Oppervlakte behandelingen

Oppervlakte behandelingen:

Wij hebben voor u even een aantal oppervlaktebehandelingen bij elkaar gezet.

Kleuren van metaal (Epoxeren / Poedercoaten)
Anodiseren / Eloxeren
Elektrolytisch verzinken
Slijpen / polijsten
Elektrolytisch polijsten
Verzilveren
Vertinnen
Vergulden
Beitsen / Passiveren
Chromateren
Vernikkelen en Verchromen
Chemisch vernikkelen

Kleuren van metaal:
Poedercoaten (of poederlakken) is een systeem om metaalproducten van een fraaie, krasbestendige, gemoffelde laag te voorzien. Hierin wordt poeder via spuitrobots electrostatisch op het materiaal aangebracht (zie foto) en vervolgens gemoffeld*.

* Moffelen – Moffelen is het onder temperatuur uitharden of verharden van materialen zoals natlakken (verf onder andere moffelprimers/-surfacers en moffellakken) en poederlakken.
Het moffelproces vindt plaats in speciale moffelovens.

Het is mogelijk om uw producten in elke gewenste RAL-kleur of oppervlaktestructuur zoals metallic-coating te epoxeren.

Epoxeren is een algemene benaming voor het aanbrengen van een epoxypoedercoating voor binnen-toepassing. Een epoxy is niet UV-bestendig.

Voor poedercoaten geldt: Voor buitentoepassing als eindlaag is alleen een polyester (of polyurethaan, of acrylaat) geschikt.

Anodiseren/Eloxeren
Aluminium “roest” nog sneller dan ijzer: In tegenstelling tot de korrelige en poreuze oxide laag van ijzer, die de zuurstof doorlopend gelegenheid geeft om in contact te blijven met het metaal, vormt de oxide van aluminium één geheel met het moedermateriaal. Doordat het volume groter is dan van het aluminium zelf, heeft de laag een uiterst dichte, ondoordringbare structuur.

De hardheid benadert die van diamant. De natuurlijke oxidehuid bereikt een dikte van ca. 1 mu ( 0,001 mm). Aan deze chemisch nauwelijks actieve laag dankt aluminium zijn grote weerstand tegen corrosie. Er zijn twee belangrijke argumenten om de oxidehuid kunstmatig te verbeteren.

Technische redenen
De laag van 0,1 mu geeft bij corrosieve omgeving en op sommige legeringen niet altijd voldoende bescherming. Er ontstaat puntvormige aantasting, meestal omgeven door een witachtig poeder. Doorgaans krijgt de oxide laag na 1 of 2 jaar toch gelegenheid om volkomen te sluiten; soms echter gaat de aantasting door en vallen er gaten in het aluminium (verkankeren in de volksmond).

Door middel van anodiseren (of eloxeren) kan men de natuurlijke oxide-laag verbeteren tot 3 à 25 mu. Een dikte van ca. 20 mu geeft in industriële omgeving en aan zee ruim voldoende bescherming.

Elektrolytisch verzinken
Zink is een onedel, wit metaal. Zinklagen worden hoofdzakelijk toegepast voor de bescherming van staal. De zinklaag is onedeler dan het grondmateriaal en offert zich op bij optredende corrosie. Het grondmateriaal is “kathodisch beschermd”, ook ter plaatse van de poriën in de zinklaag. Hierdoor biedt de zinklaag al bij geringe laagdikte bescherming. De laagdikten variëren van 5 tot ca. 40 µm.

 Samengevat:

• Voornamelijk toegepast op staal
• Corrosiebescherming, ook al bij geringe laagdikte
• Geen extreme laagdikten of “druppelvorming”
• Geen vervorming door warmte
• Verschillende kleuren door passivering
• Zwartpassivering geeft egaal halfglanzend zwart uiterlijk
• Laagdikten 5 tot ca. 40 µm.

Verzinkt ijzer wordt bijvoorbeeld toegepast bij:

• buizen van hekwerken, sierhekken
• constructies voor hallen en loodsen
• trappen, zoals brandtrappen aan de buitenkant van een gebouw
• leuningen, bijvoorbeeld voor stadions, bruggen, en dergelijke
• fietsenrekken
• vangrails

Slijpen/polijsten
Slijpen en polijsten wordt toegepast om het product een mooier uiterlijk te geven, de oppervlakte-eigenschappen te verbeteren, of als voorbewerking vóór het aanbrengen van een deklaag (bijvoorbeeld sierchroom).

Bij het slijpen worden de grove beschadigingen of materiaalstructuur door afname van materiaal weggehaald. Afhankelijk van de oppervlaktegesteldheid wordt begonnen met een grove korrel. Hierbij kan in een korte tijd veel materiaal worden afgenomen. Na het grofslijpen wordt het materiaal in stappen steeds fijner geslepen. Tenslotte kan het nog geborsteld of gepolijst (zie het voorbeeld in de foto) worden.

Slijpen en polijsten wordt op roestvaststaal veel als eindbewerking toegepast. Vele verschillende uitvoering zijn mogelijk: geslepen (in verschillende korrels), geborsteld of ge-scotchbride (mat/half-glans) of hoogglans gepolijst. De bewerking dient vaak ter verfraaiing, echter in de chemische- of voedingsmiddelenindustrie ook om het materiaal gladder te maken zodat er minder aanhechting van langsstromend product optreedt.

Staal, messing, koper, zamac en aluminium worden veelal geslepen als voorbewerking voor het aanbrengen van een sier-laag, bijvoorbeeld vernikkelen of verchromen. Alle oneffenheden zijn dan uit het materiaal en een mooie hoogglanzende, half glanzende of matte deklaag kan worden aangebracht.

Als producten geslepen of gepolijst moeten worden is het belangrijk dat hiermee al tijdens ontwerpfase rekening mee gehouden wordt. Alle te slijpen delen moeten goed bereikbaar zijn voor het slijpgereedschap. Vaak is het nodig afzonderlijke delen eerst los te slijpen en daarna het product pas te assembleren of te lassen. Dit resulteert in een mooier product en lagere slijpkosten. Bij het restaureren van bijvoorbeeld verchroomde onderdelen moet het grondmateriaal ook altijd eerst worden geslepen. Voorwaarde voor een mooi resultaat is dat alle delen goed bereikbaar zijn en dat er nog voldoende materiaaldikte is.

Het slijpen en polijsten gebeurt handmatig en op machines, echter het is nooit maatvast. Voor maatvast slijpen moeten draaibanken of slijpbanken worden gebruikt.

Samengevat:

• Slijpen en polijsten om het materiaal glad te maken
• Als eindbewerking bij RVS en aluminium
• Diverse uitvoeringen mogelijk, mat (evt. met krasstructuur), halfglans, hoogglans
• Als voorbewerking voor bijv. verchromen bij staal, messing, koper, aluminium en zamac
• Ook toepassing in chemie/voedingsmiddelenindustrie: hoe gladder, hoe minder adhesie van product
• Slijpen vrijwel altijd nodig bij restauratiewerk

Elektrolytisch polijsten
Elektrolytisch polijsten kan wordt voornamelijk toegepast op roestvaststaal maar ook koper en messing kunnen elektrolytisch worden gepolijst. Bij het elektrolytisch polijsten wordt een laagje materiaal opgelost. Hierbij lossen de “pieken” van het materiaaloppervlak sneller op dan de “dalen”, en dus heeft het proces een egaliserende werking. Het oppervlak wordt gladder en gaat glanzen.

Bij het elektrolytisch polijsten van rvs heeft het proces een aantal belangrijke bijkomende voordelen. Het ijzer in het oppervlak lost veel sneller op dat het nikkel. Hierdoor vindt een verrijking van nikkel in de oppervlaktelaag plaats en wordt het roestvaststaal nog beter corrosiebestendig. Ook worden alle eventuele verontreinigingen uit het oppervlak opgelost en wordt het oppervlak extreem passief.

In vergelijking met een mechanisch gepolijst oppervlak is een elektrolytisch gepolijst oppervlak schoner en passiever. Bij mechanisch polijsten worden bovendien verontreinigingen en ijzerslijpsel het oppervlak ingewreven. Het mechanisch gepolijste oppervlak vertoont een grillige en puntige structuur, terwijl het elektrolytisch gepolijste oppervlak een egalere, heuvelachtige structuur. Hierdoor heeft het elektrolytisch gepolijste oppervlak veel betere adhesie-eigenschappen en is er veel minder kans op bacteriëngroei in de poriën.

Aangezien het een elektrolytisch proces betreft moet rekening gehouden worden met onregelmatige stroomverdeling over het product. In hoeken en binnenzijden zal de polijstende werking minder zijn, tenzij hulpkathoden worden ingebouwd. Dit zijn rvs kathoden die op de plaatsen met de laagste stroomdichtheid worden aangebracht, elektrisch geïsoleerd van het product zelf. Hierdoor wordt de anode-kathode afstand op die plaatsen verkleind en het “Kooi van Faraday” effect weggenomen, waardoor het product op die plaatsen wel wordt gepolijst.

Samengevat:

• RVS, koper en messing
• Toplaagje wordt opgelost, oppervlak egaliseert en gaat glimmen
• Hoger nikkelgehalte in oppervlakte bij RVS
• Zeer schoon oppervlak en zeer goed passief
• Zeer goede adhesie-eigenschappen
• Kleine kans op bacteriëngroei
• Sterk verbeterde corrosiebestendigheid
• Voor een goede werking in scherpe hoeken en binnenzijden is een hulpkathode nodig

 Verzilveren
Zilver heeft een fraaie witte kleur. Het is zacht en rekbaar en heeft de beste geleidbaarheid voor elektriciteit en warmte. Het is een edel metaal waardoor het aan de lucht niet oxideert. Onder invloed van zwavelverbindingen kan wel een bruin/zwarte verkleuring ontstaan.

Verzilveren wordt natuurlijk veel toegepast bij de fabricage van servies, bestek, horloges en sieraden. De zilverlagen kunnen glanzend worden neergeslagen en eventueel worden nagepolijst. Voor een verbeterde glans wordt soms een glansnikkellaag als onderlaag toegepast.

Door de goede geleidbaarheid vindt verzilveren ook ruime toepassing in de elektrotechniek. Verder heeft zilver een goed reflecterend vermogen en is het goed bestand tegen bepaalde chemicaliën.

Samengevat:

• Mooie glanzende witte neerslag
• Edel metaal, geen oxidatie / corrosie *
• Zeer goede geleidbaarheid
• Goed reflecterend vermogen
• Goed bestand tegen geconcentreerde logen
• Laagdikten 1 tot ca. 30 µm.

* Corrosie: Aantasting van materialen doordat hun omgeving op ze inwerkt. De bekendste soorten corrosie zijn de aantasting van metaaloppervlakken door zuurstof en water in de lucht, zoals het roesten van ijzer en het groen uitslaan van koper. Echter, ook in waterig milieu en bij hoge temperatuur kan corrosie optreden en het kan ook keramische materialen en kunststoffen betreffen.

Vertinnen
Bij vertinnen ontstaat een glanzende, witte laag. Tin is zeer rekbaar, goed soldeerbaar en in bepaalde omstandigheden ook goed corrosiebestendig. Het kan worden aangebracht op alle voorkomende metalen. De grootste toepassing van tin op staal is natuurlijk de conservenindustrie. Tin op koper of aluminium wordt veel toegepast in de elektronica.

Verder is tin net als autokatalytisch nikkel consumptief geschikt. Hierdoor wordt het zeer veel toegepast in de voedingsmiddelenindustrie.

Samengevat:

• Zeer rekbaar
• Goed soldeerbaar
• Soms goed corrosiebestendig
• Consumptief geschikt
• Laagdikten 5 tot ca. 30 µm.

Vergulden
Goud is zeer edel en hierdoor zeer goed corrosiebestendig. Goud kan in zuivere vorm zowel als in legeringslagen worden neergeslagen. In zuivere vorm is het goud mooi van kleur en erg zacht (ca. 60 HV) en rekbaar Als legeringselementen worden toegevoegd wordt de laag harder. Hardheden van ca. 250 HV zijn haalbaar.

Goud wordt natuurlijk veel voor verfraaiing van het product toegepast. Hiertoe worden zo zuiver mogelijke goudlagen gebruikt. Goud heeft een minder goede geleidbaarheid dan zilver, echter doordat goud ook na langere tijd niet oxideert is de contactweerstand laag en constant. Hierdoor vindt goud ook veel toepassing in de elektrotechniek. Voor connectors en insteekkontakten heeft men slijtvaste goudlagen nodig en worden dus legeringselementen aan de goudlaag toegevoegd.

Samengevat:

• Zuivere, glanzende lagen voor siertoepassingen
• Hardere, gelegeerde lagen voor technische toepassingen
• Lage, constante contactweerstand
• Geen oxidatie, ook niet in verontreinigde atmosfeer
• Laagdikten 0,1 tot 30 µm

Beitsen/passiveren
Beitsen en passiveren wordt toegepast op roestvaststaal. Het beitsen en het passiveren gebeurt in één behandeling. De belangrijkste componenten in het bad zijn waterstoffluoride en salpeterzuur. Het waterstoffluoride verzorgt de beitsende werking. Hierdoor worden lassen en eventuele gloeihuidresten schoongebeitst. Het salpeterzuur zorgt ervoor dat over het gehele productoppervlak de chroomoxidehuid wordt hersteld. Het oppervlak wordt hierdoor passief en dus noemen we dit deel van het proces “passiveren”. Het chroomoxidelaagje zorgt er eigenlijk voor dat het roestvaststaal roestvast is. Door mechanische bewerkingen en lassen kan dit laagje zijn aangetast en na passiveren is dit dus weer hersteld.

Na het beitsen en passiveren worden met name gelaste producten gecleand met een stoomcleaner om de losgebeitste lasverkleuring te verwijderen. Na het beitsen en passiveren heeft het rvs product een egaal mat uiterlijk.

Het beits- en passiveer procédé is ingericht op austenitische roestvaststaalsoorten. Ook andere legeringen kunnen worden gepassiveerd, echter hiervoor moeten afwijkende samenstellingen worden gebruikt. Niet austenitisch rvs wordt snel aangetast in het standaard beits/passiveerbad en dus dient de legering vooraf bekend te zijn.

Samengevat:

• Toegepast op RVS
• Schoonbeitsen van lasverkleuring
• Herstellen van chroomoxidehuid = Passiveren
• Egaal, mat uiterlijk
• Type legering belangrijk voor keuze proces

Chromateren
Chromaatlagen op aluminium zijn relatief harde, dunne en slijtvaste lagen. Ze worden toegepast als ondergrond voor laklagen omdat ze een goede verfhechting geven, en als “eindlaag” omdat ze een aktief corrosiewerende werking hebben. Met name het door ons gebruikte chromaat-fluoride proces “Alodine 1200” vindt een grote toepassing in de vliegtuigbouwindustrie en voor defensie-doeleinden.

Ons geel- en blank chromateerproces voldoet aan de MIL-specificaties (MIL-C-5541E).

Omdat het Cr6 tegenwoordig vanwege diverse regelgevingen (RoHS / ELV) ongewenst is hebben wij voor andere markten ook een Cr6-vrij passiveersysteem voor aluminium. Dit is het zogenaamde Surtec 650 systeem gebaseerd op driewaardig chroom. Deze laag is qua eigenschappen vergelijkbaar met de conventionele chromaatlagen, ze zijn echter nagenoeg blank met een lichte blauwe gloed.

Galvanisch vernikkelen
Galvanisch vernikkelen kent talloze toepassingen op zowel decoratief als technisch gebied. Het is relatief hard, taai en slijtvast en goed corrosiebestendig (binnenklimaat) en wordt veel ingezet ter bescherming van koper en messing onderdelen. Nikkel is echter niet aanloopbestendig en zal bij buitenexpositie donker verkleuren. Ander nadeel van galvanische nikkellagen is dat ze (zelfs bij grote laagdikten) poriën kunnen bevatten waardoor op bv. staal snel grondmetaalcorrosie kan optreden. Dikke nikkellagen in combinatie met chroom geven hier wel een goede bescherming. Galvano Hengelo beschikt zelf niet over een chroomproces maar kan de gehele bewerking nikkel/chroom wel voor u uitbesteden.

Vernikkelen en verchromen
Nikkel is een geelachtig metaal en chroom is blauwwit van kleur. Vernikkelen en verchromen wordt toegepast voor verfraaiing en corrosiebescherming. Bij sierverchromen wordt altijd eerst een nikkellaag aangebracht. Het chroomlaagje dat hier overheen wordt aangebracht is dun, geeft het product een andere kleur en maakt het aanloopbestendig. Het chroom is extreem slijtvast.

Voor een goede corrosiebestendigheid moet de nikkellaag het grondmateriaal afsluiten van de omgeving, en dus porie-dicht zijn. Dit betekent dat de laag, afhankelijk van de ondergrond, minimaal 20 µm., en op sommige ondergronden zelfs 40-50 µm. dik moet zijn, om een goede corrosiebestendigheid te kunnen garanderen. Als het materiaal wordt voorverkoperd kan met een dunnere nikkellaag worden volstaan.

De nikkellaag kan mat, halfglanzend of hoogglanzend worden aangebracht. Na mat of halfglansvernikkelen kan het product weer worden verchroomd. De nikkellaag bepaalt bij sierverchromen de glans. Hoe matter de laag, hoe zachter en ductieler de laag. Als er hoge visuele eisen aan het product worden gesteld, dient het product vóór het vernikkelen en verchromen geslepen en geborsteld of gepolijst te worden. Elke oneffenheid in het grondmateriaal wordt, vooral bij een glanzende nikkellaag, extra benadrukt. Krassen en materiaalstructuur worden door de nikkellaag wel iets opgevuld, echter blijven over het algemeen wel zichtbaar.

Bij duplex vernikkelen wordt eerst een halfglanzende nikkellaag aangebracht en daar overheen een glanzende nikkellaag. Doordat de poriën van de beide lagen niet op elkaar aansluiten en er een verschil in edelheid tussen de lagen bestaat, wordt het systeem extra goed corrosiebestendig. De duplexnikkellaag kan vanzelfsprekend ook weer worden verchroomd.

Samengevat:

• Nikkel is geel en chroom blauw
• Toegepast op alle metalen (staal, messing, koper, aluminium, zamac, rvs)
• Goede corrosiebestendigheid bij dikkere lagen (vanaf ca. 20 µm.)
• Extra goede corrosiebestendigheid door duplex vernikkelen
• Vooraf slijpen/borstelen/polijsten voor een perfect visueel resultaat
• Mat of glanzend
• Nikkel geeft verbeterde soldeerbaarheid en een goede lichtreflectie
• Laagdikten nikkel: 5 tot ca. 50 µm., chroom 0,1 tot 0,5 µm.

Chemisch vernikkelen
Bij chemisch ofwel autokatalytisch of stroomloos vernikkelen, wordt een nikkel-fosfor composietlaag aangebracht. Het fosforgehalte bedraagt voor de meeste toepassingen 7-10%. De laag wordt zonder externe stroombron aangebracht. Dit betekent dat overal waar de vloeistof kan komen, de nikkellaag zal worden aangebracht. De laag heeft een uniforme dikte over het gehele product en kan zeer nauwkeurig worden aangebracht. Machinedelen, in- en uitwendig chemisch vernikkeld.

De nikkellaag is beter slijtvast en corrosiebestendig dan elektrolytisch nikkel. Door een warmtebehandeling kan de hardheid wordt verhoogd tot ca. 1.000 HV., vergelijkbaar met hardchroom.

De stoomloos nikkellaag is, afhankelijk van de ondergrond, over het algemeen glanzend. Het uiterlijk speelt echter bij deze toepassingen vaak een ondergeschikte rol.

De autokatalytisch aangebrachte nikkellaag is consumptief geschikt, het mag onbeperkt met voedingsmiddelen in aanraking worden gebracht.

Samengevat:

• Nikkel-Fosfor composietlaag
• Uniforme laagdikte kan nauwkeurig worden aangebracht
• Beter corrosiebestendig en beter slijtvast
• Na warmtebehandeling een hardheid van ca. 1.000 HV
• Glanzend uiterlijk
• Consumptief geschikt
• Soldeerbaar
• Laagdikten 5 tot 100 µm