Vad är Chromate Conversion Coating?

Kromatomvandlingsbeläggning är en process som används för att skydda aluminium och vissa andra metaller från korrosion, som ofta kallas rost. Korrosion uppstår från en reaktion av metaller och syre med fukt eller vatten närvarande. Rost är en oxid av metallen, där syreatomerna reagerar kemiskt med metallatomerna. Om den inte korrigeras kan oxidation eller rost förstöra metalldelar mycket snabbt i klimat med hög luftfuktighet.

Ännu in på 21-talet var den kemiska processen för hur kromatomer bygger ett lager på metallytor inte väl förstått. Det var känt att metalldelar doppat i en vattenbaserad lösning av kromsalter och en liten mängd syra kommer att bilda ett mycket tunt lager av kromoxid på ytan. Kromatomvandlingsbeläggningsprocessen kan utföras vid rumstemperatur på bara några minuter.

Inte alla metaller kan acceptera en kromatomvandlingsbeläggning, eftersom processen inte fungerar bra på järn eller stål. En zinkbeläggning kan dock först appliceras, med kromatskiktet tillsatt senare. En kromatbeläggning bromsar inte järn- eller stålrostning, men den skyddar zinken som skyddar stålet. Kromatbeläggningar varierar i färg från ljusgula till mörkbruna, varav en del orsakas av beläggningens tjocklek och i mindre grad vilken metall som skyddas. Mörkare beläggningar är vanligtvis något tjockare och ger bättre korrosionsskydd.

Aluminium blev en populär metall för den nya flygplansindustrin i början av 20-talet. Rent aluminium är väldigt mjukt, så blandningar med koppar och andra metaller användes för att göra lätta men starka delar till flygplan. Korrosion blev snabbt ett problem, och vanliga färger hindrade det inte. Krommetallbeläggningar visade sig reducera korrosion till acceptabla nivåer.

En kromatomvandlingsbeläggning kallas ofta en kemisk film, och beläggningsskiktet är ganska tunt, till skillnad från färg eller zinkplätering. En fördel med kromatbeläggningar är deras förmåga att självläka små brister, skav eller repor. Kromatomerna kan röra sig långsamt i beläggningsskiktet och kommer så småningom att täcka om små repor eller skador. Stora skärsår eller gnuggade områden kan inte självläka och kräver ombehandling.

Det finns flera bearbetningssteg som krävs för att belägga aluminium eller andra metaller. Metaller måste vara extremt rena och tvättas och sköljs vanligtvis flera gånger med tvål, lösningsmedel och vatten. Ytan måste förberedas för kromatomvandlingsbeläggningen genom att etsa ytan med en syrasats. Etsning är en process där metallytan ruggas upp genom att den reagerar med en sur lösning som kemiskt angriper metallytan. Sköljning måste göras igen efter etsning och innan kromatomvandlingsbeläggningen kan appliceras.
Kromatomvandlingsbeläggning är också användbar om en del behöver målas; till exempel accepterar aluminium inte färg bra, och målade ytor bryts ner mycket snabbt. Att förbehandla aluminium med en krombeläggning skapar en yta som fungerar bra med färger och har gjort det möjligt för kommersiella flygbolag att måla flygplan med deras företagsidentitet. Kromatbeläggningar minskar inte den elektriska ledningsförmågan avsevärt, vilket är förmågan att bära en elektrisk ström. Detta kan vara en fördel i flygplan eller andra fordon som leder en elektrisk ström genom delar av ramen. Färger och andra beläggningar bildar lager som blockerar elektriskt flöde, vilket kräver dyra kabelkonstruktioner för att lösa problemet.

En stor nackdel med att använda krombeläggningar var toxiciteten hos krom. En typ som kallas sexvärt krom är mycket giftig för människor och djur, och finns kvar i miljön under mycket lång tid. Användningen av mindre giftigt trevärt krom började i slutet av 20-talet, vilket har haft viss framgång men är mindre effektivt som metallskydd än sexvärt. Forskningen omfattade också andra beläggningar med titan och zirkonium, som har sett en viss användning för industriella applikationer.