Otomotiv Endüstrisinde Fosfatlama Banyolarının Kontrolü

Fosfatlama_Proses_470_265

Otomotiv sektöründe kimyasal dönüşüm kaplama prosesi, boyama öncesi otomotiv gövdeleri için ön koşuldur. Dünya genelinde otomotiv boya atölyelerinin çoğunda çinko-fosfatlama prosesi kabul görmektedir. Fosfatlama proseslerinde; kaplanan yüzey tabaka kalitesinin üst düzeyde tutulması, homojen ve korozyona dayanıklı bir kaplamanın sağlanabilmesi amacıyla ilgili parametrelerin kesintisiz takibi ve hızlı geri-bildirim oldukça büyük önem taşımaktadır.

Fosfatlama prosesi, alttaki metale güçlü bir şekilde tutunan sert ve elektriksel olarak iletken olmayan bir yüzey kaplaması elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu katman, metali korozyondan korumakta ve sonraki aşamalarda uygulanacak boya ve organik cilaların tutunma performansını geliştirmeye yardımcı olmaktadır.

Fosfatlama Prosesi Operasyon Adımları

Temel bir fosfatlama prosesi, aşındırma reaksiyonu ve yüzey kaplaması oluşumu adımlarından meydana gelmektedir. İşlenecek metal parçaların ayrıntılı bir biçimde yağdan arındırılması ve yıkanmasını takiben fosforik asit yardımı ile girişim yapan yüzeye bağlı metal oksitler temizlenmekte ve yüzey pürüzlülüğü artırılmaktadır. Daha sonra alkali fosfatlar, işlenecek parçanın yüzeyinde önceden oluşturulmuş metal iyonları ile reaksiyona girerek çözünmeyen üçüncül metal fosfatlardan meydana gelen bir tabaka oluşturmaktadır. Fosfatlama prosesindeki bu adımların sıralaması, adedi ve kullanım tercihi proses şartlarına göre farklılık göstermekle birlikte, genel itibariyle işlem akışı aşağıdaki gibidir: 

MTR_Fosfatlama_Proses_Final_940_320
  • Yağ alma banyoları (1,2):
Yağ, gres ve vaks artıklarının metal yüzeyinden uzaklaştırılması sağlanır.
  • Yıkama banyoları (3,4):
Yağ giderme kimyasalları su yardımıyla uzaklaştırılır.
  • Aktivasyon banyosu (5):
Metal yüzey aktive edilir.
  • Fosfatlama banyosu (6):
Çözünmeyen ağır metal üçüncül fosfatlardan meydana gelen yüzey tabakası oluşturulur.
  • Yıkama banyoları (7,8 ve 9):
Asit kalıntıları, çözünür tuzlar ve metal üzerindeki tüm tutunmayan partiküllerin uzaklaştırılması sağlanır.

Fosfatlama Hattı Parametreleri

Fosfatlama prosesi banyolarında, anahtar analitik parametrelerin yakından izlenmesi elde edilecek kaplama kalitesinin sürdürebilirliği açısından hayati öneme sahiptir. Bu çerçevede, operasyonun her bir adımına spesifik indikatörler sağlayan bu analitik parametrelerin yakından takibi öngörülmektedir:MTR_Fosfatlama_Parametreler_940_320(a) İletkenlik değeri (1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 ve 9 numaralı banyolar)

• Aktivasyon banyosunun iyonik kuvveti ve yıkama banyolarındaki kontaminasyon seviyeleri hakkında anahtar bilgiler verir.
• Yıkama banyolarındaki temizlik süreçlerinin izlenmesini sağlar.
• Örneklemenin ardından direkt olarak ölçülür.

(b) pH değeri (1, 2, 3, 4, 5, 7, 8 ve 9 numaralı banyolar)

• Yağdan arındırma, yıkama ve aktivasyon banyolarında anahtar parametredir; örneklemenin ardından diğer analizler öncesinde direkt ölçülür.

(c,d) Serbest ve toplam alkalinite (1, 2, 3, 4 ve 5 numaralı banyolar)
• HCl kullanılarak asit baz titrasyonu ile tespit edilir; ilk dönüm noktası serbest, ikinci dönüm noktası ise toplam alkaliniteye karşılık gelir.

(e,f) Serbest ve toplam asit (6, 7 ve 8 numaralı banyolar)

• Fosfatlama prosesinin ilerleyişi ve yüzeyde oluşan toplam metal fosfat miktarı hakkında bilgi verir.
• NaOH kullanılarak asit baz titrasyonu ile tespit edilir; ilk dönüm noktası serbest, ikinci dönüm noktası ise toplam asiditeye karşılık gelir.

(g) Hızlandırıcılar (Hidrojen peroksit/Nitrit) (6 numaralı banyo)
• Fosfatlama prosesini hızlandırarak ürün çıktı kapasitesini artırırlar; redoks titrasyonu yöntemi ile tespit edilirler.

(h) Çinko (6 numaralı banyo)
• Yüzeyde metal fosfatların (fosfofilit, Zn2Fe(PO4)2.4H2O; Hopeite, Zn3(PO4)2.4H2O) oluşumu için büyük öneme sahiptir.
• Kompleksometrik titrasyon yöntemi ile tespit edilir.

(i) Florür / SiF6 (6 numaralı banyo)
• Fosfatlama prosesi reaktivitesini artırır ve [AlF6 ]3- kompleksleri oluşturarak girişim yapan alüminyum iyonlarını maskeler.
• Florür, bir iyon selektif elektrod yardımıyla doğrudan ölçüm, SiF6 ise KCl ilavesi sonrası NaOH kullanılarak asit-baz titrasyonu yolu ile belirlenir.

Uygulama Notları 


Fosfatlama hattı analizleri ile ilgili daha fazla bilgi almak için uygulama notlarımıza
göz atın.

Uygulamalarımızı inceleyin ...

Online Takibin Avantajları


Metrohm’un prosesinize özel tasarlanan analizörleri ile sahip olabileceğiniz avantajlara göz atın. 

Daha fazla bilgi alın …

Endüstriyel Atık Su Takibi


Atık su analizlerinde
standartlarla uyumlu çok yönlü metot çözümlerine göz atın.

Daha fazla bilgi alın …

Yüzey İşlem Prosesleri


Diğer kaplama proseslerinde kalite kontrol ve optimizasyon için Metrohm’un sunduğu seçeneklere göz atın.

Daha fazla bilgi alın …