Hoe ontstaat Kantenroest?
Bij knippen, ponsen, zagen en ook bij lasersnijden van metalen ontstaan vaak scherpe randen. Wanneer hierop poedercoating wordt aangebracht, zullen de randen direct na de applicatie, prima gedekt zijn. Echter, tijdens het moffelproces gaat het poeder “geleren” en vloeit het van de randen af, met een beperkte laagdikte op de randen tot gevolg.
Door deze beperkte laagdikte heeft de coating een te geringe “barrièrewerking” waardoor vocht uit de omgeving door de coating heen, het onderliggende metaal kan bereiken, met corrosie tot gevolg.
– Dwarsdoorsnede dikke twee-laags poedercoating op een scherpe rand, (foto M2LAB)
Als producten met laser gesneden zijn kan er een ander fenomeen optreden. De warmte die tijdens het lasersnijden vrijkomt zorgt er namelijk voor dat het staal uiterst reactief wordt. Als er zuurstof in de buurt is zal het staal hiermee reageren onder vorming van ijzeroxides. Hierdoor ontstaat een laag op het staal die we laserhuid noemen.
Laserhuid zit vaak vrij los op het onderliggende staal. Bovendien is de hechting van poedercoatings op de laserhuid slecht. Dit zorgt er in ernstige gevallen voor dat de coating zelf (soms met laserhuid en al) zó van het product af kan worden getrokken.
Wanneer dit in de praktijk gebeurt is het onderliggende staal niet meer beschermd en zal kantenroest niet lang meer op zich laten wachten.
Laboratoriumonderzoek
Een geweldige methode om de kantendekking visueel te kunnen bekijken is de microscopische dwarsdoorsnede, ook wel “sleeve” genaamd.
Hierbij gaan we bij M2LAB als volgt te werk:
Wat je dan allemaal kan zien is
Versnelde corrosietesten
Met behulp van een versnelde corrosietest, zoals de zoutsproeitest, is in enkele dagen / weken precies zichtbaar op welke plaatsen de kantendekking wel of niet goed is.
Doordat in deze test een extreem corrosief klimaat wordt gesimuleerd, ontstaat op plaatsen waar de coating niet dekkend is, al snel roest.
Belangrijk voordeel van versnelde corrosietesten is ook dat je kunt zien of de corrosie stopt bij de randen, of dat deze zich onder de coating door verder ontwikkelt. Dit gebeurt veelal als de voorbehandeling niet goed is uitgevoerd.
Kantenroest voorkomen
Afronden van scherpe randen
De beste methode om kantenroest te voorkomen is het verwijderen van bramen en afronding van de kanten.
Met welke radius dit laatste dient te gebeuren is afhankelijk van de dikte van de plaat en het type coating dat op het product wordt toegepast. Er wordt vaak gesproken over 2 mm maar dit is in de praktijk vaak niet haalbaar. Afhankelijk van het aantal lagen poedercoating is vaak 0,5 tot 1 mm al voldoende, mits deze radius ook écht overal wordt gehaald.
Let op! Instellingen van een ontbraammachine komen erg nauw. Bij verkeerde instellingen kunnen er nog steeds oneffenheden aanwezig zijn.
Hieronder en foto van een machinaal afgeronde kant, waar een klein braampje is achtergebleven. De coating is hier niet goed dekkend waardoor er toch corrosie is ontstaan en de lak volledig heeft losgelaten.
Lasersnijden: Gebruik het juiste schutgas
Oxidatie bij lasersnijden is een veel voorkomend probleem. Dit kan worden voorkomen door gebruik te maken van stikstof in plaats van zuurstof als schutgas. Door het ontbreken van zuurstof kan er geen oxidelaag worden gevormd.
Bij het snijden van materialen dikker dan ± 3 mm is dit echter geen oplossing, aangezien snijden met stikstof dan te langzaam gaat.
Maatregelen in het poedercoatproces
Omdat afbramen en afronden van kanten een relatief kostbare bewerking is, en het lasersnijden met stikstof op dikkere materialen te veel tijd kost, wordt dit in de praktijk lang niet altijd gedaan. Hieronder bespreken we enkele maatregelen die in het poedercoatproces kunnen worden getroffen om tóch een zo goed mogelijke kantendekking te verkrijgen.
Laserranden verwijderen
Laserranden kunnen worden verwijderd door middel van beitsen of stralen. Stralen is zeer effectief en verwijdert de laserhuid normaal gesproken gemakkelijk. Beitsen is een kritischer proces en vergt de nodige ervaring.
De belangrijkste factoren in het beitsproces zijn de mens aan de machine en de behandelwijze (dompel of sproei). We zien vaak dat de operators naar beste eer en geweten hun werk doen, maar wat er precies gebeurt weten ze vaak niet. Belangrijk is hierin dat de operators beschikken over voldoende basiskennis van de chemie en het proces. Dan zijn ze in staat om het eindresultaat te beoordelen en op de juiste wijze kunnen bijsturen.
Omdat de benodigde procestijd bij het beitsen vaak varieert per product, heeft een dompelproces zonder twijfel de voorkeur boven sproeien. Als een dompelproces niet mogelijk is kan een takt-sproei-setup oplossing bieden. Hierbij kan de tijd van de verschillende stappen individueel worden ingeregeld.
Speciale poedercoatings
Er zijn poedercoatings ontwikkeld die minder sterk vloeien, met als doel een betere kantendekking. Uit zoutsproeitesten in ons laboratorium blijkt dat sommige van deze producten inderdaad een verbeterde kantendekking bieden. Een afdoende oplossing voor de wat zwaardere buitentoepassing is dit naar onze mening echter niet.
Twee of drie-laags coaten
Een andere manier om meer laagopbouw op de randen te verkrijgen is het aanbrengen van meerdere poederlagen. De eerste laag rondt de scherpe hoek als het ware af, waarna de tweede laag minder wegvloeit en er dus een hogere laagdikte op de randen ontstaat. Vanzelfsprekend wordt een nóg beter resultaat verkregen wanneer er drie lagen worden aangebracht.
– Dwarsdoorsnede tweelaags systeem
Samenvatting
- Kantenroest wordt veroorzaakt door te weinig laagdikte op scherpe randen en/of door onthechting die ontstaat door aanwezigheid van lasersnijkanten.
- De beste manier om kantenroest te voorkomen is het op een goede manier afronden van de kanten en gebruik te maken van stikstof als schutgas bij lasersnijden.
- Wanneer oxidatie op randen niet kan worden voorkomen dient de oxidehuid te worden verwijderd d.m.v. stralen of beitsen.
- Wanneer scherpe randen niet kunnen worden verwijderd kan het aanbrengen van een poedercoating met minder goede vloei en/of meerdere lagen poedercoating een oplossing bieden.
- Test een product voordat dit in de markt wordt gezet met behulp van een versnelde corrosietest. Hiermee worden potentiële klachten voorkomen.
Meer weten over onze diensten?
Wil je meer weten over hoe wij coatings onderzoeken en problemen oplossen? Neem dan contact op met ons op via tel 013 – 463 06 88 of stuur een mail naar info@m2lab.nl.