Вы здесь

Горячее цинкование

Метод горячего цинкования заключается в погружении стальной холодной детали в расплавленный цинк. Горячее цинкование металлоконструкций заключается в нанесении слоя цинка (или сплава) на поверхность металлического изделия. В результате антикоррозийной защиты срок службы изделия значительно продляется (до 50 лет). Сам метод применяется для увеличения срока службы деталей машин и приборов, крепежных элементов, трубопроводов, опор ЛЭП, каркасов зданий и прочего.

Во время цинкования между цинком и железом образуется 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 увеличивает износостойкость металлического изделия, продлевает срок его службы.

Цинкованию подлежат изделия любой формы. В зависимости от экологической среды, в которой будет использоваться конструкция, определяется и толщина наносимого слоя цинка.

В процессе погружения металлического изделия в расплавленный цинк и осуществляется цинкование. При этом между металлами происходит химическое взаимодействие, в результате чего вся поверхность продукта полностью покрывается защитным слоем цинка.

 

Процесс оцинковывания состоит из трех основных этапов: подготовка поверхности, оцинковывание и проверка.

 

Подготовка поверхности

Подготовка поверхности является наиболее важным этапом при нанесении покрытия. Нарушение покрытия до окончания ожидаемого срока действия, в большинстве случаев, происходит из –за неправильной подготовки поверхности.
Этап подготовки поверхности в процессе оцинкования имеет свои собственные способы осуществления контроля качества, при которых подаваемый цинк не вступает в реакцию со стальной поверхностью, если она не полностью чистая. Любые нарушения и несоответствия на этапе подготовки поверхности будут видны при извлечении стали из расплавленного цинка, т.к. грязные участки останутся без покрытия. Необходимо сразу же предпринять действия по устранению ошибки.
Окраска на месте или другие антикоррозийные методы, применяемые на рабочей площадке, могут потребовать привлечение субподрядчиков и/или рабочих групп для подготовки поверхности нанесения покрытия. Это может вызвать проблемы организации деятельности, задержки по времени, ошибки и споры, касающиеся разделения ответственности и финансовых обязательств. Как только проект был отправлен и принят на заводе по цинкованию, существует только один пункт ответственности, согласно которому материал, выходящий с линии, должен быть должным образом оцинкован. Это обязательство несет производитель цинкового покрытия.

Подготовка поверхности состоит из трех шагов: чистка щелочью, травление кислотой и флюсование.

Оцинкование

На этом этапе материал полностью погружается в ванну, состоящую минимум на 98% из чистого расплавленного цинка. Химический состав ванны определен Американским Обществом Тестирования и Материалов (ASTM) в спецификации В6. Температура в ванне поддерживается на уровне 850 F (454 C).
Изготовленные изделия погружаются в ванну на достаточно продолжительное время до достижения температуры ванны. Изделия медленно вынимаются из ванны, и избыток цинка удаляется путем дренажа, вибрирования и/или центрифугирования.

Химические реакции, которые приводят к образованию и структурированию оцинкованной поверхности, продолжаются после того, как предметы будут извлечены из ванны и до тех пор, пока они будут примерно такой же температуры, как и ванна. Изделия охлаждаются либо в воде, либо на атмосферном воздухе сразу же после извлечения из ванны.

Проверка

Два свойства покрытия после горячего цинкования, которые тщательно рассматриваются после процесса цинкования, - толщина покрытия и внешний вид покрытия. Различные простые физические и лабораторные тесты выполняются для определения толщины, однородности, уровня прилипания и внешнего вида.
Изделия подвергаются цинкованию в соответствии с разработанными, принятыми и одобренными стандартами ASTM, Канадской ассоциацией по стандартизации (CSA) и американской ассоциацией государственных дорожных и транспортных органов (AASHTO). Эти стандарты охватывают все положения – от минимальной требуемой толщины поверхности для различных категорий оцинкованных изделий до химического состава цинкового металла, используемого в процессе.

Свойства покрытий

Характеристика свойств различных цинковых покрытий

 

Термодиффузионные

 

Горячие 
(из расплава)

 

Гальваническое

 

Металлизационное

Возможность использования для защиты крепёжных деталей

Применимо

Не применимо

Ограниченно применимо

Не применимо

Коррозионная стойкость:
а) в морской, или промышленной атмосфере (сравнительная)
б) в среде, содержащей сероводород (качественная)

 

3 – 4  


Эффективно

 

1,5 –2,5  


Применимо

 

1-1.5  


Не применимо

 

-  


Не применимо

Трещиностойкость (качественная)

Эффективно

Мало эффективно

Не применимо

Не применимо

Возможность получения равномерного защитного слоя

Возможно

Затруднительно, или невозможно

Возможно

Затруднительно

Прочность сцепления с основным металлом

Очень высокая

Высокая

Пониженная

Не удовлетворительная

Сплошность (отсутствие пористости)

Полная

Полная

Имеется незначительная пористость

Высокая пористость

Стойкость против контактных нагрузок

Высокая

Пониженная

Пониженная

Низкая

Влияние на исходные свойства изделий:
а) прочность;
б) пластичность;
в) пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений;

Без изменений
Увеличение
Увеличение

Без изменений

Небольшое снижение

Снижение

Без изменений
Снижение*
Снижение*

Без изменений
Снижение
Снижение

Регулирование толщины слоя покрытия

Возможно в широких пределах

Затруднительно

Возможно в широких пределах

Возможно

 

Перечень операций по подготовке поверхности изделий, перед нанесением покрытия:

 

Обезжиривание (термическое);  

Обезжиривание (в растворе), травление, декапирование,

Обезжиривание (в растворе), травление, декапирование, флюсование

Обезжиривание, травление

Условия труда при получении покрытий

Нормальные

Вредные

Вредные

Вредные