Существует множество разных по выполнению способов защиты металла от коррозии, среди которых наиболее распространенным является горячее цинкование. Процедура представляет собой погружение заготовки в емкость с расплавленным цинком, разогретым до температуры от + 460°C и выше. Поверхность изделия покрывается пленкой, создающей барьер от воздействия на металл влаги и агрессивной среды. В результате обработанная деталь приобретает устойчивость к коррозии, а соответственно, такие необходимые в промышленности качества, как надежность и долговечность.
В статье вы узнаете:
Технология горячего цинкования: этапы нанесения покрытия горячий цинк
Свойства покрытия методом горячего цинкования
Горячее цинкования регламенты ГОСТ
Каким должно быть покрытие горячий цинк
Плюсы и минусы покрытия горячий цинк
Где применяются изделия, покрытые горячим цинком
Сколько стоит горячее цинкование изделий
Сравнение покрытия горячий цинк с другими видами цинкового покрытия
Коррозия — одна из основных проблем металлов, особенно стали. Окисление металла при контакте с влагой ослабляет прочность, ухудшает эстетику и со временем вызывает полную его деградацию. Способ уменьшения коррозии — нанесение различных защитных покрытий. Лучше всего сочетать цинкование с покраской, это обеспечивает защиту от механических повреждений.
Технология горячего цинкования
Методика насчитывает уже больше века практического применения. Несмотря на изобретение более современных и эффективных подходов остается востребованным во многих отраслях промышленности благодаря своей простоте, экономичности и эффективности.
Обработка производится в заводских условиях, где оборудуется несколько цехов, в каждом из которых выполняется определенный этап. В зависимости от условий производства перемещение материала осуществляется мостовыми кранами или конвейером.
При цинковании используются такие приспособления:
- подготовительное оборудование;
- ванны различной длины, ширины и глубины;
- теплообменник;
- охладительный резервуар;
- грейфер для очистки гарты;
- склад готовой продукции;
- очистные сооружения для нейтрализации токсичных испарений и продуктов сгорания топлива.
Подогрев емкостей с цинком выполняется подходящим для определенных условий источником энергии. Обычно предприятия склоняются к природному газу. Но, нет никаких ограничений для электричества, угля и даже мазута, если есть возможность сэкономить средства и соблюсти технологии обработки.
Этап подготовки поверхности
Прочное и устойчивое сцепление материалов возможно только при условии правильной подготовки заготовки к антикоррозионной обработки.
Порядок выполнения предварительного этапа следующий:
- Механическая очистка от ржавчины и грязи.
- Обезжиривание, удаление масла и смазки, использованных при хранении и транспортировке.
- Смывание примененных реагентов.
- Просушивание поверхности.
- Травление поверхности детали соляной кислотой.
- Следующая промывка, уже от остатков кислоты.
- Флюсование раствором на основе хлоридов аммония и цинка.
- Просушивание заготовки.
После этого изделия незамедлительно подаются для последующей обработки, чтобы не допустить окисления обработанного металла.
Погружение поверхности в ванну
Этот процесс выполняется с точно заданной скоростью после того, как расплавленный в емкости цинк прогреется до +460 °C.
Темп загрузки определяется двумя ограничивающими факторами:
- Ускоренная загрузка приводит к завихрениям, из-за чего цинк оседает на металле неравномерно.
- При замедленной нагрузке происходит образование окислов, а расплавленный металл не проникает в проемы и зауженные части заготовки.
По этим причинам процесс опускания выполняется автоматически в соответствии с заложенной программой.
От чего зависит время погружения
Срок пребывания детали в емкости рассчитывается исходя из того, сколько времени потребуется, чтобы она прогрелась до температуры расплава. В каждом случае период устанавливается отдельно, после проведения расчетов, где исходными данными является теплопроводность металла и толщина стенок заготовки.
Этап извлечения из ванны
Время выемки детали после окунания зависит от того, какая задача поставлена заказчиком. Речь идет о требуемой толщине цинкового слоя. После расчетного достижения заданного параметра деталь достается. Предварительно с поверхности жидкости удаляется образовавшийся при расплавлении флюса шлак.
Процесс охлаждения крепежа, покрытого горячий цинком
В зависимости от размера заготовок они остужаются при естественных условиях или принудительным обдувом холодного воздуха. Мелкие фрагменты ссыпаются на конвейерную линию и отправляются на пункт сбора, а крупные конструкции переносятся на специально оборудованное место. Пользоваться обработанными изделиями можно после их полного остывания.
Свойства покрытия горячий цинк
В зависимости от степени агрессивности окружающей среды цинковая пленка держится на металле в пределах 5-30 лет. Покрытие не требует дополнительной обработки и защиты, но внешний вид его сугубо промышленный — серый в разводах цвет с матовой фактурой. Поэтому, цинкование используется для обработки объектов, когда их внешний вид не имеет значение.
ГОСТ на горячее цинкование
Поскольку данная технология используется во многих отраслях промышленности, то она регламентирована государственными нормативами. Правила проведения цинкования прописаны в ГОСТ 9.307-89.
Контроль качества покрытия
На основе требований Госстандарта готовая продукция проверяется на предмет соответствия всем установленным параметрам.
Покрытие должно соответствовать таким показателям:
- покрытие сплошное, без пропусков и наплывов;
- поверхность гладкая, не скользкая;
- цвет серебристый сначала, затем серый, допускаются разводы;
- отсутствие вздутий, трещин, капель.
Не считается браком наличие не более 2% непокрытой площади, а также наличие пропусков менее 2 см. Такие места дополнительно обрабатываются другими защитными составами.
В соответствии с ГОСТ толщина пленки должна быть в пределах 40-200 мкм. Показатели применяются к изделиям с определенными техническими характеристиками, когда в каждом случае толщина слоя рассчитывается в соответствии с условиями предстоящего использования. Измерения проводятся перед нанесением следующего покрытия или консервационных смазок. Проверка прочности соединения металлов осуществляется путем термического и механического воздействия и сопоставления полученных результатов с контрольной таблицей.
Преимущества и недостатки горячего цинкования
Как и любая технология, горячее цинкование имеет свои сильные и слабые стороны.
Достоинства метода покрытия горячим цинком следующие:
1. Высокая пропускная способность линий полного цикла производства.
2. Возможность обработки крупных изделий, где размер ограничен только габаритами резервуаров.
3. Проникающая способность расплавленного металла, способного покрывать всю площадь деталей сложной конфигурации.
4. Вполне приемлемые защитные качества, удовлетворяющие большую часть запросов промышленности.
5. Длительный срок службы.
6. Прочность, устойчивость к ударам и истиранию.
Следует обратить внимание и на такие недостатки покрытия горячий цинк:
1. Производство вредное, выделяется большой объем токсичных веществ.
2. Высокие затраты на энергоносители для расплавления металла и длительное поддержание заданной температуры.
3. Сложность процесса. Затраты на дорогое оборудование и привлечение квалифицированных специалистов.
4. Необходимость точных расчетов по введению поправок на увеличение объема мелких изделий.
5. Неприглядный вид готовой поверхности. Часто требуются решения по ее декорированию.
6. Риск деформации заготовок под воздействием неравномерного нагревания и последующего остывания.
7. Процедуру можно осуществлять только в условиях больших цехов, оснащенных соответствующими процессу коммуникациями.
Организовывать такое производство есть смысл только при наличии крупного стартового капитала и перспектив на многолетние стабильные заказы.
Сферы применения изделий, покрытых горячим цинком
Даже при примерно равном соотношении преимуществ и недостатков, технология горячего цинкования остается востребованной во многих отраслях промышленности.
Наиболее распространенные сферы ее применения:
- Металлопрокат — продольный, листовой, решетчатый.
- Крепежные изделия — болты, винты, гайки, саморезы, шайбы, уголки, шпильки;
- Инженерные сооружения — вышки, мосты, опоры ЛЭП, столбы.
- Станки и промышленное оборудование.
- Корпуса транспортных средств перед последующей обработкой.
- Все виды строительства — лестницы, балконы, ограждения, каналы.
Список можно продолжать еще долго, так как параметры покрытия практически полностью соответствует сроку службы узлов, механизмов и сооружений, которые используются в различных отраслях производства.
Стоимость горячего цинкования
Цена горячего цинкования не является постоянным и незыблемым показателем. В каждом случае она рассчитывается индивидуально.
На стоимость выполнения работ влияют такие факторы:
- Размер детали. Объем цинка, который пойдет на ее покрытие. Толщина нанесенного слоя.
- Подготовительные мероприятия. Приваривание крепежных петель или просверливание отверстий.
- Сложность формы. Продолжительность работ по предварительной обработке.
Субъективная сторона вопроса заключается в расходах на энергоносители и зарплату персонала.
Сравнение горячего цинкования с другими методами цинкования
Если имеется альтернативные варианты нанесения защитного покрытия на металлические изделия, то есть провести аналогии в сравнении с горячим цинкованием.
Сегодня распространены следующие методы:
- Цинкирование. Проводится недавно изобретенным составом Zinker. По сути, является аналогом покраски, может проводиться в любом помещении и на открытом пространстве. Не требует специального оборудования. Несмотря на дороговизну, обработка обходится на 20% дешевле.
- Гальваническое цинкование. Процедура не предполагает нагрева. Осуществляется путем притягивания растворенных в жидкости химических элементов к основе за счет разности потенциалов электрического поля. Покрытие более однородное, но не отличается должной прочностью и адгезией.
- Газотермическое напыление. Процесс проводится в камерах, где изделие нагревается до высокой температуры, а затем обдается газовой смесью. После того, как она полностью покроет поверхность, осуществляется окончательное плавление и последующее застывание. Технология предполагает использование заводских мощностей и крупногабаритного оборудования.
- Термодиффузионное цинкование. Аналог горячего метода. Разница только в том, что в рабочую камеру подается порошок цинка. А уже затем во время вращения и нагревания происходит образования защитного покрытия. Минус в том, что достичь слоя толщиной больше 30 мкм не выйдет.
В целом, технология создания защитного покрытия на основе цинка достаточно эффективна, чтобы использоваться, как самостоятельно, так и в качестве основы для другого металла типа меди и никеля.
В каталоге магазина Оникс представлены крепёжные изделия в горячем цинковании: болты, гайки, шайбы, шурупы, хомуты. Мы также осуществляем защитное покрытие крепежных изделий, в том числе, методом горячего цинкования. За подробностями по данной услуге обращайтесь к нашим менеджерам.
