Kataforeza

Kataforeza to jedna z metod nakładania powłok ochronnych, która wykorzystuje zjawisko elektroforezy, czyli rozdzielania substancji chemicznej pod oddziaływaniem pola elektrycznego. Warstwa nakładana podczas kataforezy na wymiennik ciepła pozwala zabezpieczyć go w kompleksowy sposób przed korozją.

Czym jest zjawisko elektroforezy?

To zjawisko elektrokinetyczne polegające na ruchu rozproszonych cząstek względem płynu pod wpływem pola elektrycznego. Elektroforeza cząstek naładowanych dodatnio to kataforeza (ruch w kierunku katody), a cząstek naładowanych ujemnie (ruch w kierunku anody) – anaforeza.

Osadzanie z wykorzystaniem zjawiska elektroforezy

Osadzanie elektroforetyczne (Electrophoretic deposition – EPD) znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Jest szerokim pojęciem, w skład którego wchodzą: powlekanie elektroforetyczne, elektroosadzanie katodowe oraz malowanie elektroforetyczne.

Malowanie elektroforetyczne, które wykorzystywane jest do pokrywania wymienników ciepła warstwą ochronną, polega na nakładaniu powłok malarskich z wykorzystaniem zjawiska elektroforezy.

Proces malowania kataforetycznego

Przygotowanie produktu

Produkt jest dokładnie czyszczony, poprzez wykorzystanie obróbki mechanicznej, dzięki czemu możliwe jest usunięcie starych powłok malarskich oraz śladów korozji. Ten proces pozwala również na nadanie przedmiotowi odpowiedniej chropowatości, która pozwoli na dobrą przyczepność powłoki lakierniczej w kolejnym etapie, czyli zanurzeniu w roztworach alkalicznych.

Ten etap może obejmować również nałożenie powłoki konwersyjnej, która będzie pomiędzy produktem, a powłoką elektroforetyczną. Powłoki konwersyjne często stosuje się w motoryzacji i auto detailingu.

Powlekanie – malowanie kataforetyczne

Przedmiot zanurzany jest w zbiorniku, a dokładniej w roztworze koloidalnym farby. Następnie doprowadzany jest prąd stały do kąpieli płynnej EPD za pomocą elektrod. Zazwyczaj stosowane jest napięcie rzędu 25 – 400 volt. Podłączony do prądu przedmiot staje się elektrodą, a zestaw przeciwelektrod uzupełnia obwód. Cząsteczki koloidalne zawieszone w kąpieli, przez wpływ pola elektrycznego, przemieszczają się w stronę elektrody i osadzają się na niej.

Płukanie

Płukanie przedmiotu ma na celu usunięcie nieosadzonej farby. Zastosowanie specjalnych filtrów pozwala na zbieranie spłukanego roztworu i jego powtórne wykorzystanie do procesu malowania kataforetycznego. Sprawia to, że jest to bardzo wydajne i jednocześnie ekologiczne rozwiązanie.

Utwardzenie farby

Następuje proces utwardzania powłoki, który umożliwia usieciowanie polimerów, co następnie sprawia, że powłoka staje się gładsza i ciągła.

Kataforeza – zalety

• Kontrolowana grubość aplikowanej powłoki.
• Równomierne rozłożenie powłoki na całym przedmiocie oraz dobre pokrycie detalu tj. wgłębień, rowków, itp.
• Krótki czas pokrywania.
• Możliwość pokrywania przedmiotów systemem ciągłym.
• Brak negatywnego wpływu na środowisko.

Metoda osadzania elektroforetycznego jest jednak skomplikowana i wymaga specjalistycznej instalacji, co wyklucza możliwość stosowania tego procesu w małych zakładach. Należy również pamiętać, że w procesie malowania elektroforetycznego nie możemy otrzymać powierzchni z połyskiem, ponieważ warstwa nie jest idealnie gładka.

Kataforeza – zastosowanie w praktyce

Kataforeza przeznaczona jest do zabezpieczania oraz barwienia dowolnych powierzchni galwanicznych, pozwala więc na stosowanie jej w różnych branżach. Stosujemy ją jw chłodnictwie, gdzie odpowiada za zabezpieczanie elementów takich jak wymiennik ciepła, płytowy wymiennik ciepła. Parownik po kataforezie jest bardziej odporny na ciężkie warunki. Powłoka ochronna, czyli zestaw osadzonych na urządzeniu odpowiednio trwałych cząsteczek, doskonale chroni wymiennik ciepła przed korozją.

Inne metody nakładania powłok ochronnych

Istnieje wiele różnych rodzajów powłok ochronnych, dlatego dzieli się je ze względu na skład, sposób nanoszenia warstwy ochronnej oraz rodzaj mechanizmu ochronnego. Możemy wyróżnić np. powłoki galwaniczne, konwersyjne, malarskie.

W przypadku wymienników ciepła inną popularną i często spotykaną metodą na pokrywanie powierzchni jest malowanie proszkowe, którego zadaniem również jest ochrona powlekanego przedmiotu przed korozją. Do malowania proszkowego wykorzystuje się zjawiska elektrostatyczne, które pozwalają na nakładanie cząsteczek farby, a następnie występuje ich utwardzanie. Cały proces jest zbliżony, jak w omawianej kataforezie. Nie jest to jednak jedyny rodzaj powłoki ochronnej, ponieważ w wymiennikach ciepła zastosowanie znajdują również inne typy powłok.

Materiały wykorzystywane do produkcji wymienników ciepła

Obudowa wymiennika wykonana jest ze stali galwanizowanej, stali nierdzewnej lub aluminium. Budowa i zasada działania wymienników ciepła sprawia, że istotne są również materiały z których wykonywane są takie elementy, jak rury oraz lamele. Doskonałym materiałem wykorzystywanym do produkcji rur przeznaczonych dla branży chłodniczej jest miedź, dlatego spotyka się rury miedziane gładkie oraz rury miedziane wewnętrznie rowkowane.

Lamele mogą być wykonane natomiast z wielu różnych materiałów. Wytwarza się lamele z:

• taśmy aluminiowej – standardowe rozwiązanie,
• taśmy pokrytej farbą epoksydową,
• taśmy miedzianej,
• blachy miedzianej,
• ocynkowanej miedzi,
• aluminium hydrofilowego.

Szeroka oferta

Zapraszamy do skorzystania z naszej szerokiej oferty wymienników ciepła pokrywanych różnymi powłokami oraz wykonanych z różnych materiałów. Posiadamy parowniki cynkowane, malowane proszkowo oraz poddawane procesowi kataforezy. W razie pytań zachęcamy do kontaktu z naszymi doradcami technicznymi, którzy w kompleksowy sposób odpowiedzą na każde pytanie i pomogą dobrać odpowiednie rozwiązania i produkty.