Отличие холодное цинкования от горячего Cumixan

Методов защиты металла довольно много: гальванический способ, диффузионное, газодинамическое, холодное и горячее цинкование. Несмотря на разнообразие способов защиты металла, самыми распространенными являются методы холодного и горячего цинкования. И так, давайте рассмотрим, какой же из этих методов лучше?

Для начала, давайте разберем, что такое цинкование?

Цинкование – это покрытие металла слоем цинка для защиты от коррозии. Цинковое покрытие всегда обеспечивает активную (катодную) и пассивную (барьерную) защиты.

При контакте металла и цинка возникает электрохимическая реакция. Цинк утрачивает свои электроны и расходуется первым, не давай коррозии образовываться на металле, до тех пор пока не истощится. Уже начавшийся процесс ржавления останавливается. Этот способ назван катодной или активной защитой.

Кроме этого, цинковое покрытие дает еще пассивную (барьерную) защиту, образовывает на поверхности плотную пленку. Пленка не пропускает влагу и кислород к защищенному железу.  Все виды цинкования (нанесения цинка) дают металлу активную и пассивную защиту. 

Технологические  процессы  методов

 

Горячее цинкование — покрытие металла слоем цинка путём окунания изделия в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Далее, конструкцию подвешивают и ждут до полного высыхания. По мере высыхания, цинком заполняются все труднодоступные места, поры и микротрещенки изделия и покрытие получается ровным и не имеет пропусков.

 

Данный метод изобрели более 100 лет назад, поэтому его называют самым проверенным способом защиты металлов от коррозии. С возникновения метода в его технологическом процессе практически ничего не изменилось.

 

Холодное цинкование – нанесение на подготовленную поверхность металла состава с содержанием цинка 92-96%. Применяется холодное цинкование как обычные краски – наносится кистью, валиком, краскопультом и окунанием.

Метод холодного цинкования разработан относительно недавно, в восьмидесятых годах 20-го столетия. Изобрел его один из ученых УрО РАН (Уральского Отделения Российской  Академии Наук). С тех пор его популярность растет с каждым годом  из-за удобства и практичности.

Само покрытие может иметь небольшие механические повреждения, царапины, поры, но во время периода эксплуатации эти недостатки «забиваются» (тем самым уплотняя покрытие) продуктами растворения цинка. Метод холодного цинкования наиболее легок в исполнении, дешевый и доступный. Холодное цинкование можно осуществить на месте  эксплуатации металлоконструкции без ее демонтажа. Каких либо ограничений по размерам и формам конструкции при этом не существует. Подготовку поверхности перед холодным цинкованием также производят на месте.

Само покрытие может иметь небольшие механические повреждения, царапины, поры, но во время периода эксплуатации эти недостатки «забиваются» (тем самым уплотняя покрытие) продуктами растворения цинка. Холодное цинкование можно осуществить на месте  эксплуатации металлоконструкции без ее демонтажа. Каких либо ограничений по размерам и формам конструкции при этом не существует. Подготовку поверхности перед холодным цинкованием также производят на месте.

Процесс нанесения цинкнаполненного состава довольно легок в исполнении, т.к. можно применять окунание, покраску кистью (валиком) либо распыление. Оцинковку проводят при температурах от -10 до +40 °С.

Покрытие абсолютно пожаробезопасно и электропроводно.

 

                                      Преимущества и недостатки методов

 

Холодное цинкование	Горячее цинкование
Преимущества
— Быстрое высыхание (точное время зависит от толщины покрытия). —  Совместимость с многими ЛКМ. — Подходит обычный растворитель. —  Под покрытием не образуется коррозия. —  Допускается сварка после нанесения. — Конструкции не нужно перевозить – нет расходов на транспортировку. — Адгезия – 1 балл. —  Не ржавеет в местах повреждения. —  Легко восстановить поврежденные участки.	— Маленькие изделия окунаются легко и быстро. — 100% проникновение в труднодоступные места. —  Цена рассчитывается исходя из веса конструкции. —  Качество покрытия не зависит от того, кто наносит. —  Образует сплошное покрытие, без стыков и границ. — Придает металлам внешнюю привлекательность. —  Все за вас сделают специалисты– меньше вашего времени и усилий.
Недостатки
— Качество покрытия зависит от того, кто его наносит. — Соблюдение условий при нанесении и высыхании покрытия. — Требуется тщательная подготовка поверхности. —  Сложно покрыть внутренние полости и труднодоступные места.	— Ванны для окунания ограниченных размеров – не подходит для очень крупных конструкций. — Не работает с некоторыми марками металлов. — Деформация тонких конструкций при нагреве. — Сварка деталей после «горячего» цинкования разрушает защиту. — Поврежденное покрытие нельзя отремонтировать, только оцинковывать заново всю конструкцию. — При сборке конструкции после цинкования стыки и места сборки необходимо дополнительно защищать от коррозии. — Необходимо привезти конструкции в место цинкования и обратно – дополнительные расходы на транспортировку. — При транспортировке разрушаются участки, которые потом нуждаются в дополнительной защите.   —  После цинкования могут остаться некрасивые подтеки «жидкого» цинка.

 

Вывод:

Определиться однозначно с выбором метода цинкования довольно непросто. Однако, несмотря на надежность и результат, проверенный столетиями, метод горячего цинкования связан с определенными расходами, это и расходы на транспортировку, покупка ванн нужных размеров и саму процедуру. Холодное цинкование выходит несколько дешевле, ничуть не теряя в качестве. К тому же, холодное цинкование проще наносится, более устойчиво к внешней среде и воздействиям, а при повреждениях, быстро ремонтируется.

Холодное цинкование даст Вам уверенность в качестве выпускаемой продукции, ведь после нанесения можно не вспоминать о коррозии на срок до 25 лет.

Читайте также на эту тему:

Холодное цинкование — что это?	Холодное и горячее цинкование — отличия	Цинкование — защита от коррозии	Ремонтопригодность цинковых покрытий

 Как оставить заявку или получить консультацию от наших специалистов?

 Наша организация всегда готова предложить качественное покрытие по демократичным ценам. А технические специалисты просчитают и составят самую оптимальную систему покрытия, опираясь на необходимый срок эксплуатации, что в дальнейшем, сэкономит Вам время и деньги.

Не знаете, как составить заявку или остались вопросы?

Позвоните нам 8 (800) 777-28-99, или напишите [email protected] и мы с радостью ответим на все Ваши вопросы. Мы находимся в Екатеринбурге.

Горячий цинк (техническая статья) | ЦКИ

Самыми распространенными способами защиты стали от коррозии являются гальваническое цинкование и горячее цинкование. Цинк подвергается коррозии гораздо медленнее стали (примерно в 10-40 раз), он «жертвует» собой, чтобы защитить сталь, на которую он нанесен.

Независимо от метода оцинковки , цинк изнашивается одинаково под одним и тем же коррозионным воздействием. Таким образом долговечность крепежной детали определяется толщиной цинкового покрытия. При электрооцинковке толщина покрытия составляет в лучшем случае около 10 микрон, а обычно – около 5 мкм. При горячей оцинковке толщина слоя как минимум 40 мкм, обычно от 45 до 65 мкм.

Горячеоцинкованная обработка обеспечивает долговечную защиту от коррозии — в отличии от электрооцинковки, которая предназначена для использования в сухих условиях в закрытом помещении. При горячей оцинковки, в отличие от диффузирования и холодных методик, жидкий цинк равномерно заполняет все внутренние полости изделий самой сложной формы.

Коротко о технологии: детали обезжиривают, промывают, травят, повторно промывают, в барабане окунают в ванну (обычно керамическую) с расплавленным цинком температурой около 460° С. Вращением барабана обеспечивают поток цинковой массы относительно деталей для заполнения всех пор и микротрещин. Затем барабан вынимают из ванны и раскручивают для удаления излишков цинка центрифугированием. Однако на внутренней резьбе (на гайках) все же остаются излишки цинка, поэтому внутреннюю резьбу после цинкования протачивают. Отсутствие покрытия на внутренней резьбе не влияет на коррозионную устойчивость соединения, если гайка применяется с горячеоцинкованным болтом или шпилькой. Благодаря высокой анодности цинка по отношению к железу при температурах до 70°, цинк сам покрывает непокрытые и поврежденные участки детали со скоростью около 2 мм в год. В данном случае цинк с наружной резьбы болта, благодаря разности потенциалов цинка и железа в естественной влажной и кислой среде переносится на участки внутренней резьбы гайки, оставшиеся при проточке резьбы без покрытия.

Благодаря этому, горячая оцинковка хорошо подходит для подготовки изделий, предназначенных для ответственных целей, обладающих высокими антикоррозийными свойствами и продолжительным сроком эксплуатации. Примером использования горячеоцинкованного крепежа могут служить:

— стальные конструкции: торговые центры, стадионы, производственные здания$

— конструкции башен и мачт (вышки мобильной связи, ЛЭП, теплоэлектроцентрали)

— мосты, автодорожные и железнодорожные конструкции

— сельскохозяйственные конструкции

 

Основной ассортимент горячеоцинкованного крепежа включает в себя:

— Болты DIN 931, DIN 933

— Гайки DIN 934;

— Шайбы DIN 125, DIN 126, DIN 127, DIN 434, DIN 436, DIN 440, DIN 9021, DIN 7989;

— Резьбовая шпилька DIN 975;

— Шурупы DIN 571;

 

Отдельная можно выделить крепёж для высоконагруженных, предварительно напряжённых (HV) резьбовых соединений стальных конструкций:

— Болты с увеличенным размером под ключ DIN 6914 (EN14399-4) кл. пр. 10.9;

— Гайки с увеличенным размером под ключ DIN 6915 (EN14399-4) кл.пр. 10;

— Шайба усиленная DIN 6916 (EN14399-6).

 

Преимущества использования горячеоцинкованного крепежа:

• Катодная защита

Благодаря высокой анодности цинка по отношению к железу при температурах до 70° С покрытие само себя восстанавливает на поврежденных участках, создавая при этом защиту от коррозии.

• Возможность окрашивания

Серебристо-серая матовая поверхность горячеоцинкованного крепежа сочетается по своей окраске со стальными конструкциями. При желании горячеоцинкованный крепеж, благодаря шероховатой поверхности, хорошо окрашивается.

• Хорошее соотношение цены и качества

Длительный срок службы горячеоцинкованного крепежа делает выгодным его использование. Применение нержавеющего крепежа в конструкциях из углеродистой стали нецелесообразно с экономической точки зрения.

• Экологичность

Горячая оцинковка – экологически более чистый вариант обработки крепежа для окружающей среды. В отличие от электрооцинковки, в горячей оцинковке не применяются химические добавки. Горячеоцинкованное покрытие не содержит, к примеру, летучих органических соединений «VOC».

• Не подвержен риску водородной хрупкости

В крепеже класса прочности 10.9 не рекомендуется использовать электрооцинковку из-за возможности появления водородной хрупкости. Чтобы предотвратить это явление, рекомендуется использовать горячеоцинкованный крепеж в случаях, когда требуется крепеж класса прочности 10.9 (HV).

• Совместимость

Крепежные изделия, предназначенные для горячеоцинкованной обработки, изготавливаются специально уменьшенного диаметра с учетом последующего нанесения на них цинкового покрытия. Размеры и допуски обработанных изделий соответствуют необходимым стандартам.

 

Понравился материал?

comments powered by HyperComments

Процесс горячего напыления цинка

Объяснение процессов, используемых при работе с природным минералом цинком.

Добытый цинк

Превосходная коррозионная стойкость цинка

позволила использовать его в качестве защитного покрытия на многих продуктах, способного выдержать битву с любыми погодными катаклизмами. Цинк обладает замечательной способностью образовывать густые, липкие побочные продукты коррозии. Эта сверхустойчивость приводит к тому, что скорость коррозии значительно ниже, чем у аналогичных металлов — она может быть в 10–100 раз медленнее, в зависимости от суровых условий окружающей среды.

Горячее цинкование погружением, метод покрытия стали, железа или алюминия цинком для защиты от непогоды, используется различными способами уже более 100 лет и часто является предпочтительным методом. Однако горячее напыление цинка все чаще используется в качестве альтернативы процессу горячего цинкования погружением, поскольку оно часто дешевле и проще в использовании. Это процесс нанесения расплавленного цинка с помощью пистолета-аппликатора, который эффективно приваривает цинк к поверхности изделия.

Процесс напыления цинка состоит из нескольких стадий. В первую очередь очистка поверхности от масла и другого мусора, который мог стать причиной загрязнения. Абразивоструйная очистка выполняется для придания шероховатости поверхности, что облегчает сцепление покрытия. Когда цинк распыляется, металл ударяется, а затем связывается с шероховатой сталью и становится твердым. Для увеличения толщины покрытия можно использовать большее количество слоев распыления. Например, 300 микрон, хотя покрытия толщиной 80 микрон популярны и часто используются. Затем покрытие должно быть герметизировано, если оно не подлежит окраске. Это даст дополнительную защиту стали. Стадия подготовки означает, что дефекты поверхности, такие как оксиды железа, могут быть удалены. Это создало профиль поверхности стальной мишени с пиками и впадинами, вызванными использованием абразива.

Наиболее широко используемыми процессами цинкового напыления являются процесс двухпроводного электродугового напыления и процесс пламенного напыления. Для обоих процессов обычно расстояние распыления от 15 до 30 см между наконечником пистолета-распылителя и сталью, на которую наносится напыляемое покрытие. После того, как капли металла распыляются из пистолета в жидкой форме, они могут покрыться небольшим количеством оксида, в зависимости от газа, и начать затвердевать, прежде чем попасть на подложку. Обычно капли в основном все еще жидкие, когда они ударяются о цель, и сплющиваются. Затем покрытие строится из слоев этих сплющенных капель, которые затвердевают. Благодаря этому основная связь между покрытием и мишенью создается так называемым механическим сцеплением. Полученное покрытие является пористым (около 10-15%), но, поскольку цинк гальванически взаимодействует со сталью, он все же предотвращает коррозию. Можно добавить краску или герметик, так как это немного продлит срок службы и предотвратит образование белой ржавчины (немного похожей на тальк).

Одним из основных преимуществ напыления цинка по сравнению с горячим цинкованием погружением является отсутствие тепловой деформации. Вот почему его иногда предпочитают на заборах или воротах, особенно на заборах с довольно тонким сечением, которые могут деформироваться при погружении в ванну с расплавленным цинком. Если есть герметичные секции, им потребуется вентиляция для горячего цинкования, но не для напыления цинка. Другое применение для баллонов, используемых для подводного плавания.

Оцинкованные перила

Вы также можете наносить более толстые покрытия, чем при горячем погружении. В самых суровых условиях можно нанести более плотное покрытие (скажем, 250 микрон) для увеличения срока службы. Поскольку покрытие является пористым, оно также является хорошей основой для лакокрасочных покрытий без протравливающего грунта, который обычно требуется при окраске поверх горячего цинкования погружением.

Крупные проекты, такие как ветроэнергетические башни, могут быть слишком большими, чтобы их можно было погрузить в ванну для цинкования. Затем термическое напыление цинка используется для защиты от коррозии больших или громоздких стальных изделий. Кроме того, термическое напыление цинка также может покрывать сталь, которая уже используется и труднодоступна, и обрабатывать ее гораздо легче, чем с помощью процесса горячего погружения.

Что такое напыление горячим цинком и почему оно используется в производстве металлов?

Коррозия является постоянным врагом стальных конструкций, используемых в архитектурных или конструкционных целях. Действие ветра, мороза и влаги может постепенно разъедать металл, нарушая его структурную целостность.

Вот почему большинство промышленных металлоконструкций перед использованием в строительстве проходят горячее цинкование погружением. Это испытанный метод, который используется в различных формах уже более века. Однако в последние годы все большее число компаний по производству металлоконструкций обращаются к горячему напылению цинка как к экономически эффективной альтернативе.

Мы являемся одним из тех предприятий, которые с энтузиазмом внесли изменения и обнаружили, что они обеспечивают как экономию средств, так и повышение прочности конструкционной и архитектурной стали. В этой статье объясняется, как работает напыление горячего цинкования и почему оно представляет собой лучшую альтернативу цинкованию погружением.

Цинкование и горячее напыление: сходство

Начнем с сходства между напылением и цинкованием погружением. Во-первых, в обоих процессах используется цинк. Сталь и железо особенно подвержены воздействию коррозии, тогда как цинк является одним из наиболее устойчивых к коррозии металлических элементов. Таким образом, цель как цинкования, так и распыления состоит в том, чтобы нанести расплавленный цинк на сталь в качестве покрытия, устойчивого к атмосферным воздействиям. Таким образом, используемые материалы одинаковы, а желаемый конечный результат одинаков. Помимо этого, между этими двумя процессами есть некоторые существенные различия, как мы увидим ниже.

О гальванизации: Мы более подробно рассмотрели процесс гальванизации и его недостатки в предыдущем сообщении в блоге. Кратко напомним, что гальванизация включает в себя физическое погружение металлического компонента в чан с расплавленным цинком. Для этого требуется специальное оборудование, которое занимает много места, поэтому большинству компаний по производству металлоконструкций приходится передавать этот процесс специализированным компаниям. Это включает в себя транспортировку в мастерскую производителя и обратно, что неизменно увеличивает время и затраты на проект. Общие недостатки, с которыми сталкивается оцинкованная сталь, включают риск коробления, изменение несущей способности и склонность цинкового покрытия к хрупкости и отслаиванию при некоторых условиях.

Как работает напыление горячим способом

По сравнению с цинкованием напыление горячим металлом требует сравнительно небольшого пространства и специального оборудования. Процесс включает три этапа:

1) Подготовка поверхности: Чтобы цинковое покрытие приклеилось к стали, поверхность должна быть очищена от любых потенциальных загрязнений. Наиболее распространенным средством для этого является пескоструйная обработка, при которой компонент распыляется струей высокоскоростного песка. Это уберет пыль и мусор с поверхности, а также сделает поверхность стали шероховатой. Это позволяет покрытию более равномерно прилипать к поверхности и снижает риск стекания: распыляемые капли с большей вероятностью сплющиваются и рассеиваются на неровной поверхности, а не скапливаются в капли, как на гладкой поверхности.

2) Напыление: Сам спрей наносится с помощью ручного пистолета-аппликатора. Встроенный нагревательный элемент превращает цинк в жидкость и распыляет его из аппликатора в виде мелких частиц. Операторы могут использовать процесс пламенного или дугового распыления для нанесения покрытия и получения необходимого покрытия. Каждое покрытие будет иметь толщину от 80 мкм до 300 мкм. Для обеспечения достаточного покрытия обычно требуется два или более покрытия, так как некоторые частицы цинка неизбежно окисляются и затвердевают, прежде чем достичь стальной подложки. Это благотворно сказывается на конечном результате, так как покрытие сохраняет уровень пористости от 10 до 15%. Это фактически повышает уровень коррозионной стойкости, предотвращая потенциально опасное удержание влаги и позволяя основной стали «дышать».

3) Окраска или герметизация: Для предотвращения накопления белой ржавчины на покрытой поверхности потребуется последний слой краски или герметика. Это действует как дополнительная линия защиты от коррозии и продлевает срок службы компонента.

Преимущества горячего напыления цинка

Горячее напыление цинка имеет несколько важных преимуществ по сравнению с традиционным цинкованием:

• Идеально подходит для крупных деталей или деталей неправильной формы, которые трудно перемещать в ванну для погружения.
• Гибкость: детали можно оцинковывать напылением в мастерской по изготовлению металла или на месте.
• Отсутствие риска теплового коробления (распространенная проблема при погружении).
• Нет необходимости отправлять детали специалисту по цинкованию: никаких затрат на субподрядчика и дополнительного времени в пути.
• Вы можете наносить более толстые и равномерные слои цинковым напылением. Это идеально подходит для компонентов, которые используются снаружи круглый год, таких как балюстрады и навесы для велосипедов.
• Нет необходимости в специальном оборудовании и вентиляционных помещениях.
• Процесс выполняется быстрее и стоит в несколько раз дешевле цинкования погружением.

Гибкость и экономия средств

Обработка распылением горячего металла имеет много преимуществ, но конечной причиной ее применения в металлообрабатывающей промышленности является гибкость и экономия затрат, предоставляемых конечным пользователям.