Цинкування металу технологія, класи, обладнання, ціни
Тому в даній статті ми познайомимо наших Новомосковсктелей з різними технологіями нанесення «цинкових» покриттів, серед яких знайдуться і процеси, орієнтовані на реалізацію «своїми руками».
Технологія цинкування металу: огляд типових процесів
В процесі цинкування не поверхня металоконструкції наноситься шар захисного покриття, основним компонентом якого є цинк, який, з часом, трансформується в оксид цього металу. У підсумку, оксидна плівка захищає основний метал і від контакту з атмосферним киснем і перешкоджає утворенню оксиду заліза (іржі).
Причому таку плівку можна отримати різними способами. І кожен спосіб використовується в ролі базису для того чи іншого технологічного процесу.
Однак в промисловості, а так само і в побуті, використовуються лише чотири технології:
- Гаряче цинкування металу.
- Фарбування Цинкоутримуючий емульсіями (холодне цинкування).
- Гальванічне напилення.
- Термодифузійне напилення.
І далі по тексту ми вивчимо кожну різновид згаданих технологічних процесів, спираючись на опис самої процедури цинкування. Причому в кожному огляді будуть згадані як гідності, так і недоліки конкретних технологій цинкування металоконструкцій.
Гаряче цинкування
Однак ціни на цинкування металу гарячим способом найвищі з усіх можливих. Адже дана технологія реалізується шляхом занурення заготовки в ванну з гарячим цинком. Тобто, для обробки навіть маленької деталі необхідно розігріти і утримувати в розплавленому стані кілька десятків кілограм цинку, а великогабаритні вироби занурюють у ванну з декількома тоннами розплавленого металу.
При цьому сам процес цинкування виглядає наступним чином:
- Заготівлю чистять песькоструйкой, знежирюють розчинником органіки і передають далі.
- На наступному етапі заготовка покривається тонким шаром флюсу, який зупиняє процес окислення заліза.
- Далі заготовку занурюють в розігріту до 460 градусів Цельсія ванну, заповнену 98-процентним цинком. Причому час занурення визначається виходячи з маси заготовки. Адже метал повинен прогріється до тих же 460 градусів. І тільки після цього заготовку можна витягти з ванни.
- Після цього оцинковану заготовку «сушать» на центрифузі або Вібромашини. Адже оптимальна товщина покриття дорівнює всього 60-80 мікрометрів, а на поверхні деталі може зібратися і міліметровий шар гарячого цинку.
- Останній етап - контроль якості, під час якого вимірюється товщина покриття і перевіряється безперервність захисного шару.
холодне цинкування
Якщо вас цікавить цинкування металу в домашніх умовах, то зверніть увагу на цю технологію. Адже холодне цинкування це теж фарбування, якому передує ретельна зачистка поверхні металу.
Правда для такого фарбування згодиться далеко не кожна емульсія, а тільки такі склади, в яких міститься не менше 98 відсотків порошкового цинку.
Причому кращої методикою нанесення складу на поверхню, що захищається вважається напилення емульсії пульверизатором.
- Механічного очищення поверхні, що захищається (абразивна обробка та сточування гострих кутів).
- Хімічної очистки поверхні (знежирення розчинником).
- Грунтовка поверхні.
- Фарбування поверхні Цинкоутримуючий складом.
Причому холодне цинкування металу своїми руками дає такий же результат, як і «промислові» технології (гаряче нанесення, гальванічне напилення та інше), а витрати на техпроцес в даному випадку мінімальні.
У підсумку, холодне цинкування можна назвати найефективнішою технологією з дешевих або найдешевшою з ефективних.
гальванічне цинкування
Ця технологія використовується у виробництві декоративних елементів і дрібних утилітарних предметів (дроту, сітки, цвяхів і так далі). Товщина гальванічного покриття - всього 20-25 мікрометрів. Адже отримати щось більше в процесі електролізу просто неможливо.
Звідси йдуть всі достоїнства і недоліки даної методики. Причому до достоїнств відносяться рівномірність нанесення шару покриття, привабливий зовнішній вигляд, висока швидкість формування захисного шару.
А до недоліків слід зарахувати низьку адгезію покриття до металу, зміна міцності основи і низьку механічну міцність покриття.
Однак така технологія характеризується високою швидкістю реалізації, а обладнання для цинкування металу методом гальванізації коштує дуже дешево.
Ну а сам процес електролізного цинкування виглядає наступним чином:
- В заповнену електролітом (токопроводящей рідиною) ванну занурюють катод і анод. Причому роль анода грає цинкова пластина (або куля), а роль катода - захищається виріб.
- Після занурення на електроди (катод і анод) подають струм потрібної сили і напруги. Причому силу струму обчислюють виходячи з площі поверхні, що захищається: на один квадратний дециметр потрібно не менше п'яти ампер.
- Після замикання ланцюга анод починає «танути», а іони цинку, транспортуються електрорушійної силою, осідають на катоді (сталевий заготівлі).
У підсумку, регулюючи силу струму, форму і масу анода, а так само і склад електроліту, можна отримати різні класи цинкування металу: від тривіального декоративного напилення, до надміцного покриття з регульованою товщиною.
термодифузійне цинкування
Ця технологія передбачає нанесення покриття на попередньо розігріту поверхню. Сталеві деталі занурюють в піч (в герметичній реторти) і розігрівають до 400 градусів Цельсія, засипавши шихтою (цинковим порошком). В процесі нагрівання в інертному середовищі або вакуумі спостерігається дифузійне проникнення цинку в верхні шари основного металу.
За допомогою такої технології можна отримати саме стійке покриття (міцність до 4500 мПа), яке розподіляється по поверхні будь-якого виробу (навіть дрібного металовироби). Причому іржа, сліди лакофарбового покриття або масляні плями термодіффузіонного цинкуванню не перешкода. Однак така технологія вимагає особливого устаткування і пов'язана зі значними енерговитратами - на 250 кілограм металоконструкції витрачається не менше 100 КВт.
Тому термодифузійне цинкування використовують тільки в серійному виробництві, для захисту особливо відповідальних вузлів і деталей.