POVRCHOVÁ ÚPRAVA VY_32_INOVACE_7_1_08_Povrchová úprava Vytvořeno v rámci v projektu „EU peníze školám“ Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Oblast podpory 1.5 – Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách

POPIS MATERIÁLU Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0554 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Sada číslo: 7_1 Název: VY_32_INOVACE_7_1_08_Povrchová úprava Autor: Ing. Vladislav Kohout Škola: SOŠS a SOU, Kadaň, 5. května 680, příspěvková organizace Datum vytvoření: 15. 8. 2012 Vzdělávací oblast: Odborné vzdělávání Obsahový okruh: Stroje a zařízení Vyučovací předmět: Strojírenská technologie Tematická oblast: Určeno pro obor a ročník: Mechanik opravář motorových vozidel – 1. ročník Anotace: Materiál popisuje základní způsoby povrchových úprav technických materiálů používaných v technické praxi. Metodický pokyn: Prezentace slouží jako podpora výkladu učitele, žáci si během výkladu pořizují poznámky. Je možno ji využít i pro samostatnou přípravu žáků. Není-li uvedeno jinak, je autorem materiálu a všech jeho částí Ing. Vladislav Kohout.

POVRCHOVÉ ÚPRAVY Vlastnosti povrchů jsou závislé na vhodné volbě užitých materiálů a na jejich povrchové úpravě. Cílem je zvýšení odolnosti: vůči opotřebení, vůči korozi, vůči žáru. Dosažení potřebného vzhledu výrobku.

ODOLNOST VŮČI OPOTŘEBENÍ Dosahuje se především tepelným zpracováním kovů, zejména: žíháním, kalením a popouštěním, zušlechťováním, patentováním, cementováním, nitridováním, nitrocementováním. Popis není součástí tohoto materiálu.

ODOLNOST VŮČI KOROZI Koroze kovů: Chemická koroze je děj, při kterém dochází k chemické reakci prostředí s materiálem. Elektrochemická koroze je taková koroze, která se děje přítomností elektrolytu (kapalného prostředí). Obr. 1

ODOLNOST VŮČI KOROZI Elektrolyt je kapalné prostředí ve kterém dochází k průchodu proudu a vzniká korozní článek. Korozní článek mohou vytvářet dva kovy (např. zinek a měď), které se nacházejí v nějakém kapalném prostředí. Ušlechtilé kovy mají menší schopnost oxidace a tím méně vytváří korozní články, než kovy neušlechtilé.

ODOLNOST VŮČI KOROZI Elektrochemickou ušlechtilost kovů hodnotíme pomocí tzv. standardního potenciálu [ V ] (např. zinek má hodnotu standardního potenciálu – 0,763 [ V ] a železo – 0,440 [ V ]. To znamená, že povlak zinku chrání povrch železa, neboť jako anoda koroduje dříve než železo (protože Zn má zápornější hodnotu standardního potenciálu) a chrání železo proti korozi. Na tomto principu je zavedena ochrana automobilových plechů – jsou pozinkované.

ODOLNOST VŮČI KOROZI Obr. 2 Pozinkované díly

OCHRANA KOVŮ PROTI KOROZI Volba materiálu – různé kovové materiály korodují s různou rychlostí. Volba vhodného konstrukčního provedení např. na výrobcích z plechů, kam se řadí i karoserie automobilů, se koroze objevuje nejčastěji v záhybech. Vhodná povrchová úprava kovů

POVRCHOVÉ ÚPRAVY KOVŮ Povrchové úpravy kovů slouží především při ochraně proti korozi. U některých výrobků, jako např. u automobilů, má povrchová úprava karoserie splňovat i estetické hledisko. Povrchové úpravy materiálů se provádí pomocí ochranných vrstev a povlaků.

VYTVÁŘENÍ OCHRANNÝCH POVLAKŮ KOVŮ Chemické pokovování Elektrochemické (galvanické) pokovování Pokovování v roztavených kovech Žárové stříkání kovů Smaltování Vytváření povlaků pomocí organických nátěrů

ELEKTROCHEMICKÉ (GALVANICKÉ) POKOVOVÁNÍ Tloušťky povlaků dosahují 10-3 až 10-4 mm. Princip: průchod stejnosměrného elektrického proudu roztokem vhodné soli příslušného kovu; kov se vylučuje na záporném pólu – katodě a zde krystalizuje. Katodu tvoří pokovované součástky, anoda je kov, kterým pokovujeme. Obr. 3

POVLAKY Z NÁTĚROVÝCH HMOT Chrání karoserii automobilu proti korozi. Vytváří design automobilu. Jsou to v podstatě barvy. Dnes se používají barvy vodou ředitelné. Barvy se nanášejí stříkáním nebo elektroforetickým nanášením.

POVLAKY Z NÁTĚROVÝCH HMOT Obr. 4 Stříkání barev

ELEKTROFORETICKÉ (KATO-DICKÉ) NANÁŠENÍ BAREV Tato metoda byla vyvinuta v 60. letech 20. století. Začala se brzy využívat pro ochranu stěračů skel automobilů. Metoda je založena na stejnosměrném elektrickém proudu. Celý proces svou podstatou připomíná galvanické pokovování.

ELEKTROFORETICKÉ (KATO-DICKÉ) NANÁŠENÍ BAREV Předměty tvoří jednu elektrodu. Druhou elektrodou je kovová vana naplněná speciálním roztokem nátěrové hmoty. Při průchodu stejnosměrného proudu napětí (100 V) koagulují na předmětu částice nátěrové hmoty ve formě tenkého, tuhého a vodou nerozpustitelného povlaku. Povlak je velmi vzhledný a stejnoměrný i na hranách, tloušťka je cca 30 mikrometrů. Metoda se používá při velkosériové výrobě např. v automobilovém průmyslu.

SCHÉMA ELEKTROFORE-TICKÉHO NANÁŠENÍ BAREV Obr. 5 Elektroforetické nanášení barev

OPAKOVÁNÍ Co je účelem povrchových úprav? Jaké typy koroze známe? Jak chráníme proti korozi automobilové plechy? Jaké technologie vytváření ochranných povlaků kovů znáte? Jaký je účel povlaků z nátěrových hmot?

POUŽITÉ ZDROJE BOTHE, O. Strojírenská technologie II: pro strojírenské učební obory. 2. nezměněné vydání. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1989. 176 s. L13-C1-II-84/25829. 19

POUŽITÍ ZDROJE – OBRÁZKY Obr. 1: Auto Hruboň.cz. [online]. [cit. 2012-08-15]. Dostupný z www http://www.autohrubon.cz/galerie/karosarske/koroze-blatnik-pred.jpg Obr. 2: Lakovna Hanák.cz. [online]. [cit. 2012-08-15]. Dostupný z www http://www.lakovnahanak.cz/wp-content/uploads/2012/04/Fotografie4135.jpg Obr. 3: Galvanovna Omega.cz. [online]. [cit. 2012-08-15]. Dostupný z www http://www.galvanovnaomega.cz/pokov/princip_pokoveni.jpg Obr. 4: Autorevue.cz. [online]. [cit. 2012-08-15]. Dostupný z www http://www.autorevue.cz/getthumbnail.aspx?q=100&height=100000&width=100000&id_file=385047090 Obr. 5: Mega.cz. [online]. [cit. 2012-08-15]. Dostupný z www http://www.mega.cz/image.php?p=obr-schema-kataforezy 20 20