Оцинковка

Как защитить металл от коррозии и от внешних механических воздействий? Одним из наилучших способов является оцинковка. Процесс оцинковки заключается в нанесении на металл цинкового покрытия. Оцинковка подходит для обработки металлов с ровной поверхностью, или для поверхностей с некоторым изгибом. Как осуществляется процесс оцинковки?

Сперва, поверхность металла очищают, удалив оскалину путем кислотного травления. После этого горячекатаную полосу подвергают отжигу с целью достижения определенных физических и химических свойств поверхности. Оцинковку можно применить ко всем видам стальных изделий: к трубам, листам, полосам и т.д. В зависимости от типа изделии, процесс оцинковки может осуществляться различными способами. Существует метод горячей оцинковки, метод термодиффузного цинкования, а так же электролитическое цинкование.

Метод горячего цинкования заключается в погружении стальной холодной детали в расплавленный цинк. Там же происходит фиксация толщины цинкового покрытия.

Термодиффузный метод цинкования наилучшим образом подходит для изделий сложной формы, а так же для резьбовых изделий, так как цинковое покрытие, нанесенное таким способом, полностью повторяет контуры заданного изделия. Суть электролитического метода оцинковки заключается в нанесении цинкового слоя через токопроводные ролики. Иначе этот метод называют катодным. Стальную деталь погружают в ванну с солевым раствором и пропускают электрический ток. В результате такого нанесения, образуется цинковый слой толщиной 0,5 — 10 мкм.

Роль оцинковки в современной металлопрокате трудно переоценить. Благодаря коррозионной стойкости, которую дает оцинковка, стальные изделия можно использовать для решения самых сложных задач. Оцинковка является неотъемлемой частью автомобильной промышленности, строительного сектора. Оцинкованные изделия используют в нефтедобывающей, газодобывающей промышленности и т.д.

Оцинковка позволяет защитить металл на длительный срок от 30 до 50 лет.

Виды оцинкования

Существует 4 основных метода оцинковки:

1. Метод гальванической оцинковки,
2. Метод горячего цинкования.
3. Метод холодного цинкования.
4. Термодиффузионное цинкование

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование — это электролитический метод осаждения тонкого слоя цинка на поверхность изделия. Именно этот метод позволяет получить идеальных внешний вид без дополнительной обработки. То есть, если после горячего цинкования резьба закрывается полностью цинком, то при гальванике изделие сохраняет все свои прежние размеры и форму. Покрытие полностью повторяет его контуры. Также в отличие от горячего цинкования не остается подтеков и капель. Покрытие составяет 8-9 мкм по ГОСТу 9.301-86, и выдерживает 150 часов соляного тумана. Для увелечения антикоррозийной стойкости и придания изделию красивого эстетического вида используются блескообразующие добавки и последующая пасивация с хроматированием. Получаемые блестящие покрытия имеют высокую пластичность и мелкокристаллическую структуру, что позволяет осуществлять гибку изделия до угла в 45 градусов. В производстве используется следующие виды пассивации: безцветная, голубая, желто-радужная. Также по специальному заказу возможно дополнительное нанесение полимерной пленки «Щит», что увеличит антикоррозийную стойкость до 250 часов соляного тумана.

Процесс гальванического цинкования представляет собой следующее:

1. Изделие проходит обезжиривание необходимое для подготовки поверхности к эффективному действию травления. Изделия погружаются в раствор, для уничтожения масла и жиров, оставшихся после обработки.
2. Промывка, осуществляемая в проточной ванне.
3. Травление. Это очень важный этап, позволяющий удалить с повехности изделия окалину, ржавчину и оставшиеся продукты после обезжиривания. Проводится в растворе соляной кислоты и не растворяют основной металл. Промывка.
4. Непосредственно само цинкование. В ванну с щелочным электролитом погружается изделие, оно является катодом, анод- цинковая пластина. При прохождении тока через электролит положительно заряженные ионы цинка направляются к катоду(изделию) в результате чего происходит электроосаждение. В зависимости от условий протекания процесса, то есть от температуры и плотности тока структура и толщина покрытия могут быть различными. Опыт наших технологов позволяет осаждать покрытия на изделия самой сложной формы без пригаров на выступающих частях. Далее проводится промывка.
5. Осветление. Позволяет снять окисную пленку. Проводится в растворе азотной кислоты. Промывка.
6. Пассивация цинкового покрытия в растворе хроматирования, создание защитной пленки. Напомним что пассивация выбирается заказчиком. Это может быть безцветная, голубая, желто-радужная.
7. Завершением процесса является промывка и сушка.

Метод горячего цинкования

Горячее цинкование один из самых распространенных видов для металлоконструкций, поскольку является одним из самых надежных и экономичных. Кроме того, оно обеспечивает защиту металла от коррозии, в зависимости от условий эксплуатации, на срок от 65 до 120 лет.

Перед оцинковкой металл обезжиривают, тщательно промывают поверхность и протравливают ее. Чаще всего для травления металлоконструкций перед горячим цинкованием применяют кислоты. После травления металлопрокат снова промывают для удаления остатков кислоты и опускают в емкость с расплавленным цинком. Для того чтобы металлические детали были покрыты цинком равномерно, их погружают в цинк во вращающемся барабане. Этот же барабан используют для удаления излишков расплавленного металла после оцинковки деталей.

К несомненным достоинствам горячего цинкования металлоконструкций относится высокая прочность защитного слоя и то, что покрытие способно самовосстанавливаться на поврежденных участках.

В то же время горячее цинкование требует специальных расчетов деталей, учитывающих толщину покрытия, которая достаточно велика.

Метод холодного цинкования

Холодное цинкование обычно производится несколькими этапами, от одного до трех. Комплекс включает в себя связующую субстанцию, в которую вводится цинковый наполнитель, как правило, в порошке и отвердитель.

Состав наносится на поверхность металлоконструкций кистью, валиком, либо методом распыления и после высыхания образует антикоррозийное покрытие, насыщенное цинком.

Несомненным достоинством системы холодного цинкования можно считать то, что она объединяет защитные качества покрытий — полимерного и обычного цинкового.

Холодное цинкование требует меньших трудозатрат при нанесении, позволяет защищать металлоконструкции любой площади и может наноситься как в производственных помещениях, так и непосредственно на месте размещения металлоконструкций. Кроме того, входящие в покрытие полимеры обеспечивают гибкость слоя, который не трескается при изгибании металлоконструкции.

Холодное цинкование широко применяется как в различных промышленных отраслях, так и при изготовлении бытовых изделий из металла, для которых необходима прочная и долговечная защита от коррозии.

Термодиффузионное цинкование

Термодиффузионное цинкование — экологически чистый технологический процесс, при котором используется смесь без балластной добавки. В отличие от горячего цинкования, термодиффузионное цинкование при том же качестве оцинковки, позволяет обрабатывать изделия значительно большего размера.

Преимущества технологии термодиффузионного цинкования.

Такое покрытие повышает срок службы в условиях промышленных, атмосферных и водных сред, а также в условиях нефтяного и газового хозяйства в 10-15 раз по сравнению с черным металлом, в 2-3 раза по сравнению с цинкованием электролизом, и в 1,5-2 раза по сравнению с жидким цинкованием.

Детали могут быть подвержены механическим воздействиям без нарушения цинкового покрытия. В цинковом покрытии имеется 2-3% алюминия, что приводит к повышению стойкости деталей в условиях кислотных и щелочных сред.

Детали с таким покрытием могут быть подвержены холодным деформациям и механическим воздействиям (холодные гибы и т.д.). При этом не происходит отслаивание и растрескивание покрытий.

При сварке деталей термодиффузионное покрытие в зоне сварочного шва не выгорает (высокая температура кипения железоцинковых фаз покрытия) и примыкает встык к сварочному шву. Поверхность покрытия имеет развитый микрорельеф, создающий высокое адгезионное сцепление с красками и эмалями. В связи с этим при покраске термодиффузионной трубы не требуется грунтовать поверхность. Снять покраску с термодиффузионной детали можно только химическим травлением.