Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология и методы цинкования металла – предназначение и способы реализации

Технология и методы цинкования металла – предназначение и способы реализации

Несмотря на свою прочность и надежность, металл имеет склонность к коррозии, которая может подточить как самую простую деталь, так и сложную конструкцию. Если не будут предприняты предварительные меры защиты или вовремя не приостановлен разрушающий процесс, то разрастание ржавчины приведет к необратимым последствиям. На поверхности железа появятся язвы, материал станет пористым, ломким и начнет крошиться. Технология и методы цинкования металла позволяют значительно продлить срок эксплуатации изделий и конструктивных элементов. На сегодняшний день существует несколько способов нанесения защитного покрытия, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Горячее цинкование

Крепежные изделия, метизы и металлоконструкции после их тщательной подготовки к покрытию, включающей очистку, обезжиривание, травление, промывку и флюсование, помещают в глубокую ванну с расплавленным при температуре 450° С чистым цинком. Время опускания, выдержки в растворе и скорость подъема покрытых изделий строго регламентируются, т. к. от них зависит прочность и толщина покрывного слоя, значения которого находятся в пределах 40-200 мкм. После просушки на открытом воздухе изделия готовы к эксплуатации. Такая технология отлично подходит для конструкций мостов, дорожных ограждений, опор линий электропередач, строительных лесов и комплектов крепежных изделий для них.

Цинкование. Горячий метод

Одним из лучших методов защиты металлических и стальных изделий от воздействия коррозии является горячее цинкование, которое отличается высоким качеством и долговечностью. По популярности этот метод находится на втором месте. Технологический процесс включает обязательное обезжиривание и очищение поверхности от загрязнений, перед тем, как будет наноситься защитный слой.

Такой метод применяется для покрытия труб, металлических конструкций и других изделий, которые применяются в разных сферах промышленности, строительства, производства. Горячий цинк наносится на поверхность изделия и образует защитный антикоррозийный слой. Процесс отличается трудоемкостью и продолжительностью, но при этом он обеспечивает высоко эффективную защиту от коррозии.

Цинкование термодиффузионное

В основе этого метода лежит процесс перехода атомов цинка в металлическую подложку при температуре 2600 градусов Цельсия. В результате образуется прочный защитный слой. Цинкование металла термодиффузионным методом отличается рядом преимуществ по сравнению с другими. Для этого процесса используются герметически закрытые реторты, что обеспечивает экологическую безопасность без необходимости создавать очистные сооружения.

Покрытие, получаемое при термодиффузионном цинковании, отличается ровной беспористой структурой и высокой адгезией к подложке, которую обеспечивает диффузионный слой. Показатели толщины защитного слоя в 3-5 раз превышают гальванические покрытия и схожи по качествам с покрытиями, нанесенными методом горячей цинковки.

Цинкование гальваническое

Такой метод обеспечивает получение покрытия, отличающегося точностью и гладкостью, которое образуется в результате нанесения цинка путем электрохимического воздействия. Таким методом обрабатываются материалы, проводящие и не проводящие электрический тон. Покрытия, полученные методом гальваники, отличаются хорошими декоративными качествами.

Покрытие холодным способом

Метод холодного цинкования широко используется для покрытия защитным слоем изделий из металла. Для этого процесса используются грунты, в состав которых входит диспенсорный порошок с большим содержанием цинка. Готовое покрытие содержит 89-93% цинка.

Простота процесса холодного цинкования дает возможность выполнять его в любом месте без необходимости демонтажа изделий и ограничения их габаритов. Нанесение защитного слоя осуществляется методом окунания предмета в цинк, а также покраски с помощью кисти или распылителя. Процедура может осуществляться в температурном режиме. Основными преимуществами этого метода является простая технология и высокая эффективность. Холодный метод применяется для нанесения цинкового слоя на трубы, арматуру линий передач, дорожных ограждений, автомобильных деталей, мебельной фурнитуры и других изделий.

Читать еще:  Расшифровка марки стали. Расшифровка сплавов и сталей
Газо-термический метод

Технология цинкования методом газо-термического напыления предусматривает расплавление металла покрытия (проволока или порошок) с дальнейшим напылением с помощью газового потока на обрабатываемое изделие. Таким методом наносится антикоррозийная защита на крупногабаритные металлоконструкции, которые не могут быть помещены в гальваническую ванну или емкость с расплавленным цинком.

Каждый из вышеназванных способов нанесения защитного слоя методом цинкования нельзя назвать универсальным, но все они могут являться дополнением друг друга при решении различных технических задач, связанных с обеспечением антикоррозийной защиты различных изделий. Антикоррозийная защита одного изделия может обеспечиваться несколькими типами покрытий.

Технология процесса горячего цинкования металла

Горячее цинкование металла — это процесс погружения стальных и железных изделий в ванны с расплавленным цинком при температуре примерно 450ºС. Цинк вступит в химическую реакцию с металлом и создаст поверх него плёнку, которая защитит сталь от появления коррозии.

Подготовка поверхности

Процесс подготовки поверхности металла — это наиболее вашный шаг в процессе цинкования, поскольку жировые пятна и другие загрязнения ухудшат адгезию цинка к поверхности. Процесс включает в себя следующие шаги:

  1. Обезжиривание металла — удаление масляных и других загрязнений, с помощью щелочных и кислотных растворах при температуре 60-80 градусов в специальных ваннах.
  2. Промывка от остатков жирных пятен, реагента и пены, которая образуется в ваннах для обезжиривания.
  3. Травление — процесс обработки металла для очистки поверхности от ржавчины и окалины путём окунания в роствор соляной кислоты. Саляная кислота растворяет хлориды железа.
  4. Промывка водой от остатка солей и раствора соляной кислоты. Для этого используют промывочные ванны.
  5. Флюсование — последний пункт подготовки поверхности включает себя предотвращение последующего образования окиси железа после промывки. В основу флюса входит хлорид аммония и хлорид цинка.
  6. Сушка поверхности.

По завершению всех вышеописанных действий, как правило, соединение между жидким цинком и сталью будет весьма надежным и очень качественным.

Для того чтобы операция прошла гладко и с хорошим результатом, вам необходимо ориентироваться на следующие параметры:

  1. Качество цинка;
  2. Качество стали;
  3. Температура цинкового расплава;
  4. Время погружения и поднятия;
  5. Продолжительность погружения;
  6. Процесс охлаждения.

Как правило, температура цинкового расплава равняется 419ºС. Цинкование проходит всегда в классических пределах температур, то есть 445-460ºС. Именно соблюдение таких параметров обеспечит наименьшее образование оксидов, штейна и т.д.

Система фильтрации и аспирации поможет выполнить вытяжку отходящих газов с соблюдением необходимых экологических норм.

Стадия погружения

При выполнении данной стадии соблюдаются несколько ступеней: теплообмен внутри детали, разрушение при расплаве флюса на самой детали, которое обеспечит наилучшую смачиваемость расплавленного цинка.

Основным параметром считается и быстрота погружения. В результате медленного погружения поверхность стали может освободиться от пассивированной пленки, в результате чего произойдет повторное окисление. При очень скоростном погружении может произойти с поверхности захват солей, что приведет к образованию дефектов, так как флюс не успеет расплавиться.

Продолжительность погружения

Данный параметр изменяется исходя из размеров, массы и формы, как правило, составляет 3-10 минут.

Перед тем, как поднимать детали, не забудьте очистить шлак с поверхности расплава, иначе он может осесть на деталях.

Стадия извлечения из ванны

При извлечении не стоит забывать, что его скорость отразится на толщине полученного покрытия. Скорость извлечения влияет на величину слоя цинка.

Читать еще:  Особенности двутавра и швеллера и сравнение их прочности

Скорость нужно выбирать, ориентируясь на время погружения, производительность, состояние поверхности, при этом беря во внимание наклон деталей при монтаже.

Процесс охлаждения

Данный процесс осуществляется на открытом воздухе, на месте складирования, которое соединяется с участком ОТК.

У вас есть вопросы? Позвоните или напишите нам!

Мы поможем выбрать покрытие, которое окажется для вас оптимальным!

  • Москва: +7 (495) 540-44-38
  • Санкт-Петербург: +7 (812) 407-18-07
  • Россия: 8 (800) 555-34-18 (Бесплатный номер)
  • Email: info@zincor-lkm.ru

Звоните прямо сейчас и приобретите нашу продукцию по самой выгодной цене!

Технология горячего цинкования

Обработка происходит в соответствие с ГОСТ, выполняется в множество этапов, которые требуют подготовки. Технология горячего цинкования применяется только после соблюдения всех условий по производству. Перед работами обезжириваются детали, происходит удаление масла, других составов. Горячая оцинковка требует нескольких ванн и печей для сушки, печей для процесса, а также зоны, в которой детали подвергаются охлаждению.

Технология горячего цинкования

Общими правилами установлена, что процесс разбит на этапы. Подготовка поверхности происходит в несколько раз, осуществляются различные работы. Цинкование, процесс состоящий их трёх фаз, которые тщательно соблюдаются. После завершения основных процессов происходит аспирация и транспортировка, действия происходят автоматически.

Подготовка поверхности

Особо важный этап – подготовка, включает множество подтипов:

  • Обезжиривание происходит при средней температуре +70 ⁰С, происходит для равномерно расположенного слоя цинка. Если не удалится масляное загрязнение, оцинкованный кусок может обвалиться.
  • После происходит промывание, в процессе которого удаляются средства, используемые при обезжиривании.
  • Соляной кислотой производится травление, слой окалины удаляется с поверхности металла, под воздействие попадает и коррозия.
  • После каждого воздействия определенного средства необходимо осуществлять промывку детали.
  • Флюсование обеспечивает хорошее прилегании цинка к поверхности в последующем, противостоит окислению в процессе производства.
  • Сушка детали производится в специально отведенной для этого печи.

Наиболее важным процессом отмечается флюсование. Флюс, благодаря химическим свойствам, окончательно удаляет серную кислоту, влагу. Горячее цинкование использует своеобразный флюсовой слой.

Оборудование

Процесс горячего цинкование требует большого помещения и видов оборудования. Основные станки и приборы для обработки:

  • Сушильная и цинковальная печи.
  • Теплообменник.
  • Цинковальные ванны, их количество определяется разновидностью производимых частей.
  • Ванна для охлаждения.
  • Грейфер, предназначенный для удаления гарт цинка.

Завод горячего цинкования

Перечисленное оборудование не включает в себя автоматизированную линию для транспортировки детали, подготовке к процессу и очистных сооружений, которые обязательно понадобятся для массового производства.

Цинкование

Определенная технология цинкования и ее соблюдение позволяют добиться прочности, надежности детали. Для получения результата необходимо следовать последовательности, которая описана в технологии горячего цинкования металлоконструкций:

  1. На этапе погружения детали, при повышении температуры, разрушается флюсовая пленка, которая служит для соединения цинка с металлом. Скорость процесса погружения подбирается оптимальной, нельзя допустить полное разрушение пленки, но и остаточный толстый слой.
  2. Продолжительность операции подбирается от сложности конструкции, время цинкования определено не более 10 минутами.
  3. Регулируется скорость вынимания для контроля остаточного слоя горячего цинка на металле.

Сушка оцинкованных изделий

Качественная сталь, соблюдение температурного режима обработки (450 ⁰С), степень охлаждения полностью зависят на готовый результат. Сушка изделия зачастую происходит на открытом воздухе.

Термодиффузное цинкование

Главного недостатка гальванического цинкования — «водородной хрупкости» позволяет избежать технология термодиффузионного цинкования.

Читать еще:  Самый твердый металл в мире (Титан, Хром и Вольфрам)

Она основана на том, что цинк при определенных условиях может испаряться с поверхности цинксодержащего порошка и проникать в поверхностные слои железа, так что в результате образуется сложный сплав цинка с железом.

Такая диффузия становится возможной при

высокой (от 290 до 400 градусов) температуре и наличии электрического потенциала, при котором стальные изделия являются анодом.

Процесс термодиффузии производится во вращающемся контейнере при пониженном давлении (0,1 атмосферы) в восстановительной водородной атмосфере. На термодиффузное цинкование каждой партии крепежных метизов требуется от 90 до 180 минут.

В результате эти детали приобретут мышино-серый цвет — но вместе с ним и повышенную прочность поверхности и отменную устойчивость к коррозии ( в 3-5 раз лучшую, чем при гальваническом цинковании и в полтора-два — чем при горячей оцинковке).

При этом равномерность покрытия будет идеальной, а про адгезию такого покрытия говорить и смысла нет — оно просто «сливается» с черным металлом, так что отделить ее от него просто невозможно. Конечно, внешний вид оцинкованных таким способом метизов, большого эстетического удовольствия не доставляет, но от болтов, гаек, пружин и шурупов особой красоты и не требуется.

Недостаток же у термодиффузного цинкования только один, но существенный — в силу особенностей технологии применять ее можно только в отношении небольших по размеру предметов.

Видео — как делают горячеоцинкованные лотки

Далее вешаем кабельные лотки на траверсу, по технологическим картам для каждого типа изделий и переходим к химической подготовке.

1. Обезжиривание

Обезжириваем заготовки в растворе из фосфорной кислоты с добавками ПАВ (Soprin).

При обезжиривании с поверхности металлоизделий удаляются жировые пятна, масла и синтетические загрязнения, замедляющие и ухудшающие травление, снижающие адгезию цинка и железа.

2. Промывка

Следующим этапом промываем изделия в воде – смываем фосфорную кислоту.

3. Травление

Травим в 15% растворе соляной кислоты. Важный момент подготовки поверхности перед оцинковкой. При травлении удаляем ржавчину и окалину – химически активируем поверхность стали без повреждения.

4. Смыв

Следующим этапом смываем твердые частицы металла с поверхности изделий. Предотвращаем перенос раствора соляной кислоты в ванну флюсования.

5. Флюсование

При флюсовании наносим защитный слой на поверхность кабельного лотка. Слой не дает образовываться окисным пленкам, что улучшает сцепление цинкового расплава с поверхностью изделия.

6. Сушка и нагрев

Сушим и греем продукцию до температуры 120 градусов Цельсия. В этот момент с поверхности удаляется влага и таким образом изделия готовы к горячему цинкованию.

В заключение

Невзирая на надежность технологии горячего цинкования, ее применение не всегда целесообразно.

Ведь для проведения процедуры зачастую необходимо демонтировать конструкцию, транспортировать ее к месту проведения работ, а затем снова монтировать.

Это влечет значительные расходы, в отличие от оцинковки деталей холодным методом.

Поэтому данная методика в большинстве случаев является предпочтительнее, поскольку позволяет сэкономить с сохранением должного качества защиты металла.

Технология дает возможность защитить металлоконструкции сроком от 10 лет.

Различия в результатах горячего и холодного методов

Сводная таблица, расположенная ниже, показывает положительные и отрицательные стороны обоих методов:

Холодное

Горячее

Кроме того, оцинковка металла и металлоконструкций горячим способом реализуется только в заводских условиях. Так, компания «ЛЗМ» в Санкт-Петербурге предлагает спектр соответствующих услуг. Производство оснащено современным оборудованием, которое позволяет не только обработать, но и изготовить изделия по индивидуальным требованиям.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×