jÁrmŰkorrÓziÓvÉdelem · nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy...

29
BME JÁRMŰGYÁRTÁS ÉS _JAVÍTÁS TANSZÉK, H-1111 BUDAPEST, BERTALAN L. U. 2. Z. 608. BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM KÖZLEKEDÉSMÉRNÖKI KAR Járműgyártás és -javítás Tanszék Dr. Lábody Imre JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM Budapest, 2010

Upload: others

Post on 27-Dec-2019

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

BME JÁRMŰGYÁRTÁS ÉS _JAVÍTÁS TANSZÉK, H-1111 BUDAPEST, BERTALAN L. U. 2. Z. 608.

BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM KÖZLEKEDÉSMÉRNÖKI KAR

Járműgyártás és -javítás Tanszék

Dr. Lábody Imre

JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM

Budapest, 2010

Page 2: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

1

1. KORRÓZIÓVÉDELEM

A járművek, fémszerkezetek korrózióvédelme többmódszerrel megoldható. A védelem szempontjából jelentős a korrózióálló konstrukció kialakítása. A tervezés során figyelembe kell venni a jármű ill. berendezés tervezett feladatát, üzemelési körülményeit, működésének makro- és mikroklímatikus viszonyait, a szerkezet működéséhez szükséges kenőanyagok és egyéb segédanyagok tulajdonságait, a szerkezet tervezett élettartamát és becsült felújítási ciklusait. Bizonyos esetekben megoldás a megfelelő szerkezeti anyag megválasztása. A leggyakoribb védelmet a különféle bevonatok jelentik.

1.1. Korrózió védelmi szempontoknak megfelelő konstrukció megoldásai:

Szerkezeti anyagok megválasztása, szempontok:

a tervezett szerkezet funkciója

a szerkezet tervezett élettartama

a szerkezet működésének makro- és mikroklimatikus viszonyai

a szerkezet működéséhez szükséges kenőanyagok ill

egyéb segédanyagok tulajdonságai

a szerkezet becsült felújítási ciklusainak ismerete stb.

Megfelelő és elegendő kifolyónyílás a lecsapódott és bekerült nedvesség eltávolítására.

Átszellőzés (pl. gépkocsi ajtóba fűtéslevegő bevezetése).

Zárt szelvény helyett nyitott profilok alkalmazása.

Korrózióálló szerkezeti anyagok alkalmazása.

Stb.

1.2. Korrózióvédelem bevonatokkal:

Fémes bevonatokkal.

Termikus fémbevonatok

Fémbevonás gázközegben

Fémbevonás szilárd közegben

Fémbevonás folyékony közegben

Termomechanikus fémbevonatokkal (fémszórás)

Fémbevonatok előállítása kémiai eljárással

Ioncserével

Kontakteljárással

Redukcióval

Fémbevonatok előállítása elektrokémiai eljárással (galvanizálás)

Nem fémes bevonatokkal

Műanyag bevonatok

Festékbevonatok

Inhibitoros védelem

Katódos védelem

Page 3: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

2

1.3. A korrózió fogalma, folyamata

A korrózió azon folyamatok összessége, amelyek hatására a szerkezeti anyagok eredeti céljukra alkalmatlanná válnak. Fémek esetében: A korrózió önként végbemenő folyamat, amelyet a fém energia-állapota határoz meg.

1. ábra. A vas energiaállapot függvénye

Eo az Fe2O3 energia szintje; Ek a folyékony vas energiaszintje; EFe a vas energiaszintje

2Fe2O3 4Fe + 3CO2

4Fe 2Fe2O3

A korrózió megjelenési formái:

Egyenletes korrózió: az egész fémfelület egyenletesen korrodál Foltos korrózió: a korróziós folyamat nagyobb foltokra korlátozódik. Lyukkorrózió (pitting korrózió): lyukak keletkeznek, amelyeknek átmérője kisebb, mint a mélységük. Kristályközi korrózió: a korrózió kristályhatárok mentén megy végbe. Transkristallin korrózió: a fémkristályokon áthaladó korrózió Szelektív korrózió: az ötvözet egyik alkotója oldódik ki (pl. elcinktelenedés).

Page 4: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

3

egyenletes korrózió

lyukkorrózió

kristályközi korrózió

feszültség korrózió

szelektív korrózió

2. ábra. Korrózió megjelenési formák

A korrózió sebessége: .A korrózió sebességét a képződő termék szerkezete, tapadása szabja meg. Az elektrokémiai korrózió. Környezetünk hőmérsékletén a korróziós folyamatok túlnyomó többsége elektrokémiai folyamat. Példa a réz-cink (Daniel elem). Az elektród-folyamatok: Zn 2Zn

++ + 2e

Cu++

+ 2e Cu

3. ábra. A rézionok kicementálódása a cink felületre

A korróziós folyamatokban az elektronfelvétellel járó folyamat a katódos, az elektronleadással (fémoldódás) járó az anódos folyamat A korróziós folyamatok feltétele: vezető közeg, potenciálkülönbség, oxigén.

Page 5: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

4

Akkor alakul ki korróziós elem, ha potenciálkülönbség lép fel két felületrész vagy két érintkező fém között. A két elektród között akkor mérhető megbízhatóan a potenciálkülönbség, ha egy állandó potenciálú elektród, un. referencia elektród potenciáljához hasonlítva mérjük az elektródpotenciálokat.

Összehasonlítható értékeket az un. standard elektródpotenciálok adnak. A fémek standard potenciálja egységnyi saját iont tartalmazó oldatba merülő fém potenciálja. A standard hidrogénelektród potenciálját vették 0-nak. Ehhez hasonlítva alakult ki a fémek elektródpotenciál sora., amelyből megállapítható, hogy két fém érintkezésekor melyik fém lesz az anód.

Elektródpotenciál-pH diagrammok.

A korróziós folyamatok létrejöttének lehetőségei a potenciál-pH diagrammokon (un. Purbaix diagrammok) ábrázolhatók.

Mivel a korróziós folyamatok vizes közegben mennek végbe, a víz stabilitási viszonyait is ábrázolni kel, mivel mind a katódos, mind az anódos folyamatokban szerepelnek a H+ és a OH- ionok (hidrogénfejlődés, ill. oldott oxigén redukciója). Az ábrán szereplő a és b egyenes között gázfejlődés nem lehetséges, ez a víz stabilitási tartománya

A potenciál-pH görbéken három fajta zóna létezik:

immunitás

korróziós

passzivitás.

4. ábra. A vas potenciál – pH diagramja 5. ábra. A réz potenciál – pH diagramja

Page 6: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

5

Korróziós folyamatok kinetikája.

Az eddigi megállapítások egyensúlyi állapotokra vonatkoznak. Működő korróziós elemeknél

az elektródokon az egyensúlyi állapot megváltozik és az egyensúlyi helyzethez képest új

potenciál alakul ki. A két potenciál közötti különbséget nevezik túlfeszültségnek

= a - n.lgi a és b a Tafel konstansok

Az elektród/elektrolit határfelületen végbemenő folyamatok több lépésben mennek végbe:

1. elektronkicserélődés (átlépési folyamat)

2. a reagáló anyagok felületre jutása, ill. a korróziós termékek

eltávozása

Polarizációs görbe.

7. ábra. Az anódos és katódos részáramsűrűségek, valamint az elektród

bruttó pH-s görbéje.

Page 7: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

6

Page 8: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

7

2. KORRÓZIÓVÉDELEM FESTÉKBEVONATOKKAL

Feladata:

a termék védelme a korrózió ellen,

a tetszetős külső,

a higéniai követelmények kielégítése

A festék bevonati rendszer felépítése:

felület-előkészítés

felület-előkezelés,

alapozó réteg,

közbenső réteg,

fedőréteg.

2.1. Felületelőkésítés, oxidmentesítés.

Mechanikai oxidmentesítés.

Drótkefézés (kézi, gépi)

Csiszolás

Lángsugaras tisztítás

Szemcseszórás

Kémiai oxidmentesítés.

Savas pácolás

Lúgos pácolás

Pácolás gázfázisban

Zsírtalanítás

Durva zsírtalanítás

Finom zsírtalanítás

Oldószeres zsírtalanítás

Lúgos zsírtalanítás

Emulziós zsírtalanítás

Szuszpenziós zsírtalanítás

Zsírtalanítás hőkezeléssel

Zsírtalanító eljárások

Lemosás, letörlés, áttörlés

Bemerítéses eljárások

Szórásos eljárások

Mosó-szóró eljárások

Gőzfázisú eljárások

Folyadék és gőzfázisban működő eljárások

Ultrahangos zsírtalanítás

Elektrolitikus zsírtalanítás

Page 9: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

8

2.1.1. Oldószeres tisztítás

Oldószeres tisztításra korábban ásványolaj lepárlási termékeket – benzin, petróleum, gázolaj – használtak. Jó zsíroldó képességük ellenére üzemszerű alkalmazásukat egészségvédelmi, tűvédelmi és környezetvédelmi előírások miatt korlátozzák. Helyettesítő anyagként a vízbázisú tisztítószerek elterjedése várható.

A szénhidrogének helyet- nagyüzemi javításkor - klórtartalmú vegyületeket használnak. A klórozott szénhidrogének használatakor ugyanis elmaradnak az oldószeres tisztításkor ismert káros hatások.

Ilyen szerves oldószer a triklór-etilén. Három féle triklór-etilénes mosóberendezést különböztetünk meg:

Gőzfázisú mosóberendezés

Folyadékmosó berendezés

Gőzzel és folyadékkal mosó berendezést.

A gőzfázisú berendezésben a tisztítandó alkatrészeket csak a gőz hatásának tesszük ki. Ilyenkor az alkatrészen a triklór gőze kondenzálódik és a felületen végig csorogva magával viszi a feloldott szennyeződéseket. A kondenzálódás csak addig tart, amíg az alkatrész el nem éri a trigőz hőmérsékletét. A 8. ábra gőzfázisú triklór-etilénes berendezést ábrázol. Az alkatrészeket drótkosárba helyezve függesztjük a mosófolyadék fölé.

8. ábra. Levegőhűtéses, gőzfázisban működő UDDEHOLM zsírtalanító berendezés.

1) fűtés; 2) szóró öblítés; 3) hűtés; 4) alkalizátor; 5) öblítőrendszer; 6) kondenzátum

csatorna; 7) peremelszívó; 8) gőzszint; 9) ventilátor csatlakozás.

A 9. ábrán kétlépcsős folyadék zsírtalanító berendezés látható.

Page 10: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

9

9. ábra. Kétlépcsős folyadék-zsírtalanító berendezés.

1) első forrási zóna; 2) második forrási zóna; 3) fűtés 4) ventillátor csatlakozás; 5) gőzszint;

6) hűtés; 7) vízleválasztó (alkalizátor); 8) kondenzátum csatorna; 9) desztillátor; 10) túlfolyó.

2.1.2. Tisztítás, oxidmentesítés szemcseszórással

Szemcseszóráskor a munkadarab felületére érdes, szemcsés anyagokat röpítünk. A lehetséges szóróanyagok:

fémes anyagok - vas és acél, nemvas fém

nemfémes anyagok - természetes és szintetikus ásványi anyagok, szintetikus nem ásványi (műanyag gömb), növényi eredetű (pl. csonthéjas gyümölcsmag dara), állati eredetű (bőrvagdalék) anyagok.

A szemcse kinetikai energiáját sűrített levegős fúvatással (száraz), folyadéksugárral (nedves) vagy centrifugális erővel biztosítják.

A 10. ábrán egy száraz szemcsefúvó gép elvi vázlatát tartalmazza.

10. ábra. Száraz szemcsefúvó gép

fő részei.

1) levegőszolgáltató egység;

2) adagolószelep;

3) szórópisztoly;

4) szórófülke;

5) levegőelszívó;

6) osztályozó-leválasztó;

7) szemcsetárolű;

8) porleválasztó.

Page 11: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

10

Sűrített levegős fúvatáskor a koptatóanyag a levegő nyomó vagy szívó hatására juthat a szórócsőbe. Eszerint megkülönböztetünk szívó (injektoros) vagy nyomórendszerű (túlnyomásos) berendezéseket. A 11. ábra szívó-adagoló, szekrényes tisztítóberendezést ábrázol A berendezés zárt szekrényébe kell elhelyezni az alkatrészt, amelyre a kézzel irányítható szórópisztoly (2) röpíti a koptató anyagot. a sűrített levegő csapjának (6) kinyitásakor a nagysebességű légáram a szórópisztolyban (2) nyomáscsökkenést hoz létre és felszívja a koptatóanyagot, és a munkadarabra lövi. A felhasznált szóróanyag visszajut a berendezés tartályába. A munkatértől a tartályt rács választja el, így a szemcsék folyamatosan visszahullnak a tartályba.

11. ábra. Szívó-adagoló rendszerű

szemcseszóró berendezés

1) beáramló levegő; 2) fúvópisztoly; 3)

levegőlefúvató; 4) lyukacsos vaslap; 5)

csatlakozó levegővezeték; 6) szabályozó-

szelep; 7) szelep; 8) adagolónyílás; 9) tartály;

10) szórásszabályzó; 11) porelszívó nyílás

12. ábra. Nyomórendszerű szemcseszóró

berendezés.

1) beáramló levegő; 2) fúvópisztoly; 3)

lyukacsos vaslap; 4) becsatlakozó

levegővezeték; 5) szelep; 6) szórásszabályzó;

7) gyüjtőtartályt záró szelep; 8) adagoló-

tartály; 9) állítható adagolónyílás; 10) szelep;

11) porelszívónyílás; 12) elszívócsatlakozó-

csonk; 13) szelep; 14) szelep; 15) szóró-

szemcsét vezető cső.

A 12. ábrán nyomórendszerű szekrényes kivitelű berendezés látható. A nyomórendszerű berendezés működésekor a sűrített levegő csapjának kinyitásakor a levegő a tartályba (8) is beáramlik és ott túlnyomást létesít, így a szemcse a nyomás és saját tömegénél fogva bekerül a szórócsőbe (16). A szórócsőbe bekerült szemcséket a levegőáram magával ragadja és a fúvókához (szórópisztoly) juttatja.

Page 12: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

11

3. FESTÉS

3.1 A festékekről általában.

A legtöbb ipari terméket festéssel tesznek eladhatóvá. A festés célja a védelem, és a termék esztétikájának, szépségének növelése. A festés és a festékek már az ókorban is ismertek voltak, fontosságuk az ipari forradalom óta nőtt meg. A festékek kezdetben természetes anyagokból készültek, a kémiai technológia fejlődésével a szintetikus festékek kerültek előtérbe.

A festékek fő összetevői:

kötőanyagok vagy filmképzők. Ezek biztosítják a festék fedőképességét.

pigmentek és töltőanyagok. Ezek adják a réteg testességét, színét, korrózióvédelmi tulajdonságát, stb.

adalékok. Céljuk a festék tartósságának növelése (antioxidánsok, fungucidek, stb.

oldószerek. Ezekkel állítható be a festék felhordhatósága.

A festékeket a kötőanyagok típusai szerint csoportosítjuk. A kötőanyagok általában valamilyen monomert tartalmaznak, amelyek egy un. gyorsító vagy edző hatására polimerizálódnak. Abban az esetben, ha a monomer a levegő, vagy annak páratartalma hatására polimerizálódik (kikeményedés) a festéket egy komponensűnek (1K), ha egyéb kémiai anyag hatására, akkor két(2K) vagy több komponensű festéknek nevezzük.

A fentiek alapján a főbb festéktípusok:

nitrocellulóz, illetve nitrokombinációs (gyors, 5-10 perces száradás)

alkidgyanta alapú

akrilgyanta alapú, illetve ezek kombinációja

epoxi gyanta alapú

poliészter gyanta alapú

bitumen illetve viasz bázisú

Az oldószer (hígító) típusa alapján három típus különböztethető meg:

oldószer bázisú

vizes bázisú

oldószer mentes festékek.

A vizes bázisú festékek között külön csoportot képeznek az elektroforetikus festésre alkalmas típusok, az oldószeres festékek közül pedig az elekrosztatikus szórásra alkalmasak.

A bitumen illetve viasz bázisú anyagokat alváz-, illetve üregvédelemre használják.

A pigmentek közül a korróziógátló pigmenteket az alapozó festékekben alkalmazzák.

A közbenső rétegek töltőanyagai általában ásványi őrlemények, esetleg erősítő anyagok (üvegszál, karbon, stb.).

A színező pigmentek a fedőzománcba kerülnek (színező pigment, fém-, illetve gyöngyház, stb.)

A speciális adalékokat a felhasználási célnak megfelelően bármelyik festékben alkalmazhatják.

Page 13: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

12

3.2. Felület-előkezelő anyagok és festékek

A felület-előkezelő anyagok nagyrészt foszfátbevonatokat képeznek.

A hidegfoszfátozó szerek, amelyek foszforsavat, inhibitorokat, gyorsítókat tartalmaznak, néhány mikrométer rétegvastagságú foszfátréteget képeznek. Ezek gyakran rozsda-átalakítást is végeznek. A pórusokban bizonyos mennyiségű szabad sav marad vissza, ami káros a festékrétegre. Ezeknél ajánlott a WASH-PRIMER-ezés. Egyik alkotója az inhibitor hatású pigmentet (cinkromát) tartalmazó műgyantaoldat, a másik a foszforsav alkoholos oldata.

Melegfoszfátozással (foszfátozó fürdőkben) érhető el a legjobb minőségű foszfátréteg. A foszfátréteg savmentesítése vizes öblítéssel lehetséges.

A kromátozás főleg színesfémeken terjedt el. Acélfelületen a foszfátréteg telítésére, utánkezelésére használják.

A foszfát rétegek nem alapozó bevonatok, korróziógátló hatásuk minimális, csak átmeneti védelmet biztosítanak, ezért 1...3 napon belül át kell festeni!

Alapozó festékek.

Az alapozó festékek nagy pigment tartalmúak, amelyek feladata a kapcsolat megteremtése a fémfelület és a bevonat-rendszer többi rétege között. Ez a réteg a korróziógátló!

Az alapozó festékek klasszikus tagja az ólommínium. Korszerű változatai is megjelentek. Ecsettel kell felhordani.

Korszerű anyagok a reaktív korróziógátló alapozók, amelyek korróziógátló pigmentje a cinktetroxikromát.

Kisebb igénybevételű helyre használható a pronet alapozó és az alumíniumoxid tartalmú alapozók.

A járműiparban terjednek a vizes diszperziós alapozók, amelyeket legtöbbször (gyártáskor) elektroforetikus úton visznek fel.

Közbenső festékek, tapaszok.

Az alapfém egyenlőtlenségeit tapaszokkal egyenlítik ki. A nagyobbakat késtapaszokkal, a kisebbeket szóró tapaszokkal. Feltétel: ne zsugorodjanak, ne repedezzenek, csiszolhatók és rugalmasak legyenek.

Az átvonó festékek a festékréteg testességét biztosítják. Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak.

Fedő festékek.

A közbenső és fedő festékek általában azonos alapúak különböző gyanta tartalommal. A fedő réteg kevesebb pigmentet és több filmképző anyagot tartalmaz. A fedő festékek kizárólag esztétikai célokat szolgálnak. Ezek adják a bevonat fényét vagy különleges effekt-hatásait, légköri igénybevételnek, ultraibolya sugárzásnak ellenállnak, nem krétásodnak, nem oxidálódnak. A fedő festékeket általában két rétegben alkalmazzák. Az első réteg tartalmazza a színező pigmenteket, valamint az effekteket biztosító anyagokat (alumíniumpigment, gyögyházpor, stb, a második réteg színtelen lakk, a kopásállóság biztosítására. Ezek tartalmazhatnak nano méretű gyémánt, vagy korund szemcséket, amelyek nem törik a fényt (méretük kisebb, mint a fény amplitudója), színtelenek és igen nagy a kopásállóságuk.

Page 14: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

13

A pórusszám csökkentésére a festéket több rétegben viszik fel.

A pórusszám beégetéssel is csökkenthető (alapozó és közbenső festékeknél

110...130 C).

Újabban UV fényre polimerizálódó lakkokat is alkalmaznak, ezek kötési ideje szobahőfokon néhány perc.

3.3. A NANOTECHNIKA BEÉPÜLÉSE A KORRÓZIÓVÉDELEMBE.

A nanotechnika megjelenése a korróziógátló anyagoknál is előnyös változásokat hozott. A nanotechnikával előállított anyagok egyre több területen jelennek meg, ezek hatásaival részletesebben kell foglalkozni.

A karbantartás és a javítástechnológia új kihívások elé néz. Ennek okozója pedig a nanotechnológia. A nanotechnológia az elmúlt években hatalmasat fejlődött, és ma már eddig elképzelhetetlen távlatokat nyitott meg a mindennapi élet szinte minden területén. Számunkra a gépgyártás, a festékgyártás, a kenéstechnika területén elért eredmények a legérdekesebbek, mert ezek hatása a karbantartásra még egyelőre csak kevéssé ismertek, de mielőbb fel kell készülni a nanotechcnikával készült anyagok kezelésére.

Mi lényegében a nanotechnológia?

Ma már minden felsőfokú tanintézetben foglalkoznak a nanotachnológiával, azonban véleményünk szerint a karbantartással foglalkozó szakemberek számára sem haszontalan, ha összefoglaljuk azokat az eljárásokat, amelyek segítségével speciális tulajdonságú gépelemeket, bevonatrendszereket lehet előállítani. Ezek ismeretében kijelölhetjük a karbantartási technológiák várható irányait.

Szélesebb ismeretek a nanoméretű részecskék tulajdonságaival kapcsolatban 2000-ben Gleiter munkássága révén váltak ismertté. Eszerint a <100nm-es vagy annál kisebb szemcseméretű anyagok tulajdonságai jelentősen eltérnek az azonos összetételű, de nagyobb szemcsékből álló anyagok tulajdonságaitól. A vizsgálatok általában a korábbiaknál kedvezőbb használati (mechanikai, mágnesen, korróziós stb) tulajdonságokra utaltak. Az anyagokat felépítő egységek méretének csökkentése a termékeket esetenként új funkciók (gyakran multifunkciók) betöltésére is alkalmassá teheti

A nanokristályos anyagokat sokféleképpen elő lehet állítani. A BAYATI a nanotechnika egyik fejlesztő bázisa Magyarországon. Az alábbi technológiákat alkalmazzák (1. táblázat).

Page 15: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

14

A bevonat rendszerekhez alkalmazható nanotechnológiák két nagy területre oszthatók:

1 a fém felületén kialakított nano-rétegek

2 a közegben (a festékben) alkalmazott nano részek A fém felületén kialakított rétegek a festék tapadására vannak jótékony hatással, ezzel egyidejűleg korróziógátló hatásuk is van. Ezek a rétegek lehetnek

természetes vagy hőkezeléssel előállított nanoszerkezetű felületi oxid rétegek

felületmódosító kémiai eljárással készült o önszerveződő rétegek o szol-gél eljárással készült rétegek, o Langmuir-Blodgett technikával készült rétegek

elektrokémiai bevonatok o pulzáló elektrokémiai leválasztás o nanopórusos anyagok előállítása o lézertechnikával előállított bevonatok

A nanotechnikával készült felületi rétegek jelentősen megnövelhetik pl. a csúszó, gördülő alkatrészek felületi tulajdonságait, amivel tovább növelhető a karbantartási ciklus. Kérdés, hogy ezek milyen hatással lesznek az alkatrészek áraira?

A nanotechnológiával készült felületi rétegeknél a mechanikai tulajdonságok javulása nem jár együtt a felület korrózióállóságának javulásával is. Ennek több oka van. A fizikai tulajdonságokat javító anyagok általában nem rendelkeznek

1. táblázat A nanokristályos anyagokat előállító technológiák csoportosítása a kiindulófázis halmazállapota szerint, a

keletkező anyag nanodimenzióinak feltüntetésével

Kiindulófázis Technológia A termék jellege*

Gáz-gőz Inert gázas kondenzáció

3 D

PVD: párologtatás és porlasztás

1 D

Plazmatechnológiák 3 D

CVD 3 D, 2 D

Kémiai reakciók 3 D

Folyadék Gyorshűtés 3 D

Elektrokémiai leválasztás

1 D, 3 D

Kémiai reakciók 3 D

Szilárd Mechanikai ôrlés 3 D

Devitrifikáció 3 D

Lézeres abláció 3D

Szikraforgácsolás 3 D

Csúszókoptatás 3 D *részecske, szemcse (3D), szál, tű (2D), vékonyréteg, film

(1D)

Page 16: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

15

korróziógátló tulajdonsággal, mint pl. a korróziógátló pigmentek,így csak azt a felületdarabot védik, amelyet letakarnak. Egy szilíciumdioxid nanorétegtől nem várhatunk pl. egy foszfát réteggel azonos védelmet, ha tehát valamilyen okból meg akarjuk takarítani a foszfátozást, a nanorétegen kívül klasszikus átmeneti védelem (korróziógátló olaj vagy zsír) is szükséges. Egy ilyen kombinált bevonattal sokkal kisebb költséggel lehet elérni ugyanazt a hatást. Nanorétegű védelem viszonylag durva felületen azért sem gazdaságos, mert csak viszonylag vastag réteggel lehet elérni a 100%-os lefedettséget.

Az oldatokban az un. önszerveződő rétegek a legjelentősebbek. Ezek a rétegek nagyfokú rendezettsége és szoros illeszkedése, pl. befolyásolják a felület nedvesítő képességét, tribológiai tulajdonságait, nano-keménységét, ezen kívül még korróziógátló tulajdonsága is lehet.

A fenti módszerekkel speciális pigmentek is előállíthatók, mivel a pigment szemcse felületén tetszőleges nanoréteg alakítható ki.

Felületvédelem nanoszerkezetű rétegekkel

A festékekben legtöbbnyire nanokompozitokat használnak Ezek segítségével speciális optikai, mágneses, önkenő, öntisztító, hőálló, karcálló, öngyógyító festékbevonatok állíthatók elő.

A nanotechnológia a járműgyártás területén – a fentiek alapján – rendkívül széles körben alkalmazható. A felületen kialakított monomolekuláris rétegekkel módosított fizikai tulajdonságokkal most nem foglalkozunk részletesen. Jelen előadásunkban csak a nanotechnológia felhasználásával készült festékbevonatokkal, és azok lehetséges javítástechnológiájával foglalkozunk.

A nanoméretű pigment szemcsék meglepő tulajdonságokat kölcsönöznek a bevonatoknak. Úgy viselkednek, mintha a makrofizika törvényei nem vonatkoznának a festékrétegre. Talán legjobban a szupravezetéshez hasonlítható néhány jelenség. Ahogy a szupravezetésnél a hőmérséklet csökkentésével egy ponton megszűnik a fém ellenállása, itt a szemcseméret csökkenésekor egy ponton a fény áthatol rajta, mert a mérete kisebb, mint a fény hullámhossza.

A festékekben a nanoméretű részecskék hatása két csoportra osztható:

a festék kötőanyagára gyakorolt hatás

a festék fizikai tulajdonságaira gyakorolt közvetlen hatás.

A festékek kötőanyagai általában óriás molekulák, amelyek kémiai (härter) vagy fizikai (nedvesség) hatásra térhálósodnak. A kikeményedés előtt az óriásmolekulák gyakorta összecsavarodnak és ezek a kikeményedés során rendezetlen térszerkezetet vesznek fel. Ez megváltoztatja az elvárt rugalmassági és keménységi jellemzőket. Ha a festékgyártás során nanoméretű részecskéket kevernek a kötőanyagba, a kikeményedés során ezek beépülnek az óriásmolekulákba, és sokkal rendezettebb molekulaszerkezetet (esetenként teljesen rendezett térhálós szerkezetet) hoznak létre. A nanorészecskék számával tetszés szerint alakíthatjuk a festékréteg rugalmasságát. A bevonatrendszer egyes rétegeinek tulajdonsága így az igényeknek megfelelően alakítható ki, a szabályozható szerkezettel csökkenteni lehet a réteg pórusszámát, és ez által csökkenthető a réteg, illetve a bevonat rendszer vastagsága.

Page 17: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

16

A festékbevonat fizikai tulajdonságait eddig döntő mértékben a filmképző kötőanyag határozta meg. A nanoméretű adalékok segítségével meglepő új tulajdonságok jelentek meg. Pl. a színtelen fedőlakk kopásállóságát jelentősen megnövelik a nanoméretű szilícium-, vagy alumíniumoxid szemcsék anélkül, hogy megváltoztatják a réteg fényáteresztő képességét

A színező pigmentek területén is egészen új lehetőségek nyíltak meg. Az előbb említett szilícium és alumíniumoxid 30-100 nm-es lapkáira rávihető néhány nanométer vastagságú egyéb oxid (titán-, vagy vasoxid) amelynek hatására a részecske különböző pontjain más-más lesz a fényvisszaverődés. Ezekkel a pigmentekkel nagyon szép gyöngyházhatás érhető el, ami természetesen kombinálható a klasszikus „metal effekt”-tel. A különböző mértékű fénytörés révén szép mélységi hatás is elérhető, ami azt a benyomást kelti, mintha belelátnánk a festékréteg mélységébe. Miután a néhány nanométeres szemcsék a látható fény frekvenciáján vannak, a járműlakkoknál eddig ismeretlen opalizáló hatást is el lehet érni.

A járműfestésnél a nanotechnika csúcsa minden bizonnyal a kaméleon lakk lesz, amely gombnyomásra fogja változtatni a színét az autóvezető hangulata szerint.

A pigmentek méretének hatására Yang és munkatársai adnak érdekes példát. Különböző méretű ZnO pigmentek hatását vizsgálták poliuretán festék tulajdonságaira. Megállapították, hogy ugyanaz a védőhatás mérhető normál méretű pigmentek esetén, ha a pigment/kötőanyag arány 1, nanoméretű pigmentnél 0,3. A vízáteresztő képesség jóval alacsonyabb a nanoméretű pigmenteket tartalmazó festéknél, ezenkívül jobb a korrózióállóság, és tömörebb a réteg.[8]

A járművek és egyéb gépi berendezések festékbevonat rendszere nanotechnikát alkalmazó bevonatrendszer esetén az alábbiak szerint módosul:

alapozó réteg cca 20-22 mikron

közbenső vagy töltő réteg 30-32 mikron

fedő réteg cca 60 mikron, amelyből a színező réteg cca 16-20 mikron, a színtelen fedőlakk cca 40 mikron.

Külön kell foglalkozni a színtelen fedőlakkal, amelynek a kopásállósága nagyságrenddel jobb, mint a normál lakkoké. A kutatóintézeti mérések szerint (Wissenschaftler des Leibnitz-Institutes des neue Materialen GmbH) a 15 nm-nél kisebb alumíniumoxid kerámia szemcséket tartalmazó színtelen lakk 200 automatamosó alagútban elvégzett mosás után még nem károsodott. Hasonló hatást mértek gyémántszemcsék alkalmazásával. A mesterséges gyémánt készítés technológiájának módosításával (4.000ºC és cca. 100.000 bar) nanoméretű színtelen gyémántszemcséket nyernek, amelyek ugyancsak jól használhatók a festékgyártásban. A nagyobb festékgyárak kisérleti festékei nemcsak a fizikai és kémiai ellenálló képességben mutattak az eddigieknél jobb eredményt, hanem a festékréteg tapadó képessége is javult az alapozó rétegen.

A fenti lakkok a kopásállóság mellett igen jó vegyszerállóak, és kevésbé szennyeződnek (bizonyos fokig portaszítóak), nem mattúlnak.

A haszongépjárművek festésénél figyelemre méltó a graffitinek „ellenálló” festék alkalmazása. Ezek felületén az egykomponensű akril-festékek, amelyet a graffitisek használnak, nem tapadnak, így egyszerűen lemoshatók. Elképzelhető, hogy a jövőben a MÁV is eredményesen küzdhet az „önmegvalósító művészek” ellen.

Page 18: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

17

A nagy kopásállóság és a szennyezést taszító tulajdonság a javíthatóságot komplikálttá teszi, ezért a javításbarát megjelölést erősnek tartjuk. Javításukkor a javító festék tapadásához megfelelően feldurvított felületet kell biztosítani, amelyhez a magas színtű csiszoló anyag ma még csak fejlesztési stádiumban van. Mivel a javító festék általában eltér a gyárakban alkalmazottaktól, megfelelő javító festék kidolgozása sem lesz egyszerű a festékgyáraknak. Nincs információnk az egyéb lehetséges buktatókról, ami a javító festésnél napi problémát jelentenek. (pl. Egy oldószeres festékrendszerrel festett két éves gépkocsi javításához a gépkocsit gyártó cég nem szállított oldószeres javító festéket, az „új” vizes bázisú javító festékkel képtelenek voltak a szervizben ugyanazt a metáll-effektet elérni a javításkor) Egy opalizáló, vagy gyöngyház hatású lakk javítása csak akkor lehet 100%-os, ha a festékgyártó cég készre kevert (vagy keverhető) javító festéket is forgalomba hoz.

Lehet hogy az UV sugarakra kötő bevonatok is alkalmazhatók lesznek a járműiparban.. A nanoszemcséket tartalmazó oldószermentes bevonó anyagok igen vékony rétegben rendkívüli kopás-, és karcállósággal rendelkeznek. Jelenleg mobiltelefonok, és laptopok képernyőit vonják be ilyen fedő rétegekkel. Az oldószermentes, folyadék fázisban felhordható lakk száradási ideje szobahőfokon több óra, 60ºC-on kb. 40 perc, UV sugárzás hatására 4 másodperc. A rendszer Ecology Coatings névre hallgat, szimbolizálva minimális környezetkárosító hatását. Elképzelhető, hogy a fedőzománcok színtelen rétegének vastagsága ily módszerrel tovább lesz csökkenthető. A 2007 évi irodalmi adatok szerint a kutatás teljes gőzzel folyik. A fentiek alapján a nanotechnológia alkalmazásával teljesen új színvilág jelenhet meg a közeljövőben a különböző autótípusoknál. Az elmúlt évek autószalonjain már látható volt néhány un. Konzept-Autó ilyen lakkokkal festve. Nem kell sok idő ahhoz, hogy a szériagyártásban is megjelenjenek ezek a festékek, amelyek javítása nem lesz egyszerű dolog.

A nanoszemcsék egészségügyi hatásai.

A nanoméretű „porok” méretükből adódóan ártalmasak lehetnek az egészségre. A különböző fémoxidok egy része hatástalan a bőr külső felületére, a hámsejtek méretnél kisebb szemcsék behatolhatnak a sejtek közé, és ott hatásuk nem teljesen tisztázott. A kozmetikumokban használt nano méretű oxidokat biztosan vizsgálták (pl. titándioxidot), egyebekről megbízható hatásvizsgálat még nem ismert. A „nano-adalékok” és a festékek gyártása során a megfelelő védőintézkedések meghozhatók, de a javításnál (pl. a festék csiszolásánál) esetleg felszabaduló nanoméretű porokkal vigyázni kell. A megfelelő védőeszközök használata ezekben az esetekben az eddigieknél nagyobb figyelmet érdemel.

Page 19: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

18

4. FESTÉKFELHORDÁSI MÓDOK

4.1. Kézi festékfelhordás, ecsettel.

4.2. Festékszóró eljárások

Levegőporlasztású eljárás

A szórófejből, kilépő festék-levegő elegyben a levegő energiája porlasztja szét a festéket. A szórás minőségét az un. szóráskúp határozza meg. Az optimális szóráskúp a levegőnyomás és a festék-levegő aránytól függ.

A szórópisztolyok a festéknek a szórófejbe való bevezetésétől függően lehetnek:

szívó betáplálásúak,

nyomó betáplálásúak,

folyó betáplálásúak.

A levegős szórást a fedőfestékek szórásához használják, mert ezzel sokkal fényesebb, tükrösebb felület érhető el. Optimális levegő nyomás a festék minőségétől függően 7-10 bar.

Levegőnélküli (airless) szórás

A festéket levegő nélkül, nagy nyomással "préselik" át a fúvókán.

A fúvóka nyílását olyan áramlási keresztmetszettel alakítják ki, hogy a benne átáramló festék nyomási energiájának egy része átalakul sebességenergiává, a fúvókából kilépett és szétporlott részecskék kb. 6...10 cm/s sebességgel csapódnak a felületre, ott szétterülnek és jól tapadó, pórusmentes, vastag festékfilm réteget képeznek.

A porlasztott sugár alakja és a porlasztás minősége a fúvóka belső kiképzésétől függ. A szóráskúp nem kör alakú. Minimális festékköd képződik. Nagy viszkozitású festékek szórhatók. Szórási nyomás 80-160 bar.

A szóráshoz szükséges nyomást pneumatikus (pneumatikusan működtetett dugattyús szivattyú) úton, vagy elektromos működtetésű membránnal állítják elő.

Page 20: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

19

Airless szórási eljárás elvi vázlata

A levegő nélküli szórás gazdaságos,

környezetkímélő eljárás. Alkalmas nagy

felületek, nagy felhordási teljesítménnyel,

kiváló rétegkeménységgel, jó tapadási

tulajdonságokkal és kitűnő felületminőséggel

való festésére.

Levegőrásegítéses airless eljárás

Finomszóró eljárás

A nagynyomású festékszóráskor a festett

felület kissé narancsos. Ezt lehet elkerülni

finomszórással, amikor segédfúvókán

keresztül finom porlasztásra kerül sor.

Ez egy ködszegény fényező eljárás a

legkitűnőbb felületi minőséggel. A festék

megtakarítás 50% is lehet. Az alkatrész

élek, csúcsok és mélyedések festése

problémamentes

Melegszóró eljárás

Oldószertakarékos eljárás, nagy rétegvastagságot, kevés munkafázissal jobb felületet ad. További figyelemreméltó előnyök; egyenletes viszkozitás az évszakoktól függő hőmérsékletcsökkenés esetén is. Ez egyúttal (ezért) környezetkímélő is.

Page 21: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

20

Melegszóró eljárás

Elektrosztatikus szórás.

A nagyfeszültségű 100...150 kV feszültségű

elektrosztatikus térben a festékszemcsék negatív

elektromos töltést kapnak és ezeket szórják fel az

ellenkező töltésű pozitív bevonandó felületre.

Ezzel a módszerrel lecsökkenthető ill.

megszüntethető a mellészórás. Az elektrosztatikus

szórást főleg rudak. lécek csövek, hálók festésére

használják.

Elektrosztatikus szórásra erre a célra beállított

minőségű alkid-, fenol-, epoxi-, vagy vinilzománcokat

lehet felhasználni.

Elektrosztatikus szórással porfestékek és

műanyagporok is szórhatók.

Page 22: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

21

Kétkomponenses festékszóró berendezés

4.3. Mártásos eljárások.

A legegyszerűbb, amikor a megfelelő viszkozitású festékbe bemártják az alkatrészt és a felesleget lecsorgatással vagy lefúvatással eltávolítják.

A mártásos eljárások korszerű változata az elektroforetikus festés.

A festék kis viszkozitású fenol-, akrilát- vagy epoxigyanta alapú zománcok. A pigment tartalma kötőanyaggal van burkolva.

A bevonandó tárgyat lakkfürdőbe helyezik és egyenáramú áramforrásra anódként kapcsolják. A kád az egyenáramú áramforrás negatív pólusára, katódként van kapcsolva. Az így keletkezett elektromos térben az elektromos töltésű kolloidális részecskék az ellentétes töltésű pólus felé vándorolnak, az anódon kiválnak és vízben oldhatatlan filmet képeznek.

4.4. Festékek szárítása.

A festékek száradása nemcsak fizikai, hanem kémiai folyamat is (oldószer elpárolgás, térhálósodás). Sok levegőn száradó festék kötését a levegő oxigénje, vagy víztartalma katalizálja.

A beégetős festékeket nagyhőmérsékletű szárítással, beégetéssel (a réteg megolvasztásával) polimerizáltatják.

A szárítás lehet konvekciós (áramlásos) vagy sugárzásos (infravörös sugárzás).

4-5- Fényező- és szárítófülkék

Mind fényezésre, mind szárításra különböző fülkék alakíthatók ki. Gyakori a mindkét feladatra alkalmas un. kombinált fényező és szárító fülke megoldás. Az ábrán egy ilyen kombinált fülke látható.

Page 23: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

22

Kombinált fényező-

és szárító fülke

haránt irányú

eltolható egységgel

és oldalsó szárítóval.

A fülkerészek működésének elvi vázlata látható az alábbi ábrákon.

Fényezés. A fülkébe a betáp ventillátor szűrt és temperált frisslevegőt fúj be. Az elhasznált levegőt egy másik ventillátor szívja el. Az elhasznált levegőben levő festékködöt a leválasztó szőnyeg tartja vissza. Az állandó levegőcsere és a vertikális levegőáramlás gondoskodik a huzatmentes munkaterületről a tisztított és környezetbarát atmoszférában.

Szárítás. A szellőzőaggregát energiatakarékos (keringtetett) levegőáramoltatással dolgozik. A szabaddá váló oldószergőzök a páralecsapató vezetéken keresztül az elhasznált levegővel együtt a szabadba, helyébe a szűrőn keresztül beáramló frisslevegő pedig a fülkébe áramlik.

Page 24: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

23

Festőállvány

Nagyméretű járművek, tehergépkocsik, autóbuszok, vasúti járművek festésére a fényezőfülke külön tartozéka a festőállvány.

A festőállvány a jármű két oldalán hosszirányban sínen mozgatható. Az állványra szerelt kosár függőlegesen állítható. A festést végző személy a kosárban, az állvánnyal együtt hossz- és magassági irányban tud haladni és festeni.

4.6. Elekrokémiai védelem

Katódos védelem. A vas potenciálját negatív irányba változtatjuk, pl. külső

áramforrásra katódként kapcsolva, vagy a vasnál negatívabb fémet használunk

anódként (pl. magnéziumot) Ez utóbbi az un. autonóm anódos eljárás, tartályok,

halyók védelmére használják.

Anódos védelem. A vas potenciálját annyira pozitívvá tesszük, hogy az a

passzivitás tartományába essen, pl. külső áramforrásra anódként kapcsolva.

Az oldat PH-jának növelése oly mértékben, hogy az a passzív tartományba

jusson. Túlságos nagy PH változtatással újabb korróziót is előidézhetünk.

Page 25: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

24

5. GÉPJÁRMŰVEK KORRÓZIÓJA GYÁRTÁSKOR

Személygépkocsik

Haszongépjárművek

Vasúti járművek

Repülőgépek

5.1 Személygépkocsik védelme 1. Szerkezeti anyagok.- mélyhúzható acéllemez

Horganyozott acéllemez Alumínium Műanyagok

2. Bevonatok felépítése..-..zsírtalanítás, foszfátozás Elektroforetikus alapozás Töltőalapozás Lakkozás (mindig két réteg)

3. Tömítés - poliuretán tömítőanyagokkal lefedik a lemezillesztéseket, éleket, réseket.

4. Réskorrózió megelőzése - a tömítésen kívül biztosítani kell az üregek kiszellőzését, és kifolyó nyílásokkal biztosítani kell az üregekbe került víz kifolyását.

5. Alváz és üregvédelem - leghatásosabb, ha a készre fényezés, illetve az összeszerelés után végzik. Üregvédő anyag: nagy kúszóképesség jellemzi, lezárja a mikrorepedéseket, réseket. Annál jobb az anyag, minél nagyobb a kúszás sebessége (cca. 3 perc alatt 20 cm) Kétfunkciós inhibitort (vízben és szerves anyagokban egyaránt oldódó) tartalmaz. Alvázvédő anyag: lefedi a felületet, véd a kőfelverés ellen. Célszerű üregvédővel alapozni.

6. Effekt lakkok - metall Gyöngyház Esőcsepp,stb

Közös tulajdonságuk, hogy színtelen lakkal kell lefedni. 5-2-Haszongépjárművek korrózióvédelme. Autóbuszok korrózióvédelme.

Zsírtalanítás, foszfátozás vázszerkezet összeszerelése után. Csőfoszfátozást végeznek méretre vágás után, összeszerelés előtt is.

Alapozás vizes bázisú alapozóval, szórással. (A német autóbusz gyárakban, -Mercedes, Evobus) vagy elektroforetikus mártásos eljárással a személygépkocsikhoz hasonlóan.

Összeépített szerkezeti anyagok: alacsony ötvözésű acél, rozsdamentes acél (kerékjárati dobok, frontlemezek) , alumínium, műanyag A különböző minőségű anyagokat illesztésüknél elektromosan szigetelik.

Page 26: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

25

Festés: Töltő alapozó (vizes bázisú) fedőfesték 2 K alacsony oldószer tartalmú, vagy vízzel hígítható.

Szigetelést, tömítést az összeszerelés közben folyamatosan végzik.

Alváz-, és üregvédelem az átadás előtt az utolsó munkafázis.

Műanyag testű un. kompozit buszok. Több rétegű üveg és grafitszállal erősített műanyag kocsitestet nem kell külön védeni, a fenéklemez csak égés, és kopásgátló bevonatot kap. 208-ban a világon egyedül a NABI Kompozit gyára gyártott ilyen buszokat USA piacra.

Teherautók kamionok:

Az alvázat és a tartókat alapozzák a beszállítóknál, a készre szerelés után festik kitakarva a motort, lengéscsillapítókat, stb.

A vezető fülkéket az autóbuszoknak megfelelően festik. Repülőgépek védelme:

Az alumíniumból készült repülőgépeket a külső felületeken festik (az alumíniumnak megfelelő előkezelés és alapozás után).

A belső felületeket átmeneti védőanyaggal (üregvédő anyag) védik, amely olaj, zsír, ill. viaszszerű bevonatot képez. A vastagabb rétegű anyagot a konyhák és a vécék környezetében alkalmazzák. A védelmet a nagy javításokon („D” szerviz) megismétlik.

Vasúti járművek védelme:

A gyártás során a technológiát folyamatosan korszerűsítik, jelenleg a felület előkészítését zsírtalanító foszfátozással végzik. (a felújításkor szemcseszórással tisztítják a felületet), Az alapozó anyag alkidbázisú esetleg újabban epoxi. A tapaszolást főként alkidbázisú anyagokkal végzik. Fedőlak: 2 K poliuretán

A 25- 30 évig üzemelő vasúti kocsiknál az alábbi javítási ciklusidőket alkalmazzák:

1 1,5-3-4,5-6 év után a külső bevonat foltszerű javítása

2 7,5 év után a külső bevonat teljes csiszolása és új fedőréteg

3 9-10,5-12-13,5 év után a külső bevonat foltszerű javítása

4 15év után főjavítás (a belső berendezések kiszerelése, a külső és belső bevonat teljes felújítása)

5 15,5,-18-19,5-21év után a külső bevonat foltszerű javítása

6 22,5év után a külső bevonat teljes felújítása

7 24-25.5-27 év után foltjavítás

8 30 év után selejtezés

Horganyozott, ill. rozsdamentes lemezek alkalmazásával a karbantartási ill. felújítási ciklusok jelentősen meghosszabbíthatók. A szerkezeti anyagok fejlődésével a gyári korrózióvédelem is egyszerűsödik. Egyre több műanyag és könnyűfém kerül beépítésre (homlok -, és oldalfalak), fémes kötés helyett terjed a ragasztás, az élek átlapolások tömítése, így a belső felületek védelme is egyszerűsödik.

Page 27: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

26

6. KORRÓZIÓVÉDELEM JAVÍTÁSKOR.

A járművek korrózióvédelmére 5-12 éves átrozsdásodási garanciát adnak. Ez nem jelenti azt, hogy a korrózió nem indul meg ez alatt az idő alatt. Az északi államok korróziós intézetei által végzett kísérletek megállapították, hogy három ill. 6 éves személygépkocsiknál a gépkocsik érzékeny helyein (kerékjárati dob, küszöb, ajtóoszlop, stb), sok kocsi típusnál jelentős korrózió indult meg. A korrózió annál kisebb, minél vastagabb a horganyréteg a lemezeken, és minél teljesebb az üregvédelem a gyártás során (ld. Ábra).

Page 28: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

27

A javításkor a munka célja a gyári korrózióvédelmet megközelítő állapot visszaállítása. A gyárak rendszerint nem adnak típusra szóló javítástechnológiát, így a javítóműhelynek saját tapasztalataira kell támaszkodnia. Sokat segít ilyen esetben az alváz-, és üregvédő anyagokat gyártó cégek által kiadott szórási (fújási) rajz. Nem hagyható el az újonnan felszerelt karosszéria elemek tömítése, és a fényezés után az üregvédelem felújítása a javítás által érintett egységeknél.

A javított elemeknél mind a külső mind a belső felületeket kezelni kell, mert a karosszéria munkánál, a kalapácsolásnál képződött mikró repedéseket le kell fedni. Ugyancsak körültekintően kell kezelni a melegítéskor (hegesztő pisztoly lángja) leégett festékréteget is.

Javító festékként ma már kaphatók a gyári festékkel egyenértékű javító festékek is. Miután az európai festékgyártás 2-3 multinacionális cég érdekkörébe tartozik, a fejlesztéseket összehangolják, így a különböző cégek termékei egyre jobban összeférhetővé válnak.

Page 29: JÁRMŰKORRÓZIÓVÉDELEM · Nagy színező pigment tartalmúak, selymesfényűek, az átvonó vagy fedőlakkok erre jól tapadnak. Fedő festékek. A közbenső és fedő festékek

28

Tartalomjegyzék

1. KORRÓZIÓVÉDELEM ................................................................................................................................... 1

1.1. Korrózió védelmi szempontoknak megfelelő konstrukció megoldásai: .................................. 1

1.2. Korrózióvédelem bevonatokkal: ......................................................................................................... 1

1.3. A korrózió fogalma, folyamata ............................................................................................................ 2

2. KORRÓZIÓVÉDELEM FESTÉKBEVONATOKKAL ................................................................................. 7

2.1. Felületelőkészítés, oxidmentesítés.................................................................................................... 7

2.1.1. Oldószeres tisztítás .............................................................................................................................. 8

2.1.2. Tisztítás, oxidmentesítés szemcseszórással ........................................................................... 9

3. FESTÉS........................................................................................................................................................... 11

3.1 A festékekről általában. ....................................................................................................................... 11

3.2. Felület-előkezelő anyagok és festékek ........................................................................................... 12

Közbenső festékek, tapaszok. .................................................................................................................. 12

3.3. A NANOTECHNIKA BEÉPÜLÉSE A KORRÓZIÓVÉDELEMBE. ................................................. 13

Mi lényegében a nanotechnológia? ..................................................................................................... 13

Felületvédelem nanoszerkezetű rétegekkel ...................................................................................... 15

A nanoszemcsék egészségügyi hatásai. ........................................................................................... 17

4. FESTÉKFELHORDÁSI MÓDOK ................................................................................................................ 18

4.1. Kézi festékfelhordás, ecsettel. .......................................................................................................... 18

4.2. Festékszóró eljárások ......................................................................................................................... 18

4.3. Mártásos eljárások. .............................................................................................................................. 21

4.4. Festékek szárítása................................................................................................................................ 21

4-5- Fényező- és szárítófülkék .................................................................................................................. 21

4.6. Elekrokémiai védelem .............................................................................................................................. 23

5. GÉPJÁRMŰVEK KORRÓZIÓJA GYÁRTÁSKOR .................................................................................. 24

5.1 Személygépkocsik védelme................................................................................................................ 24

6. KORRÓZIÓVÉDELEM JAVÍTÁSKOR. ...................................................................................................... 26