Yoga-mgn.ru

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

Цинкование металла: технология и методы

Технология и методы цинкования металла – предназначение и способы реализации

Несмотря на свою прочность и надежность, металл имеет склонность к коррозии, которая может подточить как самую простую деталь, так и сложную конструкцию. Если не будут предприняты предварительные меры защиты или вовремя не приостановлен разрушающий процесс, то разрастание ржавчины приведет к необратимым последствиям. На поверхности железа появятся язвы, материал станет пористым, ломким и начнет крошиться. Технология и методы цинкования металла позволяют значительно продлить срок эксплуатации изделий и конструктивных элементов. На сегодняшний день существует несколько способов нанесения защитного покрытия, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Предназначение цинкового покрытия

Повышенная влажность является врагом номер один для необработанных стальных деталей, узлов и конструкций. Но если они будут качественно оцинкованы, коррозии металла получится избежать. Дело в том, что защитное покрытие принимает на себя агрессивное воздействие внешних факторов, предохраняя, тем самым, стальную поверхность до тех пор, пока внешний слой цинка полностью не разрушится. Но это не означает, что при незначительном повреждении покрытия сразу же появится ржавчина. В этом случае при непосредственном участии кислорода и влаги начинает происходить химическая реакция, результатом которой становится образование гидроксида цинка, способного обеспечить хорошую защиту металла от коррозионных процессов. Покрытие из цинка становится не только барьером, ограждающим сталь от воздействия влаги и предотвращающим окисление. Оно способно создать и электрохимическую защиту, так как обладает более высоким показателем электроотрицательности по сравнению с железом.

Цинкование относится к разряду наиболее действенных технологий, способных избавить от появления разрушающих процессов коррозии и окисления металла.

Методы цинкования металла

Нанесение цинкового слоя, представляющего собой достаточно тонкую, но прочную пленку, производится разными способами. Причем, работы могут выполняться как на промышленном оборудовании, так и в домашней мастерской. Кустарное производство используется для малозначимых деталей и изделий.

Выбор метода цинкования во многом зависит от эксплуатационных условий, определяющих требуемые технические требования к защитному слою. Его толщина формируется в процессе нанесения цинка — чем короче по времени окажется воздействие рабочей среды, тем тоньше на поверхности металла образуется пленка. Но здесь должна соблюдаться простая истина – для создания долгосрочного покрытия, содержание цинка в нем должно быть больше. Следует учитывать, что защитный слой после нанесения необходимо предохранять от существенных механических воздействий, так как он вполне может разрушиться из-за своей определенной хрупкости.

Технология и методы цинкования металла подразумевают использование следующих способов:

  • холодный – обычная окраска;
  • горячий;
  • газо-термический — напыление;
  • гальванический;
  • термодиффузионный.

Для создания более значимой защиты нередко применяют несколько видов покрытия. К примеру, поверхности дополнительно окрашивают.

Холодное цинкование

Технологичный, широко используемый способ, максимально простой в реализации, представляет собой обработку стальной поверхности грунтовочным составом, основным компонентом которого является высокодисперсный порошок цинка. Его разводят жидким связующим в пропорции, указанной производителем в сопроводительных документах. Одной из причин популярности данного метода считается возможность нанесения защиты собственными силами, без какого-либо специального оборудования. Требуется лишь кисточка, валик, а при сложной конфигурации поверхностей или трудности доступа к ним – краскопульт.

Готовый слой после холодного цинкования содержит не менее 89% цинка, а в лучшем случае показатель может достигать 93%.

Важным преимуществом рассматриваемого метода является возможность обработки поверхностей уже смонтированных элементов или узлов, а также восстановления разрушенного защитного слоя при ремонтных работах. Холодное цинкование используют, также, на сварных швах и термообработанных деталях. Покрытие выдерживает температурные расширения, оставаясь цельным благодаря своей эластичности. Работать с составом допускается при соблюдении санитарно-гигиенических норм, требующих наличия средств индивидуальной защиты, так как в «холодных» составах имеются органические растворители.

Горячее цинкование

Хотя метод позволяет нанести качественный и долговечный защитный слой, технология не является лидирующей. Процесс требует наличия сложного оборудования он трудозатратен и экологически небезопасен, так как в процессе используются химические реагенты, а цинк находится в расплавленном состоянии.

На первоначальном этапе выполняется подготовка металлических поверхностей:

  • механическая очистка;
  • химическое обезжиривание;
  • кислотная обработка в целях травления с последующей промывкой;
  • флюсование;
  • просушивание.

Затем детали и узлы помещают в ванну с горячим цинком, где происходит формирование тонкой защитной пленки, в состав которой, кроме основного компонента, входит еще и железо. В ходе дальнейшей принудительной сушки посредством сжатого воздуха, жидкий цинк равномерно распределяется по металлической поверхности и застывает. При этом никаких подтеков не остается, так как излишки с поверхности металла чудесным образом удаляются.

Существенный минус горячего цинкования заключается в ограничении размеров обрабатываемых изделий, связанном с габаритами рабочей емкости.

Газо-термическое напыление

На стальные листы, крупногабаритные изделия, детали и объемные узлы цинковое покрытие наносится по технологии напыления. Сухая смесь при нагреве в специальном горелочном аппарате расправляется и тут же посредством газовой среды под напором выносится на обрабатываемую поверхность. Частички цинка с силой ударяются о металл и расплющиваются, принимая форму чешуек. Слой получается пористым, поэтому требуется его дополнительная окраска.

Гальваническое цинкование

В результате электрохимического воздействия происходит формирование исключительно гладкого, тонкого и надежного покрытия металла. Декоративность готовых изделий обеспечивается равномерностью цинкового слоя, а его высокая степень адгезии со сталью – процессами, происходящими на молекулярном уровне. Но даже они не смогут исправить ситуацию, если после предварительной подготовки на поверхностях останутся, все же, жировые пленки различного происхождения.

Гальваническая технология предоставляет возможность регулирования толщины цинкового слоя.

По технологии, вместе с металлическими изделиями в электролитический раствор опускаются пластины из цинка. Одни подключаются к положительному, а другие – к отрицательному электрическому полюсу. В процессе формирования защитного слоя молекулы цинка отрываются от поверхности пластин, устремляясь к стали, на которой оседают, образуя качественное, однородное покрытие.

Недостатком гальванического цинкования является его высокий уровень себестоимости, а также необходимость тщательной очистки использованного электролитического раствора. Лишь после этого его допускается сливать в техническую канализацию.

Термодиффузионный метод

Хотя технология была разработана почти сто лет назад, активно ее начали использовать лишь в конце прошлого века. Стальное изделие помещают в термобокс, где под действием высокой температуры находящийся внутри порошкообразный цинк начинает менять свое физическое состояние, превращаясь в газ. В результате диффузии молекулы цинка проникают в поверхностный слой стали, что содействует образованию защитного слоя.

К преимуществам термодиффузионного цинкования относится:

  • экологичность процесса;
  • высокие защитные показатели готового слоя;
  • герметичность создаваемой пленки;
  • возможность обработки изделий сложной формы;
  • отсутствие требований по утилизации вредных отходов производства.

Недостатком данного метода является не слишком эстетичный вид поверхности цинкового слоя, заключающийся в тусклости, неоднородности и грязно-сером цвете. Также, процесс термодиффузионного цинкования отличается низкой производительностью и небезопасностью для здоровья людей. Цинковая пыль, несмотря на прохождение рабочего цикла в термобоксе, все же попадает в окружающий воздух.

Услуги

Цинкование

Среди всего многообразия промышленных методов защиты металлических изделий от коррозии следует выделить анодные покрытия (покрытия, выполненные из металла с меньшим электродным потенциалом, чем у защищаемого металла). Преимущества анодных покрытий очевидны, их защитные свойства состоят не только в механической изоляции металла от коррозионной среды, но и в электрохимическом воздействии. В случае нарушения покрытия и образовании коррозионного элемента, защищаемый металл, являющийся катодом, не разрушается.

Из анодных покрытий наибольшее распространение получило цинкование.

Цинкование — нанесение слоя цинка или его сплава на поверхность металлических изделий или насыщение цинком поверхностных слоев для защиты от коррозии.

Причинами его широкого использования являются устойчивость покрытия к внешним воздействиям, низкая стоимость и безопасность. Обладая стационарным потенциалом на 0,2-0,3 мВ более отрицательным, чем железо, цинк при воздействии агрессивных сред (в виде электролитов) медленно растворяется за счёт электрохимических реакций, оберегая, тем самым, ферритную подложку. Цинковые покрытия наносят электроосаждением, погружением в расплав, металлизацией напылением, химическим осаждением, диффузией, испарением цинка в вакууме с последующей конденсацией паров на защищаемой поверхности и т.д. Высокие защитные (антикоррозионные) свойства цинкового покрытия в наиболее часто встречающихся коррозионно-активных средах (в промышленной и морской атмосфере, в пресной минерализированной и в морской воде) объясняются тем, что цинк является анодом почти ко всем применяемым в промышленности металлам (кроме алюминия и магния). Благодаря этому, цинк растворяется, а сталь (как катод) не подвергается разрушению до тех пор, пока на ней есть слой цинка.

Протекторное цинковое покрытие является лучшей защитой от коррозии в средах со значениями кислотности, близкими к нейтральнным: атмосфере, почве, пресной и морской воде. Такое покрытие нестойко только в сильнокислых и сильнощелочных средах.

Перед цинкованием металлоконструкции проходят обязательную подготовку, которая препятствует образованию газовых пузырей, мешающие детали «утонуть» в ванне. Именно для этого в цинкуемых изделиях обязательно делают технологические отверстия.

Выбор толщины оцинковки и метода цинкования металлоконструкций зависит от степени агрессивности факторов окружающей среды. Толщина оцинковки может быть в пределах 0,8-2 мкм.

Гальваническое цинкование – это цинкование производимое путем электрохимического процесса в специальном барабане. Гальваническое цинкование может иметь несколько цветов: радужный, голубой, белый и матовый белый. Толщина цинкового покрытия при гальваническом цинковании составляет 10-20 мкм, поэтому гальваническое покрытие носит в основном декоративный характер.

К преимуществам гальванического цинкования, наиболее распространенного способа цинкования, следует отнести высокую производительность, равномерные, блестящие, декоративного вида покрытия с точными размерами. Основной недостаток таких покрытий — их низкие адгезионные свойства и, как следствие, низкая коррозионная стойкость деталей, защищаемых ими. Также следует отметить возможность водородного охрупчивания металла, которое может возникнуть при анодировании.

На сегодняшний день метод гальванического цинкования является самым распространённым способом защиты метизов от коррозии. Наибольшее распространение гальваническое цинкование получило при производстве крепёжных изделий, гвоздей и стальной сетки. В большей степени это обусловлено высокой производительностью гальванических агрегатов, низкой себестоимостью процесса и достаточной степенью защиты от коррозии.

Технология электролитического цинкования представляет собой химический процесс – электролиз.

В ванне с электролитом находятся два металла, стальные изделия и чистый цинк. К ним подводится электрический ток. Стальные изделия загружаются в ёмкость. И к ним подводится ток через специальные электроды.

Цинк может использоваться в виде пластин, шаров, загружаемых в специальные сетчатые секции, или в другом виде. К цинку также подводится ток.

В процессе электролиза цинк (анод) растворяется, и его ионы оседают на поверхности стальных изделий, формируя гальваническое покрытие толщиной от 4 до 20 мкм.

Анодное растворение цинковых электродов происходит в результате пропускания через электролит электрического тока с катодной плотностью от 1 до 5 А/дм?.

В настоящее время в метизном производстве для защиты изделий от коррозии применяется три способа гальванического цинкования: цианидное, щелочное и кислотное.

Наиболее популярной технологией гальванического цинкования является технология цинкования в слабокислых электролитах. Эта технология обладает высокой степенью укрываемости и улучшенным внешним видом цинкового покрытия. Этот метод, кроме того, снижает склонность цинкуемых изделий из углеродистых и легированных сталей к водородной хрупкости и позволяет цинковать детали сложной конфигурации, изготовленные как из стали, так и из чугуна.

Перед процессом цинкования необходимо проводить очистку поверхности от окалины, остатков технологической смазки, продуктов коррозии (ржавчины). После нанесения цинкового покрытия для большей стабильности и стойкости покрытие подвергают осветлению (декапированию – травлению в слабом растворе азотной кислотой) и пассивации. Пассивация придаёт цинковому покрытию не только дополнительную коррозийную стойкость, но и улучшает его декоративность, добавляя дополнительный блеск или окрашивая покрытие в разные цвета.

В мировой практике наиболее широко используется горячее цинкование. Главным преимуществом технологии горячего цинкования является высокая коррозионная стойкость, которая в несколько раз превышает стойкость покрытий, нанесенных гальваническим способом. К минусам следует отнести высокую стоимость покрытия, сложность оборудования для цинкования, неравномерность покрытия (при толщинах покрытия 40-60 мкм наплывы цинка могут достигать 1 мм), необходимость повторной проточки резьбы, возможность возникновения напряжений в металле.

Горячее цинкование — покрытие металла слоем цинка для защиты от коррозии путем окунания изделия в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. В результате антикоррозийной защиты срок службы изделия значительно продляется (до 50 лет). Во время цинкования между цинком и железом образует устойчивое соединение, даже при появлении царапин или сколов на поверхности оцинкованного изделия, защитные свойства покрытия будут препятствовать воздействию ржавчины, чего не могут дать другие способы обработки – покраска или нанесение пластика. При этом невысокая стоимость цинка, дает методу цинкования еще одно преимущество перед другими способами антикоррозийной обработки. Кроме того, способ позволяет долгое время избегать ремонта и увеличивает срок службы металлических изделий. Цинкованию подлежат изделия любой формы. В зависимости от экологической среды, в которой будет использоваться конструкция, определяется и толщина наносимого слоя цинка.

Защитный цинковый слой образуется на изделии, которое погружается в массу расплавленного цинка. Далее происходит химическая реакция между основным металлом и цинком. В результате этого процесса всея поверхность конструкции, даже в самых труднодоступных местах, покрывается защитным слоем.

Область применения данных изделий достаточно обширна, применяемое оборудование для цинкования стальных конструкций, позволяет использовать данную технологию практически в любой соответствующей отрасли — это энергетика, связь, дорожное и строительство, промышленное и гражданское строительство, промышленное производство, нефтедобыча и нефтепереработка, городская инфраструктура и коммунальное хозяйство.

К преимуществам термодиффузионного цинкования можно отнести такие пункты, как:

Термодиффузионное цинкование осуществляется при температуре 290-400°C. Необходимый температурный режим устанавливается в соответствии с маркой стали, типом обрабатываемого изделия и нормативными установками производителя.

В процессе цинкования контейнер с загруженными деталями находится в постоянном вращении и останавливается только после его завершения. После выгрузки из печи и остывания контейнер разгружается, но термодиффузионное цинкование на этом не заканчивается. Далее следует этап пассивации.

При прохождении через специальную установку детали подвергаются обработке оригинальными пассивационными растворами, которые обеспечивают невосприимчивость покрытия к агрессии атмосферного воздуха. Одновременно с этим производится галтовка специальными керамическими или пластмассовыми чипсами, благодаря которой улучшается внешний вид покрытия и повышается его качество.

Если предполагается дальнейшая обработка деталей, такая как склейка, окрашивание, пластификация и пр., то пассивация производится только один раз. В других же случаях после промывки обработанные детали подвергаются повторной пассивации.

Завершающий этап термодиффузионного цинкования – высушивание деталей в установке проходного типа. Приведенная технология является стандартной для всех видов деталей и каждый из ее этапов одинаково важен для получения качественного результата.

К минусам следует отнести небольшую производительность, лимитируемую объёмами камер для цинкования и отсутствие декоративных свойств у диффузионного цинкового покрытия (серые тона, отсутствие блеска).

В промышленности широко применяются методы горячего и термодиффузионного, а также гальванического цинкования. Каждый обладает своими преимуществами, дает цинковое покрытие хорошего качества, но все они обладают одним недостатком – технологии сложны, энергоемки, требуют сложной многоступенчатой очистки поверхностей, обрабатываются только детали будущих конструкций.

Холодное цинкование металла не требует особых условий и реактивов при подготовке изделий, для него вполне достаточно традиционных способов очистки металла, имеющихся на нашем заводе цинкования. Суть метода заключается в нанесении на чистую металлическую поверхность специальных красителей или грунтовок, содержащих в своем составе до 98% цинковой пудры. В этом случае цинк так же, как и при горячей оцинковке, становится анодом в гальванической паре с железом, и обеспечивает его катодную защиту. Металл, который в гальванической паре является защитником, называют протектором, отсюда название – протекторная защита. Наносится такое покрытие принятым при обычной покраске способом – распылителем.

Технология и виды цинкования стали

Как показывает практика, ежегодно коррозия наносит огромные потери, разрушая миллионы железные конструкции, опоры мостов, трубопроводы и другие важные объекты, появляется серьезная угроза их безопасной эксплуатации. Антикоррозийная защита является сегодня актуальной проблемой. Цинкование стали и металла считается одним из самых эффективных методов защиты, который предусматривает нанесение тонкого слоя цинка на поверхность изделий.

Процесс осуществляется различными способами с учетом условий использования или эксплуатации изделий и требуемой толщины защитного слоя. В отдельных случаях одно изделие может покрываться несколькими защитными слоями. Антикоррозийная защита может наноситься методом горячего, термодиффузионного, гальванического и холодного цинкования. Все вышеназванные способы отличаются своими особенностями и преимуществами.

Цинкование. Горячий метод

Одним из лучших методов защиты металлических и стальных изделий от воздействия коррозии является горячее цинкование, которое отличается высоким качеством и долговечностью. По популярности этот метод находится на втором месте. Технологический процесс включает обязательное обезжиривание и очищение поверхности от загрязнений, перед тем, как будет наноситься защитный слой.

Такой метод применяется для покрытия труб, металлических конструкций и других изделий, которые применяются в разных сферах промышленности, строительства, производства. Горячий цинк наносится на поверхность изделия и образует защитный антикоррозийный слой. Процесс отличается трудоемкостью и продолжительностью, но при этом он обеспечивает высоко эффективную защиту от коррозии.

Цинкование термодиффузионное

В основе этого метода лежит процесс перехода атомов цинка в металлическую подложку при температуре 2600 градусов Цельсия. В результате образуется прочный защитный слой. Цинкование металла термодиффузионным методом отличается рядом преимуществ по сравнению с другими. Для этого процесса используются герметически закрытые реторты, что обеспечивает экологическую безопасность без необходимости создавать очистные сооружения.

Покрытие, получаемое при термодиффузионном цинковании, отличается ровной беспористой структурой и высокой адгезией к подложке, которую обеспечивает диффузионный слой. Показатели толщины защитного слоя в 3-5 раз превышают гальванические покрытия и схожи по качествам с покрытиями, нанесенными методом горячей цинковки.

Цинкование гальваническое

Такой метод обеспечивает получение покрытия, отличающегося точностью и гладкостью, которое образуется в результате нанесения цинка путем электрохимического воздействия. Таким методом обрабатываются материалы, проводящие и не проводящие электрический тон. Покрытия, полученные методом гальваники, отличаются хорошими декоративными качествами.

Покрытие холодным способом

Метод холодного цинкования широко используется для покрытия защитным слоем изделий из металла. Для этого процесса используются грунты, в состав которых входит диспенсорный порошок с большим содержанием цинка. Готовое покрытие содержит 89-93% цинка.

Простота процесса холодного цинкования дает возможность выполнять его в любом месте без необходимости демонтажа изделий и ограничения их габаритов. Нанесение защитного слоя осуществляется методом окунания предмета в цинк, а также покраски с помощью кисти или распылителя. Процедура может осуществляться в температурном режиме. Основными преимуществами этого метода является простая технология и высокая эффективность. Холодный метод применяется для нанесения цинкового слоя на трубы, арматуру линий передач, дорожных ограждений, автомобильных деталей, мебельной фурнитуры и других изделий.

Газо-термический метод

Технология цинкования методом газо-термического напыления предусматривает расплавление металла покрытия (проволока или порошок) с дальнейшим напылением с помощью газового потока на обрабатываемое изделие. Таким методом наносится антикоррозийная защита на крупногабаритные металлоконструкции, которые не могут быть помещены в гальваническую ванну или емкость с расплавленным цинком.

Каждый из вышеназванных способов нанесения защитного слоя методом цинкования нельзя назвать универсальным, но все они могут являться дополнением друг друга при решении различных технических задач, связанных с обеспечением антикоррозийной защиты различных изделий. Антикоррозийная защита одного изделия может обеспечиваться несколькими типами покрытий.

Технология и методы цинкования металла

В настоящее время широкое распространение получили несколько высокопроизводительных методов нанесения защитного цинкового покрытия на поверхность крепежных и металлических изделий. Технологии обеспечивают два вида защиты поверхности основного металла – электрохимическую и механическую. Электрохимическая защита предохраняет изделия от появления ржавчины за счет образования гальванической пары цинк-металл, в которой покрытие имеет меньший потенциал, чем потенциал защищаемого металла, т. е. оно обладает анодными свойствами. Под влиянием внешних факторов в такой гальванической паре происходит постепенное растворение покрытия, а основной металл не меняет свои исходные параметры. Чем больше толщина антикоррозионную слоя, тем дольше он сохраняет свои защитные свойства, обеспечивая длительную эксплуатацию крепежа и металлоконструкций в различных средах и диапазонах температур. Технологию цинкования для изделий выбирают в зависимости от их предназначения, условий эксплуатации и требований к характеристикам покрытия.

Наиболее эффективные методы защиты метизов и крепежа получают при нанесении на их поверхность покрытий по технологиям горячего, термодиффузионного, гальванического, газо-термического и холодного цинкования. Каждая из них обладает преимуществами по отношению к другим методам при использовании изделий и конструкций в определенных условиях воздействия осадков, ветра, жаркого или холодного климата. Перечень основных, подтвердивших свое качество, прочность и надежность, различных технологий приведен ниже.

Горячее цинкование

Крепежные изделия, метизы и металлоконструкции после их тщательной подготовки к покрытию, включающей очистку, обезжиривание, травление, промывку и флюсование, помещают в глубокую ванну с расплавленным при температуре 450° С чистым цинком. Время опускания, выдержки в растворе и скорость подъема покрытых изделий строго регламентируются, т. к. от них зависит прочность и толщина покрывного слоя, значения которого находятся в пределах 40-200 мкм. После просушки на открытом воздухе изделия готовы к эксплуатации. Такая технология отлично подходит для конструкций мостов, дорожных ограждений, опор линий электропередач, строительных лесов и комплектов крепежных изделий для них.

Термодиффузионное цинкование

По этой технологии получают устойчивый к отслаиванию и скалыванию при воздействии деформаций и механических повреждений слой цинкового покрытия матово-серого цвета толщиной 6 до 100 мкм. Предварительно подготовленные к процессу крепежные и металлические изделия помещают в нагретую до температуры 290-390 градусов печь в плотно закрытом, содержащем смесь защитного вещества контейнере, который в течение нескольких часов медленно вращают, подвергая метизы термодиффузионной обработке. Изделия с таким видом покрытия применяют в оборудовании, агрегатах и конструкциях, эксплуатируемых при температурах не более 370 градусов.

Гальваническое цинкование

Изделия с тонким, прочным и гладким защитным и декоративно-защитным слоем покрытия толщиной 4-20 мкм получают по гальванической технологии цинкования. Основной процесс нанесения покрытия происходит при прохождении электрического тока заданной плотности в растворе электролита от анода к катоду, которым является покрываемое изделие. Этот метод используют для покрытия проволоки, болтов, гаек, шайб, саморезов, шурупов и других метизов.

Технология процесса горячего цинкования металла

Горячее цинкование металла — это процесс погружения стальных и железных изделий в ванны с расплавленным цинком при температуре примерно 450ºС. Цинк вступит в химическую реакцию с металлом и создаст поверх него плёнку, которая защитит сталь от появления коррозии.

Подготовка поверхности

Процесс подготовки поверхности металла — это наиболее вашный шаг в процессе цинкования, поскольку жировые пятна и другие загрязнения ухудшат адгезию цинка к поверхности. Процесс включает в себя следующие шаги:

  1. Обезжиривание металла — удаление масляных и других загрязнений, с помощью щелочных и кислотных растворах при температуре 60-80 градусов в специальных ваннах.
  2. Промывка от остатков жирных пятен, реагента и пены, которая образуется в ваннах для обезжиривания.
  3. Травление — процесс обработки металла для очистки поверхности от ржавчины и окалины путём окунания в роствор соляной кислоты. Саляная кислота растворяет хлориды железа.
  4. Промывка водой от остатка солей и раствора соляной кислоты. Для этого используют промывочные ванны.
  5. Флюсование — последний пункт подготовки поверхности включает себя предотвращение последующего образования окиси железа после промывки. В основу флюса входит хлорид аммония и хлорид цинка.
  6. Сушка поверхности.

По завершению всех вышеописанных действий, как правило, соединение между жидким цинком и сталью будет весьма надежным и очень качественным.

Для того чтобы операция прошла гладко и с хорошим результатом, вам необходимо ориентироваться на следующие параметры:

  1. Качество цинка;
  2. Качество стали;
  3. Температура цинкового расплава;
  4. Время погружения и поднятия;
  5. Продолжительность погружения;
  6. Процесс охлаждения.

Как правило, температура цинкового расплава равняется 419ºС. Цинкование проходит всегда в классических пределах температур, то есть 445-460ºС. Именно соблюдение таких параметров обеспечит наименьшее образование оксидов, штейна и т.д.

Система фильтрации и аспирации поможет выполнить вытяжку отходящих газов с соблюдением необходимых экологических норм.

Стадия погружения

При выполнении данной стадии соблюдаются несколько ступеней: теплообмен внутри детали, разрушение при расплаве флюса на самой детали, которое обеспечит наилучшую смачиваемость расплавленного цинка.

Основным параметром считается и быстрота погружения. В результате медленного погружения поверхность стали может освободиться от пассивированной пленки, в результате чего произойдет повторное окисление. При очень скоростном погружении может произойти с поверхности захват солей, что приведет к образованию дефектов, так как флюс не успеет расплавиться.

Продолжительность погружения

Данный параметр изменяется исходя из размеров, массы и формы, как правило, составляет 3-10 минут.

Перед тем, как поднимать детали, не забудьте очистить шлак с поверхности расплава, иначе он может осесть на деталях.

Стадия извлечения из ванны

При извлечении не стоит забывать, что его скорость отразится на толщине полученного покрытия. Скорость извлечения влияет на величину слоя цинка.

Скорость нужно выбирать, ориентируясь на время погружения, производительность, состояние поверхности, при этом беря во внимание наклон деталей при монтаже.

Процесс охлаждения

Данный процесс осуществляется на открытом воздухе, на месте складирования, которое соединяется с участком ОТК.

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!

Горячее цинкование

Изделия, изготавливаемые из стали, подвергаются агрессивным воздействиям окружающей среды. Образование коррозии невозможно предупредить без обработки после производства изделия. Наиболее действенным, долговечным способом является горячее цинкование. Популярность появилась после проверки временем обработанных изделий и экономичности производства.

Для каких целей металлоконструкции подвергают оцинковке

Процесс подразумевает наложение тонкого слоя цинка, перед нанесением поверхность обрабатывается механическими и химическими способами. Покрытие обеспечивает защиту не только барьерную, но и электрохимическую реакцию. Горячее цинкование используется в большинстве случаев при работе с металлами, так как оно наиболее подвержено градирующим процессам. Способ горячего цинкования является наиболее приемлемым, так как имеет сбалансированную стоимость процесса, высокий результат.

Способ горячего цинкования на производстве

Основное назначение цинкования – повышение прочности металлоконструкции. Оцинкованную деталь не нужно окрашивать для защиты от коррозии, в совокупности процесс приближен к стоимости окраски, но имеет больше преимуществ.

Происхождение метода

В конце 17 века проводились первые опыты по погружению металлической детали в горячий цинк. Французский химик отметил появление защитного слоя после процедуры – оцинковка металла. В 1836 году во Франции отдается патент на применение горячего цинка с целью использования для антикоррозийных свойств металлоконструкций. Метод горячего цинкования был налажен уже через 10 лет после открытого патента, а широкое распространение получил в середине прошлого века.

Применение оцинкованных изделий

Изделия, обработанные цинком возможно использовать при любых условиях, кроме щелочной среды. Изготовление представлено некоторыми сложностями во время производства, однако они перевешиваются плюсами.

Достоинства и недостатки метода

Основными преимуществами метода является стоимость при долгосрочном использовании. Уход после процедуры горячего цинкования за деталью не требуется при отсутствии механических воздействий. Цинкование металлоконструкций имеет ряд преимуществ:

  1. Обработка может производится к деталям любой формы и сложности, так как подразумевает опускание изделия целиком в ванны с цинком.
  2. При незначительных механических повреждениях, покрытие имеет свойства к самовосстановлению, при некоторых случаях без вмешательства человека.
  3. Горячее цинкование осуществляется при обработке емкостей и труб, так как стойкость к коррозии и другим воздействиям повышается более, чем в 5 раз.
  4. В процесс обработки забиваются все мелкие недостатки изделий.
  5. Эксплуатация не требует дальнейшего ухода за поверхностями, так как защищена слоем цинка.

Недостатки существуют абсолютно при каждой работе, обработка цинковым слоем происходит неравномерно. Повышенный расход материала при выполнении работ, обусловленность формой ванны, детали большего размера обработать не получится. Изделия, обработанные слоем цинка получаются габаритнее, обработанные изделия могут доставить трудностей при монтаже или сварке.

Технология горячего цинкования

Обработка происходит в соответствие с ГОСТ, выполняется в множество этапов, которые требуют подготовки. Технология горячего цинкования применяется только после соблюдения всех условий по производству. Перед работами обезжириваются детали, происходит удаление масла, других составов. Горячая оцинковка требует нескольких ванн и печей для сушки, печей для процесса, а также зоны, в которой детали подвергаются охлаждению.

Технология горячего цинкования

Общими правилами установлена, что процесс разбит на этапы. Подготовка поверхности происходит в несколько раз, осуществляются различные работы. Цинкование, процесс состоящий их трёх фаз, которые тщательно соблюдаются. После завершения основных процессов происходит аспирация и транспортировка, действия происходят автоматически.

Подготовка поверхности

Особо важный этап – подготовка, включает множество подтипов:

  • Обезжиривание происходит при средней температуре +70 ⁰С, происходит для равномерно расположенного слоя цинка. Если не удалится масляное загрязнение, оцинкованный кусок может обвалиться.
  • После происходит промывание, в процессе которого удаляются средства, используемые при обезжиривании.
  • Соляной кислотой производится травление, слой окалины удаляется с поверхности металла, под воздействие попадает и коррозия.
  • После каждого воздействия определенного средства необходимо осуществлять промывку детали.
  • Флюсование обеспечивает хорошее прилегании цинка к поверхности в последующем, противостоит окислению в процессе производства.
  • Сушка детали производится в специально отведенной для этого печи.

Наиболее важным процессом отмечается флюсование. Флюс, благодаря химическим свойствам, окончательно удаляет серную кислоту, влагу. Горячее цинкование использует своеобразный флюсовой слой.

Оборудование

Процесс горячего цинкование требует большого помещения и видов оборудования. Основные станки и приборы для обработки:

  • Сушильная и цинковальная печи.
  • Теплообменник.
  • Цинковальные ванны, их количество определяется разновидностью производимых частей.
  • Ванна для охлаждения.
  • Грейфер, предназначенный для удаления гарт цинка.

Завод горячего цинкования

Перечисленное оборудование не включает в себя автоматизированную линию для транспортировки детали, подготовке к процессу и очистных сооружений, которые обязательно понадобятся для массового производства.

Цинкование

Определенная технология цинкования и ее соблюдение позволяют добиться прочности, надежности детали. Для получения результата необходимо следовать последовательности, которая описана в технологии горячего цинкования металлоконструкций:

  1. На этапе погружения детали, при повышении температуры, разрушается флюсовая пленка, которая служит для соединения цинка с металлом. Скорость процесса погружения подбирается оптимальной, нельзя допустить полное разрушение пленки, но и остаточный толстый слой.
  2. Продолжительность операции подбирается от сложности конструкции, время цинкования определено не более 10 минутами.
  3. Регулируется скорость вынимания для контроля остаточного слоя горячего цинка на металле.

Сушка оцинкованных изделий

Качественная сталь, соблюдение температурного режима обработки (450 ⁰С), степень охлаждения полностью зависят на готовый результат. Сушка изделия зачастую происходит на открытом воздухе.

Контроль качества покрытий по ГОСТ 9-307

Важные моменты при процедуре описаны контролем Госстандарта. Требований к обработке существует множество, основные из них:

  • Требования к металлу, при данном разделе описаны категории изделий из стали, которые можно обрабатывать.
  • Внешний вид и качество покрытия, а также толщина готового изделия определены согласно ГОСТу.
  • Методы контроля качества определяются способами определения качества готовой продукции.

Процесс горячего цинкования труб

Контроль и его методы подразумевают проверку готовой продукции путем нанесения механических повреждений или специальных меток. Горячее цинкование металлоконструкций определяется также температурным воздействием, изделие нагревается до 200 ⁰С, визуально проверяется на наличие повреждений либо отслаивания металла.

Читать еще:  Какую проводку лучше использовать – медную или алюминиевую
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector