Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термодиффузионное цинкование металла: технология, оборудование, плюсы и минусы

Процесс термодиффузного цинкования

[Термодиффузионное цинкование] позволяет создать на металлической поверхности некоторый защитный слой, который значительно продлевает срок службы материала.

Особенность цинкового слоя заключается в том, что он обеспечивает как электрохимическую, так и механическую защиту металлической заготовке.

Данный метод достаточно востребован в промышленной сфере, а технология, по которой выполняется термодиффузионное цинкование, успешно испробована на поверхностях различных видов металлов.

Конечно, для того чтобы провести данный вид цинкования материала, потребуется определенное оборудование, для которого высокая температура является рабочей.

Следует отметить, что цинк имеет свойство вступать в химическую реакцию с большим количеством самых разных элементов и является достаточно активным металлом.

Если провести простейшие опыты из школьного курса химии, то можно наблюдать, как при взаимодействии цинка с водой или воздухом поверхность самого металла покроется тонкой пленкой.

Именно таким образом и получают защитное покрытие при помощи термодиффузионного цинкования на поверхностях самых разных видов металлов.

Данная технология используется только в промышленных сферах, так как требуется специальное оборудование и высокая рабочая температура, а также наличие активных смесей.

Особенности процесса

Данный метод достаточно простой, однако требует наличия специального оборудования и определенной рабочей температуры.

Для начала выполняется максимально тщательная очистка той поверхности, которая будет цинковаться.

Если есть на поверхности следы от масла, то они легко удаляются при помощи дигрейзера.

Для того чтобы убрать с материала ржавчину и окалину, необходимо воспользоваться дробометной установкой.

Кроме этого, для удаления грязи с поверхности используют некоторые специфические методы обработки, такие, как пескоструйная или ультратразвуковая.

После того как поверхность станет чистой, ее отправляют на загрузку, и для этого помещают на специальную металлическую тележку.

Также изделие перед обработкой взвешивается. Это делается для того, чтобы правильно определить количество смеси, с помощью которой и будет проводиться данное цинкование.

Метод позволяет регулировать количество наносимой смеси в зависимости от количества приготовленного раствора, а также формы и массы детали.

Толщина стандартного слоя для различных типов металлов составляет в среднем около пятидесяти микрон. Технология, несмотря на свою относительную простоту, требует определенных знаний и навыков от исполнителя работ.

Термодиффузионным цинкованием на крупных предприятиях стараются подвергать практически все металлические изделия и заготовки.

После того как заготовка будет очищена и взвешена, ее аккуратно помещают в муфельную печь, непосредственно в которой и происходит само термодиффузионное цинкование.

В некоторых отдельных случаях температура в печи может достигать четырехсот градусов выше нуля.

Сам температурный режим следует подбирать в зависимости от типа заготовки, марки стали и принятых на предприятии стандартов.

Технология предполагает среднее время обработки порядка ста двадцати минут.

На показатели времени нанесения термодиффузионного покрытия цинка влияет, главным образом, мощность используемого оборудования, а также состав используемой смеси.

Данный метод практически невозможно использовать в домашних условиях ввиду того, что требуется специальное оборудование достаточно крупных размеров.

Следует отметить, что в процессе термодиффузионного цинкования необходимо, чтобы контейнер, в который помещены заготовки, находился в непрерывном вращении.

Данный метод предполагает после цинкования обработку поверхности пассивацией.

Такая дополнительная обработка позволяет эффективно защитить металлическую поверхность от воздействия атмосферного воздуха.

Также проводится галтовка, при помощи которой с заготовки удаляются заусеницы.

На завершающем этапе деталь тщательно высушивают.

Плюсы и минусы

При помощи термодиффузионного цинкования можно проводить эффективную обработку целого ряда метизов. Данный метод имеет целый ряд самых разных преимуществ.

В первую очередь, изделия становятся более стойкими к коррозионным процессам, если выдержана требуемая толщина слоя. Кроме этого, покрытие полностью повторяет как контур, так и форму метизов.

За счет термодиффузионного цинкования заготовки приобретают более высокие показатели твердости. Кроме этого, металлы становятся более устойчивыми к абразивному типу разрушений.

Технология эффективна для большей части самых разных метизов, притом, что затраты на проведение данного вида цинкования минимальны.

Конечно, необходимое оборудование требует определенных изначальных затрат, однако они достаточно быстро окупаются.

Также к достоинствам данного метода можно отнести высокую адгезию, а также практически полную безопасность в экологическом плане.

Несмотря на огромное количество достоинств термодиффузионного цинкования, данный метод имеет и некоторые недостатки.

Так, данный процесс характеризуется достаточно низкой производительностью по сравнению с другими технологиями цинкования металлов.

Кроме этого, термодиффузионному цинкованию нельзя подвергать различные виды декоративных покрытий.

Это связано с тем, что после проведения данной процедуры первоначальное покрытие приобретет неприятный мышиный цвет.

Следует отметить и то, что после термодиффузионного цинкования образуется большое количество аэрозолей с содержанием цинковой пыли, которая в свою очередь вредна для здоровья.

Несмотря на все недостатки, данная методика достаточно востребована и активно применяется на самых разных крупных предприятиях.

Область применения

Практически на всех крупных промышленных предприятиях, которые работают в сфере обработки металлов, цинкование достаточно востребованный способ защиты металлических изделий.

Он пользуется высоким спросом за счет минимального количества необходимого оборудования и своей относительной простоты.

На выходе изделие приобретает специальный защитный слой, который позволяет значительно продлить его срок службы.

Особенно часто его используют для обработки самых разных крепежных систем, использующихся в сфере строительства.

Еще одно преимущество, которое сильно влияет на популярность данного вида защиты, это его дешевизна, а также максимально высокие эксплуатационные свойства, которые приобретает обработанное изделие.

Достаточно активно термодиффузионному цинкованию подвергают различную арматуру, трубы, а также самые разные детали для автомобилей.

Покрытие наносят на поверхность фитингов, а также на полые и резьбовые заготовки самого разного назначения.

Пленка хорошо ложится на детали, которые имеют сквозные и глухие отверстия, а также на самые разные элементы из мебельной фурнитуры.

Достаточно востребован данный вид защитного покрытия при изготовлении железнодорожных и контактных сетей, а также мостовых ограждений.

В настоящее время такая обработка считается наиболее экономически обоснованной и эффективной.

Технология термодиффузионного цинкования Термишин

Описание технологического процесса и оборудования

Суть технологии термодиффузионного цинкования состоит в образовании на поверхности металлоизделия нового сплава или интерметаллида сложной фазовой структуры с высоким содержанием цинка. Детали и цинк-насыщенная смесь «Термишин» (далее по тексту порошок Термишин) загружаются в специальный контейнер (реторту), которая далее помещается в специальную муфельную печь.

Далее обеспечивается равномерный, рассчитанный по времени разогрев контейнера с деталями и порошком Термишин©.

Формирование термодиффузионного покрытия

Во время процесса формирования покрытия контейнер с деталями все время находится в процессе вращения, что обеспечивает хорошее и равномерное перемешивание деталей с насыщающей смесью и последующую однородность покрытия по всей поверхности каждой детали.

После завершения процесса оцинкованные детали проходят через пассивационный раствор.

Принципиально новым в технологии цинкования Термишин является:

  • Порошок Термишин©:
    • обладает высокой проникающей способностью за счет присутствия специальных аддитивов;
    • обеспечивает регулируемый процесс формирования покрытия;
    • позволяет работать в диапазоне толщины 6—9мкм с высокой коррозионной стойкостью.
  • Уникальные пассивационные растворы, которые:
    • не содержат Cr VI и других вредных в-в;
    • придают покрытию дополнительную коррозионную стойкость;
    • обеспечивают лучший товарный вид .

Технология нанесения термодиффузионного покрытия

Процесс нанесения покрытия представляет собой замкнутый технологический цикл, разбитый на несколько операций.

  • предварительная очистка деталей от жиров, ржавчины и окалины;
  • оцинкование деталей;
  • нанесение защитных пассивационных слоев и/или нанесение других финишных слоев (окрашивание, гуммизация, пластификация и т.д.);
  • сушка готовой продукции.

В процессе также существуют промежуточные операции по загрузке/разгрузке деталей, промывке и т.д.

Обратите внимание!
Для получения качественного антикоррозионного покрытия все технологические этапы имеют одинаково важное значение и являются равными составляющими технологического процесса.

Технология нанесения покрытия не меняется ни для одного вида деталей.

Особенности каждого этапа — это разная подготовка поверхности для разного вида деталей.

В технологии цинкования предусмотрены:

  • дробеметная обработка деталей;
  • ультразвуковая подготовка поверхности.

Детали из холодно-катанной стали загружаются в контейнер без предварительной обработки. Детали в масле или СОЖ нуждаются в предварительном обезжиривании.

Этап нанесения покрытия

  • Он длится 90 мин. или 180 мин. ( в зависимости от установленного оборудования и типов используемых смесей для цинкования).
  • Часть времени уходит на разогрев деталей и насыщающей смеси до необходимой температуры и затем, при достижении заданных температурных параметров, происходит непосредственно процесс цинкования.
  • После чего контейнер извлекается из печи и охлаждается.

Цинкование происходит при температурах от 290С до 400С . Выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий, марки стали и установочных норм производителей деталей.

На протяжении всего процесса цинкования, контейнер находится во вращающемся состоянии и останавливается только перед непосредственной выемкой контейнера из печи.

Толщина цинкового слоя на поверхности может варьироваться от 5 до 100 мкм.

Регулируется она только количеством насыщающей смеси, которая закладывается в контейнер вместе с деталями.

Читать еще:  Закалка металла графитом в домашних условиях

Время обработки является константой, что очень удобно для планирования производственной деятельности.
После охлаждения, контейнер разгружается и продукция поступает на стадию финишных операций.

Этап пассивации

Пассивационные растворы (для первой и второй пассивации) являются ноу-хау фирмы-производителя.

Данные растворы работают в режиме комнатных температур, в замкнутом цикле с постоянной регенерацией растворов.

Первоначально приготовленные пассивационные растворы в процессе работы требуют только необходимого технического поддержания и не связанны с системой канализации.

Пассивационные растворы не требуют перелива или слива в ходе процесса, просты и не имеют в своих составах никаких агрессивных или вредных компонентов.

Видео о термодиффузионном цинковании

Технология термодиффузионного цинкования: преимущества и недостатки

Защита металлических изделий и конструкций (сборное их название – метизы) от коррозии обеспечивает долгий срок службы деталей и механизмов. Один из самых известных методов защиты метизов – это покрытие цинком. Существует несколько разновидностей его получения. Термодиффузионное цинкование, или шерардизация, – один из вариантов оцинковки.

Содержание:

  • Описание метода
  • Достоинства и недостатки
  • Технология
  • Требования ГОСТ

Описание метода

Выбор цинка для защиты железа и стали от коррозии не случаен. Этот металл имеет уникальное свойство – самостоятельно «заживлять» микроповреждения. Скорость его распространения по поверхности железа/стали при температуре до 70 °С – примерно 2 мм в год. Нанесение слоя цинка проводится при высоких температурах (290 – 470 °С), когда атомы цинка встраиваются в решетку железа/стали, сцепляясь с ней и образуя на поверхности изделия качественный ультратонкий слой. Весь цикл проходит в паровой фазе в водородной среде.

Важно! Термодиффузия – это процесс испарения при высокой температуре цинка с поверхности цинксодержащего порошка в специальном устройстве и проникновение в поверхностные слои металла. Защитный слой в итоге состоит из сложного сплава цинка и железа.

Достоинства и недостатки

Преимущество диффузионного метода (технологии) заключается в том, что после такой обработки металл не становится хрупким. Водород не проникает в поверхностные слои металла, что неизбежно привело бы к его хрупкости. Цинковый слой получается однородным и тонким, что позволяет обрабатывать сложные, фигурные изделия, покрывать резьбу. При этом получается ровная поверхность без особых видимых изъянов, а резьба не нуждается в проточке (в отличие от горячего цинкования).

Среди преимуществ термодиффузионной технологии цинкования можно выделить следующие:

  • Высочайшую адгезию оцинковки с металлом.
  • Экономическую выгоду (для выполнения всех операций требуется немного электроэнергии, малое количество рабочих рук и небольшая площадь цеха). Оборудование для термодиффузионного цинкования – это контейнер с печью, а также линии загрузки и выгрузки.
  • Отсутствие на покрытии, каких бы то ни было неровностей.
  • Экологическую чистоту процесса. В отличие от горячего цинкования, термодиффузионное абсолютно безвредно для человека. Оставшиеся после отработки процесса отходы легко утилизируются, не нанося вреда окружающей природе.

    Технология имеет и свои недостатки. Их всего два:

  • Обработка/необработка необходимой детали зависит от размеров контейнера и печи, где происходит процесс оцинковки. Таким образом, если изделие крупнее требуемых размеров, то оно не поместится в контейнер/печь и заказчику придется искать другой цех термодиффузионного цинкования с подходящим по размеру оборудованием.
  • Второй недостаток – непривлекательный внешний вид защищенных таким способом изделий. Впрочем, этот момент не столь важен, потому что термодиффузионное цинкование применяют в большинстве случаев для защиты промышленных объектов.

    Технология

    Процесс термодиффузии цинка в поверхностные слои железа состоит из 5 этапов:

    • подготовительного;
    • загрузки деталей в контейнер и добавления насыщающей смеси;
    • обработки деталей в печи;
    • выгрузки деталей из печи, удаления остатков насыщающей смеси, пассивирования;
    • сушки.

    Подготовительный этап представляет собой механическую очистку изделий (метизов) от ржавчины и окалины. Никакие кислоты при этом не используются, соответственно и дополнительное оборудование в виде ванн (для соляной кислоты, как при горячем цинковании) и других установок не требуется. Механическая обработка подразумевает пескоструйку, ультразвук. Возможен вариант обработки на дробеметной установке.

    После очищения детали загружаются в контейнер, туда же подается насыщающая смесь. От ее количества напрямую зависит толщина оцинковки. ГОСТ определяет покрытия пяти классов. Однако если заказчику нужно, на предприятии могут покрыть изделие и более толстым слоем (до 150 микрон), только по ГОСТу такая деталь не будет сертифицирована.

    Изделия, покрытые цинковым порошком, отправляются в печь. Температура выставляется в зависимости от качества стали (марки, типа). Процесс нагревания и диффузии занимает в среднем 1 – 1,5 часа. Температура в течение этого времени поддерживается одинаковая, при этом установка (контейнер) постоянно вращается на небольшой скорости. Под воздействием высокой температуры атомы цинка испаряются с поверхности частиц порошка и проникают в верхние слои железа/стали, сцепляются с ними.

    По окончании процесса оцинкованные детали выгружают из контейнера для дальнейшей обработки – очистки от остатков насыщающей смеси и защиты специальными составами от агрессивного воздействия атмосферного воздуха. Этот процесс называется пассивированием и производится дважды (в промежутках обязательна промывка изделий), за исключением деталей и конструкций, которые впоследствии будут окрашиваться – их пассивируют только один раз. Завершающий этап термодиффузионной оцинковки – высушивание.

    Требования ГОСТ

    Диффузионное цинкование, согласно ГОСТ Р 9.316-2006, основано на явлении диффузии элементов цинка в поверхностных слоях обрабатываемого стального или железного изделия. На оцинкованной поверхности по ГОСТ Р 9.316-2006 не допускаются:

    • трещины и сколы;
    • окалины и различные заусенцы;
    • пятна смазки, грязи;
    • большие повреждения от коррозии.

    ГОСТ Р 9.316-2006 не допускает, чтобы на обработанном изделии были раковины, наросты, вспучивания, отслойки, остатки насыщающей смеси. Также недопустимы неоцинкованные участки.

    Важно! В 2008 году появились новые ГОСТы по применению цинкования для металлических конструкций, включая высокопрочные болты, гайки, шайбы. Однако технология процесса не изменилась.

    Любой вид цинкования дает гарантированную защиту железу и стали от коррозии. Применение термодиффузионного метода оцинковки экономически более выгодно, так как не требует больших финансовых вложений.

    Термодиффузионное Цинкование

    Процесс термодиффузионного цинкования

    Термодиффузионное цинкование (ТДЦ) – технология, посредством которой на поверхность металла наносится защитный слой для увеличения его срока службы. Это покрытие позволяет существенно улучшить его эксплуатационные характеристики.

    Для нанесения защитного слоя, как видно из названия метода, применяется цинк. Слой способен обеспечить металлу как механическую, так и электрохимическую защиту. Этот способ очень распространен в сфере промышленности. Испытания показали, что технология термодиффузионного цинкования может с успехом применяться на различных видах металла.

    Цинкование металла требует наличия спецоборудования, предназначенного для работы с высокими температурами. Заметим, что цинку свойственно реагировать с множеством разнообразных элементов, его отличает высокая активность.

    Несложные химические опыты из школьной программы демонстрируют, что взаимодействие цинка с воздухом или водой вызывает появление на металле тоненькой пленки. Этот принцип лежит в основе термодиффузионного цинкования – именно так на различных металлах образуется защитный слой.

    Данный метод применяется исключительно в промышленности, поскольку он предполагает применение специальной техники, работу с высокими температурами и применение активных смесей.

    Сам принцип довольно несложен, но обязательным требованием является наличие спецоборудования и соблюдение температурного режима. Специалист, выполняющий цинкование, должен обладать определенными навыками и познаниями.

    Сперва поверхность материала, на которую наносится защитный слой, должна быть тщательно очищена и обезжирена. В этих целях применяется специальная обработка (ультразвуковая, пескоструйная). Для удаления следов коррозии и солевых отложений используется дробометная установка.

    Очистив надлежащим образом поверхность, метизделие помещают на специальную тележку. Предварительно определяется его вес, что позволяет верно рассчитать требуемый объем смеси, используемой при цинковании. При нанесении количество последней может регулироваться в зависимости от общего объема раствора, веса и размеров изделия.

    В среднем стандартный слой, наносимый на поверхность различных видов металла, равен примерно 50 микронам. Крупные заводы стремятся защитить покрытием все используемые ими металлические предметы и заготовки.

    После очистки метизделия и определения его веса оно осторожно помещается в муфельную печь. Именно здесь и происходит процесс цинкования. В ряде случаев он проводится при температуре, доходящей до 400 градусов Цельсия. Используемая температура должна выбираться, исходя из особенностей изделия (тип заготовки, марка стали), а также из действующих на предприятии стандартов.

    Следует отметить, что проведение процесса при температуре выше 470 градусов не является оправданным. С теоретической точки зрения, при таких условиях термодиффузия должна проходить более интенсивно, однако на практике результаты оказываются иными – покрытие не обеспечивает надлежащей защиты от коррозии, чересчур хрупкое и может легко быть удалено.

    Нужно учитывать, что при оцинковке контейнер, в котором находятся изделия, должен быть герметично закрыт. Необходимым условием является и его непрерывное вращение. Среда в нем должна быть инертной или восстановительной — недопустимо проводить процесс в окислительной атмосфере.

    После нанесения покрытия с поверхности удаляются остатки смеси, затем она подвергается пассивации. В ходе последней изделие становится устойчивым к атмосферным воздействиям. Затем, посредством галтовки с изделия убираются заусенцы.

    Читать еще:  Как анодировать металл в домашних условиях?

    Последняя стадия процесса включает в себя остужение и тщательное высушивание заготовки.

    Преимущества и недостатки метода термодиффузионного цинкования

    ТДЦ позволяет наносить защитное покрытие на широкий спектр метизделий. У нее имеется немало плюсов. Прежде всего, при надлежащей толщине слоя обработанные заготовки становятся меньше подверженными коррозии. Поверхность изделия полностью защищена, поскольку слой покрывает его целиком, не нарушая при этом его формы; образуемый защитный слой отличается совершенной гладкостью. Обработанный металл обретает большую твердость и становится более стойким к повреждениям абразивного характера.

    Метод может применяться для большинства различных изделий из металла. Дополнительным преимуществом является его экономичность – он не требует значительных финансовых вложений. Безусловно, на начальном этапе придется потратить средства на оборудование, однако срок окупаемости этих затрат достаточно короткий. Кроме того, не понадобится большого количества персонала и больших площадей, расход электроэнергии также достаточно экономный.

    Среди дополнительных плюсов технологии можно отметить отличное сцепление (адгезию) обработанных заготовок, а также безопасность для экологии. Нет необходимости использовать химические составы и кислоты для очистки поверхности метизов.

    Однако рассматриваемый метод имеет не только сильные, но и слабые стороны. К последним относится то, что он проигрывает по производительности в сравнении с другими способами оцинковки металлов. Также он неприменим для декоративных покрытий, поскольку при его использовании портится их оттенок. Сероватый цвет обработанных изделий делает их не слишком привлекательными с эстетической точки зрения. Однако для большей части метизов, использующихся в промышленной сфере, этот фактор не играет решающей роли, что и позволяет технологии оставаться популярной.

    К слову, в настоящее время при необходимости повысить декоративность определенных метизделий на них наносятся дополнительные слои, обеспечивающие эстетическую привлекательность.

    Немаловажно и то, что проведение процедуры влечет за собой образование большого количества аэрозолей, содержащих вредную для здоровья цинковую пыль. Однако определенные минусы не мешают этому методу пользоваться широким спросом в сфере промышленности.

    Применение термодиффузионного цинкования в промышленности

    Сегодня все крупные металлообрабатывающие предприятия прибегают к цинкованию металла для защиты изделий. Несложная технология и небольшое количество требуемого оборудования делают его весьма востребованным; он пользуется спросом и благодаря невысоким затратам и хорошим защитным свойствам. Обработанная заготовка обретает защитный слой, позволяющий существенно увеличить срок ее эксплуатации.

    Покрытие отличается однородностью и проникает в любые труднодоступные участки. После его нанесения образуется ровная поверхность, не имеющая видимых глазу недостатков.

    Чаще всего термодиффузионное цинкование применяется для различных систем крепления, использующихся в строительной сфере. Технология используется для защиты арматуры, труб, автодеталей. Слой может быть нанесен на поверхность фитингов, полые метизы, заготовки, оснащенные резьбой и др. Не менее эффективно проводится обработка изделий с отверстиями и мебельной фурнитуры.

    ТДЦ широко применяется и в следующих областях:

    • Строительство ж/д путей, контактных сетей
    • Сооружение ограждений для мостов и автодорог
    • Нефтегазовая отрасль (обработка арматуры)

    На сегодняшний день этот способ рассматривается как наиболее эффективный и выгодный с финансовой точки зрения.

    ООО «ВС МТК» оказывает услуги по термодиффузионному цинкоманию метизов.

    • Мы работаем на самом современном оборудовании.
    • Учитываем все пожелания и требования заказчика.
    • Выполняем работы быстро и качественно.
    • Термодиффузионное покрытие соответствует стандартам ГОСТ.
    • Выполняем любые объёмы работ.
    • Гибкая ценовая политика.
    • Доставляем готовую продукцию в любой регион Российской Федерации.

    По всем вопросам термодиффузионного цинкования, обращайтесь по телефону: +7 (39155) 7-37-16 или +7 (39155) 7-38-17

    Чем холодное цинкование выгоднее горячего

    Нам предлагают разные способы защиты металла от коррозии: холодное цинкование, горячее, гальваническое, газо-термическое, термодиффузионное и прочие. Каждый способ имеет свои плюсы и минусы. Как понять, какой способ оптимален для вас и ваших металлических конструкций? Холодное и горячее цинкование – наиболее актуальные и распространенные. В этой статье мы расскажем, что для вас окажется выгоднее – горячее цинкование или холодное.

    Что такое цинкование?

    Цинкование — нанесение на металл слоя цинка для защиты металла от коррозии.

    При контакте металла и цинка возникает электрохимическая реакция. Цинк утрачивает свои электроны и расходуется первым, не давай коррозии образовываться на металле, до тех пор пока не истощится. Уже начавшийся процесс ржавления останавливается. Этот способ назван катодной или активной защитой.

    Кроме этого, цинковое покрытие дает еще пассивную (барьерную) защиту, образовывает на поверхности плотную пленку. Пленка не пропускает влагу и кислород к защищенному железу. Все виды цинкования (нанесения цинка) дают металлу активную и пассивную защиту.

    Технологические процессы методов

    Холодное цинкование – нанесение на подготовленную поверхность металла состава с содержанием цинка 92-96%. Применяется холодное цинкование как обычные краски – наносится кистью, валиком, краскопультом и окунанием.

    Метод холодного цинкования был разработан в 80-х годах XX века. С тех пор его популярность растет с каждым годом из-за удобства и практичности. Так в США 90% мостов покрыты составами для холодного цинкования. А самый впечатляющий пример — один из самых больших водопроводов мира, находящийся в Австралии и насчитывающий 460 километров. Его покрыли цинкосодержащим составом в 1942-44 годах и с тех пор ни разу не обновляли покрытие. Если учесть толщину слоя всего лишь в 75 мкм, а так же отсутствие в то время оборудования для качественной очистки и покраски, то надежность и долговечность метода холодного цинкования не вызывает сомнений.

    Горячее цинкование – окунание конструкции в ванну с нагретым до 400°C антикоррозийным цинковым составом. После «купания» конструкцию подвешивают и ждут до полного высыхания. Так расплавленным цинком заполняются все мелкие трещины и труднодоступные места конструкции, а покрытие получается сплошным и не имеет пропусков. При бережной эксплуатации такая защита может прослужить до 60 лет.

    Горячее цинкование изобрели более 160 лет назад и признали стандартом в этой области. Поэтому его называют самым проверенным способом защиты металлов от коррозии. С возникновения метода в его технологическом процессе практически ничего не изменилось.

    Преимущества и недостатки методов

    Плюсы и минусы способов цинкования (в сравнении с Барьер-Цинк)

    ХарактеристикиХолодное цинкование
    (Барьер-Цинк)
    Горячее цинкованиеКраска
    Активная катодная защита++
    Легкое применение на месте++
    Многократное нанесение++
    Возможно финишное покрытие+±+
    Нанесение в экстремальных условиях (высокая влажность и низкая температура)+
    Неограниченный срок хранения+
    Контакт с питьевой водой++
    Температурная и механическая устойчивость+
    Сварка по покрытию+±
    Восстановление покрытия+
    Нанесение при отрицательных температурах (-35)+

    Сколько стоит оцинковать кованые ворота 8м 2 двумя способами?

    Если взять кованные ворота площадью 8 м 2 и оцинковать их разными методами, можно наглядно увидеть расходы.

    • Холодное цинкование:

    Для покрытия ворот в 2 слоя вам понадобиться не более 10 кг состава. Этот объем обойдется вам в 4500-4900 рублей. Работа по подготовке и нанесению, даже с привлечением специалиста обойдется еще в 4000 рублей. Больше никаких расходов для применения метода холодного цинкования не требуется. Итого: 8500-8900 рублей за холодное цинкование ворот.

    • Горячее цинкование:

    Стоимость оцинковки горячим методом рассчитывают начиная от 1 тонны, потому что независимо от размера детали используется много энергии для нагревания оборудования до необходимой температуры, а к каждой конструкции приваривают специальные «ушки», чтобы ее подвешивать.

    Горячее цинкование 1 тонны металла стоит от 28000 рублей — это минимальная цена, которую вы в любом случае заплатите. Транспортировка ворот на место горячей оцинковки и обратно обойдется по Москве от 4000 тысяч рублей в одну сторону. Итого: 36000 рублей.

    И так мы видим, что стоимость процедуры холодного цинкования – 8900 рублей, а горячего цинкования с учетом перевозок – 36000 рублей. Разница более чем в 4 раза очевидна!

    Вы экономите 27100 рублей!

    Вывод

    Несмотря на надежность метода горячего цинкования, его использование несет большие расходы, на транспортировку и саму процедуру цинкования. Холодное цинкование позволяет сэкономить на защите металла без потери качества. К тому же, холодное цинкование устойчиво противостоит внешним воздействиям, гораздо проще наносится, продолжает выполнять свои защитные функции при повреждениях, быстро и локально ремонтируется.

    Обработка методом холодного цинкования позволит вам сэкономить, увеличить стоимость ваших конструкций, а значит и ваши доходы, сделать изделия привлекательнее для ваших покупателей. Холодное цинкование позволит вам гордиться произведенной продукцией и не волноваться за ее качество, ведь после нанесения можно просто забыть о коррозии на срок до 25 лет.

    Мы экономим ваше личное время

    Вы получите удовольствие работая с нами

    Работая с нами будьте спокойны

    Цифры о компании ЦИНКОР:

    • Более 160 тонн продукции отгружено за 2018 год
    • Наши постоянные клиенты — более 550 предприятий (от небольших кузниц до крупных заводов)
    • Более 600 частных клиентов купили наши покрытия в 2018 году
    Читать еще:  ГОСТ 3282-74Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия

    Дополнительная скидка в 350 рублей, при заказе через сайт.

    У вас есть вопросы? Позвоните или напишите нам!

    Мы поможем выбрать покрытие, которое окажется для вас оптимальным!

    • Москва: +7 (495) 540-44-38
    • Санкт-Петербург: +7 (812) 407-18-07
    • Россия: 8 (800) 555-34-18 (Бесплатный номер)
    • Email: info@zincor-lkm.ru

    Звоните прямо сейчас и приобретите нашу продукцию по самой выгодной цене!

    Особенности термодиффузионного цинкования металлоизделий в электромагнитном поле (ТДЦЭ)

    Одним из наиболее распространенных способов защиты от коррозии металлоизделий является их оцинковка. Объясняется это тем обстоятельствам, что цинк имеет стационарный потенциал, 0,2-0,3 мВ более отрицательный, чем у железа. При воздействии электролитов, содержащихся в агрессивных средах морской или промышленно-городской атмосферах, а также во влагонасыщенных бетонах, цинковое покрытие медленно растворяется за счет электрохимических реакций, защищая, тем самым, ферритную подложку. Таким образом, цинковое покрытие выполняет роль протектора, «размазанного» по поверхности защищаемой стальной конструкции.

    Цинковое покрытия сравнительно дешевы и обеспечивают длительную противокоррозионную защиту стальной подложки. Наибольшее распространение в практике защиты от коррозии металлоизделий нашли следующие методы цинкования: гальваническое, «горячее» из расплава цинка, газотермическое цинкование напылением, «холодное» путем окраски металлоизделий цинкнаполненными красками, термодиффузионное цинкование. Рассмотрим преимущества и недостатки данных методов.

    Гальваническое цинкование, по причине получения слишком тонких покрытий и формирования покрытия в специальных малоемких ваннах, неприемлемо для защиты крупногабаритных металлических конструкций. Подготовка стальной поверхности под гальваническое цинкование производится экологически опасным методом химического травления в кислотах, что может увеличить риск наводороживания металла, способствующего непредсказуемому хрупкому разрушению ответственных металлоконструкций, работающих в сложном состоянии.

    Способ горячего цинкования заключается в окунании предварительно очищенных химическим способом (травлением в кислоте) металлоизделий в ванну с расплавом цинк-алюминевого сплава при температуре 460-480 о С с выдержкой в течение 10-15 минут.

    Достоинства горячего цинкования

    • Сравнительная простота, низкая стоимость и технологичность операций по цинкованию;
    • Сравнительно высокая защитная способность и долговечность, определяемая выбранной толщиной покрытия от 30 до 300 мкм при скорости коррозионного износа покрытия, равной 2-3 мкм в год в умеренно холодном климате в неагрессивных средах;
    • Горячее цинковое покрытие в принципе не подлежит последующему окрашиванию, за исключением поверхностей, требующих декоративной окраски.

    Недостатки горячего цинкования

    • Сложность и экологическая опасность подготовки поверхности под покрытие травлением, а также риск новодораживания;
    • Необходимость постоянного круглосуточного поддержания температуры расплава цинка, что требует значительного расхода энергетических затрат;
    • Неравномерность толщины покрытия на цинкуемой поверхности, образование наплывов (при вынимании конструкций из ванны с вязким расплавом) на нижних кромках и в отверстиях, что требует проведения последующих дорогостоящих работ по зачистке цинкового покрытия в местах прилегания монтажных поверхностей;
    • Сравнительно низкая адгезивная связь с подложкой;
    • Значительные технологические потери дорогостоящего цинка, проявляющиеся при образовании соединения цинка с железом в ванне расплава (так называемый, гартцинк, до 1/3 от количества потребляемого цинка);
    • Существующие ванны горячего цинкования позволяют оцинковывать металлоконструкции длиной до 11 м, обычно применяются для оцинковки строительных изделий в виде перил, дорожных ограждений, электрических фонарей, молниеотводов и тому подобных конструкций;
    • Высокая начальная затратная стоимость организации участка горячего цинкования, достигающая 10 млн долларов США;
    • Во многих регионах России (Сибири, Дальний Восток) участки горячего цинкования вообще отсутствуют;
    • Необходимость дополнительной поверхности или искусственное ее старение под окрашивание, что также удорожает производство.

    Газотермическое и термодиффузионное цинкование

    При газотермическом цинковании напыление наносится на конструкции, элементы и их детали, форма поверхности которых позволяет направить на нее струю распыляемого металла под углом 90-45 градусов. Способ пригоден для нанесения покрытия на изделия любых габаритов, мобилен. Стоимость нанесения таких покрытий в 3-4 раза дороже цинкования с помощью других методов, в результате газотермического цинкования получается неравномерная толщины покрытия на цинкуемой поверхности, сложность контроля за выполнением работ и получения покрытия, которое соответствует нормативным документам, узкие зазоры ( 50 мм), карманы и другие недоступные для напыления места недопустимы (согласно ГОСТ 28302-89), необходимо применять меры предупреждающие деформацию конструкций и изделий.

    В последние годы традиционный метод получения термодиффузионных покрытий (ТДЦ) был усовершенствован и убраны недостатки метода, путем замены радиационного нагрева реторт с цинкуемыми деталями на индукционный нагрев. В предлагаемом способе термодиффузионного цинкования в электромагнитном поле — ТДЦЭ (патент на изобретение № 2424351 «Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления») реторта помещается внутрь камеры с индуктором. В связи с тем, что находящаяся внутри реторты шихта является парамагнитным и мелкодисперсионным материалом, она практически прозрачна для электромагнитных волн, генерируемых индуктором, следовательно, нагрев шихты происходит за счет конвективной передачи тепла от корпуса реторты и цинкуемых изделий. В отличие от шихты, цинкуемые металлоизделия ферромагнитны. В результате в изделиях, помещенных в магнитное поле индуктора, возникают вихревые токи, которые нагревают изделия до температур 500-800 о С внутри объема реторты. Процесс термохимической диффузии сокращается в десятки раз, поскольку разогрев деталей происходит за 25-30 минут в зависимости от величины подводимой электрической мощности, магнитных свойств и толщины материала реторты, а также массы обрабатываемых изделий.

    Структура покрытия практически состоит из α- и δ-фазы, прослойка Г-фазы, снижающая качество покрытия, ничтожно мала. Содержание цинка в верхнем слое покрытия толщиной 60 мкм достигает 98%.

    Требуемая толщина покрытия регулируется временем прогрева, заданной температурой цинкования, характеристикой сортамента металлоизделий, загружаемых в реторту, и составом шихты.

    Рассмотрим еще одну важную особенность предлагаемого способа термодиффузионного цинкования. Использование индукционного нагрева позволяет, в отличие от способа традиционной термодиффузии с радиационном нагревом, формировать однородный цинковый слой требуемой толщины за счет токов индукции и тепла, идущего изнутри цинкуемой детали, происходит полный переплав старого и последующего слоев цинка. Таким образом, использование индукционного обогрева позволяет, в отличие от других способов цинкования, восстанавливать цинковое покрытие, если его толщина недостаточна или если оно повреждено.

    Резюмируя все вышесказанное, к достоинствам метода термодиффузионного цинкования в электромагнитном поле (ТДЦЭ) можно отнести следующее:

    • Детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс диффузионного цинкования экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений;
    • Получаемое покрытие не имеет пори за счет диффузионного слоя имеет прочную адгезионную связь с подложкой, т.к. покрытие представляет собой многослойный набор интерметалидов, в том числе проникшие в тело подложки, что очень важно при защите металлоизделий, используемых в «тяжелых» условиях, например в ледовой обстановке, перепадов температур;
    • Метод позволяет осуществлять упрочнение изделий и ремонтные работы по восстановлению поверхностного слоя изделий;
    • Защитная способность покрытия многократно выше, чем у гальванических, и выше, чем у покрытий, образованных методом горячего цинкования;
    • Толщина покрытия может быть любой (по техническому заданию заказчика) и зависит от времени выдержки цинкуемых деталей в печи и используемой рецептуры смеси;
    • Диффузионный цинк покрывает детали равномерным слоем без наплывов, точно повторяя профиль цинкуемой поверхности, обеспечивая равномерную толщину с точностью воспроизведения профиля от 10 до 300 мкм, любым необходимым слоем, на любом необходимом участке без наплывов, включая элементы сложной конфигурации, резьбовые соединения (при покрытии данных изделий от 10 до 30 мкм), возможность выборочного покрытия участков, включая глухие отверстия, элементы сложной конфигурации, щели, полости, резьбу т.п.;
    • Метод позволяет, в отличие от других, оцинковывать длинномерные трубы с обеих сторон, а при необходимости покрывать только внутреннюю или только наружную поверхность труб, в зависимости от размещения порошковых цинк-содержащих смесей – снаружи или внутри труб;
    • Отходы производства не требуют захоронения и могут быть использованы в качестве наполнителей строительных бетонных смесей;
    • Диффузионное цинковое покрытие сертификатом Госсанэпиднадзора № 78.1.3.315.П.17512.9.99 от 06.09.1999 допущено к контакту с водой питьевого и бытового водоснабжения.

    Особенно подробно отметим роль метода и необходимость применения метода ТДЦЭ (основываясь на ранее изложенном) в областях, где применяются железобетонные конструкции (ледостойкие морские платформы, гидротехнические сооружения и пр.). железобетонные конструкции, несмотря на высокие прочностные показатели, в процессе эксплуатации склонны к разрушению. Объясняется это тем, что бетоны имеют достаточно пористую структуру, которая активно поглощает влагу. И хотя при насыщении бетон становится прочнее, при отрицательных температурах проникшая в бетон вода, замерзая и расширяясь, образует трещины в монолитной структуре.

    Возросшее в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере приводит также к карбонизации бетона. Содержащаяся в материале известь (гидроксид кальция) превращается в карбонат кальция, снижается показатель рН, т.е. повышается кислотность среды внутри бетона, благодаря чему начинается интенсивная коррозия поверхности стальных конструкций, соприкасающихся с бетоном. Также пористость и появление и появление трещин в бетоне облегчает поступление влаги, воздуха и агрессивных веществ из окружающей среды к поверхности арматуры, вследствие чего ее пассивное состояние в местах расположения трещин нарушается, в результате нарушения ее пассивности, вызываемого уменьшением щелочности до рН 3

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector