukládání, vytváření podrobných protokolů a sdílení získaných výsledků internetem. Všechny snímače předchozí verze přístroje jsou s novým tělesem přístroje kompatibilní. Přístroj je vhodný i do těžkých pracovních podmínek. Vyniká vysokou přesností, vestavěná teplotní kompenzace zajišťuje dlouhodobou přesnost měření při proměnných klimatických podmínkách. V režimu s vysokým rozlišením se naměřené hodnoty zobrazují až na desetinu mikrometru. Standardní model přístroje PosiTector je vybavený monochromatickým displejem a základní pamětí pro 250 naměřených hodnot. V pokročilém provedení má přístroj navíc vysoce kontrastní barevný displej, který umožňuje také inverzní zobrazení. Paměť pojme 100 000 měření, která lze rozdělit do 1000 souborů. Nabízí také nápovědu přímo na displeji a navíc i zobrazování grafů, obrázků a poznámek. Data mohou být k dalšímu zpracování přenášena přes USB rozhraní nebo bezdrátově technologií Bluetooth. Pro přenos dat lze využít osvědčený program PosiSoft, pro přenos a zpracování dat pomocí internetu se používá internetová aplikace PosiTector.net. PosiTector 6000 používá 21 typů snímačů. K dispozici jsou kompaktní snímače umožňující měření jednou rukou. Všechny snímače mají měřicí rozsah do 1500 ?m. Pro měření tenkých vrstev na malých plochách jsou vhodné mikrosnímače. Silné povlakové vrstvy změří širokorozsahové snímače, které jsou v kompaktním provedení do tloušťky 6 mm a v provedení s kabelem až do 13 mm. PosiTector DPM měří relativní vlhkost, teplotu vzduchu a teplotu povrchu, určí teplotu rosného bodu, vypočte rozdíl teplot povrchu a rosného bodu a stanoví teplotu mokrého teploměru. K dispozici je i snímač s magnetickým upnutím. Kompaktní snímač SPG umožní po připojení k přístroji PosiTector měřit profil povrchu. K tomu slouží hrot z karbidu wolframu o úhlu 60° a poloměru 50 ?m. Všechny přístroje vyrobili v USA. MĚŘI TLOUŠŤKY LASEROVOU TECHNIKOU Měřiče vzdálenosti řady ODS jsou optické přístroje měřící na základě triangulačního principu. Tato technika umožňuje dosáhnout nejvyšší přesnosti v ?m rozsahu. Přístroje se používají k bezdotykovému měření vzdálenosti a tloušťky materiálu. Senzor vysílá na objekt viditelný bod. Relativní pozice tohoto bodu je snímána CCD kamerou s vysokým rozlišením. Z pozice tohoto bodu podél linie CCD kamery je vypočtena vzdálenost objektu. Přístroje řady Red-Line dovolují měřit s přesností do 10 ?m v závislosti na měřicím rozsahu. Dosah v běžných podmínkách je max. 4000 mm. Senzory jsou vybaveny automatickou regulací světelné intenzity a tím dosahují vynikajících měřicích vlastností. ODS senzory tvoří kompaktní jednotku. Optické a elektronické prvky jsou uzavřeny v ocelovém pouzdru. Neobsahují žádné pohyblivé části a jsou předurčeny pro práci ve ztížených podmínkách těžkého průmyslu. Přístroje vedlejší řady ODS Black-Line nabízí menší měřicí rozsah při stejné přesnosti. Kompletní přístroje řady ODS jsou nasazeny tam, kde je požadována přesnost měření lepší než 1 mm, např. při měření tloušťky nebo při kontrolách kvality. Aplikace: měření délek, zaměřování, kontrola kvality navíjení, měření výšky hladiny, měření pozice žhavých objektů, měření a regulace průvěsů apod. Výhody: rozsah a dosah měření, přesnost a rychlost měření, synchronizované měření, digitální a analogové rozhraní, robustnost a krytí IP 65, jednoduchá instalace, clona intenzity světla, filtr středních hodnot a univerzálnost. Existuje devět typů ODS lišících se měřicím rozsahem, střední vzdáleností, rozlišením, opakovatelností a velikostí laserového bodu. Výrobcem je spolu s řadou dalších laserových přístrojů společnost RMT, Paskov. /an/