Metalne konstrukcije svakodnevno su izložene vlazi, kisiku, promjenama temperature, soli, kemikalijama i mehaničkim oštećenjima. Bez odgovarajuće zaštite njihova površina s vremenom počinje korodirati. Jedan od najčešćih i najučinkovitijih načina zaštite metala jest nanošenje zaštitnog premaza.
Zaštitni premaz nije samo boja koja površini daje ljepši izgled. Njegova je osnovna zadaća odvojiti metal od okoliša i usporiti procese koji mogu dovesti do korozije, propadanja i gubitka funkcionalnosti konstrukcije.
Što je zaštitni premaz?
Zaštitni premaz je sloj materijala koji se nanosi na površinu metala kako bi je zaštitio od utjecaja okoliša. Nakon nanošenja i sušenja, odnosno otvrdnjavanja, premaz na površini stvara čvrsti zaštitni film.
Taj film predstavlja prepreku između metala i vanjskih utjecaja kao što su voda, vlaga, kisik, soli, industrijska onečišćenja, kemikalije, sunčevo zračenje i mehaničko trošenje.
Najjednostavnija usporedba je kišna jakna: ona ne uklanja kišu, nego sprječava da voda izravno dođe do tijela. Zaštitni premaz na sličan način odvaja metal od okoline.
Zašto metal treba zaštitu?
Čelik je čvrst, dostupan i jednostavan za obradu, zbog čega se koristi u gotovo svim granama industrije. Njegov je nedostatak to što u prisutnosti vode i kisika prirodno korodira.
Na površini se počinju stvarati produkti korozije, odnosno hrđa. S vremenom to može uzrokovati smanjenje debljine metala, slabljenje konstrukcije, nastanak rupica, propuštanje cjevovoda i spremnika te povećanje troškova održavanja.
Koroziju najčešće nije moguće potpuno zaustaviti, ali se pravilno odabranim i nanesenim zaštitnim sustavom može znatno usporiti. Cilj nije da premaz traje zauvijek, nego da konstrukcija što dulje ostane sigurna i funkcionalna prije nego što bude potreban popravak ili obnova zaštite.
Kako premaz štiti metal?
Većina zaštitnih premaza djeluje prvenstveno kao barijera. Što je zaštitni film cjelovitiji, pravilno nanesen i otporniji na prodor vode i drugih tvari, to je metal bolje zaštićen.
Barijerna zaštita
Premaz stvara fizičku prepreku između metala i okoliša te otežava prodor vode, kisika i soli do površine čelika. To je osnovni princip djelovanja velikog broja epoksidnih i drugih industrijskih premaza.
Aktivna zaštita
Neki temeljni premazi sadrže pigmente koji mogu usporavati razvoj korozije. Takvi premazi ne djeluju samo kao prepreka nego svojim sastavom dodatno pomažu zaštiti podloge.
Zaštita pomoću cinka
Premazi bogati cinkom mogu pružiti posebnu vrstu zaštite čelika. U slučaju manjeg oštećenja premaza cink se može trošiti umjesto čelika i tako pomoći u njegovoj zaštiti. Za takvo djelovanje cink mora imati odgovarajući kontakt s metalnom podlogom.
Jedan sloj često nije dovoljan
U industriji se zaštita najčešće ne sastoji od samo jednog premaza. Više slojeva zajedno čini zaštitni sustav, a svaki od njih ima vlastitu ulogu.
Temeljni premaz nanosi se neposredno na pripremljenu površinu. Njegova je zadaća ostvariti dobro prianjanje i pružiti početnu zaštitu od korozije. Međupremaz povećava ukupnu debljinu i barijerna svojstva sustava. Završni premaz daje konačni izgled, boju i sjaj, ali također štiti prethodne slojeve od sunčeva zračenja, vremenskih utjecaja i trošenja.
Priprema površine jednako je važna kao i premaz
Čak ni vrlo kvalitetan premaz neće pružiti očekivanu zaštitu ako je nanesen na loše pripremljenu površinu. Prije nanošenja potrebno je ukloniti hrđu, okujinu, stare i slabo vezane premaze, prašinu, ulje, masnoću, soli i druge nečistoće.
Kod čeličnih konstrukcija površina se često priprema pjeskarenjem. Time se uklanjaju hrđa i stare naslage, ali se stvara i određena hrapavost koja premazu omogućuje bolje mehaničko vezanje za podlogu.
Kvaliteta zaštite počinje prije otvaranja kante s bojom.
Pregruba, preglatka, prašnjava ili onečišćena površina može uzrokovati slabo prianjanje, pojavu mjehurića, prijevremeno ljuštenje ili razvoj korozije ispod premaza.
Debljina premaza mora biti odgovarajuća
Pretanak sloj možda neće potpuno prekriti vrhove i udubljenja na površini. Na takvim mjestima zaštita može biti oslabljena i korozija se može razviti ranije.
Ni prevelika debljina nije uvijek dobra. Predebeo sloj može uzrokovati zadržavanje otapala, nepravilno otvrdnjavanje, pucanje, stvaranje mjehurića ili odvajanje između slojeva. Zato proizvođač za svaki premaz određuje preporučenu debljinu, uvjete nanošenja i vrijeme prije nanošenja sljedećeg sloja.
Uvjeti nanošenja mogu odlučiti o rezultatu
Temperatura zraka, temperatura metalne površine i relativna vlažnost zraka izravno utječu na ponašanje premaza. Posebno je važno da na metalu nema kondenzacije.
Površina može izgledati suho, ali ako je njezina temperatura preblizu temperaturi rosišta, na njoj se može stvoriti vrlo tanak sloj vlage koji nije lako vidljiv. Nanošenje premaza na vlažnu, prehladnu ili prevruću površinu može uzrokovati loše prianjanje i različite defekte.
Zaštitni premaz je sustav, a ne samo proizvod
Dobar rezultat ne ovisi samo o tome koji je proizvod odabran. Jednako su važni stanje i priprema površine, pravilno miješanje komponenti, način nanošenja, debljina svakog sloja, vrijeme između slojeva, uvjeti tijekom otvrdnjavanja i završna kontrola.
Pogreška u bilo kojem od tih koraka može skratiti trajnost zaštite. Najskuplji premaz nanesen u lošim uvjetima neće nužno dati bolji rezultat od jednostavnijeg proizvoda koji je pravilno odabran i kvalitetno nanesen.
Zaključak
Zaštitni premazi jedan su od najvažnijih načina zaštite čeličnih i drugih metalnih konstrukcija od korozije. Njihova uloga nije samo estetska: pravilno izveden sustav odvaja metal od okoliša, usporava koroziju, smanjuje potrebu za popravcima i produljuje uporabni vijek konstrukcije.
Za kvalitetnu zaštitu potrebno je promatrati cijeli proces – od pripreme površine i odabira premaza do nanošenja, kontrole debljine i praćenja okolišnih uvjeta.
Literatura i izvori
- ISO 12944-1:2017, Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 1: General introduction.
- ISO 12944-5:2019, Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 5: Protective paint systems.
- AMPP, Protective Coatings for Corrosion Control.
- Roberge, P. R., Handbook of Corrosion Engineering, 2nd ed., McGraw-Hill.
- Hare, C. H., Protective Coatings: Fundamentals of Chemistry and Composition, Technology Publishing Company.
Autor
Branimir Krpez
Tehničar kvalitete specijaliziran za antikorozivnu zaštitu, zaštitne premaze i kontrolu kvalitete.
Na Zincor Systems objavljujem stručne članke, tehničke analize i studije slučaja s ciljem dijeljenja praktičnog znanja iz područja korozije, zaštitnih premaza i zaštite metala.