Оцинкованные материалы, методы цинкования

Содержание

Оцинкованные материалы, методы цинкования

Листовая и рулонная холоднокатаная сталь, оцинкованная горячим способом в агрегатах непрерывного цинкования, предназначенная для холодного профилирования, под окраску, для изготовления штампованных деталей, посуды, тары и других металлических изделий, производится по ГОСТ 14918-80.

Сталь тонколистовая оцинкованная (ОЦ) подразделяется:

  • по назначению на группы:
  • ХШ — для холодной штамповки,
  • ХП — для холодного профилирования,
  • ПК — под окраску (дрессированная),
  • ОН — общего назначения;
  • Н — нормальной вытяжки,
  • Г — глубокой вытяжки,
  • ВГ — весьма глубокой вытяжки;
  • Hli — с нормальной разнотолщинностью,
  • УР — с уменьшенной разнотолщинностью.

По согласованию потребителя с изготовителем оцинкованная сталь может изготовляться:

  • КР — с узором кристаллизации,
  • МТ — без узора кристаллизации.

Оцинкованную сталь изготовляют:

  • шириной от 710 до 1800 мм включительно;
  • толщиной от 0,5 до 2,5 мм включительно.

В зависимости от толщины покрытия оцинкованная сталь делится на три класса в соответствии с указанными в таблице.

Читайте также: ТОП—7. Лучшие паяльные станции с феном. Рейтинг 2022 года!

Основные классы горячего цинкования

Класс влияет на то, какой будет масса цинкового слоя, а также его толщина. Чем больше эти показатели, тем надежнее будет защита, ее сложнее будет глубоко поцарапать или стереть.

Существует три главных класса оцинковки:

  • Повышенный. Понять о том, что материал прошел такой процесс, можно по указанию в маркировке буквы «П». В таком случае цинк переносится на материал с обеих сторон. В процессе задействовано 570-855 граммов на каждый квадратный метр. Толщина будет варьироваться от 40 до 60 мкм. Это показатель, который обеспечивает повышенный уровень защиты от появления коррозии.
  • 1 класс цинкования. Здесь диапазон приходящейся на квадратный метр массы покрытия варьируется от 258 до 570 граммов. Толщина меньше, чем у повышенного варианта — от 18 до 40 мкм. В силу меньших затрат материалов и времени на работу, такой вариант обработки дешевле. При этом нужно защищать изделие от повреждения.
  • 2 класс цинкования. Самый доступный вариант услуги. На квадратный метр при этом приходится от 142 до 258 грамм материала. Современные технологии создают покрытие с минимальной толщиной 10 и 18 мкм. Стоит понимать, что такой вариант оцинковки не такой надежный, потому что цинк может быстрее стираться. Нужно аккуратно пользоваться методикой, когда вы укладываете металлоизделие в местах, где есть риск механических повреждений.

На выбор класса цинкования влияет область использования изделия и анализ угроз, которые могут воздействовать на него.

Зачем требуется цинкование

Покрытие из цинка – это тонкий слой, который наносится на поверхность металлоконструкций для повышения долговечности и противодействия коррозионным процессам. Именно от того, насколько прочным является слой из данного материала, будет зависеть период использования металлопроката. Качество цинкования можно определить методом нанесения покрытия и толщиной слоя. Ниже вы узнаете, какие выделяют классы цинкования.

Классы цинкования

Заказывайте оцинковку в «Точинвест Цинк»

занимается проведением горячего цинкования любых типов изделий. В пользу обращения к нам говорит сразу 3 причины:

  • Продвинутое оборудование на собственной производственной линии. Используется техника немецко-австрийской фирмы KVK KOERNER и чешской фирмы EKOMOR.
  • Проведение оцинковки регулируется по ГОСТ 9.307-89. Брак исключен. Цинковое покрытие будет равномерным, долговечным. Это позволит увеличить длительность использования изделия из металла без риска возникновения коррозии.
  • Удобство сотрудничества. У компании три линии цинкования. Глубина самой крупной ванны в ЦФО, составляет 3,43 метра. Работаем крупными металлоизделиями.

Вернуться к статьям Поделиться статьей

Введение

Металлические изделия применяются повсеместно. Но, к сожалению, в мире нет ничего вечного! Даже металл разрушается естественным путем, приводя к миллиардным убыткам. Поэтому неудивительно, что ученые разрабатывают разные технологии, способные защитить стальные конструкции и изделия от коррозии.

Отметим, что именно горячее цинкование является наиболее простым и популярным способом борьбы со ржавчиной. Сегодня мы подробно расскажем о данном технологическом процессе, его свойствах, сильных и слабых сторонах и т.п.

Преимущества и недостатки каждого метода

У каждого метода есть свои плюсы и минусы.

Преимущества холодного цинкования:

  • Простота нанесения составов на конструкции.
  • Нет привязки к виду и марке металла.
  • Качественное сплошное покрытие всех участков металлоконструкции, включая стыки и швы.
  • Возможность последующего окрашивания любым лакокрасочным материалом.
  • Устойчивость покрытия к действию высоких температур и соленым средам.
  • Хорошая адгезия защитного слоя с металлом.
  • Защита от ржавчины на продолжительный период времени.
  • Возможность быстрого устранения дефектов покрытия.
  • Сохранение свойств покрытия при разборке или сварке.
  • Невысокая стоимость реализации технологии.
  • Выполнять работы можно непосредственно на месте монтажа конструкций.

Преимущества горячего метода цинкования:

  • Быстрота и простота нанесения на конструкции сложной формы и рельефа.
  • Защитный слой проникает в самые труднодоступные места .
  • Экономичность обработки таким способом небольших конструкций.
  • Высокое качество покрытия.
  • Металлические элементы приобретают привлекательный вид.

Недостатки есть у обоих способов цинкования. Минусы холодного цинкования:

  • При невысокой квалификации работника может страдать качество нанесения.
  • Наносимые составы чувствительны к условиям внешней среды.
  • Поверхность для нанесения требует тщательной подготовки.
  • Сложно выполнить качественное нанесение в труднодоступных местах.

Минусы горячего цинкования:

  • Ограничение по размерам конструкций в зависимости от размеров емкости с цинковым составом.
  • Неэффективность покрытия на некоторых видах металла.
  • При нагреве некоторые конструкции могут деформироваться.
  • При повреждении покрытия невозможно выполнить ремонт.
  • Невозможность проведения процедуры цинкования на месте монтажа конструкций.
  • После остывания на поверхности могут образовываться наплывы цинкового состава.
  • Увеличение стоимости технологии из-за необходимости транспортировки конструкций.

Размеры профлиста

Ширина у каждой марки профиля стандартная, например, С8 имеет полную ширину 1200мм, а профлист С20 -1150 мм. Длина металлопроката возможна любая до 12 метров. Это весьма практично при необходимости крыть длинные скаты от 4-х метров, поскольку позволяет избежать горизонтальных состыковок, что положительно сказывается на герметичности крыши. Однако, при длине скатов 6…8 и более метров не рекомендуется заказывать профлист (тем более с низким профилем С20 или С21), поскольку такая длина усложнит подъем металла на крышу и есть риск деформации гофры ввиду большой массы листов. Да и транспортировка длинномеров обойдется значительно дороже, так как будет задействован крупногабаритный транспорт.

Услуги

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.

Читайте также: Приспособление для заточки сверл своими руками: 2 варианта

Для нанесения защитного слоя цинка в основном применяют следующие методы: горячее цинкование, холодное цинкование, гальваническое цинкование и термодиффузионное цинкование.

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

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.

Читать статью  Оцинкованная сталь: свойства, классификация, ГОСТ, сферы применения

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. Горячее цинкование

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.

Читайте также: Сварка свинца, особенности. Технология газовой и дуговой сварки свинца

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.

Горячее цинкование включает в себя:

Общая и полезная ширина

Рулонная тонколистовая сталь, которую используют для изготовления профлиста, имеет стандартную ширину 1250 мм. После прогона на прокатном стане ширина профлиста меняется за счет формирования гофры. Чем больше гофры и чем она выше, тем меньше ширина полученного профлиста. Например, ширина профлиста С8 равна 1200 мм, а ширина профнастила Н75 уже 800 мм.

Общая ширина — это и есть фактическая ширина профлиста. Полезная ширина — это ширина части профнастила, который не перекрывается другим листом во время монтажа внахлест. Т.е. полезная ширина помноженная на кол-во профлистов — это ширина, которую покроют эти профлисты после монтажа внахлест.

Но не всегда заявленная полезная ширина фактически такой является. Например, если вы используете профлист как кровельный материал, то при пологих крышах советуют монтировать листы с нахлестом в две волны (что уменьшает полезную ширину), чтобы при ливневых дождях и таянии снега на крыше вода не просачивалась на стыках.

Для профилированного листа в России разработан стандарт — ГОСТ 24045-94 (Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства), который строго регламентирует размеры листа профнастила и другие параметры материала, включая толщину оцинковки.

Длина листа

Как правило, в наличии на складах всегда имеются самые популярные профлисты мерной длины (2,3,6 м), но под заказ можно произвести любую длину от 0,5 до 12 м (кратно 1 см).

Если покрываете крышу профлистом, то мы рекомендуем использовать длину, равной длине ската крыши (с допуском). Это позволит:

  • создать более целостное покрытие — лучше защитит от воды при ливнях и весеннем таянии снега;
  • сократить расходы на обустройство кровли — меньше стыков с нахлестами;
  • сократить сроки монтажа;
  • уменьшить количество отходов.

При этом следует учесть, что при длине листа более 6 метров придется арендовать спецтехнику, что заметно удорожит транспортировку материала. Профлисты большой длины сложнее поднимать на крышу.

Контроль толщины покрытия

Магнитный метод

В основе данной методики лежит фиксация изменений уровня магнитного сопротивления, что обусловлено разной толщиной проверяемого слоя. Для этого применяют специальные измерительные устройства (магнитные толщиномеры).

Процесс проверки предполагает снятие минимум 5 измерений в центральной части и у краев проверяемой поверхности одной детали. За результат принимают среднеарифметическое значение, основываясь на полученных измерениях.

Допустимая погрешность магнитного метода составляет ±10%.

Металлографический (арбитражный) метод

В основе методики лежат измерения толщины оцинкованного покрытия с использованием поперечного шлифа при помощи металлографических микроскопов разных видов. Образец для создания шлифа вырезают непосредственно из оцинкованной детали.

Замеры толщины покрытия выполняются на шлифе в трех и более зонах, которые равномерно распределены на поверхности изделия (длина участка составляет около 1 см). В качестве результата засчитывают среднеарифметическое значение от проведенных замеров.

Допустимая погрешность металлографического метода составляет ±10%.

Гравиметрический метод

Определение средней толщины покрытия выполняется по неразрушающим методам или при помощи гравиметрического метода на основании данных о весе образца до и после получения или же до и после удаления покрытия. Это обусловлено требованиями, которые регламентирует ГОСТ 9.302.

Чтобы снять покрытие, используют раствор, состоящий из 2 г трехокиси сурьмы или 3.2 г хлористой сурьмы, которую растворяют в 500 см соляной кислоты, плотность которой, согласно ГОСТ 3118, должна составлять 1.19 г/см, ч.д.а. Для приготовления раствора в требуемой пропорции используют колбу объемом 1 дм, в которой смесь до метки дополняют дистиллированной водой, согласно нормам ГОСТ 6709.

Допустимая погрешность составляет ±10%.

Контроль химического состава для горячего цинкования регламентируется требованиями следующих ГОСТ: 19251.1, ГОСТ 19251.2, ГОСТ 19251.3, ГОСТ 19251.5.

Согласно требованиям этих стандартов, массовый объем цинка в рабочей массе ванны должен составлять не менее 98%.

Высота и ширина профиля

Не многие знают, что в первую очередь, высота профиля влияет на сопротивление к нагрузкам на прогиб профлиста. Поэтому если вы делаете крышу, то чем больше пролет у обрешетки и/или чем больше снеговая нагрузка, тем больше должна быть высота профиля. Чем меньше угол крыши, тем шире основа между профилями.

Ещё нужно учитывать, что чем выше профиль, тем меньше шансов воде проникнуть в местах стыков профлистов. Ширина между профилями должна быть такой, чтобы вода хорошо стекала с крыши.

Читайте также: Накатка резьбы метчиками-раскатниками: плюсы и минусы

Профиль кровельного профнастила

Какая же марка или тип профнастила больше подойдет для крыши? Самыми востребованными являются профили с высотой гофры от 8 до 21 мм. Высота волны (гофры) отвечает за несущую способность, прочность и надежность готовой кровли.

Профиль с маркировкой С8 по нормативам считается стеновым, однако, нередко такой профнастил используют на крыше хозяйственных построек, что вполне допустимо. Но угол наклона ската должен быть при этом от 45 градусов и больше, крайне желательна сплошная обрешетка, а в местах выхода вентиляции или дымовых труб необходимо устройство дополнительной обрешетки. Толщина металла в этом случае должна быть не меньше 0, 45 мм и даже она не дает гарантии, что при передвижении по такой кровле, в случае необходимости, металл не продавится. Перехлест листов при монтаже лучше увеличить на две волны во избежание протечек во время дождя или при таянии снега.

Читать статью  Что дает металлам цинковое покрытие?

Профнастил С20 чаще применяют на кровле. Высота волны у него 18 или 20 мм (зависит от производителя), что увеличивает несущую способность. Оптимальная толщина выбирается 0, 45 или 0, 5 мм. Еще раз отметим, что прочность кровельного покрытия и возможность выдерживать значительные нагрузки, будь то снеговые или вес человек, обслуживающего кровлю, зависят от толщины металла и высоты профиля. Чем толще и выше профиль, тем лучше.

Несмотря на то, что этот профнастил маркируется буквой «С» и предназначен для вертикальных поверхностей, некоторые производители предлагают данный профиль с маркировкой «R», что означает- кровельный. А все потому, что от обычного профиля С20 он отличается наличием капиллярной канавки. Это специальное углубление- небольшой желобок, продавленный вдоль крайней волны. При монтаже, она закроется верхним листом. Задача капиллярной канавки — не дать попасть влаге в подкровельное пространство.

Профиль С21 похож внешне на С20, но имеет высоту гофры 21 мм, ширина волны равна шагу волны и составляет 35 мм, что визуально делает такой профнастил более привлекательным.

Профиль НС35 – начальная марка полноценного кровельного профнастила. Волны трапецевидной формы высотой 35 мм делают его особо прочным. Если мы посмотрим на рисунок профиля, то увидим полукруглые желобки- канавки в каждой нижней и верхней волне, они играют роль дополнительных ребер жесткости. В краевой зоне профнастила идет капиллярная канавка для стока образующегося конденсата. Чаще всего НС35 монтируют на крышу нежилых конструкций, гаражей или навесов.

Профиль Н60 производится из стали достаточно высокого качества, толщина которой от 0,7 мм, как правило. Высота волны 60 мм и дополнительные ребра жесткости делают его настолько прочным, что срок службы такого покрытия для кровли составит 50 лет и более. Вдоль рабочего края листа также идет канавка для отвода конденсата. Такой высокий и прочный профиль, и как следствие, более дорогой, целесообразно применять в регионах с сильной снеговой и ветровой нагрузками.

Стоит отметить, что несмотря на то, что высокие профили НС35, Н60 и так далее имеют значительный запас прочности , применение их на кровле частного дома экономически не выгодно , так как ввиду значительной высоты волны и используемых толщин стального листа под такой профнастил необходима усиленная обрешетка, что увеличивает стоимость работ , да и сам металл будет стоит значительно дороже, нежели более низкие профили. Крыша дома, покрытая Н60 с бюджетным покрытием полиэстер по стоимости сопоставима с металлочерепичной кровлей в дорогом, более качественном покрытии Quarzit или Velur. И выглядеть такая кровля будет гораздо эстетичнее и привлекательнее.

Требования к поверхности основного металла

Обработке цинком подлежит только металлопрокат, на поверхности которого отсутствуют сварочные шлаки, заусенцы, поры, окалина, а также другие включения.

Если обработке подвергаются литые изделий и конструкции, на их поверхности не должно быть усадочных раковин и прочих углублений. Наличие кромок и острых углов (если это не имеет технического обоснования) не допускается. Такие детали должны иметь округления радиусом минимум 0.3 мм.

Структура сварных швов должна быть плотной и сплошной по всей длине проката, на поверхности сварных соединений которого не допускается присутствие шлаковых включений, свищей, наплавленных сопряжений, трещин и пор.

Согласно нормам действующего ГОСТ, покрытие горячим цинкованием допускается при условии, что поверхность проката очищена обезжириванием, а также протравлена или была подвержена стройно-абразивной обработке, а впоследствии офлюсована. Коэффициент очистки поверхности металлопроката от коррозии и окалины должен составлять 1. Это обусловлено требованиями, которые устанавливает ГОСТ 9.402.

Область применения

Профлист — это строительный материал и используется как:

  • кровельный;
  • облицовочный стеновой;
  • материал для заграждающих конструкций (забор, фасад);
  • опалубка при возведении монолитных железобетонных перекрытий;
  • сэндвич-панели.

Область применения конкретного профлиста указывают специальной маркировкой:

  • С — стеновой;
  • Н — несущий;
  • НС — несуще-стеновой;
  • ПК — профнастил кровельный;
  • МП — универсальный (для стен, кровли, сэндвич-панелей);
  • ПГ («продольно гнутый») — профилированные листы с данной маркировкой применяются для устройства арочных конструкций, арочных навесов, ангаров.

Нужно понимать, что заявленный тип профнастила — это всего лишь рекомендации от производителя. Вы должны учитывать технические условия объекта на котором будете применять профлист, условия и срок эксплуатации. Например, если вы делаете беседку или небольшую пристройку к дому со сплошной обрешеткой, то вам пойдет и простой стеновой профлист С8. А если вам нужен высокий забор и в вашей местности сильные ветра, то лучше будет применить усиленный профлист.

Советы по покупке профнастила

При покупке обязательно проведите осмотр профлиста:

  • посмотрите на предмет дефектов, сколов, пятен и отслоений;
  • при покупке профилированных листов проверьте геометрию первой и последней волны, чтобы внахлест они идеально соприкасались друг с другом;
  • обратите внимание на края, они должны быть ровными и без зазубрин, иначе материал быстро начнет ржаветь.
  • Проверьте длину, ширину и толщину, она должна совпадать с заявленными продавцом параметрами.

Если купить профнастил с дефектами, то некачественный монтаж гарантируется.

Что такое оцинковка: где, когда и почему будет полезна такая технология

Оцинковка — это распространенный способ коррозионной защиты металла. Технология обеспечивает надежную эксплуатацию металлических изделий и существенно продлевает срок их службы. Она носит название “цинкование”: в процессе на поверхность наносится химический состав с содержанием до 95% Zn. Есть несколько вариантов этого технологического процесса. Каждый из них используется в определенной ситуации, так как имеет и преимущества, и недостатки.

Расскажем, когда будет полезно покрытие цинком и каким образом с его помощью можно защитить как детали и готовые изделия, так и листы, сырье для последующей обработки.

Что такое оцинковка — описание технологии

Оцинковка стали — это создание защитного покрытия, благодаря которому основа надежно защищается от окружающей среды. В результате исходный металл становится более долговечным. Он будет надежно защищен от появления ржавчины на поверхности вне зависимости от внешних воздействий (это могут быть: повышенная влажность, химические реакции, механические повреждения и воздействия).

Цинкование металла как процесс предполагает использование специальной химической смеси, где ключевым компонентом будет цинк, что взаимодействует с основным металлом и составляет с ним гальваническую пару. В результате формируется барьер между основой и окружающей средой. До тех пор, пока это внешнее защитное покрытие не разрушится, поверхность сохранит свой первоначальный внешний вид.

Оцинковка стали проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 14918-80. Здесь возможны разные технологии. Долговечность и надежность антикоррозионной защиты будет зависеть от того, какой толщины будет выполнен цинковый слой и какого он будет класса. Но Zn-покрытие возможно и на других металлах. Разберем особенности этого процесса подробнее.

Преимущества оцинкованного металла

Разберем на примере стали. Такие детали и комплектующие весьма подвержены коррозионным процессам — особенно, если говорят об эксплуатации в условиях повышенной влажности. Защиту можно обеспечить нанесением цинкового покрытия: оно сформирует гальваническую пару с основным металлом, и Zn здесь будет отличаться от стали (основного материала) более высоким электроотрицательным зарядом. Получается, что все негативные факторы, которые будут действовать, станут разрушать именно цинк, а не основу. И до тех пор, пока процессы разрушения не произойдут полностью, конструкция окажется надежно защищена. Даже если произойдет точечное повреждение, на его месте при контакте с О2 воздуха образуется гидроксид Zn — тоже своего рода “пленка” с высокими защитными свойствами.

Цинкование металла широко используется для создания антикоррозионной защиты в виде электрохимического барьера — в том числе, и перед окрашиванием. С точки зрения дополнительных расходов после продолжительной эксплуатации этот метод выигрывает по сравнению с другими способами подготовки, включая дробеструйную, дробеметную очистку, травление, подготовку поверхностей металлической щеткой с последующим окрашиванием в два-три слоя. И срок службы Zn-покрытия почти в 2,5-3 раза выше, чем у ЛКМ, поскольку оно связывается с основным металлом, а не остается в виде пленки.

Определенно можно выделить следующие плюсы:

  • Самовосстанавливающаяся защита или формирование нового антикоррозионного слоя при контакте с кислородом воздуха.

Разные технологии позволяют получать различные цинковые покрытия, которые будут отличаться по свойствам.

Главные эксплуатационные характеристики цинкового покрытия

Оцинкованная сталь — это значит коррозионностойкая, с надежным защитным покрытием. Впрочем, слой может различаться по характеристикам. Ключевыми среди них считаются:

  • Толщина. Чем толще цинковый слой, тем выше коррозионная стойкость металла. Но для особоточных небольших деталей есть критические параметры толщины, выше которых нельзя подниматься, иначе эксплуатация будет затруднена. Поэтому понадобится находить оптимальный баланс.

Все эти качества в совокупности и определяют коррозионную стойкость изделия. В некоторых случаях слой будет иметь даже способность к самовосстановлению.

Иногда предъявляются требования еще и по внешнему виду. в зависимости от способа обработки можно получить либо светло-серый, либо темный оттенок — с матовый или глянцевый.

Какие металлы могут оцинковываться

Оцинковываться могут металлические листы и изделия разных видов. Чаще всего речь идет именно о стали, о железоуглеродистых сплавах. Но возможны и другие варианты:

  1. Медь. Этот металл в чистом виде, как и сплавы на ее основе, имеет высокую устойчивость к коррозии. Они невосприимчивы ни к пресной, ни к соленой воде. ни к спиртам, ни к атмосферной влаге. Зачем же в этом случае выполняется цинкование? Такая обработка для меди обычно проводится с целью улучшить или изменить декоративность металла. Кроме того, Zn защита медных изделий необходима, если планируется их эксплуатация в аммиачной или цианистой среде, в условиях постоянного контакта с азотными и серными кислотами.

Читать статью  Оцинкование стальной проволоки

Получается, что практически все металлы, которые используются в машиностроении, судо- и автомобилестроении, в производстве метизов, различных комплектующих, аксессуаров и расходников, могут оцинковываться с целью повышения степени защиты от коррозии.

Технология цинкования: главные этапы

Обычно цинкование металла проводится в три основных этапа. Для такой обработки используется специальное оборудование — ванны разных размеров. В них могут помещаться как крупногабаритные детали, так и множество мелких (например, в специальных корзинах).

Подготовка к процессу

Здесь выполняются такие операции:

  • Обезжиривание поверхности.

Нанесение цинкового сплава

Цинковую пленку наносят на металл с помощью специальной ванны, где состав расплавляют при высокой температуре, от +450 градусов. Затем обеспечивается полное погружение изделия. Время выдержки определяется в зависимости от технологии и необходимой толщины Zn слоя.

Просушивание готовой конструкции с нанесенным цинковым покрытием

Это заключительный этап, когда полностью готовая конструкция высушивается.

Основные методы оцинковки

В зависимости от выбранного метода вы можете получить металл с различными эксплуатационными и декоративными свойствами, с разной износостойкостью и устойчивостью к коррозии. Будет отличаться и стоимость обработки. Расскажем обо всех существующих технологических процессах, их видах и типах подробнее.

Горячее цинкование

Изделие погружается в горячий металл, и тем самым на его поверхности формируется защитный цинковый слой. Если говорить об основных этапах технологии, то они включают в себя:

  • Доставка металлоконструкций в зону обработки: такой способ подходит даже для крупногабаритных деталей (например, автомобильных кузовов, поэтому доставка может производиться спец. кранами).

В числе преимуществ такого нанесения горячим способом стоит отметить относительную простоту и значительную экономическую выгоду. Как правило, такая обработка проводится с использованием автоматических линий высокой производительности, где каждая из навешиваемых деталей может достигать веса до 6000 кг. Таким образом может формироваться защита толщиной от 40 до 200 мкм. Цинк проникает в кристаллическую решетку главного металла и прочно удерживается на нем.

Полученное горячим способом цинковое покрытие имеет значительную устойчивость к механическим воздействиям. Однако оно наносится неравномерно, и поверхность получается матовой, что для некоторых ситуаций считается непрезентабельным, неподходящим. Для высокоточных изделий или стационарных нетранспортабельных конструкций этот метод не подходит.

Холодное цинкование

Преимущества этого способа — в его универсальности и доступности. Технология включает в себя два основных этапа. Это предварительная подготовка с последующим окрашиванием. В качестве “краски” используется специальный состав с высокой концентрацией цинкового порошка. Например, это могут быть средства “Цинконол” или “Цинол”, которые реализуются в металлической таре и поставляются в жидком виде, как обычные ЛКМ. Таким образом можно формировать любой по толщине слой — даже на тех деталях или конструкциях, которые закреплены стационарно. Холодное цинкование можно проводить даже в “домашних условиях”, в мастерской или в гараже. Метод прост в реализации и требует только покупки соответствующего состава и аксессуаров для его нанесения. Вот почему он так часто используется автомобилистами — в тех случаях, когда нужно восстановить коррозионную защиту корпуса, точечно или полностью.

Температурных ограничений по нанесению в этом случае нет: работы можно проводить в широком интервале плюсовых температур (в том числе, в обычных “комнатных” условиях). Результат получается эластичным, надежным, довольно устойчивым к механическим повреждениям.

Но отследить равномерность покрытия не представляется возможным. Кроме того, прочность удержания защитного слоя будет недостаточно высокой, то есть для “сложных условий эксплуатации” этот вариант не подойдет. Для сверхточных деталей он тоже не используется.

Метод гальванического нанесения

Этот способ цинкования называется электролитическим. Он широко распространен, поскольку позволяет получить глянцевое, блестящие высокоэстетичное покрытие серебристо-голубого или белого цвета.

Гальванический процесс нанесения предполагает погружение в электролит, в составе которого будет Zn, играющий роль анода. Когда ток проходит через жидкость, анод разрушается, и его частицы оседают на металле.

Таким образом возможно получение даже тонкого защитного слоя, толщиной не более 10-20 мкм. При этом покрытие остается равномерным и с высокой адгезией, то есть метод подходит даже для сверхточных прецизионных деталей. Цинковый слой сохраняет способность к восстановлению, при этом себестоимость проведения работ в этом случае остается низкой.

Следует учитывать, что невысокая толщина защитного слоя позволяет использовать детали после гальванического цинкования только в сухих помещениях, но не в агрессивных средах. При сильных механических воздействиях на поверхность такие изделия все таки окажутся подвержены ржавчине. Так что это — о создании декоративного слоя.

Отдельно учитывают высокую стоимость метода, из-за которого он используется достаточно редко. Речь здесь не только о затратах на цинковые пластины и электролит. Дело в том, что жидкость, которая остается после прохождения гальванического процесса, не может быть утилизирована обычным способом, в промышленную канализацию. Она относится к опасным веществам, поэтому нуждается в дополнительной сложной очистке. И именно это существенно увеличивает себестоимость процесса.

Термодиффузионный способ

Такая технология антикоррозионной защиты проводится с низкими температурами, от +260 и не выше +450 градусов Цельсия. От выбранного температурного режима будет зависеть и равномерность. Получаемый таким образом поверхностный защитный слой составляет от 20 до 100 мкм: чем дольше проводится обработка, тем слой будет толще.

В числе преимуществ термодиффузионного нанесения:

  • Вариативность — в зависимости от настроек технологического процесса можно менять и толщину, и равномерность.

Но технология сложная, с невысокой производительностью и дорогая (почти в два раза дороже, если сравнивать с “горячим” методом. И готовые изделия выглядят непрезентабельно: они остаются матовыми, серыми, полностью лишаются первоначального металлического блеска. Зато этот метод обработки незаменим в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую стойкость деталей к абразивному износу — например, если речь идет о каких-то механизмах нефтегазового, сельскохозяйственного оборудования.

Термодиффузия проводится в герметичном контейнере, поэтому относится к экологичным вариантам, неопасным для окружающей среды. И утилизировать вещества, оставшиеся после техпроцесса, не нужно.

Метод газотермического напыления

Это высокоскоростное напыление цинкового порошка непосредственно на плоскость, при этом одновременно туда же направляется огонь из газовой горелки. Таким образом можно получить слой толщиной 30-50 мкм или больше, если проводить процедуру в несколько этапов.

Обработку таким образом можно проводить в любом месте, даже на той конструкции, что уже зафиксирована жестко и не может транспортироваться (не подлежит демонтажу). Параметры цинкового слоя (включая толщину) можно регулировать, однако это трудоемкий процесс, и получается пористость. Для высокоточных или маленьких деталей этот метод не подходит. Зато его активно применяют для восстановления защиты на каком-либо оборудовании или на корпусе транспортного средства. Такой метод с использованием напыляющего факела используется для крупногабаритных деталей, металлоконструкций, компонентов и корпусов, которые не могут подвергаться цинкованию другими способами.

Существуют ли дефекты поверхности при использовании технологии цинкования?

При нарушении технологии или сбоях в технологическом процессе возможно появление таких дефектов:

  • Если на поверхности стальных деталей или листов остались участки с окалиной, с жирными пятнами, с неметаллическими загрязнениями или шлаковыми включениями, то возникнет такой дефект как “непроцинковка”.

Если на производстве руководствуются ГОСТами и работают на современном оборудовании, все эти дефекты в готовой продукции невозможны, они не пройдут технологический контроль.

Маркировка оцинкованных металлов

В первую очередь, различают маркировку различных изделий:

  • общего назначения ОН;

Для листового металла дополнительно указывается его способность к вытяжке: глубокая, нормальная или весьма глубокая (соответственно, Г, Н или ВГ).

Что касается самого цинкового покрытия, то здесь маркируются разнотолщинность (уменьшенная УР и нормальная НР), рисунок кристаллизации (без него МТ или с ним КР) и непосредственно толщина цинка:

  • от 40 до 60 мкм — повышенный класс или П;

Все эти особенности маркировки указаны в ГОСТ 14918-80 для оцинкованных стальных листов.

По маркировке тонколистовой стали по маркам в зависимости от назначения выделяют 6 следующих групп в соответствии с ГОСТ 52246-2016:

  • плоские изделия и профили, получаемые методом гиба, — 01;

Отдельно стоит отметить, что эта сталь может быть обычного качества, и группа отделки в этом случае не указывается в маркировке. Также она может маркироваться “У”, улучшенного качества, или “В”, высокого качества (такой материал применяют для последующего декоративного окрашивания).

Также в маркировке указывается способ консервации готового проката:

  • БК или без консервации;

Где используется оцинкованный металл: основные сферы применения

Технология оцинковки стали в листах и металлоконструкций позволяет получить изделия с широкой областью применения:

  • Возведение зданий, сооружений, несущих металлоконструкций, мостов и дорог.

Средний срок службы деталей и конструкций с цинк-покрытием составляет 25 лет, а потом потребуется ремонт, восстановление цинкового слоя.

Заключение

Если вам нужны оцинкованные детали и металлы высокого качества, обращайтесь в компанию Profbau. Работаем по всей России. Можем поставлять как готовые металлоконструкции, так и отдельные листовые детали, защищенные от коррозии. Две производственные площадки нашего предприятия функционируют с 2007 года.

Наша компания — член Российского Союза Поставщиков Металлопродукции. Обеспечиваем высокое качество отгружаемых деталей и конструкций. Не только предоставляем гарантию и сертификаты, но и точно соблюдаем сроки: в случае задержки сдачи заказа выплачиваем неустойку.

Свяжитесь с нами в чате на сайте, оставьте заявку на нужную услугу или позвоните, и мы обсудим детали вашего заказа.

Источник https://xn--18-6kc8bnfhjjs6g.xn--p1ai/obrabotka-metalla/klass-cinkovaniya.html

Источник https://www.profbau.ru/blog/ocinkovka-metalla

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *