Fosfatering
Fosfatering är en s.k. ytomvandlingsprocess för behandling av stål, förzinkat stål eller aluminium. Metoden ger en svårlöslig, kristallin beläggning med skyddande egenskaper. Processerna är företrädesvis baserade på en sur fosfatlösning med zink, järn eller mangan samt kombination mellan dem. Metoden används inom många olika industriområden.
Tillämpningar
- Korrosionsskydd
Underlag för lackering för detaljer som utsätts för stora korrosionspåfrestningar samt underlag för rostskyddsoljor och vaxer på t.ex. verktyg och detaljer i vapen eller andra mekanismer. Sammansatta komponenter av t.ex. stål och aluminium kan fosfateras samtidigt. - Dragning av tråd, stång och rör samt djupdragning av plåt
Fosfatering minskar friktionen och medger därför större reduktionsgrad eller djupare dragning av plåtdetaljer. - Förbättring av glidegenskaper
Fosfatering förbättrar nötningståligheten, förhindrar mikrosvetsning och fungerar som inslitningsskydd och smörjfilmsbärare.
Tillämpliga normer
SS-EN ISO 9717
Fosfatering (ISO 9717, engelskspråkig)
SS-EN 12476
Fosfatering av metaller – metod att specificera krav (upphävd och ersatt av ovan)
Viktiga processer
De viktigaste processerna för lackeringsunderlag är zinkfosfatering och järnfosfatering. Mangan och zink-manganfosfat används primärt som inslitningsskydd, smörjmedelsbärare och för att minska friktionen.
Zinkfosfatering
Järn och stål, förzinkat stål och aluminium kan behandlas. I vissa processer kan konstruktioner sammansatta av olika material beläggas. Processen kan göras genom doppning i eller sprutning med fosfateringslösning. Behandlingstid vid doppförfarande kan variera mellan 3 och 20 minuter medan tiden vid sprutning endast är 1 till 3 minuter. Bilderna visar utseendet av zinkfosfateringsskikt i hög förstoring tagna med svepelektronmikroskopibild (SEM).
Järnfosfatering
Användningsområdet för processen är främst som förbehandling före lackering för att säkerställa vidhäftning och när den innehåller vätmedel många gånger även som en kombinerad avfettnings- och fosfateringsprocess. Då skiktet är tunnare och slätare än zinkfosfatskikt kan man vanligen uppnå bättre finish med tunna lackskikt dock på bekostnad av korrosionsskyddsförmågan. Även förzinkade ytor kan behandlas.
Manganfosfatering
Skikten används förutom som underlag för organiska skikt ofta för glidytor för att minska risken för skärning, t.ex. i lagerringar eller hållarringar i kul- och rullager samt som inslitningsskydd i grövre maskinkonstruktioner. Mängden skikt som bildas beror av förbehandling och badsammansättning och kan normalt vara 2 till 20 g/m2 vilket motsvarar 1,5 – 8 µm, skikttjocklekar på 20 µm och däröver kan även förekomma.
Många gånger innehåller manganfosfatprocessen även viss mängd zink. För att få finkorniga och kvalitativt bättre skikt används ofta förbehandling i bad innehållande titanater (aktivering) för att skapa många kärnbildningspunkter och därmed finkornigare skikt. Processen arbetar vid hög temperatur, 80°C, varför endast doppförfarande förekommer. Fosfateringslösningen består huvudsakligen av fri fosforsyra, manganfosfat, nickel samt nitrat. Det finns även nya processer fria från nickel då krav på detta kommit genom nickeldirektivet.
Jämförelse mellan zink- och järnfosfatering
Zinkfosfatering
Skiktets sammansättning: Zinkfosfat
Skiktvikt: 1-3,5 g/m²
Korrosionsskydd: Gott
Vidhäftning: Mindre god
Appliceringsprocess: Doppning, spray
Alkalisk järnfosfatering
Skiktets sammansättning: Järnfosfat, järnoxid
Skiktvikt: 0,3-1,2 g/m²
Korrosionsskydd: Dåligt
Vidhäftning: God
Appliceringsprocess: Spray
