Активация (до нанесения цинкового фосфата)

Для осуществления цинкового фосфатирования поверхность металла активируется присадкой в ванне с очищающим раствором или при промывке кондиционерами до нанесения цинкового фосфата. Кондиционеры – это умеренные щелочные суспензии специальных активных солей титана, которые связываются с поверхностью стали,  цинка и алюминия. Кондиционер образует сеть однородных акцепторных мест, где могут осаждаться кристаллы цинка.  Это позволит увеличить количество кристаллов цинкового фосфата, уменьшить размер этих кристаллов и в общем улучшить качество цинкового фосфатного  покрытия. Небольшой размер кристаллов будет больше однороден и снизит вес, способствуя, тем самым, адгезии, контролю стоимости фосфатирования и образованию меньшего объема отстоя.

Размер кристаллов фосфатного покрытия оказывает влияние на связывающие свойства краски и устойчивость к коррозии. Структура, состоящая из крупных кристаллов, является более пористой, имеет более низкую устойчивость к коррозии, и требует большего количества краски, чтобы получить полное пленочное покрытие. Мелкозернистое, плотное, однородное покрытие обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики. Кондиционер при мойке, которая предшествует стадии фосфатирования, может способствовать развитию подобного мелкозернистого фосфатного покрытия.

Добавление окислителей, например, нитрата, хлората или нитрита, контролирует  темп образования пленки. Соотношение различных компонентов может контролировать вес покрытия и размер фосфатных кристаллов. Фтористые соединения добавляются, если необходимо обрабатывать алюминий.

Реакции, проходящие на обрабатываемой поверхности в ходе фосфатирования, включают:

1)  Травление металла  и окисление водорода до водного состояния.

2)  Повышение значений pH на поверхности раздела металл/раствор фосфата.

3)  Перенасыщение пленки при нанесении веществ, образующих покрытие.

4)  Зарождение центров кристаллизации на металле.

5)  Рост фосфатного покрытия.

6)Окисление и осаждение железа в виде отстоя.

Состав раствора в ванне, температура, время выдержки в растворе и предыдущий  процесс очистки воздействуют на состав фосфата и фазу кристаллообразования.

Цинковые и поликристаллические фосфатные растворы действительно требуют более пристального внимания для обеспечения последовательных высококачественных результатов.  Добавление цинкового фосфата и нитритного ускорителя в ванну для поддержания требуемой концентрации должно выполняться посредством насосов  автоматической подачи для того, чтобы гарантировать высокое качество и свести к минимуму расход химических веществ. Неверная концентрация этих материалов, которая может образоваться при насыпании объемных добавок, приведет к образованию покрытия, которое окажется мягким и слишком тяжелым. Помимо этого образуется обильный отстой. Если материалов слишком мало, то покрытие будет грубым и пятнистым, что приведет к неполной адгезии и снижению устойчивости к коррозии.

Как и в других процессах предварительной обработки, температура, длительность и концентрация (общая кислотность, свободная кислота, ускоритель и фтористое соединение) оказывают воздействие на конечный результат.

Цинковый фосфат является предпочтительным для нанесения конверсионного покрытия, которое широко используется в автомобильной промышленности благодаря великолепной коррозиеустойчивости. Покрытие плотно соединяется с металлом  вследствие ионной связи,  а пористая кристаллическая структура обеспечивает обширную поверхность для прилипания краски, Даже если поверхность краски поцарапана, неорганическое покрытие предохраняет от «ползучей» коррозии.

Цинковый фосфатный раствор непрерывно образует отстой из-за окисления растворимого железа до нерастворимого состояния, которое осаждается. Система удаления отстоя должна использоваться для постоянного удаление этого отстоя.

На стадии промывки, следующей за фосфатизацией, используется водопроводная  вода с температурой окружающей среды. Соли фосфата более растворимы в холодной воде. Объем перелива быть достаточным, чтобы вода промывки была чистой и достаточно прохладной.