24artstroy.ru

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

Цинкование металла

Цинкование металла

  • Процесс
  • Технология
  • Виды

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде. Цинкование металлических поверхностей относится к разряду одних из самых действенных методов предотвращения появления коррозийного налета.

Методы цинкования

Специалисты по металлообработке различают следующие способы нанесения цинковых покрытий на металлы:

  • горячий;
  • холодный;
  • электрохимический, или гальванический;
  • газотермический;
  • термодиффузионный.

Способ нанесения выбирается исходя из следующих критериев:

  • условия использования детали;
  • толщина защитного слоя;
  • стойкость;
  • специальные требования к защите.

Толщина слоя определяется временем нахождения детали в рабочей среде и температурой в рабочей зоне. При проектировании технологического процесса следует иметь в виду, что механическая обработка после покрытия детали цинком разрушит защитный слой.

Горячее цинкование

Этот метод отличается высоким качеством получаемого покрытия металла. Однако распространение его ограничивается следующими недостатками:

  • сложное и энергоемкое оборудование;
  • высокие температуры;
  • чрезвычайно вредные отходы производства;
  • размер обрабатываемых изделий ограничен габаритами цинковой ванны.

Сначала выполняется блок подготовительных операций:

  • механическая очистка;
  • обезжиривание;
  • травление в кислой среде;
  • промывка и обработка флюсом;
  • просушивание.

Только после этого начинается собственно оцинковка. Подготовленные детали опускают в ванну с расплавом цинка. На их поверхности возникает тонкий слой, состоящий из соединенй Fe и Zn. Далее детали достают из ванны и обдувают воздухом под большим давлением. Это позволяет удалить лишний цинк и одновременно подсушивает деталь.

Ввиду сложности процесса и вредных условий труда в домашних условиях он не используется.

Холодное цинкование

Этот способ технологически намного проще. Его можно воспроизвести в домашних условиях. На обрабатываемую деталь с помощью кисти или валика наносится слой содержащего цинк вещества. Для защиты заготовок особо сложной формы и рельефа применяют краскопульты. Составы для холодной оцинковки металла – это полимерные растворы на основе мелкозернистого цинкового порошка. Чаще всего применяют цинконол, создающий на поверхности защищающий от коррозии слой с 90% содержанием Zn.

Холодное цинкование применяет и в промышленности для защиты уже смонтированных деталей и конструкций — например, опор линий электропередач.

Применяется метод и для восстановления частично поврежденных антикоррозионных покрытий, например, в результате износа или ремонтных работ.

Недостатком данного способа покрытия металла цинком является низкая механическая прочность покрытия.

Гальванический метод

Электрохимический способ позволяет получить прочный и гладкий слой. В ходе процесса можно управлять толщиной наносимого слоя металла. Качество очень сильно зависит от степени обезжиривания заготовки.

Гальванизация деталей происходит следующим образом. Защищаемые заготовки и цинковые пластины — доноры опускаются в ванну с электролитом, на них подается напряжение. Протекающий в образовавшейся цепи ток, используя явление электрохимического переноса металла, вырывает атомы цинка с пластин и осаждает их на заготовках.

Недостатками метода является высокая себестоимость, складывающаяся из стоимости пластин, электролита и электроэнергии. Кроме того, придется нести высокие затраты на дезактивацию отработанного электролита.

Термодиффузионное цинкование

Технология была разработана в начале 19 века, но широкую популярность приобрела только в последнее время. Защищаемые заготовки располагают в герметичном контейнере, в который добавляют содержащий цинк сухой порошок. Далее контейнер нагревают до высоких температур (400-900 °С). Цинк испаряется, и его пары осаждаются на поверхности изделия. Подготовка заготовок проводится так же, как и в случае горячего цинкования.

Преимущества данного метода следующие:

  • низкая экологическая вредность;
  • низкая пористость;
  • высокая механическая и антикоррозионная стойкость (в несколько раз выше, чем при гальваническом способе);
  • нет необходимости в обезвреживании отходов.

К недостаткам можно отнести:

  • покрытие получается тусклое, серое и не украшает изделие;
  • малая производительность;
  • вредные условия труда.

Однородность толщины слоя цинкового покрытия также оставляет желать лучшего.

Газотермическое напыление цинка

Способ применяется для обработки крупногабаритных изделий, стальных листов и т.п. Цинк переносится на подготовленную поверхность заготовки струей горящего газа. В пламени газовой горелки размещают цинковую проволоку, она плавится и капельки металла попадают на обрабатываемую деталь, образуя на ней чешуеподобный слой.

Способ применяется в комбинации с нанесение лакокрасочных антикоррозионных материалов и весьма эффективен для защиты корпусов морских судов и береговых сооружений.

Виды и технологии цинкования

В настоящее время антикоррозионное цинкование производится несколькими способами. Конкретный метод выбирается с учетом назначения и размеров деталей и технологических возможностей предприятия и наличия оборудования.

  1. Холодное цинкование. Процесс покрытия осуществляется в результате электрохимических реакций, адгезия обеспечивается за счет молекулярного притяжения. Для защиты от коррозии поверхности покрываются специальными красками большим процентным содержанием высокодисперсного цинка. Наиболее простотой и доступный метод, имеет широкое распространение во время изготовления товаров народного потребления и металлоконструкций быстровозводимых зданий.
  2. Горячее цинкование. По частоте использования располагается на втором месте среди всех способов, а по качеству покрытия занимает лидирующие позиции. Недостатки – большие энергетические потери, вредное влияние на окружающую среду. Подготовленные детали погружаются в специальные ванны с расплавленным цинком, после выдержки вынимаются и оставляются в подвешенном состоянии для удаления излишков и остывания.
  3. Гальваническое цинкование. Технические параметры отвечают требованиям ГОСТ301-86, толщина покрытия до 30 мкм. Во время процесса цинк переходит из анода на поверхность изделия, для придания заданных свойств для покрытия применяются различные по химическому составу электролиты. Недостаток метода – сложность очистки технологических составов.
  4. Газо-термическое цинкование. Один из сложных методов, цинк расплавляется в нагретом газовом потоке и направляется на поверхность обрабатываемых деталей. Используется для обработки элементов промышленного назначения с большими линейными размерами. Осадки пористые, для увеличения защиты от коррозионных процессов требуется дополнительное покрытие слоя цинка.
  5. Термодиффузионное цинкование. Один из разновидностей горячего цинкования. Покрытие происходит за счет проникновения атомов цинка в сталь, образуется сложная структура железоцинкового сплава. Преимущества: детали обрабатываются в замкнутых пространствах, что минимизирует вредное воздействие на окружающую среду, покрытие ровное без микропор, толщина нанесения цинкового покрытия колеблется в широких пределах.
Читать еще:  Чем крепить металлические колпаки на кирпичные столбы?

Скорость коррозии гальванического цинкования и кадмирования

На сегодняшний день для цинкования используется до 40% общей добычи металла, это наиболее используемый метод антикоррозионной защиты металлических поверхностей. В связи с тем, что потенциал цинка отрицательнее, чем имеет сталь, чугун и железо, защита происходит электрохимическим путем. При воздействии летучих продуктов синтетических смол, олиф и хлоридсодержащих углеводородов покрытия гальванического цинкования быстро разрушаются.

Используемая толщина цинкования

Для увеличения коррозионной стойкости после цинкования изделий выполняется специальная химическая дополнительная обработка в растворах хромовой или фосфорной кислоты.

Сравнительная характеристика применяемых электролитов

Для гальванического цинкования применяются простые и сложные электролиты. К первым относятся хлоридные, сульфатные, борфторидные и прочие. Ко вторым относятся аммонийные, цианидные, аминонокомплексные и цинкатные электролиты, для улучшения могут добавляться различные добавки и присадки. Цинкование гальваническое в простых электролитах происходит при довольно низкой поляризации катода, в сложных электролитах поляризация имеет значительные величины. Осадки цинкования в кислых растворах с крупнокристаллической структурой. Качество улучшается после введения различных добавок. В сложных электролитах покрытие мелкокристаллическое, плотное, имеет повышенные эксплуатационные показатели. Конкретный способ цинкования подбирается с учетом условий эксплуатации изделий и технических возможностей предприятия.

Низкие показатели рассеивающей способности простых электролитов ограничивают цинкование деталей со сложными геометрическими формами. Осаждение цинка из сложных растворов происходит при высокой рассеивающей способности, они дают равномерное покрытие на сложных поверхностях.
Кислые (простые) электролиты Для процесса требуется специальное оборудование гальванического цинкования, ванны изготавливаются из устойчивых пластиков, размеры ванн регламентируются государственными стандартами, при желании заказчика могут корректироваться с учетом особенностей производственных помещений. В зависимости от того, какие размеры и планировку имеет цех гальваники, предусматривается возможность монтажа линий или отдельных рабочих зон для гальванического цинкования.

  1. Сульфатные электролиты. Главный компонент – сульфат цинка, оптимальная концентрация не менее 200 мг/л. Для непрерывно двигающихся деталей цинкования концентрация может повышаться до 700 мг/л. Сульфатные растворы просты в работе, нетоксичны, отличаются высоким выходом по току. За счет этих показателей цинкование гальваническое в сульфатных электролитах получило широкое распространение во время обработки деталей простой конструкции. Для стабилизации кислотности в состав добавляются специальные добавки.

Режим цинкования и состав хлоридных электролитов

Первый электролит применяется для цинкования во вращающихся установках, второй для гальванического цинкования с блестящими покрытиями, третий для покрытия цинком листового проката и проволоки.

  1. Хлоридные электролиты для гальванического цинкования. Несмотря на высокую проводимость по току применяются намного реже. Причина – получить химически чистый хлорид цинка технологически трудно, а в остальных марках соли присутствует большое количество недопустимых примесей.

Режим цинкования и состав хлоридных электролитов

  1. Борфторидные электролиты цинкования. Главный компонент – борфторид свинца, для повышения показателей электропроводности добавляются соли натрия, структура поверхности улучшается за счет добавок состав ПВА. На выход по току большое влияние оказывает режим работы оборудования. Нанесение цинкового покрытия должно производиться при температуре +20°С. Масса цинка зависит от времени осаждения и концентрации раствора.

Режим цинкования и состав борфторидных электролитов.

Цианидные электролиты для гальванического цинкования
Большое влияние на качество осадков оказывает режим работы гальванических ванн. Температурные параметры электрохимических процессов контролируются автоматических, процентное содержание цинка проверяется по окончании каждой рабочей смены. Добавление в растворы органических веществ позволяет получать блестящее гальваническое цинкование. Работы на оборудовании разбиваются на отдельные этапы, соблюдение рекомендованных параметров каждого из них обеспечивает надлежащее качество покрытий.

Состав цианидных электролитов для промышленного оборудования

Раствор цианида натрия готовится отдельно при обязательном соблюдении правил техники безопасности производства работ на промышленном оборудовании. После подготовки цианида натрия в раствор небольшими порциями при постоянном перемешивании вводится гидроксид натрия. На завершающем этапе приготовления электролит разводится дистиллированной водой до получения расчетной концентрации цинка. Цинкование гальваническое в растворе производит значительно меньше примесей, при необходимости они удаляются электрохимическим путем по мере накопления.
Цинкатные электролиты Принципы гальванического цинкования в цинкатных электролитах отличаются по показателям плотности тока. Диссоциация компонентов происходит ступенчато, для осаждения необходимы высокие значения катодной поляризации. Поверхность изделия имеет губчатую структуру и темный цвет из-за микрочастиц, появляющихся за счет электрохимического растворения в щелочной среде цинковых анодов. Для устранения проблемы в раствор добавляются соединения четырехвалентного олова. Допускается в тех же целях использовать трилон Б, полиэтиленполиамин и др. Добавки дают возможность получать более полное цинкование гальваническое при увеличенных параметрах плотности тока.

Состав и режим цинкатных электролитов

  1. Хлораммонийные электролиты. За счет высокой катодной поляризации и электропроводности достигается оптимальная рассеивающая способность. Цинкование гальваническое получается гладким и блестящим, покрытия равномерные на сложных профилях. Оборудование не требует дополнительных механизмов перемешивания раствора, для стабилизации показателей кислотности используются буферные добавки. Для получения блеска во время гальванического цинкования применяются блескообразователи. В промышленности широко применяются хлораммонийно-уротропные электролиты, для депассивации анодов добавляется ацетат аммония.
Читать еще:  Обрезинивание металлических изделий

Состав и режимы хлораммонийных электролитов для гальванического цинкования

  1. Аминокомплексные электролиты для гальванического цинкования. Получают за счет добавки к хлораммонийным различных органических соединений, имеют высокую поляризацию цинка. Осадки мелкокристаллические, при использовании специальных дополнительных компонентов блестящие. Оборудование для производства работ обыкновенное,

Состав электролитов для гальванического цинкования с использованием аминокомплексных соединений

  1. Пирофосфатные электролиты для гальванического цинкования. Для оборудования технологических линий применяются емкости из пластиков, подготовка деталей производится в отдельных ваннах. В результате химического взаимодействия исходных компонентов выпадает осадок пирофосфата цинка, в дальнейшем он растворяется с образованием комплексных соединений цинка.

Состав пирофосфатных электролитов для гальванического цинкования

Для повышения качества и устойчивости цинковых покрытий дополнительно может выполняться финишное осаждение верхнего слоя. Чаще всего в промышленности в этих целях используется хроматирование.

Цинкование в домашних условиях своими руками

Небольшие по размерам изделия можно цинковать своими руками. Для гальванического цинкования применяется простой кислый электролит, приготавливаемый из 200 г сернокислого цинка, 50 г сернокислого аммония, 15 г уксуснокислого натрия. Компоненты растворяются в одном литре воды, температура электролита во время нанесения цинкового покрытия 18 ÷ 25°С, плотность по току 1,5 А/дм 2 .

Оборудование своими руками для цинкования

1 – емкость под электролит. Можно изготовить своими руками из пластиков.

2 – аноды из цинка. Размеры должны отвечать размерам емкости, количество подбирается в зависимости от размещения обрабатываемых деталей.

3 – изделия цинкования. Размеры и количество должны учитывать технические характеристики ванны.

4 – электролит. Раствор приготавливается согласно существующих рекомендаций по химическому составу.

Толщина цинкового покрытия своими руками регулируется временем выдержки, плотностью тока и концентрацией электролита. Цинкование гальваническое должно производиться с соблюдением техники безопасности, размеры оборудования обеспечивать благоприятные параметры процесса.

Цены на цинкование

При выборе метода специалисты компании «Металл Клинер» учитывают условия эксплуатации, бюджет заказчика, конфигурацию и размеры детали. Оцинковка металлоконструкций — выгодное решение для потребителей, которые вынуждены экономить бюджет. По сравнению с изделиями из нержавеющих металлов, стоимость оцинковки существенно ниже.

«Металл Клинер» располагает необходимыми ресурсами, чтобы качественно и быстро выполнить стандартный и срочный заказ по обработке крупных и мелких партий деталей. Компания доставляет и отгружает изделия в Москве, Моковской области, а также в регионах России.

Стоимость услуг

ЦИНКОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙцена без НДС, за 1 кг
1Детали весом от 250 грамм до 600 грамм29,23Заказать
2Мелкие детали до 3 кг27,66Заказать
3Негабаритные м/конструкции и изделия до 6 м, в том числе дорожные ограждения и уличные кронштейны освещения, буры, сваи, толщина металла от 4 мм27,23Заказать
4Тонкостенные изделий толщина от 1,5 мм до 3 мм43,62Заказать
5Тонкостенные изделия толщина от 3 мм до 4 мм31,36Заказать
6Изделия с использованием сетки более 50 % поверхности, с диаметром проволоки от 5 мм и менее56,00Заказать
Метод цинкованияДолговечность покрытия
Горячее65-120 лет (в зависимости от среды эксплуатации)Заказать
Холодное25-50 летЗаказать
Гальваническое30 летЗаказать
Диффузионное10-15 летЗаказать

Технологии и виды оцинковывания металла

Вне зависимости от метода, с помощью которого производится цинкование, обработанный таким способом металл будет полностью защищен от коррозионных процессов на долгие годы вперед. Всего существует пять основных методов данной обработки, отличающихся по стоимости. Оцинковка металла бывает термодиффузионная, гальваническая, холодная, газотермическая и горячая.

Каждый из перечисленных процессов имеет свои преимущества. Специалисты нашей компании предоставят каждому заказчику бесплатные консультации на тему того, какая технология будет наиболее уместна в каждом конкретном случае.

Необходимость и преимущества оцинковывания металлов

Такая обработка на металлической поверхности дает абсолютную защиту от коррозии. До тех пор, пока цинковый слой не разрушится под влиянием механических воздействий. Кроме того, цинкование металла промышленным способом улучшает эстетику деталей и механизмов. В Москве за данной услугой целесообразно обратиться в компанию «ГИТ металл». Ваши изделия здесь в процессе обработки будут аккуратно обработаны атомами превращенного в газ цинка. Равномерное распределение материала на поверхности изделия обеспечивает превосходные антикоррозийные качества.

Для уточнения всей информации, обращайтесь к нам любым удобным способом и мы проконсультируем Вас по всем вопросам совершенно бесплатно!

6 Заключение по теме

Химическое, физическое и электрохимическое цинкование позволяет защитить поверхность металлических изделий от коррозии, повысить их эксплуатационные и декоративные свойства.

Качественно нанесенная защита имеет небольшую толщину, которая практически не изменяет линейные параметры продукции.

Современные способы оцинковки направлены на повышение качества процесса с одновременным понижением затрат на производство. Наиболее передовой метод — термодиффузионный, в данный момент он активно развивается, а в будущем займет нишу процессов обработки промышленных изделий, так как при высокой продуктивности требует минимума площади, энергии и обслуживающего персонала.

Цинкование металла

Предлагаемые услуги по цинкованию металлоконструкций:

Компания «МирМет» предлагает поставку металлопроката в любой уголок России в максимально сжатые сроки и на самых выгодных условиях.

В число услуг, предлагаемых нашей компанией, входит и цинкование металлоконструкций – наиболее эффективный способ их защиты от воздействий окружающей среды и, соответственно, существенного увеличения срока их службы. То, что металл рано или поздно подвергается коррозии, заметили еще наши предки. И именно им принадлежат первые шаги и успехи в области того, как надежно защитить металлические изделия разного предназначения от вредного влияния испарений, перепадов температур, дождя, снега, инея и прочих капризов природы, масла, керосина, удобрений и т.д. Использовать цинк для покрытия металла научились еще в начале восемнадцатого столетия, и авторы даже запатентовали свое изобретение, однако применение этого способа на производстве задержалось еще более чем на сотню лет.

Читать еще:  Как сделать металлический ершик?

Считается основным способом защиты стальных конструкций от коррозии. Доступность, невысокая стоимость и эффективный результат с каждым днем способствуют росту популярности метода.

Самый прогрессивный метод обработки по химико-термическому принципу; изделия обрабатываются в специальных печах с ретортой (камера с регулярным вращением), используется насыщающаяся смесь, которая имеет в своем составе аквтитор, инертный наполнитель и цинк.

Процесс нанесения достаточно тонкого слоя цинка на металлическую поверхность. Данный метод известен также как электролитическое цинкование.

Метод обработки надежно защищает металл от паров любых кислот и щелочей, а также от едких газов, которые могут повредить всю конструкцию. Кроме того, холодное цинкование делает металлические элементы более эластичными, термо- и химически стойкими к действию масел, нефти и нефтепродуктов.

С тех времен технология цинкования претерпела существенные изменения и доработки, и к настоящему времени процесс поднят на совершенно новый уровень, максимально автоматизированный, обеспечивающий долгосрочный эффект при низкой себестоимости.

Цинкованием назван такой процесс металлообработки, как покрытие слоем цинка для образования защитного слоя, толщина которого, в зависимости от необходимости, может варьироваться от 60 до 200 микрометров. Цинковое покрытие надежно защищает от различного рода агрессивных химических и смазочных составов, включая растворители, масла, краски, нефтепродукты и многое другое.

Горячее цинкование по праву считается способом, обеспечивающим лучший и наиболее длительный результат. В процессе данного вида цинкования металлоконструкции погружаются в специальный резервуар с чистым расплавленным цинком, температура которого достигает 450 градусов по Цельсию. Таким способом производится оцинкование изделий из стального и чугунного литья, низколегированной и мягкой стали, а размер обрабатываемых металлоконструкций, как правило, ограничен лишь габаритами самой ванны для цинкования. Компания «МирМет» теперь обладает ванной для цинкования длиной 13 метров, что позволяет цинковать крупногабаритные металлоконструкции. Затем изделия извлекают из ванны, и дают им остыть. В процессе остывания оцинкованная поверхность структурируется, надежно заковывая металл в антикоррозийный панцирь.

Наряду с горячим методом «МирМет» предоставляет услуги по термодиффузному, гальваническому и холодному цинкованию. Каждый из перечисленных видов применяется с определенной целью – в частности, термодиффузный метод обеспечивает скрупулезную точность повторения рельефа поверхности конструкции и всех ее деталей, а гальваническое цинкование придает изделию не только надежную защитную броню, но и эффектный внешний вид.

Стоит особо подчеркнуть, что любой вид цинкования металлоконструкций, производимый нашей компанией, выполняется в полном соответствии с принятым ГОСТ. Иными словами, мы гарантируем, что наши оцинкованные изделия идеально защищены от коррозии на период от 25 до 50 лет – в зависимости от основного металла и способа цинкования.

Также, оказываем услуги по пескоструйной обработке металла.

Компания «Ecoblasting» предлагает выполнить газотермическое нанесение цинка на любые необходимые вам детали или защитить от коррозии целые производственные узлы. В перечне наших услуг есть:

  • Оцинковка металлической сетки для повышения ее физико-механических характеристик и защиты от коррозийного воздействия, покрытие защитным слоем арматуры.
  • Обработка трубопроводов и проволоки. Работаем с округлыми деталями, расход цинка высокий, поэтому стоимость таких работ выше, чем при обработке листового металла.
  • Цинкование металлоконструкций на объекте у клиента или обработка деталей у нас на производстве – по желанию заказчика. Любые объемы работ в самые короткие сроки, газотермическое нанесение позволяет провести работы в «полевых условиях»!!
  • Цинкование автомобилей, кузовов, прицепов в Москве и области. Увеличим продолжительность службы вашего транспортного средства и защитим его от повышенной влаги, процесс цинкования не повреждает сварные швы и металл, не уменьшает срок пригодности автомобиля.
  • Недорогое цинкование механических узлов, приборов, сложных деталей разной формы и объема. Вы можете сэкономить до 60% денег, если используете газотермическое напыление по сравнению с горячим цинкованием в ваннах.
  • Оцинковка автомобиля, кузова авто, цена от 15.000₽. Срок 24 часа. Профессиональная защита вашего автомобиля от коррозии от специалистов компании «Ecoblasting»

Мы сможем оцинковать любое металлическое изделие, которое необходимо. Работы проводятся на объекте заказчика или у нас на производстве. Для расчета стоимости услуг вам необходимо связаться с нашими специалистами по телефону в Москве или подъехать в наш офис для обсуждения особых условий сотрудничества. Заказать цинкование металла в Москве вы можете на нашем сайте, где есть примеры выполненных работ и наш прайс-лист услуг. Звоните и наши сотрудники обязательно вам помогут!

Холодное цинкование

Нанесение защитного состава на металл по типу краски. Современные цинконаполненные составы по уровню защиты от коррозии не уступают своим «горячим» аналогам. Они используются для защиты металлоконструкций, ангаров, трубопроводов, автомобилей, и больших сооружений, которые невозможно обработать иными способами.

При холодном цмнковании обрабатываемую поверхность наносят кистью или валиком, либо распыляют при температуре от -10 до +40 градусов. Благодаря дешевизне и легкости метод холодной оцинковки используется в быту.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector