Nieuwe Chroom 3-conversielaag voor gestraald staal

Nieuwe ontwikkeling in oppervlaktevoorbehandeling van gestraald en verzinkt staal toont verbeterde opbouw van corrosieweerstand en verfaanhechting.

 

Staalconstructies die na aanstralen worden nat gelakt of gepoedercoat lopen ondanks hoogwaardige verfsystemen en zorgvuldige voorbehandeling van het staaloppervlak toch kans op corrosie. Door bijvoorbeeld een beschadiging, ook zelfs op onverwachte plekken, zoals een vlak deel. Laagdiktes kunnen te dun zijn, maar de oorzaak ligt vaker dan gedacht in een onjuiste oppervlaktebehandeling na het stralen. Het straalgrit is soms vervuild of zelfs vet. Meestal wordt dan een thinner gebruikt, met een doek aangebracht. Maar juist wanneer het doek vaker ter hand wordt genomen, wordt de vetlaag eerder uitgesmeerd dan verwijderd, met alle gevolgen van dien. Ook de in boorgaten achtergebleven boorolie kan leiden tot vervuiling van de staalconstructie die door stralen niet verwijderd wordt. Daarnaast kan door diverse redenen de tijd tussen stralen en coaten langer zijn dan gewenst.

 

Conversiecoating

AD Chemicals introduceert daarom een chemische voorbehandeling met een Chroom 3-houdend product met de claim dat het vet verwijdert, dat zorgt voor een betere aanhechting van het coatingsysteem en beschermt tegen vliegroest en onderkruipcorrosie. De conversielaag kan direct na het stralen in lijn worden toegepast met een nevelinstallatie of (in batches) met een handsproeier. De laag is samengesteld op waterbasis, en bereikt zo gemakkelijker het gehele werkstuk. Het oppervlak kleurt blauw bij juiste werking, zoals bij passiveren, en detecteert daarmee (zonder verkleuring) direct de onvolkomenheden. Na (machinaal) drogen kan willekeurig welk coatingsysteem (natlak of poedercoat) worden aangebracht.

 

Chroom-6

AD Chemicals brengt na acht jaar R&D-inspanningen de producten PreCoat F31/20 (voor gestraald blank staal) en Z31/20 (gestraald verzinkt staal en aluminium), en is ook de enige aanbieder van de gepatenteerde producten.

De ontwikkeling van de chemische voorbehandeling stamt uit de vliegtuigindustrie, waar aluminium 2024 wordt toegepast. Dat bevat veel koper en is daarom gevoelig voor corrosie, waartegen het carcinogene Chroom-6 wordt ingezet en aanleiding is voor ontwikkeling van alternatieven. Het naderende verbod op gebruik van Chroom-6 vanuit REACH wetgeving leidt tot een stroomversnelling in de ontwikkeling van alternatieven. Tweede aanleiding is de vorming van vliegroest op producten van een Spaans staalconstructie bedrijf dat halffabrikaten over zee vervoert.

De conversielaag is een anorganische deklaag die op een metaal gevormd wordt door inwerking van chemische stoffen, waarbij het metaal zelf aan de totstandkoming van de laag meewerkt. Chemisch gezien gebeurt er het volgende; het Chroom-3 fungeert als een carbidevormer en gaat een verbinding aan met de ijzerdelen. Na het stralen vormt zich dan een beschermende kristallijne laag met een oppervlak van ‘weerhaken’, wat de hechting van de coating verhoogt. Bovendien ‘verfijnen’ deze kristallen de dalen in het staaloppervlak die ontstaan bij het (grit)stralen, en zo ontstaat een berglandschap met minder hoge pieken resulterend in een meer gelijkmatig verfoppervlak.

 

Test en praktijk

Zowel de gangbare humidity test alsook de zogeheten zoutsproeitest tonen goede resultaten. In deze versnelde corrosietest worden proefstukken 1 mm diep ingekrast in X-vorm en gedurende een bepaalde tijd, onder vaste omstandigheden, met waterdamp of respecitevelijk een zoutnevel besproeid.

Hierdoor treedt corrosie versneld op. Aan de hand hiervan wordt de kwaliteit van een laksysteem bepaald en kunnen verschillende laksystemen met elkaar worden vergeleken. De uitvoering van deze zoutsproeitest is volgens ISO9227/ Din50021/ ASTM B117.

De verschillen wijken soms van millimeters naar centimeters, vooral bij staal-koper combinaties. De lakhechting is getest met ‘Cross hatch’, ‘Kooktest/wet adhesion’ en de ‘Impact test’ en levert eveneens goede resultaten.

Holland Poedercoat, een poedercoater voor grote afmetingen en natlakker in Zwaag, is een van de eerste applicateurs die gebruik maakt van een Chroom 3-voorbehandeling middels een handspuit. Zij passen het toe omdat ze naast staal ook aluminium en sendzimir verzinkte (dunne) staalplaat verwerken wat beide niet kan worden gestraald. Daarnaast gebruiken ze het op vervuilde en vette staalelementen na handmatige voorbehandeling. Hollandia Infra in Krimpen aan den IJssel onderzoekt ook de mogelijkheden voor implementatie bij vooral de grotere (infrastructurele) werken, maar dan om andere redenen. Allereerst om de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren voor de klant. Maar ze kijken vooral naar de optie om het slijpwerk te minimaliseren. Slijpen is behalve zeer bewerkelijk, en daarmee kostbaar, ook ongunstig voor het personeel vanwege de overmatige trillingen van het handgereedschap. Door het slijpen en de extra warmte inbreng die ontstaat, kan het slijpsel en andere verontreinigingen alsnog inwerken op het oppervlak, waardoor de conservering lokaal slechter hecht. Een specifieke zoutsproeitest op zes proefstukken (gecoat door Straco in Waspik en getest door Coating Advies Nederland in Tilburg) belooft ook hier veel: het ongeslepen proefstuk – zelfs zonder geslepen randen – met een PreCoat behandeling toont verreweg het beste eindresultaat (werkstuk 1 op de foto). Boven met PreCoat, onder zonder PreCoat.