Mangan Fosfat Kaplamalar

Mangan fosfatlama özellikle motor, vites ve güç transfer sistemlerinde kaydırıcılık etkisinin arttırılması amacıyla kullanılır. Tüm fosfat kaplamalar içinde en sert, en iyi korozyon direnci sağlayan ve en yüksek aşınma direncine sahip olan fosfat kaplama türüdür. Metal işleme endüstrisinde yüksek korozyon direnci sağlaması istenilen tüm ürünlerde görülebilir. Motor, piston ve parçaları, fren ve debriyaj parçaları, çeşitli yaylar, matkap uçları ve delme elemanları, somun ve vidalar, takım aletleri gibi birçok metal parça ve ekipmanda mangan fosfat kaplama mevcuttur.

Aşınma önleyici özelliğinden dolayı mangan fosfat otomotiv sanayinde sıklıkla kullanılır. Vites kutusu dişlileri, diferansiyel dişlileri, kam milleri, subaplar ve dizel motor pistonları gibi otomobil parçaları için mangan fosfatlama önemli bir koruma sağlar. Diğer sanayi alanlarındaki kullanımı; kompresörler, yağ pompaları ve hidrolik sistemler olarak gösterilebilir.

Uygulama Hattı

Koruyucu yağ uygulaması olsun ya da olmasın mangan fosfat tek tipte daldırma yöntemiyle genel olarak şu sıra ile uygulanır:

• Yağ Alma/Temizleme
• Durulama
• Asitle Temizleme (gerektiğinde)
• Durulama (sadece asitle temizlemeden sonra)
• Aktivasyon
• Mangan Fosfatlama
• Durulama
• Kurutma
• Koruyucu Yağ

Fosfatlama hattının başlangıcında önce parçaların temizlenmesi gerekir. Bu amaçla asidik, nötr veya alkali yağ alma kimyasalları kullanılabilir. Etkili bir temizlik için genellikle alkali tip yağ alma ürünleri tercih edilir ve bu alkali kimyasallar %1-5 konsantrasyonda ve 65-95 ºC de kullanılır. İşlem süresi 5-15 dakika arasında değişir.

İşlem görecek parçaların yüzeyinde pas ve oksit tabakası mevcutsa, yağ alma işlemi sonrası asitleme ile bu tabakaların temizliği yapılır. Paslı bölgelerin temizlenmemesi durumunda bu bölgelerde fosfat kaplama oluşmayacaktır.

Alkali yada asidik içeriğin fosfatlama banyosuna taşınmaması için yağ alma ve fosfatlama arasında birden fazla su durulama banyosu olmalıdır. Durulama banyolarının kısa aralıklarla tamamen değiştirilmesi veya sürekli taşırmalı olarak tazelenmesi mangan fosfat banyosunun asidik dengesinin korunmasını ve stabil çalışmasını sağlar.

Alkaliler ve asitlerle temizlik işleminden sonra homojen ve ince kristalli fosfat tabakaların oluşumunu sağlamak için parçalar aktivasyon banyosuna daldırılır. Aktivason banyoları ince tanecik yapısındaki mangan fosfat bileşiğinden oluşur. Son yıllarda geliştirilen etkili aktivasyon kimyasalları sayesinde kalın kristalli kaplamalardan kaynaklanan sorunların önüne geçilmiştir. Mangan fosfatlama ile çinko fosfatlamadan daha fazla kaplama kalınlığı ve daha büyük kristalli kaplama sağlanmasına rağmen aktivasyon işlemi sayesinde ince kristalli kaplama elde edilerek son derece yüksek korozyon direnci sağlanır.

Mangan fosfat kaplama banyolarını hazırlamak için konsantre kimyasal ürünler genellikle ağırlıkça %10-15 konsantrasyonda kullanılır. Kaplama yapıldıkça banyo analizlerine göre gerekli ürün ilaveleri yapılır. Toplam asit, serbest asit ve çözünmüş demir değerleri ölçülür ve uygun aralıkta olup olmadığı kontrol edilir. Kaplama ile birlikte banyo içinde oluşan fosfat çamurunun düzenli aralıklarla temizliği yapılmalıdır.

Kaplama Görüntüsü ve Rengi

Mangan fosfatlama sonrası oluşan görüntü çinko fosfat kaplamalara kıyasla daha koyu gri tonda ve siyaha yakındır. Bununla birlikte; metalin cinsi, kaplama öncesi yüzey rengi, aktivasyon kullanım şartları, son işlem olarak kullanılacak yağın türü gibi değişkenler de kaplamanın son rengine büyük ölçüde etki eder.

İşlem görecek parçanın yüzey rengi kaplama sonrası elde edilecek rengi direkt olarak etkiler. Örnek olarak; açık gri renkte talaşlı imalattan çıkmış bir parçanın mangan fosfatlama sonrası görüntüsü açık gri - koyu gri aralığında olurken daha koyu renge sahip döküm bir parçanın kaplama sonrası görüntüsü çok daha koyu bir tonda olabilir.

Yağlama işlemi kaplamanın rengini daha koyu ve parlak yapar. Dolayısıyla, kullanacak farklı özellikteki yağlar farklı derecede koyuluk sağlar. Su bazlı bor yağları, mineral bazlı yağlar, solvent içerikli yağlar, yüksek korozyon dayınım katkılı yağlar ve yüksek sürtünme dayanım özellikli yağlar sektörde kullanılan yağ çeşitlerine örnek olarak gösterilebilir.