Streszczenie
Własności użytkowe wielu produktów i ich elementów, zależą nie tylko od możli-wości przeniesienia obciążeń mechanicznych przez cały czynny przekrój elementu z zastosowanego materiału najczęściej obrobionego cieplnie, lub od jego własności fizykochemicznych, lecz bardzo często także lub głównie od struktury i własności warstw powierzchniowych.
Zaproponowany temat pracy, jak i zawartość artykułu ma na względzie przedsta-wienie analizy zarządzania łańcuchem tworzenia się powłoki konwersyjnej w firmie GOTEC POLSKA Sp. z o.o w Jastrzębiu na przykładzie linii do fosforanowania. W pracy zostaną zwrócone uwagi na poszczególne etapy procesu, jak również ich wpływ na własności użytkowe wyrobu finalnego. Analizując tworzenie się warstwy wierzchniej, w pracy zwrócono uwagę oddziaływania procesu na środowisko. Słowa kluczowe: powłoki ochronne, fosforanowanie, zarządzanie łaĔcuchem produkcji 1. Wprowadzenie
Warstwa wierzchnia to czĊĞü materiału z jednej strony ograniczona rzeczywistą powierzchnią ciała stałego, a z drugiej strony materiałem rdzenia, składającą siĊ z kilku stref przechodzących płynnie jedna w drugą, o zróĪnicowanych rozmiarach, odmiennych cechach fizycznych i niekiedy chemicznych, w stosunku do cech materiału rdzenia [1,2,4,11].
Powłoka ochronna to warstwa metalu, stopu, materiału ceramicznego, tworzywa sztucznego i inne naniesiona trwale na powierzchniĊ metalu chronionego, który zasadniczo pozostaje w tym samym stanie w jakim był przed nałoĪeniem powłoki.
Powłoki ochronne i warstwy wierzchnie przyjĊto umownie nazywaü warstwami powierzchnio-wymi.
Rys. 1. Warstwy powierzchniowe. 1- zmodyfikowana warstwa wierzchnia, 2- powłoka, 3- rdzeń, 4- powierzchnia początkowa przedmiotu, 5- powierzchnia końcowa przedmiotu. a) warstwa
wierzch-nia, b) powłoka, c) powłoka na warstwie wierzchniej ħródło: [1].
WłasnoĞci uĪytkowe wielu produktów i ich elementów zaleĪą nie tylko od moĪliwoĞci przenie-sienia obciąĪeĔ mechanicznych przez cały czynny przekrój elementu z zastosowanego materiału, w przypadku metali i ich stopów najczĊĞciej obrobionego cieplnie, lub od jego własnoĞci fizyko-chemicznych, lecz bardzo czĊsto takĪe lub głównie od struktury i własnoĞci warstw powierzchniowych [4,5].
Rys. 2. Najważniejsze własności eksploatacyjne warstwy powierzchniowej ħródło: [4, 5].
WzglĊdy ekonomiczne nakazują równieĪ stosowanie w takich przypadkach warstw powierzch-niowych, zapewniających wymagane własnoĞci uĪytkowe przy równoczesnym uĪyciu moĪliwie tanich materiałów na rdzeĔ elementu, od którego wymaga siĊ z reguły mniejszych własnoĞci uĪyt-kowych. W wyniku odpowiedniego doboru materiału elementu wraz z procesami kształtującymi jego strukturĊ i własnoĞci oraz rodzaju i technologii warstwy powierzchniowej, zapewniających wy-magane własnoĞci uĪytkowe, moĪliwe jest równieĪ najkorzystniejsze zestawienie własnoĞci rdzenia i warstwy powierzchniowej wytworzonego elementu [3].
Ze wzglĊdu na zastosowanie, wĞród konstytuowanych warstw powierzchniowych moĪna wy-odrĊbniü warstwy:
• wykazujące wymagane własnoĞci fizyczne zapewniające produktom lub ich elementom okreĞlone własnoĞci mechaniczne, jak wysoką twardoĞü w stosunku do właĞciwej dla pod-łoĪa, zwiĊkszoną odpornoĞü na zuĪycie trybologiczne, zwiĊkszoną przewodnoĞü elektryczną lub cieplną, duĪą odpornoĞü na działanie wysokiej temperatury,
• antykorozyjne, w tym o charakterze anodowym lub katodowym, przeciwdziałające korozji elektrochemicznej, jak równieĪ stanowiące barierĊ dyfuzyjną dla korozji gazowej, • dekoracyjne i ochronno–dekoracyjne, nadające produktom estetyczny wygląd zewnĊtrzny,
o czym decyduje barwa, połysk, odpornoĞü na pokrywanie siĊ nalotem i ewentualnie fak-tura powierzchni oraz zdolnoĞü do fluorescencji, fosforescencji lub radioaktywnoĞci, a czĊsto takĪe równoczesnej odpornoĞci antykorozyjnej [6].
Rys. 3. Podział metod wytwarzania warstw powierzchniowych ze względu na sposób powstawania warstw
Tab. 1. Zestawienie masy elementów fosforanowanych, cynkowanych i piaskowanych w 2010 roku w zakładzie produkcyjnym branży automotive – przygotowanie pod gumowanie
ħródło: [4].
2. Opis wybranej metody stosowania powłoki ochronnej
Przykładem procesu tworzenia siĊ powłoki konwersyjnej jest proces fosforanowania, który moĪe przebiegaü w dwóch odmiennie reagujących z metalem Ğrodowiskach, tworząc jednak w kaĪ-dym przypadku powłoki konwersyjne (rys. 4).
W jednym Ğrodowisku zawierającym jony metali alkalicznych tworzy siĊ na stali fosforan Īe-laza – a wiĊc powłoka konwersyjna, w drugim natomiast Ğrodowisku zawierającym jony metali ciĊĪkich (Zn, Mn, Ca) powstaje powłoka złoĪona głównie z fosforanów metali.
Rys. 4. Fragment linii fosforanowania ħródło: [4].
MASA/MIESIĄ
C I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII SUMA masa czĊĞci cynkowanych [t] 27,5 34,7 60,5 56,1 64,7 69,3 62,0 54,6 67,2 71,4 75,6 58,8 702,2 masa fosforanowanyc h czĊĞci [t] 131,0 165,0 288,0 267,0 308,0 330,0 295,0 260,0 320,0 340,0 360,0 280,0 3344,0 masa czĊĞci piaskowanych [t] 234,5 295,4 515,5 477,9 551,3 590,7 528,1 465,4 572,8 608,6 644,4 501,2 5985,8 masa pokrytych czĊĞci [t] 393,0 495,0 864,0 801,0 924,0 990,0 885,0 780,0 960,0 1020,0 1080,0 840,0 10032,0 masa cynkowanych czĊĞci [%] 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% 7,0% masa fosforanowanyc h czĊĞci [%] 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% 33,3% masa czesci piaskowanych [%] 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7% 59,7%
Najogólniej biorąc, proces fosforanowania polega na zanurzeniu przeznaczonego do fosforano-wania metalu w wodnym roztworze jednopodstawionego fosforanu Me(H2PO4)2, zawierającym wolny kwas fosforowy (Me – Fe2+, Zn2+, Mn2+ lub Ca2+).
WłasnoĞci powłok fosforanowych GruboĞü powłoki
Powłoki fosforanowe wytwarzane na przedmiotach stalowych, cynkowych lub cynkowanych dzieli siĊ na:
• powłoki fosforanowe grube, • powłoki fosforanowe Ğrednie, • powłoki fosforanowe cienkie, • powłoki fosforanowe bardzo cienkie.
GruboĞü powłoki fosforanowej manganowej stanowi w przybliĪeniu 1/3 jednostkowej masy powłoki.
Powłoki grube, Ğrednie i cienkie mają strukturĊ krystaliczną, natomiast powłoki bardzo cienkie mogą byü bezpostaciowe, krystaliczne lub dwufazowe, z udziałem zarówno fazy krystalicznej, jak i bezpostaciowej.
Tab. 2. Rodzaje powłok
Rodzaje powłok fosforanowych w zaleĪnoĞci od ich masy jednostkowej Rodzaje powłok Masa jednostkowa w g/m2 Oznaczenie wg PN-EN 12476
Grube przewaĪnie 10 - 45 PowyĪej 7,5 KFg 7,5 do KFg 45
ĝrednie 4,5 - 7,5 KFĞ 4,5 do KFĞ 7,5
Cienkie 2 - 4,5 KFe 2 do Kfe 4,5
Bardzo cienkie 0,3 - 2 KFbc 0,3 do KFbc 2
ħródło: [12].
Tab. 3. Przeliczenie masy powłoki w zależności od grubości warstwy
Przeliczenie masy jednostkowej fosforanowej powłoki cynkowej na gruboĞü warstwy
Masa jednostkowa,
w g/m2 1 - 2 2 - 4,5 4,5 - 9 9 - 12
GruboĞü, w ȝm 1 - 2 2 - 4 4 - 6 6 - 7
ħródło: [13].
Na ogół gruboĞü powłoki fosforanowej waha siĊ w granicach 1–20 ȝm, przy czym pojedyncze kryształy mogą osiągaü wymiary 100 ȝm i wiĊcej w płaszczyĨnie próbki. GruboĞü powłoki zleĪy od rodzaju kąpieli, rodzaju podłoĪa i sposobu przygotowania powierzchni (obróbki wstĊpnej).
Skład
Powłoka fosforanowa składa siĊ z dwu i trój- podstawionego fosforanu cynku, manganu, wap-nia i Īelaza, przy czym są to na ogół mieszane fosforany cynkowo-Īelazowe, manganawo-Īelazowe oraz cynkowo-wapniowe lub cynkowo manganowe. W zaleĪnoĞci od podstawowego składnika ką-pieli – jonu metalu – tworzy siĊ powłoka o róĪnym składzie.
WielkoĞü kryształów
Postaü i wielkoĞü kryształów oraz gruboĞü wytwarzanej powłoki fosforanowej zaleĪy od bardzo wielu czynników. DuĪe kryształy otrzymuje siĊ przede wszystkim w procesach fosforanowania po-wolnego. W kąpielach zawierających obok azotanów przyspieszacze w postaci azotynów, chloranów lub innych utleniaczy tworzą siĊ kryształy bardzo drobne. WielkoĞü kryształów powłoki zaleĪy takĪe bardzo wyraĨnie od rodzaju stosowanej wstĊpnej obróbki chemicznej przed fosforano-waniem.
PorowatoĞü
Powłoki fosforanowe mają doĞü duĪą porowatoĞü, wynoszącą 0,5–2% ogólnej powierzchni w zaleĪnoĞci od rodzaju powłoki oraz w pewnym stopniu od gruboĞci powłoki. MoĪna przyjąü, Īe przy prawidłowo prowadzonym procesie fosforanowania ze wzrostem czasu obróbki i wzrostem gruboĞci powłoki maleje porowatoĞü. Przede wszystkim jednak na porowatoĞü wpływ ma skład che-miczny i struktura powłoki otrzymywanej z róĪnych kąpieli.
PorowatoĞü powłoki obniĪa jej wartoĞü ochronną i w związku z tym dla celów antykorozyjnych powłoki fosforanowe są traktowane jako podkład pod powłoki malarskie lub do nasączania olejami. JakoĞü
Na właĞciwoĞci antykorozyjne zestawów powłoka fosforanowa – powłoka malarska duĪy wpływ ma jakoĞü samej powłoki fosforanowej, jako dodatkowej bariery ochronnej oraz czynnika zwiĊkszającego przyczepnoĞü powłoki malarskiej do podłoĪa.
Powinowactwo organicznej błony lakierowej z niemetaliczną powłoką konwersyjną jest znacz-nie wiĊksze niĪ z czystą powierzchnią metalu i to znacz-nie tylko ze wzglĊdu na silznacz-nie rozwiniĊtą powierzchniĊ powłoki, ale równieĪ dziĊki chemicznemu wiązaniu kryształów fosforanów z Īywicami organicznymi. Ponadto powłoka fosforanowa zapobiega rozprzestrzenianiu siĊ rdzy, jako wyniku korozji podpowłokowej, tzw. korozji nitkowej.
3. Przykład
Proces fosforanowania składa siĊ z trzech zasadniczych etapów: 1. Przygotowanie powierzchni pod powłokĊ;
2. Wytwarzanie powłoki; 3. Operacje wykaĔczające.
Rys. 5. Test napięcia powierzchniowego- część surowa przed odtłuszczeniem i po odtłuszczeniu ħródło: opracowanie własne.
Rys. 6. Części po fosforanowaniu Zn -Ca (odtłuszczane w trommlu) ħródło: opracowanie własne.
Proces fosforanowania stali
1. Ocena wyglądu zewnĊtrznego powierzchni próbki (podłoĪa);
2. Mechaniczne usuwanie zanieczyszczeĔ z powierzchni oraz odtłuszczanie w rozpuszczalniku organicznym;
3. Trawienie (roztwór wodny HC1+H2SO4); temp. 30°C czas 5 min; 4. Płukanie w zimnej wodzie i suszenie;
5. Fosforanowanie w kąpieli: temp. 95–98°C, czas 40–45 min; 6. Płukanie w zimnej wodzie oraz suszenie;
7. Ocena wyglądu zewnĊtrznego otrzymanej powłoki okiem nieuzbrojonym lub przy powiĊkszeniu 5- krotnym;
8. Pomiar gruboĞci powłoki fosforanowej metodą elektromagnetyczną.
Rys. 7. Miejsce załadunku. „Trommel”- obrotowy bęben na części w miejscu załadunku ħródło: opracowanie własne.
Tab. 4 Listing programu z linii fosforanowania
Program przebiegu
Linia GOP2, Nazwa linii Fosforanowanie
Numer 42 Data wydruku 08.11.2010
Program 447 Strona 1
Pozycja Czas Czas ocieku
góra
Kołysanie Toleran-cja
13 Załadunek 0 0 0 300
16 Odtłuszczanie Al. 300 8 0 300
17 Odtłuszczanie St 300 8 0 300 18 Płuczka 60 5 0 300 19 Płuczka 60 5 0 300 21 Aktywacja St 80 8 0 0 22 Płuczka 20 5 0 0 23 Płuczka 10 5 0 0 26 Fosforanowanie Stal G20 [Ph] 200 8 0 0 27 Płuczka 30 5 0 0 29 Płuczka 30 5 0 10 30 Płuczka gorąca 40 8 0 40 31 Suszarka 300 0 0 300 34 Rozładunek 0 0 0 300
Rys. 8. Surowe części w trommlu ħródło: opracowanie własne.
Rys. 9. Fragment linii fosforanowania. Na zdjęciu widoczny trommel wpuszczany przez wózek transportowy do płuczki
ZdjĊcia powierzchni wykonane skaningowym mikroskopem elektronowym w poszczególnych etapach realizacji produkcji przedstawiono na rysunkach 10–12.
PowiĊkszenie 110 x PowiĊkszenie 300 x PowiĊkszenie 1500 x Rys. 10. Mikrostruktura powierzchni na detalu surowym po odtłuszczaniu w PERCH ħródło: opracowanie własne.
PowiĊkszenie 110 x PowiĊkszenie 300 x PowiĊkszenie 1500 x Rys. 11. Mikrostruktura powierzchni detalu po odtłuszczeniu alkalicznym oraz po procesie
aktywacji w kwasie siarkowym (czas wytrzymywania 40 sek.) ħródło: opracowanie własne.
PowiĊkszenie 110 x PowiĊkszenie 300 x PowiĊkszenie 1500 x Rys. 12. Mikrostruktura powierzchni detalu po procesie fosforanowania
ħródło: opracowanie własne. Zastosowanie powłok fosforanowych
Powłoki fosforanowe mają piĊü podstawowych zastosowaĔ, a mianowicie:
• do ochrony czasowej wyrobów w czasie transportu, magazynowania oraz eksploatacji, po uprzednim nasyceniu powłoki róĪnego rodzaju Ğrodkami ochrony czasowej,
• jako warstwy podkładowej pod powłoki malarskie polepszające własnoĞci antykorozyjne i mechaniczne w zestawie z powłoką malarską,
• jako warstwy ułatwiające obróbkĊ plastyczną stali na zimno – przeciąganie, wyciskanie, tłoczenie,
• jako warstwy przeciwcierne, zmniejszające współczynnika tarcia i zuĪycia czĊĞci współ-pracujących w warunkach tarcia Ğlizgowego,
• jako warstwy izolujące stosowane do celów elektrotechnicznych.
Powłoki fosforanowe stosowane jako antykorozyjna ochrona wyrobów w okresie magazyno-wania są na ogół powłokami fosforanu cynkowego o duĪej masie jednostkowej (15–20 g/m2).
W przypadku powłok antykorozyjnych stanowiących warstwy podkładowe pod powłoki ma-larskie wymagana jest drobnokrystaliczna struktura powłoki, mała masa jednostkowa oraz mała porowatoĞü.
Do obróbki plastycznej stali na zimno od lat stosuje siĊ powłoki fosforanów cynku o zróĪnico-wanej masie jednostkowej i wielkoĞci kryształów, na co decydujący wpływ ma wymagana wielkoĞü odkształcenia w czasie obróbki plastycznej. Pomijając własnoĞci smarne samej powłoki fosforano-wej istotną jej własnoĞcią jest nasiąkliwoĞü związana w przypadku olejów i smarów niereaktywnych z porowatoĞcią (gruboĞcią) powłok, a w przypadku smarów reaktywnych (np. mydeł) dodatkowo ze zjawiskiem chemisorpcji.
Od powłok fosforanowych stosowanych jako warstwy przeciwcierne wymagana jest przede wszystkim odpowiednia tekstura i struktura krystaliczna z uwagi na doĞü małe tolerancje wymia-rowe obrabianych czĊĞci, czĊsto rzĊdu kilku czy kilkunastu mikrometrów. PoĪądana jest teĪ znaczna nasiąkliwoĞü powłoki umoĪliwiająca zatrzymanie w jej porach moĪliwie duĪej iloĞci oleju smaro-wego i przedłuĪenie efektu tarcia hydrodynamicznego nawet po zaniku dopływu właĞcismaro-wego Ğrodka smarnego.
W przytoczonym przykładzie powłoka konwersyjna stosowana jest jako podłoĪe na które, nanoszone są warstwy Ğrodka łączącego metal z gumą.
Rys. 13. Obraz po teście zrywania ħródło: opracowanie własne.
Detale z naniesionym warstwami Ğrodków łączących poddawane są procesowi wulkanizacji. Przy prawidłowo naniesionych powłokach w tym teĪ powłoki fosforanów, zerwanie połączenia me-tal- guma powinno wystąpiü w gumie. Na zdjĊciu 7 pokazano czĊĞü po teĞcie zrywania. Stwierdziü moĪna zerwanie gumy z warstwą wierzchnią. Jest to wynik złej powłoki wierzchniej.
Wpływ na Ğrodowisko
Główne aspekty Ğrodowiskowe branĪy obróbki powierzchniowej metali i tworzyw sztucznych są związane ze zuĪyciem wody i energii, zuĪyciem surowców, emisją zanieczyszczeĔ, wytwarza-niem odpadów oraz stanem terenu po zakoĔczeniu działalnoĞci instalacji. ToteĪ główne obszary działaĔ w kierunku ograniczenia szkodliwego wpływu na Ğrodowisko działalnoĞci przemysłowej w tej branĪy to:
• minimalizacja zuĪycia surowców, energii i wody;
• minimalizacja emisji przez kontrolĊ procesów technologicznych i procesów usuwania za-nieczyszczeĔ;
• minimalizacja powstających odpadów;
• poprawa bezpieczeĔstwa chemicznego i zmniejszenia ryzyka zanieczyszczenia Ğrodowiska w wyniku awarii.
Woda
PrzewaĪająca wiĊkszoĞü procesów obróbki powierzchniowej jest prowadzona w Ğrodowisku wodnym, toteĪ gospodarka wodą i ochrona wód przed zanieczyszczeniami odgrywają tu podsta-wową rolĊ.
W instalacjach woda jest zuĪywana do czterech podstawowych celów – do przygotowywania kąpieli technologicznych, do uzupełniania strat objĊtoĞci kąpieli wskutek parowania, do płukania oraz do chłodzenia. NajwiĊksza iloĞü wody zuĪywana jest do płukania. ĝcieki z płukania odprowa-dzane są zazwyczaj do wewnĊtrznej oczyszczalni Ğcieków, skąd po oczyszczeniu są odprowaodprowa-dzane poprzez kanalizacjĊ miejską do komunalnych oczyszczalni Ğcieków lub bezpoĞrednio do wód po-wierzchniowych. Jest to główna droga potencjalnego zanieczyszczania wód naturalnych powodowanego niedostateczną kontrolą procesów produkcyjnych lub procesów oczyszczania Ğcie-ków.
Tab. 5. Przykładowe zużycia wody oraz ilość odprowadzanych ścieków z linii fosforanowania
Miesiąc
Woda ĝcieki bytowe ĝcieki przemysłowe
ZuĪycie, m3 ZuĪycie, m3 Dzienne
zuĪycie, m3 ZuĪycie, m3 zuĪycie, mDzienne 3
01/2010 2968,00 200,00 9,52 2568,00 122,29 02/2010 2700,00 225,00 11,25 2250,00 112,50 03/2010 3846,00 749,00 34,05 2348,00 106,73 04/2010 3116,00 468,00 21,27 2180,00 99,09 05/2010 2905,00 424,00 18,43 2057,00 89,43 06/2010 2641,00 377,50 13,48 1886,00 67,36 07/2010 2803,00 393,00 14,04 2017,00 67,23 08/2010 2669,00 343,00 13,19 1978,00 76,08
Energia
Energia elektryczna zuĪywana jest w elektrochemicznych procesach obróbki powierzchniowej metali. SłuĪy równieĪ do zasilania wszystkich koniecznych urządzeĔ i osprzĊtu linii technologicz-nych, jak transportery i przenoĞniki, pompy, sprĊĪarki, filtry, suszarki, urządzenia wentylacyjne i wyciągowe itp. Jest zuĪywana takĪe do ogrzewania i chłodzenia kąpieli technologicznych, do oĞwietlenia, ogrzewania i wentylowania pomieszczeĔ itp. Innymi czynnikami energetycznymi mogą byü olej, gaz i wĊgiel.
Emitowane substancje
Ze wzglĊdu na róĪnorodnoĞü stosowanych procesów technologicznych emitowane mogą byü róĪne szkodliwe dla Ğrodowiska substancje takie jak: metale, cyjanki, substancje powierzchniowo czynne (odtłuszczanie), kwasy i alkalia, rozpuszczalniki, pyły, odpady ciekłe i stałe powstające w oczyszczalniach zakładowych.
Inne niebezpieczne odpady to: zuĪyte opakowania, zuĪyte chemikalia, uszkodzone elementy linii np. zawieszki lub bĊbny.
Do innych uciąĪliwych czynników, które powstają w procesie produkcyjnym powłok konwer-syjnych naleĪą: hałas oraz zapach.
Hałas
Obróbka powierzchniowa metali nie jest branĪą o duĪej emisji hałasu. Tym niemniej niektóre pojedyncze operacje mogą byü Ĩródłem doĞü znacznego hałasu. Na przykład przeładunek drobnych czĊĞci podczas ich dostawy oraz załadunek czĊĞci do bĊbnów i nastĊpne opróĪnianie bĊbnów po obróbce, mogą okresowo powodowaü krótkotrwały hałas. Ciągły poziom hałasu moĪe pochodziü z operacji szlifiersko-polerskich, obróbki strumieniowo-Ğciernej, bĊbnowania i innych operacji me-chanicznego przygotowania powierzchni. Te Ĩródła hałasu mają wpływ na warunki BHP przy obsłudze instalacji. Natomiast urządzenia wyciągowe i wentylatory pracujące przy duĪych prĊdko-Ğciach obrotowych mogą pogarszaü warunki ochrony Ğrodowiska na zewnątrz budynku.
Zapach
RównieĪ zapach nie stanowi istotnego elementu zanieczyszczenia Ğrodowiska w tej branĪy. Jest on zwykle związany z prowadzeniem niektórych operacji, którym towarzyszy wydzielanie sub-stancji lotnych, jak np. oparów kwaĞnych przy usuwaniu wadliwych powłok i trawieniu metali, czy przygotowywaniu roztworów disiarczanu (IV) sodu Na2S2O5 do redukcji chromu Cr(VI) w Ğciekach. Wpływ zapachu na otoczenie zaleĪy od rodzaju procesów prowadzonych w instalacji, od istniejącego systemu wyciągowego (np. wysokoĞci emitora) i od odległoĞci instalacji od zabudo-waĔ[4–6].
4. Podsumowanie
80–90% uszkodzeĔ zaczyna siĊ na powierzchni lub bezpoĞrednio pod nią. Dlatego tak istotne jest dbanie o jakoĞü warstwy wierzchniej i powierzchni produkowanego wyrobu. Jest to bezpoĞredni powód tworzenia warstw wierzchnich, które podwyĪszałyby odpornoĞü materiału na zewnĊtrzne obciąĪenia (mechaniczne, cieplne, chemiczne).
NaleĪy pamiĊtaü Īe procesy tworzenia warstw ochronnych nie są obojĊtne dla Ğrodowiska na-turalnego w szczególnoĞci procesy chemiczne i elektrochemiczne. Linie technologiczne powinny byü tak zaprojektowane by zapobiegaü niekontrolowanej emisji zanieczyszczeĔ do Ğrodowiska.
Bibliografia
1. Biestek T. i In.: Nowoczesne metody wytwarzania konwersyjnych i metalicznych powłok ochronnych. Nowa Technika, Zeszyt 27, PWT, Warszawa 1960.
2. Burakowski T., WierzchoĔ T.: Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa 1995. 3. DobrzaĔski L. A.: Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich
i biomedycznych. FORSURF, Gliwice 2009.
4. GiĊtka T., Ciechacki K. Wróblewski R.: Charakterystyka fosforanowych powłok konwersyj-nych, InĪ. Ap. Chem. nr 50, 6, 25–26, 2011.
5. Hryniewicz T., Skubała W.: Technologia powłok ochronnych, WSI Koszalin 1992.
6. Kieszkowski M.: Niektóre problemy wprowadzania zasad Najlepszych Dostępnych Technik w branży obróbki powierzchniowej metali. Czystsza Produkcja, Katowice, 2004.
7. Pokrasen A.: Pokrycia ochronne i dekoracyjne. Poradnik, WNT, Warszawa 1967. 8. Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo. WNT Warszawa 2003.
9. Socha J. Weber J.A.: Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali. IV. Elektrokry-stalizacja stopów metali, Powłoki ochronne 1–2 (125–126) 1994.
10. Weber J.A., Socha J.: Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali. CzĊĞü VIII. Współosadzanie metali w warunkach rzeczywistych, InĪynieria Powierzchni, 1, 1998. 11. PN-87/M-04250 Warstwa wierzchnia. Terminologia.
12. PN-EN 12476:2002: Konwersyjne powłoki fosforanowe na metalach. Metoda
poda-wania wymagaĔ.
13. PN-EN ISO 3892:2004: Powłoki konwersyjne na podłoĪu metalowym. Oznaczanie masy jednostkowej powłok. Metody wagowe.
ASPECTS OF MANUFACTURING CONVERSION COATINGS Summary
Fatigue life calculation of machine design components in random loading condi-tions are performed with the usage of loading spectra being a result of elaboration of operational loading tests. General rules connected with recording of stress (strain) change courses were defined in references.
The proposed topic of the paper is connected with the following question: what minimum sampling frequency can be assumed during operational loads of machine components and what is the influence of the sampling frequency on loading spectrum character, and as a consequence on fatigue life calculation results? The answer on the questions will be presented on the example of operational load of a passenger car steering spindle recorded in specific conditions of motor traffic.
Keywords: protective coatings, phosphate, management chain production Tomasz GiĊtka
Krzysztof Ciechacki
Zakład InĪynierii Materiałowej, Polska; Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, ul. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz
e-mail: tgietka@utp.edu.pl, kciechacki@utp.edu.pl Rafał Wróblewski
GOTEC POLSKA Sp. z o.o. Oddział Produkcyjny w JastrzĊbiu JastrzĊbie 61, 87-322 JastrzĊbie e-mail: r.wroblewski@gotec-group.com
