Hvad er Chromate Conversion Coating?
Chromatkonverteringsbelægning er en proces der bruges til at beskytte aluminium og nogle andre metaller mod korrosion, som ofte kaldes rust. Korrosion opstår ved en reaktion af metaller og ilt med fugt eller vand til stede. Rust er et oxid af metallet, hvor oxygenatomer kemisk reagerer med metalatomerne. Ukorrekt, oxidation eller rust kan ødelægge metaldele meget hurtigt i klimaer med høj luftfugtighed.
Selv i det 21. århundrede var den kemiske proces for, hvordan chromatomer bygger et lag på metaloverflader, ikke godt forstået. Det var kendt, at metaldele dyppet i en vandbaseret opløsning af chromsalte og en lille mængde syre vil danne et meget tyndt lag chromoxid på overfladen. Chromatkonverteringsbelægningsprocessen kan udføres ved stuetemperatur på kun få minutter.
Ikke alle metaller kan acceptere en chromatkonverteringscoating, da processen ikke fungerer godt på jern eller stål. En zinkbelægning kan imidlertid først påføres med chromatlaget tilføjet senere. En chromatbelægning bremser ikke rusten på jernet eller stål, men det beskytter zinken, der beskytter stålet. Chromatbelægninger varierer i farve fra lyse gule til mørkebrune, hvoraf en del er forårsaget af belægningens tykkelse, og i mindre grad, hvilket metal der er beskyttet. Mørkere belægninger er typisk lidt tykkere og giver bedre korrosionsbeskyttelse.
Aluminium blev et populært metal til den nye flyindustri i begyndelsen af det 20. århundrede. Rent aluminium er meget blødt, så blandinger med kobber og andre metaller blev brugt til at fremstille lette, men stærke dele til fly. Korrosion blev hurtigt et problem, og normale malinger forhindrede det ikke. Krommetalbelægninger viste sig at reducere korrosion til acceptabelt niveau.
En chromatoverføringscoating kaldes ofte en kemisk film, og overtrækslaget er ret tynd i modsætning til maling eller zinkbelægning. En fordel ved chromatbelægninger er deres evne til selvhelbrede små ufuldkommenheder, gnider eller ridser. Kromatomerne kan bevæge sig langsomt i belægningslaget og vil til sidst belægge små ridser eller skader. Store nedskæringer eller gnidede områder kan ikke helbrede sig selv og kræver genbehandling.
Der er flere behandlingstrin, der er nødvendige for at belægge aluminium eller andre metaller. Metaller skal være ekstremt rene og vaskes og skylles ofte flere gange med sæbe, opløsningsmidler og vand. Overfladen skal forberedes til kromatkonverteringsbelægningen ved at ætses overfladen med en syrebatch. Ætsning er en proces, hvor metaloverfladen er ru ved at omsætte den med en syreopløsning, der kemisk angriber metaloverfladen. Skylning skal udføres igen efter ætsning, og inden kromatkonverteringsbelægningen kan påføres.
Chromatkonverteringsbelægning er også nyttig, hvis en del skal males; for eksempel accepterer aluminium ikke maling godt, og malede overflader nedbrydes meget hurtigt. Forbehandling af aluminium med krombelægning skaber en overflade, der fungerer godt med maling, og har gjort det muligt for kommercielle luftfartsselskaber at male fly med deres virksomhedsidentifikation. Chromatbelægninger reducerer ikke den elektriske ledningsevne i høj grad, hvilket er evnen til at føre en elektrisk strøm. Dette kan være en fordel i fly eller andre køretøjer, der fører en elektrisk strøm gennem dele af rammen. Maling og andre overtræk danner lag, der blokerer for elektrisk strøm, hvilket kræver dyre ledningsudformninger for at løse problemet.
En væsentlig ulempe ved anvendelse af chrombelægninger var chromets toksicitet. En type kaldet hexavalent krom er meget giftig for mennesker og dyr og forbliver i miljøet i meget lang tid. Brugen af mindre giftig trivalent krom begyndte i slutningen af det 20. århundrede, hvilket har haft en vis succes, men er mindre effektiv som en metalbeskytter end den sekskantede. Forskning omfattede også andre overtræk med titan og zirkonium, som har set en vis anvendelse til industrielle anvendelser.