Горячая оцинковка металла была впервые описана в конце XVIII века, а патент на метод был оформлен французским химиком Сорелем в начале XIX века. Методика весьма проста. Металл покрывают защитным слоем цинка путем погружения его в горячую ванну. Температура цинка в емкости составляет около 460 градусов С. Далее цинк вступает в реакцию с атмосферным кислородом, образуя оксид, который вступает в реакцию с двуокисью углерода. В результате получается карбонат цинка. Это вещество серого цвета, без глянцевого блеска. Карбонат цинка покрывает металл и защищает его от коррозии. Формирование защитного слоя горячим методом является экономически выгодным и надежным в эксплуатации, поэтому его чаще других применяют для защиты металлических изделий.
Эта технология позволяет создавать цинковое покрытие, толщина которого варьируется от 30 до 100 мкм. Горячий метод в зависимости от условий эксплуатации изделий может осуществлять защиту от 65 до 120 лет.
Технология цинкования
Технология горячего цинкования металлоконструкций осуществляется на единой производственной линии, которую входит несколько емкостей, в том числе ванны для подготовки изделий, и сушильная камера.
Процедура выполняется поэтапно:
- обезжиривание металлических изделий в специальном реагенте при средней температуре в +70 градусов С и последующая промывка от реагента;
- травление в растворе соляной кислоты и ингибиторов для очистки поверхностей от окалины и ржавчины и последующая тщательная промывка от солей;
- завершающим подготовительным этапом является флюсование (обработка в концентрированном растворе флюса при температуре в +60 градусов С), эта процедура формирует оптимальную смачиваемость поверхностей и покрывает их пассивированной пленкой, которая защищает материал от окисления;
- непосредственно для подготовки нанесения цинка на поверхности, изделие отправляется в печь, где просушивается и нагревается до +100 градусов С;
- затем металлические изделия отправляются в ванну с расплавленным от 419 до +460 градусов цинком, скорость погружения, время процедуры и скорость изъятия зависит от марки стали и качества цинка ;
- изделия отправляются на специальную площадку для охлаждения, обычно она совмещена с ОТК.
В процессе горячей оцинковки металлических изделий чрезвычайно важна эффективная вентиляция. Чаще всего используется системы аспирации. Они хорошо выводят пары соляной кислоты и цинка и защищают оборудование производственной площадки от коррозии. Сотрудника, осуществляющие технологический процесс должны быть одеты в специальную форму и носить респираторы.
Материалы, применяемые при горячем цинковании
Технология горячего цинкования металла предполагает использование определенных материалов, их применение регламентируется ГОСТом и ТУ:
- сернокислый алюминий;
- тиомочевина;
- водный аммиак;
- продукт У2;
- азотнокислый аммоний;
- продукт ДЦУ;
- хлористый аммоний;
- перекись водорода;
- глицерин;
- двухлористое олово;
- декстрин;
- мажеф;
- лейкональ;
- сернокислый никель;
- технический желатин;
- фтористый калий;
- борная кислота и еще более 2-х десятков веществ.
Эти материалы обеспечивают эффективность технологического процесса и качественный результат.
Область применения
Оцинковка горячим способом металлоконструкций применяется максимально широко. Изделия с такой защитной обработкой используются:
- автомобилестроение;
- судостроение;
- вагоностроение;
- самолетостроение;
- нефтяная и газовая промышленность;
- строительство;
- мебельные производства;
- элементы линий электропередач;
- дорожные ограждения;
- ограждение территорий и многое другое.
В зависимости от того, в каких условиях предполагается использовать металлическое изделие, зависит толщина защитного слоя. Стандартные показатели цинкового покрытия, нанесенного горячим способом, варьируются от 45 до 65 мкм.
Преимущества перед другими видами цинкования
- горячий метод цинкования, в сравнении с другими технологиями, наиболее экономичен;
- горячее цинкование формирует не только стандартную механическую защиту, но и электрохимическую, то есть под защитным слоем отсутствуют пустоты, в которых могла бы развиваться коррозия;
- даже в местах отверстий и царапин цинк защищает основной материал от коррозии, поскольку покрытие самовосстанавливается;
- технологический процесс прост и высокопроизводителен;
- покрытие характеризуется высокой электрической проводимостью и теплопроводностью;
- цинковое покрытие предохраняет основной материал от «водородной хрупкости»;
- цинк, нанесенный в горячей ванной, устойчив к механическим нагрузкам и сколам.
Но для данной технологии характерны и недостатки: ограниченные размерами ванной габариты изделий, изделия с покрытием трудны для сварочных работ, при данном способе невозможно сформировать тонкие покрытия, а цинк расходуется не экономно.
Оцинкованный горячий способом металлопрокат – это более половины изделий, применяемых человеком в быту и на производстве. Это обусловлено долговечностью результата, простотой и экономичностью технологического процесса. В процессе эксплуатации таких изделий не требуется периодического подкрашивания или замены поврежденных коррозией элементов. Так не требуется ежегодного приобретения материалов и привлечения к работам строительной бригады.
