Pod galvanizacijom se misli na premazivanje metala na površini, 95 posto koji se sastoji od cinka. Pocinčavanje se obavlja na različite načine, svaka tehnologija ima svoje prednosti i nedostatke.
Opće informacije i svrha
Proizvodi od čelika podložni su koroziji, posebno kada se radi o primjeni u uvjetima visoke vlažnosti. Galvanizirani čelični dio zaštićen je od korozije. Premaz zajedno s metalom tvori galvanski par, gdje cink ima veći stupanj elektronegativnog naboja u odnosu na čelik. Prema tome, cink se podvrgava koroziji, a reakcije čelika praktički su odsutne. Zaštita metala od korozije će se održati sve dok se cinkanje ne uništi.
Postoji nekoliko tehnologija pocinčavanja. Neke tehnologije omogućuju samo-galvaniziranje uz dobivanje prihvatljivog rezultata kvalitete.
Načini pocinčavanja metala
Postoje sljedeće metode pocinčavanja metala:
- prehlada;
- vruće;
- galvansko;
- toplinska difuzija;
- toplinska sprej.
Odabrati određenu metodu za pocinčavanje čeličnih dijelova ili konstrukcija potrebnih ovisno o uvjetima uporabe i karakteristikama zaštitnog sloja. Bez obzira na tehnologiju koja se koristi pocinčavanje potrebno je odrediti debljinu zaštitnog sloja. To ovisi o parametrima kao što su vrijeme izlaganja radnog medija metalu i temperatura obrade.
Kada se koriste čelične konstrukcije, na čijoj se površini nanosi sloj cinka, treba imati na umu da se ne mogu podvrgnuti jakim mehaničkim naprezanjima, jer je zaštitni sloj metala vrlo krhak i može se slomiti.
Razmotrite različite vrste cinkovanja metala.
Metoda vrućeg pocinčavanja
Vruće pocinčavanje metala omogućuje postizanje maksimalne kvalitete proizvoda i osigurava njihovu trajnost. Ova metoda ima ključni nedostatak - njezina primjena uključuje uporabu kemijskih reagensa za površinsku obradu, a postupak se provodi u rastaljenom cinku.
Metoda tople galvanizacije čelika uključuje pripremu površine proizvoda i stvarni postupak premazivanja metala cinkom.
Koraci za pripremu tretirane površine:
- pročišćavanje;
- odmašćivanje;
- primjena kiselih otopina;
- ispiranje i ispiranje;
- sušenje površine.
Kada površina prođe kroz sve faze pripreme i isuši, proizvod se stavlja u posebnu kupku s rastaljenim cinkom. Na površini čelika formira se tanak sloj cinka i željeza koji pouzdano osigurava zaštitu od korozije. Kada se proizvod ukloni iz kupelji, ispuhuje se sa stlačenim zrakom da se osuši i ukloni višak cinka s površine.
Nedostatak ove metode: dimenzije proizvoda ograničene su dimenzijama kupke s rastaljenim cinkom. Ova metoda se prakticira u velikim proizvodnim pogonima kada se radi s stupovima za prijenos snage, skelama ili svjetlosnim jarbolima.
Metoda uključuje velike troškove rada i korištenje složene opreme, tako da nije pogodna za kućne uvjete.
Hladno pocinčani čelik
Ova metoda obrade metala cinka stekla je veliku popularnost posljednjih godina. Glavni razlog je visoka proizvodnost i jednostavnost metode, zajedno s visokim zaštitnim svojstvima sloja na metalnoj površini. Opcija je prikladna za metalnu galvanizaciju vlastitim rukama, jer za rad nije potrebna posebna oprema.
Tehnologija hladnog pocinčavanja sastoji se u nanošenju smjese koja sadrži cink na površinu proizvoda, na primjer, cink-zolona. Nanesite ga valjkom ili četkom. Ako trebate pokriti strukture složenog oblika ili teško dostupnih mjesta, možete koristiti pištolj za prskanje. Zahvaljujući posebnim formulacijama na površini se stvara zaštitni sloj koji se sastoji od više od 90 posto cinka.
Ovaj način pocinčavanja je prihvatljiv samo za zaštitu od korozije konstrukcija koje se ne mogu galvanizirati na bilo koji drugi način. Na primjer:
- montirane cijevi;
- elementi željezničkih tračnica;
- stupovi električnih vodova i druge konstrukcije u fiksnoj ili montiranoj verziji.
Cinkconol i drugi spojevi za hladno pocinčavanje koriste se tijekom popravaka, ako postoji potreba za obnovom oštećenog sloja cinka na metalnim konstrukcijama. Primjerice, to je važno za vraćanje pocinčanog karoserije vozila.
Hladno pocinčavanje čeličnih proizvoda provodi se u širokom temperaturnom rasponu, oblikovani premaz ima visoku zaštitu, elastičnost, otpornost na mehanička naprezanja i temperaturne razlike.
Hladno pocinčavanje ima svoje nedostatke. Na primjer, oblikovani premaz ima nedovoljno visoku otpornost na mehanička naprezanja, a sigurnosni postupci moraju se strogo poštivati ako postupak uključuje upotrebu organskih otapala.
Metoda pocinčavanja
Kod pocinčavanja pocinčavanje na površini proizvoda je elektrokemijski učinak. Premazi u konačnici imaju visoku točnost debljine i iznimnu glatkoću. Na metalnoj površini formira se i zaštitni sloj debljine oko 20–30 μm.
Ovim pocinčavanjem možete prilagoditi debljinu zaštitnog sloja, dok je sloj jednolik i ima visoke dekorativne kvalitete. Metal i cink tijekom galvanizacije povezani su na molekularnoj razini, premaz ima visoku adheziju s osnovnim materijalom. Na stupanj prianjanja utječe prisutnost na površini oksidnih i masnih filmova, koje je gotovo nemoguće ukloniti.
Pocinčavanje se provodi kako slijedi:
- struktura i cinkove ploče se stavljaju u elektrolitičku otopinu, zatim se pozitivni i negativni kontakti izvora struje spajaju na stijenku kupelji i ploče;
- zbog razlike potencijala, ploče se otapaju u elektrolitu, a molekule cinka se talože na površinu proizvoda i tvore jednolični zaštitni sloj.
Ključna prednost ove metode je da se na taj način na površini stvara zaštitni sloj s posebnim dekorativnim karakteristikama. Debljina sloja može se podesiti. Ali ima metodu i svoje mane. To je posebno visoka cijena.
Tehnologija toplinske difuzijske pocinčavanja
Ta se tehnologija naziva i sherardizacija. Razvijen je dvadesetih godina prošlog stoljeća, ali dugo nije našao široku primjenu. I tek u devedesetima metoda je dobila popularnost.
Suština metode je u tome što se dio zajedno sa suhom smjesom na bazi cinka postavlja u nepropusni spremnik, gdje se stvara temperatura od oko 2600 stupnjeva. Na toj temperaturi cink ulazi u plinovito stanje, odnosno ubrzava se proces difuznog prodiranja atoma cinka u površinski sloj proizvoda. Ova se tehnologija pocinčavanja koristi u slučajevima kada se na metalnoj površini formira zaštitni sloj debljine 15 mikrona.
Priprema metalnih proizvoda za toplinsko difuzijski premaz s cinkom ne razlikuje se od vruće metode. Prednosti ove metode:
proces se odvija u hermetički zatvorenom spremniku, ekološki je prihvatljiv;- gotovo potpuno odsutne pore na zaštitnom sloju koje imaju visoku adheziju u odnosu na površinu;
- premaz dobiva visok stupanj zaštite;
- očuvani su složeni geometrijski oblici i parametri pocinčanih proizvoda;
- otpad ne zahtijeva posebno odlaganje.
Nedostaci metode toplinske difuzije:
- gotovi premaz nema metalni sjaj i ima prljavo sivu nijansu;
- niska produktivnost;
- cinkov prah u zraku tijekom rada može oštetiti tijelo;
- premaz cinka je neujednačen po debljini.
Toplinsko prskanje
Termičko cinkovanje je pogodno za premazivanje dijelova ili limova na bazi cinka. Njegova je suština da se cink, koji je u obliku suhe mješavine ili žice, raspršuje u sastavu plinovitog medija na površinu izratka. Tehnologija se koristi za nanošenje sloja cinka na proizvode velikih veličina koji se ne mogu obraditi na drugi način.
Postupak pocinčavanja:
čestice rastaljenog metala talože se na površini koja se obrađuje, tvoreći tanki sloj sa ljuskastom strukturom;- boje se nanose na porozni premaz. Sloj stvoren kombiniranjem štiti proizvod i omogućuje njegovo dugotrajno korištenje u uvjetima visoke vlažnosti, stalnog izlaganja svježoj ili morskoj vodi i drugim korozivnim sredinama.
Parametri cinkovih premaza koji se primjenjuju gore navedenim metodama određeni su odgovarajućim GOST-om.
DIY pocinčana
Kao što je već spomenuto, neke vrste pocinčavanja mogu se samostalno obavljati kod kuće. To se odnosi na tehnologiju hladnog pocinčavanja ili elektrokemijsku metodu.
Da biste električno galvanizirali, morate pažljivo pripremiti površinu obratka. Priprema uključuje:
- čišćenje;
- odmašćivanje;
- kiselinski dresing;
- isperite pod tekućom vodom.
Uređaj za galvansko pocinčavanje može se izvesti na osnovi izvora istosmjerne struje s naponom od 6–12 V pri struji 2–6 A i kapacitivnosti na temelju dielektričnog uređaja i uređaja za pričvršćivanje proizvoda i elektrode. Elektrolit je bilo koja solna otopina cinka. Za pripremu otopine, cink se stavlja u baterijski elektrolizator i otopi u njemu. Prije uporabe, pripravak se filtrira.
Prilikom vlastitog pocinčavanja morate uzeti u obzir da sljedeći čimbenici utječu na kvalitetu i debljinu premaza:
gustoća struje po jedinici površine proizvoda;- temperatura elektrolitičke otopine;
- temperatura elektrolita;
- geometriju i složenost oblika proizvoda.
Galvanizacija metala usporava koroziju proizvoda. Metode pocinčavanja ovise o uvjetima rada proizvoda. Materijali cinka mogu biti kod kuće.