Tag Archive for: stralen

Heeft u zich al ingeschreven voor dit interessante seminar?
Een brede kijk op innovaties in coatingprocessen. In een interessante combinatiepresentatie op woensdag 14 november a.s., wordt er vanuit opdrachtgevers (Hollandia Infra), chemicaliënleveranciers (AD Chemicals) en lakleveranciers (DGA Powder Supply) een blik geworpen op ontwikkelingen in innovatie en duurzaamheid in coatingprocessen.

Inschrijven (gratis) via:
https://surfacecampus.nl/2018/10/10/innovatie-in-coatingproces-voor-opdrachtgevers-chemicalien-en-lakleveranciers/

Locatie Conferentieruimte A
Thema Voorbehandeling
Zaalvoorzitter Roland van Meer
13.30 – 14.00 uur Low temperature zinc phosphate: An innovative concept reduces process costs and saves money (Engels)
(meer informatie)
dr. Ulrich Hönig
(Kluthe Benelux)
14.00 – 15.00 uur Combipresentatie: (meer informatie)
Hollandia: Innovatie binnen de conservering van staalconstructies
Wim van ’t Hof en Nardo Hoogendijk
(Hollandia Infra)
Game changer voor oppervlaktepreparatie voorafgaand aan coatingproces
ing. Roland van Meer
(AD Chemicals)
Blik op innovatie staalconservering vanuit de lakleverancier
Anita Snoeren
(Powder Supply)

 

Momenteel wordt in de markt druk gezocht naar alternatieve (nat)-laksystemen die dezelfde performance op het gebied van corrosiebescherming en lakhechting behalen als chromaat gebaseerde laksystemen.  In dit artikel wordt stil gestaan bij een nieuwe chemisch technologische ontwikkeling die een deel van deze puzzel kan oplossen in de situaties waar gekozen is wordt voor een mechanische voorbehandelmethode.

Waarom voorbehandelen van staal

Organische coatings worden aangebracht op staal om corrosieschade te voorkomen of op zijn minst te vertragen. Daar ligt vaak een combinatie van de onderstaande mechanismen aan ten grondslag:

  • bescherming tegen (agressieve) ionen;
  • redelijke barrière voor vocht en zuurstof;
  • vertragen anodische oplosreactie met pigmenten (chromaat, fosfaat e.d.);
  • kathodische corrosiebescherming (zinkstof).

Om een goede duurzame hechting onder corrosieve omstandigheden te krijgen moet het staal goed voorbereid worden alvorens een coating aan te brengen. Doel van het voorbehandelen is om een homogene oppervlaktekwaliteit te krijgen qua:

  • reinheid:            vuil, olie, vet, verfresten, roest, walshuid
  • ruwheid:             kan bij dragen aan de hechting en het uiterlijk van de laklaag
  • chemie:               metallisch, geoxideerd of met een chemische conversie laag

Veel voorkomende voorbehandelingsmethoden

In onderstaande tabel worden de meest voorkomende voorbehandelingsmethoden voor staal op een rij gezet.

vergelijking mogelijkheden voorbehandelen mechanisch chemisch

Elke voorbehandelmethode heeft zijn voor en nadelen, in het algemeen kan gesteld worden dat vandaag de dag de onderstaande 5 punten de belangrijkste uitdaging vormen voor de staal conserverende industrie:

  1. Verbeteren arbeidsomstandigheden;
    • Geen Cr6+ in (conversie-) coatings
  1. Verminderen milieuschadelijke emissies;
    • Vervangen van solvent reinigers (thinner, xyleen, heptaan) i.v.m. gevaar voor brand en gezondheid. 0% VOC emissie
  1. Tijd tussen mechanische behandeling en coaten verlengen;
    • Voorkomen van vliegroest bij tijdelijke geconditioneerde opslag
  1. Afval reductie;
    • Bv. vervangen van voorbehandelingsbaden door een no-rinse behandeling
  1. Reinheid oppervlak na stralen;
    • Vet en olie nog in het oppervlak gestraald. Straalstof aanwezig

 

Nieuwe voorbehandelmethode: combinatie van stralen en chemie

Over het algemeen kan gesteld worden dat in de natlak industrie een mechanische voorbehandeling van stralen of schuren gevolgd het meest voorkomend is. Wat nu als eerdere genoemde voorbehandelmethoden gecombineerd kunnen worden?

Dit is de kracht van een nieuwe ontwikkeling in oppervlaktebehandeling van AD Chemicals. Haar product bekend onder de merknaam PreCoat combineert de werelden van stralen en chemisch voorbehandelen. Als een chemische oppervlaktebehandeling wordt uitgevoerd dan bestaat de generieke procedure onder andere uit ontvetten, beitsen en het aanbrengen van een conversiecoating (die zorgt voor corrosiebescherming en lakhechting). De stap ontvetten en beitsen is vergelijkbaar met de werkwijze stralen en ontvetten. Na het stralen wordt geen extra waarde aan het metaal toegevoegd zoals dat in een chemische voorbehandeling het geval is door het aanbrengen van een conversiecoating. Dit houdt in dat deze mechanische procedure in de basis enkel zorg draagt voor een goede lakhechting en geen additionele corrosie werende eigenschappen meegeeft aan het substraat. Door echter een conversiecoating na stralen toe te passen komen de twee werelden samen, resulterend in een kwaliteitsverbetering van het gecoate product op zowel hechting- als corrosiewering.

 

Kans op corrosie na stralen

Staalconstructies die na zand of gritstralen worden natgelakt (of gepoedercoat) lopen ondanks hoogwaardige verfsystemen en zorgvuldige voorbehandeling van het staaloppervlak toch kans op corrosie. Zelfs op onverwachte plekken, zoals een vlak deel. Dit kan diverse oorzaken hebben, zo kunnen laagdiktes te dun zijn, maar de oorzaak ligt vaker dan gedacht in een onjuiste oppervlaktebehandeling na het stralen. Het grit (of zand) is vervuild of zelfs vet. Voorafgaand of na de straalprocedure wordt dan vaak een ontvetter op oplosmiddelenbasis (zoals een thinner) gebruikt. Toepassing van dergelijke producten (veelal met een doek) zorgt eerder dat de vetlaag wordt uitgesmeerd dan verwijderd, met alle gevolgen van dien. Deze ongewenste situatie is aantoonbaar met een waterbreektest. De waterbreektest is een eenvoudige, snelle en meestal niet-destructieve test om de aanwezigheid van hydrofobe films te testen. De test wordt toegepast op vers gereinigde metalen, zoals staal en andere metalen die in een volledig schone toestand hydrofiel zijn en toont in dit geval vaak nog verontreiniging van de ondergrond aan.

 

Eigenschappen conversiecoating voor straalapplicaties

AD Chemicals introduceert een chemische behandeling met een Chroom-3 houdend product onder de merknaam PreCoat F31/20 (gestraald staal) dat voor eerder genoemde oorzaken van corrosie een remedie biedt. Namelijk doordat het vet verwijdert, zorgt voor een betere hechting van het coatingsysteem én beschermt tegen vliegroest en onderkruipcorrosie.

Door toepassing van PreCoat wordt naast adequate ontvetting een zogenoemde conversielaag gecreëerd. Deze conversielaag is een anorganische, water gebaseerde deklaag, die op een metaal gevormd wordt door inwerking van chemische stoffen, waarbij het metaal zelf aan de totstandkoming van de laag meewerkt. Chemisch technisch gezien gebeurt er het volgende; het Chroom-3 fungeert als een sterke 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 (zie afbeelding: conversiecoating).

conversielaag precoat chemisch behandeling

 

De functie van een conversielaag is tweeledig. De laag verbetert de corrosiewerende eigenschappen en geeft een goede hechting voor organische coatings. De dikte van een conversielaag wordt aangeduid in milligrammen conversielaag of conversie elementen per vierkante meter, omdat de laag meestal te dun is voor het meetbereik van de gangbare laagdiktemeters. Het betreft dus een flinterdunne laag (< 0,1 μm) die vele malen dunner is dan een reguliere coatingslaag welke bijvoorbeeld een laagdikte heeft van 60-1000 μm. Belangrijk punt is dat de conversielaag niet verward dient te worden met een reguliere coatingslaag zoals een primer.

De testresultaten spreken voor zich (zie tevens bijgaande foto’s van natlak en poedercoat systemen na zoutsproeitest). Het product wordt direct na het stralen (of andere mechanische voorbehandelingen) in lijn toepast met een nevelinstallatie of handmatig middels doek dan wel sproeipomp op kamertemperatuur. Het is zowel toepasbaar voor het behandelen van geheel nieuwe constructies alsook voor onderhoudswerkzaamheden op locatie.

poedercoating resultaat precoat behandeling chemisch zoutsproeinatlak zoutsproei nss chemische behandeling precoat

Het product is waterdun en bij toepassing worden zodoende ook gemakkelijk moeilijke te bereiken hoeken en kanten van een werkstuk behandeld. Het oppervlak kleurt blauw of donkergrijs bij juiste werking, vergelijkbaar met de blauwe gloed die ook kenmerkend is voor oppervlaktebehandelingen zoals ijzerfosfateren, en detecteert daarmee (zonder verkleuring) direct de onvolkomenheden (zie afbeelding). Na (machinaal) drogen kan een willekeurig verfsysteem (natlak of poedercoating) worden aangebracht.

De kwaliteit die hiermee behaald kan worden voldoet aan de Qualisteelcoat eisen. Het product is verder vrij van ADR gevaren labels.

PreCoat_conversielaag kleur

 Bescherming tegen vliegroest

Normaal gesproken dienen gestraalde objecten binnen enkele uren na het stralen direct gecoat te worden omdat anders al eerste vorm van corrosie optreedt (witroest of vliegroest). PreCoat biedt hier bescherming tegen, zodoende kunnen ongecoate objecten langer opgeslagen worden alvorens te worden gecoat, in een overdekte opslag tot wel 2-4 weken. Hierdoor kan binnen de bedrijfsvoering van coatingbedrijven een hogere efficiëntie en output worden behaald. Dit biedt grote voordelen in veel voorkomende situaties zoals; transport naar andere (spuit)hal, bij vertraging controleur verfsysteem, gebruik van een buffer tijdens het coaten.

 

Vervanging oplosmiddelen

Zoals eerder benoemd is het vervangen van solvent reinigers (thinner, xyleen, heptaan) in verband met het gevaar voor brand , arbeidsomstandigheden voor medewerkers en het doel 0% VOC emissie een belangrijke uitdaging waar de conserverende staal industrie een oplossing voor zoekt. PreCoat kan deze oplosmiddelen vervangen in de ontvettingsstap in de voorbehandeling van staal waardoor een betere kwaliteit en over het algemeen een kostenbesparing gerealiseerd kan worden.

 

Versterking laksystemen zonder chroom(VI)

Ander aspect is dat op dit moment in veel sectoren zoals de agro, machinebouw, infrastructuur, tankbouw en transportsector gezocht wordt naar alternatieven voor Chroom-6 houdende primers om tot een goede corrosiebescherming van een product te komen. Inmiddels zijn de schadelijke effecten van dergelijke systemen voor mens en milieu ruimschoots bekend. Omdat PreCoat een verbetering levert aan de eindkwaliteit voor een veelvoud van coatingsystemen kan het bijdragen aan het komen tot hoogwaardige coatingsystemen met vergelijkbare kwaliteit als Chroom-6 waardoor een lang verwachte marktbehoefte ingevuld kan worden. AD gaat dan ook graag het gesprek aan met geïnteresseerde lakleveranciers omtrent hoe de synergie te creëren tussen de voorbehandeling en het laksysteem.

 

Vergelijkingstest?

Bent u benieuwd wat deze technologie voor uw proces kan betekenen en hoe deze zich verhoudt tot uw huidige situatie? Neem contact op via chemicals@adinternationalbv.com voor meer informatie.

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.

Precoat zware staal constructies stralen

AD Chemicals introduceert een revolutionair nieuwe productlijn op de markt die zorgt voor extra corrosiebescherming en lakhechting na stralen of metalliseren. Deze productlijn bestaat uit PreCoat F31/20 voor het substraat staal en PreCoat Z31/20 voor de substraten verzinkt staal en aluminium. De productlijn is speciaal ontwikkeld voor straal-en coatingbedrijven. Wat deze producten uniek maakt is dat het de werelden van stralen en chemisch voorbehandelen samenbrengt. Een oppervlaktebehandeling van alleen stralen of metalliseren resulteert namelijk enkel in een goede lakhechting en geeft geen corrosiewerende eigenschappen aan het substraat mee.

Het product wordt eenvoudig aangebracht door het via een vernevelpomp te sproeien over het te behandelen product, daarmee is het makkelijk te toe te passen binnen het bedrijfsproces van elk straal- en coatingbedrijf (zie tevens afbeelding 1).

Door toepassing van PreCoat wordt een zogenoemde conversielaag gecreëerd. Deze 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. De functie van een conversielaag is tweeledig. De laag verbetert de corrosiewerende eigenschappen en geeft een goede hechting voor organische coatings (poedercoating en natlak). Zie voor testresultaten afbeelding 2.

PreCoat Z31/20, voor verzinkt staal en aluminium, creëert tevens een passivatielaag. Dit betekend dat het onderliggende metaal corrosiebescherming krijgt. Normaal gesproken dienen gestraalde objecten binnen enkele uren na het stralen direct gecoat te worden omdat anders al eerste vorm van corrosie optreedt (witroest). PreCoat Z31/20 biedt hier bescherming tegen, zodoende kunnen ongecoate objecten langer opgeslagen worden alvorens te worden gecoat, oplopend tot enkele dagen.

PreCoat F31/20 en PreCoat Z31/20 zijn genomineerd voor de ION Borghardt award. AD Chemicals zal deze productlijn dan ook uitgebreid demonstreren gedurende de Surface vakbeurs.

 

Afbeelding 1: De procedure

precoat voor stralen proces, conversiecoating

 

Afbeelding 2: Testresultaten

precoat mechanische voorbehandeling chroomvrij

 

 

 

 

 

 

 

Coatings Innovatiedag NVVT & VVVF 2017

Het succes van de Coatings Innovatiedag van 2015 krijgt een vervolg in 2017! Opnieuw komt er een groots evenement waar innovaties voor de coatings- en inktindustrie in de schijnwerpers komen te staan. Het thema is deze keer ‘Inspire & Connect’. Een podium en netwerk voor iedereen om inspiratie op te doen en nieuwe verbindingen te leggen. Grijp deze kans om innovatieprojecten te versnellen.

AD Chemicals zal tijdens dit evenement de PreCoat Z31/20 en F31/20 productlijn pitchen die specifiek is ontwikkeld om de corrosiebescherming en lakhechting na stralen te verbeteren. Dit product was onlangs ook genomineerd voor de ION Borghardt Award 2016.

Datum en tijdstip:  dinsdag 11 april 2017 – 10:00 – 17:00

Locatie: Industriepark Kleefse Waard (IPKW)

Adres: Westervoortsedijk 73, 6827 AV ARNHEM

Meer info op: http://www.vvvf.nl/coatings-innovatiedag