Технология процесса горячего цинкования металла своими руками — оцинковка деталей в домашних условиях, виды и методы обработки

12Ноя

Содержание статьи

1. Общие сведения
2. Процесс обработки цинком
3. Для чего на сталь наносят слой цинка
4. Технология цинкования металла
5. Как ржавеет
6. Плюсы
7. Виды и способы цинкования металла
8. Холодная оцинковка
9. Горячая оцинковка
10. Гальваническое цинкование металла электролизом – невозможно в домашних условиях
11. Термодиффузионная оцинковка/a>
12. Как покрыть цинком металл газотермическим методом
13. Таблица 1. Сравнение цинка с другими металлами
14. Таблица 2. Сравнение цинка с цветными металлами
15. Заключение и видео

Коррозия – это процесс, который разрушает целостность верхнего слоя любого металла, а затем, если не предупредить ее развитие, то и более глубокие структуры. В промышленности создали метод, который позволяет покрыть изделия защитным слоем пленки. Она спасает от проникновения влаги, а также от сильного воздействия кислорода. Таким образом, не происходят вредные реакции. В статье мы расскажем о горячем цинковании металла в домашних условиях своими руками.

Общие сведения

Оцинковка – процесс покрытия поверхности металлической детали или целой конструкции определенными веществами, которые защищают ее от внешних разрушающих сил (не физических, а только химических). В основу вещества добавляют цинк. Именно он обладает вышеперечисленными свойствами. Отсюда и название технологии. Достоинства обработанных изделий:

• повышенная прочность, однако, это не спасет от удара;
• меньшая восприимчивость к температурным перепадам;
• агрессивные вещества (химикаты, моющие средства, растворители) не причиняют большого вреда;
• продленный эксплуатационный период без потери качеств;
• анет окисления и ржавления.

Видео: Гаражное цинкование

Процесс обработки цинком

Он востребован во всем мире и применяется на крупносерийном и мелкосерийных производствах, а также многие люди, желающие продлить срок годности купленной продукции, пытаются сами создать специализированный раствор, чтобы им покрыть все необходимые поверхности. Делается это в первую очередь для того, чтобы сделать барьер между металлом и кислородом. Именно он окисляет верхний слой, что впоследствии приводит к появлению ржавчины.

Процедура может быть горячая или холодная, о способах поговорим ниже. Но в целом она низкозатратная из-за простоты покрытия, а также благодаря невысокой себестоимости химического вещества.

Для чего на сталь наносят слой цинка

При эксплуатации в повышенной влажности воздуха (например, любой автомобиль) происходят первые коррозийные процессы. Оцинкованное покрытие может предотвратить это. Объяснение следующее: элемент в растворе, которым покрывается поверхность, создает со стальным изделием гальваническую пару, среди которой доминирующее значение будет у первого вещества, так как отрицательных электронов в заряде у него больше.

При химических процессах окисления (реакция все же происходит) страдает этот верхний слой, но никак не сама сталь, фактически пропитка берет удар на себя. Но так как любая защита имеет тенденцию к разрушению, то и у цинкования есть срок годности. Но это длительный процесс. А если и будет небольшая брешь, то при соприкосновении с водой произойдет еще одна реакция, где на ее месте появиться гидроксид цинка, который выполняет те же барьерные функции. Кроме барьера от взаимодействия с влагой и воздухом, раствор защищает от электрохимического влияния.

Видео: Цинкование металла дома

Технология цинкования металла

Полное покрытие раствором возможно в условиях наличия емкости и оборудования, построенного из такого материала, который противостоит агрессивной среде. Процедура происходит в несколько этапов:

• Подготовка. Поверхность полностью очищается, обрабатывается, снимается весь жир и другие пятна, при необходимости производится зачистка или шлифование до ровной плоскости. Затем поверхностный слой удаляется путем травления (посредством электролиза или кислой среды – серной кислоты). От этих манипуляций на верхней части детали образуется пленочка из оксидов. Она отлично соединяется с цинком. Затем нужно качественно высушить заготовку.
• Нанесение цинкового покрытия на металл. Сплав расплавляют до однородного жидкого состояния, нагревая его до температуры в 450 градусов (что немного выше его удельной теплоты плавления). Затем в эту емкость-бассейн погружают изделие. Вытаскивать его можно исключительно после того, как вы убедитесь, что все даже мельчайшие отверстия, углы, щели были обработаны. Так как в обратном случае разрушение начнется именно с них.
• Сушка. Воздействие теплым или холодным воздухом не рекомендуется. Лучше всего, если заготовка будет высыхать в комнатных условиях.

Так как оцинковать металл в домашних условиях своими руками можно только при наличии специальной ванны, которая должна иметь возможность быстрого подключения тока, то разделим их на:

• крупногабаритные;
• среднегабаритные;
• малогабаритные.

Как ржавеет

Процесс ржавления складывается из трех воздействий: воздуха, воды и агрессивных сред. При этом они вступают в химические реакции, разрушая целостность молекулярных связей. В результате появляются сначала небольшие, глазом незаметные дырочки, что может выглядеть как шершавость, а затем образуются отверстия. При этом нужно различать окисление – это начальный этап на верхних слоях, и коррозию, то есть более серьезные нарушения в структуре, появление дыр.

Чем сильнее влага и больше агрессоров, тем быстрее происходит процесс, это предотвратит только цинкование металла в домашних или промышленных условиях. Рассмотрим достоинства применения метода.

Плюсы

• Ровная поверхность, отсутствие шероховатость, блеск даже без верхнего покрытия.
• Длительной период эксплуатации.
• Долгое время не будет ржавления.
• Простота обработки таким способом – он не требует трудного оборудования, сильного электрического напряжения или дорогостоящих компонентов.

Но при этом необходимо помнить, что вдыхание паров цинка или попадание вещества в организм другим способом может привести к отравлению. Поэтому нельзя нагревать питьевую воду в оцинкованных ведрах (переносить можно, но только не повышая температурный режим) или производить другие манипуляции с пищей (для себя или животных), при этом нагревая изделие.

Видео: Цинкование своими руками

Виды и способы цинкования металла

Эффективность будет обусловлена таким понятием как адгезия, то есть способностью цинкового покрытия прикрепиться к верхнему металлическому слою. Не каждый материал имеет возможность адгезировать с цинком, поэтому для различных сплавов применяют разные процедуры. Также выбор зависит от:

• условий эксплуатации;
• требуемых защитных свойств;
• толщины сформированного слоя.

Рассмотрим подробнее варианты.

Холодная оцинковка

За последнее десятилетие это стало инновационной разработкой, потому что дало возможность получать высококачественный результат без дополнительных финансовых затрат. Отсутствие необходимости дорогостоящего оборудования привело к тому, что можно сделать оцинковку деталей из металла в домашних условиях своими руками – цинкование будет проходить холодным методом. Это стало возможно, когда изобрели «Цинконол». Это раствор, красящее вещество, которое содержит более 90 процентов цинка. А оставшиеся части содержат ингредиенты, отвечающие за то, что он останется до нанесения в жидком состоянии, а затем достаточно скоро схватится.

Красить деталь можно вручную – кисточкой, валиком, краскопультом. Последний – оптимальный метод, когда нужно защитить от ржавления статичные конструкции, которые сложно или невозможно снять. Часто «Цинконол» применяют в автосервисах при восстановительных работах с кузовом. Результаты покрытия цинком в домашних условиях будут хорошими, единственное отличие – недостаточная устойчивость к механическим воздействиям, но их можно компенсировать слоем краски.

Горячая оцинковка

Это самый старый способ, он же является наиболее эффективным. Его этапы мы рассматривали выше, основная задача – расплавить вещество и погрузить в него металлическую конструкцию. Достигаются наивысшие технические качества, но используется метод реже, чем холодный. Это объясняется негативным воздействием на окружающую среду. Еще один недостаток – чтобы полностью обрабатывать неразъемные конструкции большого размера требуется очень массивная ванна, а также много сырья. Но большинство линий электропередач покрыты именно таким старым способом.

Видео: Горячее цинкование металлоконструкций

Гальваническое цинкование металла электролизом – невозможно в домашних условиях

Плюсы – высокая точность, до начала процедуры вы уже точно знаете, какая толщина будет у образуемого слоя. Еще одно достоинство – это привлекательный внешний вид изделия, исключительная гладкость. Нет пузырьков воздуха или прочих посторонних помех.

Сталь и цинк соединяются на уровне молекул, так что адгезия у них полная, можно говорить даже о диффузии материалов. Происходит процедура так. Ванна наполняется электролитом. В раствор, хорошо проводящий ток, помещается конструкция. Подключается электричество. Здесь важно точно выбрать напряжение и длительность сеанса.

Термодиффузионная оцинковка

Сокращенно – ТДЦ. Трудная в исполнении, возможная только в производственных цехах, операция. В замкнутый бокс помещают заготовку. Рядом располагают цинк в сухом состоянии. Нагревают помещение до 2600 градусов. При повышенной температуре происходит изменение агрегатного состояния вещества (из твердого в парообразное), и пары оседают на стенках изделия слоем более 15 мкм, что больше, чем при других способах.

Как покрыть цинком металл газотермическим методом

Основной прием – напыление. То есть смесь, которой нужно обработать поверхность, растворяется в другом газообразном веществе так, что вместе с ним наносится на заготовку. Частицы ударяются на большой скорости и как бы «налипают» на поверхность. При этом, так как это все делается неравномерно и быстро, не появляется гладкий и ровный слой. Он, наоборот, скорее напоминает чешую и состоит из небольших неровностей, ощутимых для прикосновения. По этой причине обязательно нужно сверху покрасить деталь. Это хороший вариант, сохраняющий свои основные защитные свойства, но применяется в основном тогда, когда нет возможности использовать горячую оцинковку или электролиз.

Таблица 1. Сравнение цинка с другими металлами

Таблица 2.

Сравнение цинка с цветными металлами

Заключение и видео

В статье мы рассказали, как покрыть цинком железо в домашних условиях, а также в промышленных цехах, особенности метода и технологии. Если вы не уверены, что соблюдены все меры безопасности, то не стоит делать оцинковку своими руками, так как пары вещества могут негативно повлиять на ваше здоровье.

Видео: Технология цинкования

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Цинкование металла своими руками, оцинковка в домашних условиях

Оцинковка металла в современном автомобиле – это возможность защитить поверхность кузова от коррозии. Цинкование металла своими руками в домашних условиях – вполне осуществимая задача.

Существуют определенные виды металла, которые при контакте с воздушной средой образуют защитную пленку на поверхности. Она оберегает материал от воздействия окружающей среды и предотвращает коррозию. На металле, который применяется для производства авто, пленка слабая, поэтому не способна защитить изделие от разрушений.

Методы обработки в промышленных условиях

Создать дополнительную защиту от коррозии можно несколькими способами, например, покрыть изделия оловом или цинком. Оцинкование материала – довольно простая задача и ее легко можно сделать своими руками. Обработка деталей, например, для машины, защитит поверхность изделий от прямого контакта с воздухом, что предотвращает окисление поверхности. Обработка металла цинком возможна несколькими способами:

• Горячее и холодное цинкование.
• Гальваническое.
• Газо-термическое.
• Термодиффузионное.

При обработке материала одним из этих способов, длительность и температура процесса влияют на толщину формируемого слоя защитной поверхности.

Технология горячего цинкования

Такой способ обработки металла – один из самых эффективных. Цинк долгое время остается на поверхности и надежно защищает от коррозии. Недостаток такой обработки в том, что эта технология вредна для окружающей среды, поскольку материал обрабатывается химическим путем. Цинкование металла горячим способом состоит из нескольких последующих процессов:

• Подготовка. Поверхность деталей необходимо обезжирить, а затем выполнить травление металла.
• Обработка. Деталь для машины после подготовки необходимо промыть и высушить.
• Цинкование. Изделие опускают в бак, где находится расплавленный цинк.

Этот способ обработки, несмотря на его эффективность, обладает существенными недостатками:

• Оцинковка металла требует специального оборудования и емкостей.
• Невозможность обработки изделий больших размеров, например, кузова авто.

Технология холодного цинкования

Оцинковать элементы автомобилей данным способом довольно просто. Обработка поверхности осуществляется при помощи специальной краски, содержащий цинк. Поверхность металла окрашивается краской с цинком обычным методом покраски: кистью, валиком или краскопультом.

Использование порошковой краски, содержащий цинк, и распылителя упрощает цинкование автомобиля. Краскопульт позволяет обработать полностью всю поверхность кузова, в том числе и труднодоступные места. Такой метод чаще всего используется для нанесения защитного покрытия на изделия, которые сложно обработать горячим способом. Кузов авто – именно такой случай. Этот метод также применяется для обработки уже ранее оцинкованного металла.

Технология гальванического цинкования

Гальваническое нанесение цинка подразумевает под собой обработку металла с помощью электрохимического воздействия. Обработка таким методом позволяет добиться на поверхности изделия гладкого и тонкого защитного слоя. Чтобы цинк закрепился на поверхности, например, кузова авто, изделия помещают в специальную емкость, в которой расположена цинковая пластина. После этого в емкость подводится электричество, в результате чего цинк с поверхности пластины переходит на корпус машины, образуя защитный слой.

К недостаткам этого метода относится его дороговизна в сравнении с другими методами нанесения защитного слоя. Кроме этого, такая обработка является грязной и на очистку сточной воды также требуются большие затраты.

Метод газо-термического цинкования

Этот способ нанесения защитного стоя отлично подходит для кузова больших автомобилей, которые невозможно обработать с помощью обычных способов.

Цинк наносится на поверхность кузова авто с помощью сильного газового потока. Применение этого метода требует последующее нанесение краски, поскольку цинк ложится на поверхность неравномерно, не заполняет всю поверхность автомобиля. Но, несмотря на это, такой способ создания защиты обеспечивает надежное покрытие. Оно защищает авто как от воздушного воздействия, так и обеспечивает надежную защиту от коррозии во влажных условиях.

Метод термодиффузионного цинкования

Оцинковка кузова авто данным методом сопряжена с использование высоких температур. При температуре примерно в 2,6 тысячи градусов цинк расщепляется на атомы, которые оседают на деталях машины. Преимущество метода в том, что с помощью него можно добиться толстого защитного слоя.

Процесс нанесения защитного материала на кузов машины осуществляется в специальной закрытой камере. На изделие наносится порошковый цинк, после чего происходит нагрев всей камеры. Это можно осуществить только в промышленных условиях, поэтому выполнить нанесение цинка своими руками дома у вас не получится.

Применение такого метода безопасно для окружающей среды и позволяет провести оцинкование отличного качества. Цинк ложится на поверхность машины толстым слоем, что надежно защитит металлические изделия от коррозии. Недостаток у способа только один – его высокая цена.

Оцинковка в домашних условиях

Гальванический метод

Гальваническое нанесение защитного слоя, например, на детали авто можно осуществить в домашних условиях. Для этого вам понадобится автомобильный аккумулятор или блок питания с характеристиками 2– 6A, а также напряжением от 6 до 12 вольт. Чтобы выполнить гальваническое формирование защитного слоя, вам нужно иметь электролит. Для изготовления электролита своими руками нужно сделать раствор, используя следующие ингредиенты:

• 400 грамм сернокислотного цинка.
• 100 грамм сернокислотного аммония или магния.
• 30 грамм уксуснокислого натрия.
• 2 литра обычной воды.

Приготовив дома такой раствор, можно провести оцинкование металлических деталей машины. Вместо описанного раствора подойдет также и жидкость с аккумулятора вашего автомобиля. В качестве емкости для состава пригодна обычная стеклянная банка. Процесс оцинковки гальваническим методом дома выглядит так:

• Очистка и обезжиривание детали автомобиля.
• Погружение заготовки на несколько секунд в серную кислоту.
• После повторной промывки материал помещается в емкость для последующего цинкования.
• Положительный контакт от аккумулятора или блока питания закрепите на цинковой пластине.
• Отрицательный контакт прикрепить следует на заготовку.
• После этого поместите пластину из цинка и деталь авто в емкость с раствором и оставьте на 30 – 40 минут.

При проведении этой операции дома, следует держать в помещении открытые окна, а также воспользоваться специальной одежной и перчатками. Используя этот набор приспособлений, вы можете провести цинкование своими руками небольших изделия или элементов автомобиля. Метод не требует от вас больших затрат и осуществляется быстро.

Метод холодного цинкования

Провести цинкование деталей машины можно и при помощи метода холодной оцинковки. Для этого метода необходимо приобрести специальную краску с содержанием цинка. Она – двухкомпонентная, поэтому перед процессом оцинковки делателей компоненты краски необходимо смешать вместе. Набор из цинкового порошка и связующего элемента нужно смешать в пропорции 3 к 1 или 1 к 1. После смешивания краски, при положительной температуре воздуха нанесите состав на деталь от машины. Холодный метод очень простой и его легче всего провести дома.

Несмотря на то что оцинковка металла в промышленных условиях – процесс сложный, выполнить цинкование изделий можно и дома при помощи простых методов.

ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА ДОМА [технология, оборудование]

В домашних условиях [цинкование металлов] вполне осуществимо. Прежде всего, оно необходимо для защиты металла от коррозии, которая является наиболее разрушительной «болезнью».

Некоторые виды металлов, контактируя с воздухом, начинают окисляться.

В результате этого процесса на поверхности появляется пленка, способная защищать поверхность от вредных воздействий.

Что касается железа, то здесь также образуется пленка, но она не отличается то же плотностью, поэтому не дает материалу нужной защиты. В итоге воздух со временем проникает все глубже, поражая большую поверхность.

Для сохранения металлических изделий от ржавчины, помимо цинкования, можно выполнить хромирование, покрыть металл медью, оловом или свинцом. Специальные заводы выпускают сегодня много вариантов различного покрытия.

Технология покрытия металла цинком довольно-таки проста, поэтому ее можно выполнить своими руками.

Оцинковка металла может осуществляться различными методами:

• Горячее цинкование.
• Холодная краска.
• Гальваническое.
• Газо-термическое напыление.
• Термодиффузионное.

Независимо от того, какие классы цинкования используются, необходимо правильно выбирать толщину этого покрытия, на которую влияет время и температура технологического процесса.

Горячее цинкование

Горячая оцинковка металлических изделий считается наиболее эффективным и долговечным методом борьбы с коррозией.

Однако, с экологической точки зрения данный метод нельзя называть безвредным и безопасным, поскольку цинк подвергается плавлению, металлическая поверхность обрабатывается химическим путем.

Технология данного метода предполагает наличие двух этапов: подготовительного и непосредственной оцинковки.

Видео:

Подготовка заключается в том, что металлическая поверхность сначала обезжиривается, затем необходимо выполнить травление.

После этого поверхность промывается, осуществляется флюсование и все тщательно просушивается.

Горячее цинкование производится, используя специальное оборудование.

После того как изделие высохнет, осуществляется процесс оцинковки: просушенный материал опускается в специальную емкость, где располагается горячий цинк.

Горячая оцинковка, несмотря на то, что является наиболее эффективным методом защиты железа от ржавчины, имеет свои недостатки.

Во-первых, необходимо иметь специальное оборудование – ванны, сушильную камеру, печь.

Во-вторых, ее размеры часто бывают ограничены, в результате чего становится невозможным обрабатывать материал больших размеров.

Хотя, нужно отметить, что современное промышленное оборудование позволяет делать горячее цинкование ЛЭП, строительных лесов и пр.

Метод холодного цинкования

Холодное цинкование металла становится наиболее популярным методом оцинковки. Технологический процесс подразумевает покрытие железа краской, содержащей порошковый цинк.

Поверхность оцинкованного изделия содержит 89-93% Zn. Технология является более простой в сравнении с предыдущим методом горячей оцинковки.

Металлическая поверхность изделия покрывается распыленным цинком таким же способом, как наносится обычная краска, то есть при помощи валика или кисти.

Видео:

Если использовать распылители, то можно не только экономить время на обработку изделия, но и прокрашивать труднодоступные места.

Холодная краска цинком металлических поверхностей удобна в тех случаях, когда другие методы обработки применить трудно или невозможно, специальное оборудование для этого не используется.

Этот способ обработки металла цинком используется также для ранее оцинкованных изделий. Данная технология может осуществляться при различных температурах.

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.

Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.

Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).

Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.

Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.

Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.

Газо-термическое напыление

Данная технология применяется в тех случаях, когда габариты обрабатываемых конструкций не дают возможность покрасить, используя оборудование в виде ванн, как при выше описанных методах.

Используются такие виды цинка, как проволочный или порошковый.

Видео:

Цинк сначала подвергается плавлению, после чего происходит напыление на обрабатываемую поверхность посредством газового потока.

Поверхность оцинкованного материала приобретает чешуйчатый, пористый вид. Из-за полученной структуры материал необходимо дополнительно покрасить, чтобы заполнить образовавшиеся поры.

Газо-термическое напыление цинка обладает высокой степенью защиты материала даже в таких условиях, как в воде (пресной и морской), а также в различных атмосферных условиях.

Термодиффузионное цинкование

Данная разновидность оцинковки известна еще как шерардизация.

Технологический процесс заключается в следующем: атомы цинка преобразуются в пар при очень высокой температуре (более 2600°), благодаря чему происходит проникновение в железо.

Данная технология применима в тех случаях, когда необходимо создать оцинкованный слой толщиной, превышающей 15 мкм.

Для данного метода используется специальное оборудование.

Процесс протекает при высоких температурах и в замкнутом пространстве муфелей (реторт), объемы которых заполняются обрабатываемым изделием и порошком, содержащим цинк.

Покрасить металл данным методом экологически безопасно, а также такая оцинковка характеризуется хорошей адгезией, покрытие из цинка повторяет контур деталей, защитные способности находятся на высоком уровне. Однако цена такого варианта весьма существенна.

Гальваническая оцинковка в домашних условиях

Гальваническое цинкование материала своими руками требует наличие аккумулятора от автомобиля или зарядного устройства, отвечающее следующим требованиям: 2-6А, 6-12В.

Электролит можно сделать из любой соли, но лучше воспользоваться раствором соли цинка.

Видео:

Чтобы его сделать, потребуется сернокислотный цинк (200г), сернокислотный аммоний или магний (50г), уксуснокислый натрий (15г), вода (1л).

Также для цинкования своими руками можно использовать аккумуляторный электролит (разведенная серная кислота), в который помещают цинк.

В результате реакции цинк остается на поверхности изделия, а кислота преобразовывается в соль.

Если на дне выпадет осадок, то это говорит о высокой концентрации кислотного раствора. В этом случае раствор разбавляется небольшим количеством воды.

В качестве емкости используется стеклянная банка, если обрабатываемая деталь небольших размеров, либо винипласт или любая другая стеклянная емкость.

Емкость необходимо подобрать так, чтобы на ней можно было закрепить электрод с деталью.

Сам процесс покрытия металла цинком своими руками необходимо начинать с очистки и обезжиривания детали.

После этого ее помещают в раствор серной кислоты на несколько секунд (до 10 сек), таким образом металлическая деталь активируется.

Затем ее необходимо промыть обычной водой. Далее осуществляется анодирование материала.

Электрод делают из небольшого кусочка цинка, в котором просверливают отверстие и продевают медную проволоку.

Видео:

При этом, сделанный своими руками электрод, должен быть сопоставимым по площади, как и обрабатываемый материал, форму брать лучше плоскую для удобства размещения в емкости.

Подручное оборудование присоединяют минусом к материалу, а плюсом – к цинку. Процесс будет протекать в течение 40 минут, в результате которого цинк растворится и осядет на поверхности изделия.

Следует отметить, что оцинковка своими руками должна осуществляться в проветриваемом помещении, а также в перчатках и специальной одежде. Цена домашнего метода остается невысокой.

Холодное цинкование дома

В домашних условиях можно выполнить холодное цинкование металла, для которого используется краска. Следует отметить, что это не просто краска с добавлением цинка, а скорее цинк в таком виде.

Для создания оцинкованного изделия используют специальные материалы (продаются в магазинах) с двумя составляющими: порошок цинка и связующий компонент в жидком виде.

Краска в виде двух веществ находится в отдельных емкостях. Они смешиваются согласно инструкциям, имеющимся на упаковках.

Видео:

Пропорции, в которых они смешиваются между собой, могут быть 1:1, либо 3:1 (цинк и связующий компонент соответственно).

Краска наносится при положительной температуре (5-40 градусов) в проветриваемом помещении.

Хорошим средством, которым можно покрасить металлическое изделие, считается краска «Гальванол». Он прост в применении даже в домашних условиях, может наносится на ржавчину, быстро сохнет, а цена остается доступной для простых обывателей.

Методы домашнего цинкования отличаются своей простотой, доступностью и эффективностью внешнего вида оцинкованного материала.

Также следует отметить, что специальное оборудование для данного процесса в домашних условиях использовать не надо.

Что дает металлам цинковое покрытие? Как цинк защищает от коррозии?

Цинкование – самый эффективный метод защиты

Цинкование – это покрытие различных металлических поверхностей слоем цинка с целью защиты от коррозии. То, что именно цинкование является наиболее эффективным методом в борьбе с ржавчиной выяснили давно, более 200 лет назад. При проведении исследований различных методов именно цинкование показывало самые долгосрочные результаты – более 50 лет металлы, покрытые слоем цинка, не ржавеют.

С тех пор специалисты в области антикоррозии применяют цинкование различными способами. Изначально это было горячее цинкование, затем гальваническое, диффузионное, газодинамическое. Но в 80-х годах XX века произошел определенный прорыв в этой области, появился новый метод – холодное цинкование.

Холодное цинкование – наиболее удобный, экономичный и долговечный способ нанесения цинкового покрытия. Он заключается в покрытии подготовленной поверхности металла составом с очень высоким (96-98%) содержанием цинка, а так же различных добавок. Наносить состав для холодного цинкования можно с помощью обычной кисти или валика прямо на месте эксплуатации конструкции, то есть ее не нужно никуда отвозить. Результатом такой защиты является отсутствие коррозии на протяжении 25-50 лет, причем металлы под защитой холодного цинкования коррозируют в 3 раза медленнее, чем защищенные другими способами, несмотря на тот же цинк в составе (по проведенным исследованиям Фулмеровского центра). В чем же секрет?

 

Как работает покрытие цинком?

Железо при взаимодействии с влагой и кислородом окисляется. При этом на поверхности образуется непрочная, рыхлая пленка, которая постепенно превращается в ржавчину. Такая ненадежная защита продолжает пропускать влагу и кислород вглубь железа и разрушать его. Но цинк, олово и алюминий при взаимодействии с влагой и кислородом образуют прочную пленку, не пропускающую разрушения дальше. Именно поэтому с помощью тонкого слоя этих металлов защищают другие металлы, более подверженные коррозии. 

Цинк выделяется среди этой группы прочных металлов тем, что обеспечивает дальнейшую защиту от влаги и кислорода даже при повреждении покрытия, в то время как защита олова или алюминия при нарушении целостности слоя слабеет или даже начинает способствовать коррозии.

Цинк защищает металлы сразу двумя способами — барьерным (пассивным) и катодным (также называемым активным, протекторным или электрохимическим). 

Катодная защита подразумевает, что цинк при нанесении на железо образует с ним гальваническую пару, в которой железо — менее активный металл, а цинк — более активный. При контакте с влагой и кислородом цинк-анод вступает в реакцию первым, жертвует свои электроны на борьбу с коррозией, а железо — катод принимает электроны, защищается и остается практически не тронутым ржавчиной. Защитный процесс продолжается до полного истощения слоя цинка.Одного слоя в 40-60 мкм хватает на 10-25 лет.   

Сразу 2 способа защиты, которые сменяют друг друга, очень пригождаются металлам с первого дня эксплуатации. Дело в том, что любое покрытие составом не герметично на 100%, а имеет дефекты и поры. Цинковое покрытие также может пропускать некоторое количество кислорода на начальном этапе использования. Именно тогда оно защищает металлы от ржавчины протекторным или электрохимическим способом. В процессе эксплуатации происходит уплотнение структуры покрытия, полное растворение цинковых соединений и вступает в силу барьерная защита, как при горячем цинковании. Если целостность покрытия будет нарушена (царапины, механические повреждения, разъедание химикатами), то за работу снова возьмется катодная защита. 

 

Не просто цинк – или почему холодное цинкование защищает дольше?

На практике, цинковое покрытие – самое надежное и долговечное. Однако, одно цинковое покрытие, другому рознь. Вы можете приобрести краску с цинком, правильно ее нанести, но защита не прослужит десятки лет. Потому что цинк, добавленный в краску, не будет работать таким способом. Такую длительную защиту (25-50 лет) дают только составы для холодного цинкования. Почему же холодное цинкование долговечнее других цинковых способов обработки?

Холодное цинкование обеспечивает те же защитные характеристики, как и другие методы, например, горячее цинкование. Но, в отличие от них гораздо проще наносится на месте эксплуатации конструкций, меньше стоит и дольше служит.

В составах для холодного цинкования содержится 96 и более % цинка, чистотой 99,995%. То есть почти на 100% без примесей! А чем выше концентрация цинка и его чистота – тем дольше прослужит покрытие. Именно это позволяет «холодному» покрытию коррозировать максимально медленно, по сравнению с другими методами оцинковки. Частицы цинка в составе защищены смолами – это еще повышает защитные характеристики покрытия. Кроме того, минимальный размер частиц (от 12-15 мкм, до 3-5 мкм в разных составах) и их овальная форма образуют прочное электрохимическое соединение с металлом. Благодаря этому, даже царапины и повреждения на поверхности покрытия не приводят к его отслаиванию, сохраняя отличную адгезию. Так могут только активные покрытия с катодной защитой. А просто покрытия, в которых добавлен цинк – так не могут.  

Даже такой проверенный метод цинкования, как горячий, немного уступает холодному цинкованию. Потому что при горячем цинковании используются составы с содержанием цинка 80-85% с чистотой до 98%. Смолы, защищающие цинк, там отсутствуют, так как не выдерживают нагрева до 400°С и все равно потеряют защитные свойства. К тому же, не каждую конструкцию можно разобрать, перевезти и поместить в горячую ванну с цинком.

 

Сколько прослужит цинковая защита, нанесенная холодным способом?

Сроки действия покрытий, нанесенных методом холодного цинкования, отличаются в зависимости от условий эксплуатации  и толщины слоя, а так же от степени очистки поверхности металла. Загрязненная атмосфера, влияние различных химикатов, бензина, солей, щелочей и нефтепродуктов могут незначительно, но ускорить истощение покрытия. Срок действия покрытия, эксплуатируемого на открытом воздухе, всегда меньше, чем более бережное использование внутри помещений.

Сроки, гарантированные производителем для состава холодного цинкования Барьер-цинк:

Зависимость толщины слоя и срока службы покрытия Барьер-цинком:

• 40 мкм: 7-10 лет;
• 60 мкм: 10-20 лет;
• 80 мкм: 14-25 лет;
• 100 мкм: 18-25 лет;
• 120 мкм: более 20 лет.

Стоит отметить, что это сроки, которые гарантирует производитель. Реальные сроки службы покрытия в 1,5-2,5 раза превышают гарантийные. К тому же срок службы такого покрытия всегда можно продлить, в любой момент, добавив еще слой и сделав его толще.

На нашем сайте представлены и другие цинкосодержащие грунтовки, обеспечивающие надежную и долговечную защиту металла от коррозии. Например, Барьер-Грунт — однокомпонентный антикоррозийный грунт с цинком для защиты металла в различных средах (почве, воде, атмосфере).

 

Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

в Санкт-Петербурге: +7 (812) 603-41-53, +7 (921) 927-58-47 

в других городах: 8 (800) 707-53-17

e-mail: [email protected]

Способы цинкования металла

Железо и сталь — это материал из которого изготовлен скелет современной технологической цивилизации. Но — увы! — и у стальной основы нашей цивилизации есть свое уязвимое место. Оно называется коррозия, от которой железо и сталь не имеют той естественной защиты, какой является оксидная пленка для многих цветных металлов — олова, цинка или алюминия.

Сталь нуждается в защите от коррозии — и лучшей защитой для нее будет цинкование. (или оцинковка). Оцинкованный лист прослужит гораздо дольше обычного стального.

Почему именно цинк?

Прежде всего потому, что цинк достаточно распространен и недорог, сам по себе коррозии практически не поддается, плавится при не очень высокой температуре (около 420 градусов, что гораздо ниже температуры плавления железа), обладает приемлемой прочностью. И при этом — что важно! — имеет стационарный электрический потенциал -0,76 В., то есть гораздо более отрицательный, чем у железа.

Благодаря этому своему свойству, цинк, даже при нарушении целостности покрытия и под воздействием электролитов, будет в возникающих электрохимических реакциях играть роль анода. То есть станет медленно растворяться, защищая этим от электрохимической коррозии стальную основу конструкции. В общем — даешь цинковые покрытия! Вот только какими способами их наносить? Это достаточно интересный вопрос, поскольку способов таких несколько — и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их…

Горячее цинкование

Это самый, на первый взгляд, простой и надежный метод создания цинковой пленки на изделиях их чугуна и стали: эти предметы просто погружают в расплав цинка, а потом вынимают уже покрытыми слоем цинка толщиной от 40 до 80 микрон — то есть достаточно плотным и износостойким.

Однако не все так просто: для того, чтобы цинковая пленка надежно «зацепилась» на поверхности черного металла, эта поверхность должна быть тщательно очищена и офлюсована (то есть покрыта составом, который должен предотвратить ее окисление до соприкосновения с расплавом цинка, и обеспечить надежную адгезию цинковой пленки).

При этом нужно иметь в виду, что расплавленный цинк застывает довольно быстро и может поэтому образовывать наплывы до 1 мм. толщиной, что нежелательно в тех случаях, когда на поверхность оцинкованных изделий есть резьба. Кроме того, сама технология накладывает ограничения на размеры изделий, которые мы хотим оцинковать таким способом — они не могут быть больше, чем ванны с расплавом цинка (а они не могут очень большими по определению).

Холодный метод цинкования

В отличии от горячего цинкования, его холодный вариант никак не связан с размерами цинкуемых деталей и поверхностей, поскольку он состоит в нанесении на них электролитических растворов цинка в различных летучих жидкостях. Такие растворы (гальванол, цинотан, цинотерн, цинкнол) наносятся на стальную поверхность из пульверизатора: растворитель высыхает, а цинковое покрытие остается — причем «садится» оно на поверхность стали очень надежно, с высокой адгезией. При этом покрываемую поверхность не нужно флюсовать, ее достаточно просто очистить от ржавчины и грязи.

Холодный метод цинкования хорош своей простотой

и применимостью для работ на открытом воздухе. Но внешний вид покрытой таким способом стали будет просто матово-серым без металлического блеска.

Поэтому холодное цинкование лучше всего использовать как «покрытие под покраску».

Гальванический метод цинкования

Зато гальванический метод цинкования придает оцинкованой поверхности чрезвычайно привлекательный вид.

Он состоит в том, что через ванну с электролитом течет ток, причем анодом служат цинковые пластины, а катодом — изделия из стали. Под действием тока цинк растворяется в электролите, и его ионы оседают на железе. В результате получается тонкая (от 4 до 20 микрон) пленка, которая не только защищает сталь от коррозии, но и придает поверхности эстетичный внешний вид. Поверхность, покрытая гальваническим цинком может приобрести (в зависимости от своей толщины) сине-голубой, светло-серый или матово-белый металлический блеск. Главными достоинствами такого покрытия будет равномерность его толщины по всей покрываемой поверхности.

Но за этими плюсами идут и свои минусы: тонкое и красивое гальваническое покрытие будет не стойким к истиранию, а увеличение его толщины будет чревато тем, что сталь в процессе гальваники может приобрести заодно и т.н. «водородную хрупкость». Тем не менее, гальваническое цинкование. в силу своей малой себестоимости очень часто используется для антикоррозионной защиты разных видов крепежа, металлических изделий и декоративных элементов.

Термодиффузное цинкование

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

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.

Газо-термическая оцинковка

В последнее время все более широко начинает использоваться еще один вариант нанесения цинкового покрытия — газо-термический. В этом случае цинк в виде тонкой проволоки или порошка подается к соплу специальной горелки, расплавляется в потоке раскаленного газа и мельчайшими каплями оседает на поверхность стального или чугунного изделия.

В принципе, такой метод можно было бы считать разновидностью горячего цинкования, если бы только капли расплавленного цинка, ударяясь о поверхность металла не деформировались, создавая «чешуйчатое» пористое покрытие.

Такое покрытие требует дополнительного слоя краски для заполнения микропор в слое цинка.

Это, конечно, недостаток, но зато такие комбинированные покрытия отличаются отличной адгезией и обладают устойчивостью в самых неблагоприятных условиях эксплуатации (в морской  воде, частых атмосферные осадках, кислой среде и т.д.), где они могут сохраняться до 30 лет.

Видео по теме:

Цинкование металла своими руками – подходящие способы

Автор perminoviv На чтение 4 мин. Опубликовано 04.05.2017

Большинство металлов страдает от коррозии. Способов их защиты от действия ржавчины – довольно много: механические, электрохимические и химические. Наиболее актуальной технологией является цинкование. Сам цинк – это стабильный и прочный металл, максимально стойкий к коррозии, благодаря пленке, которую он образует на поверхности при взаимодействии с кислородом.

Технология нанесения защитного цинкового покрытия довольно проста, поэтому цинкование металла своими руками вполне реальное решение при желании сэкономить и умении что-то делать самостоятельно.

Главными плюсами цинкования являются приемлемая цена и эффективность результата. Процедуру можно выполнять несколькими способами. Сегодня известны следующие виды цинкования металла:

• Термодиффузионная методика. Этот способ нанесения покрытия выполняется на специальном оборудовании с использованием насыщенной смеси. Защитный слой образуется на поверхности металла посредством диффузии железа и цинка при высокой температуре. Метод позволяет формировать покрытия до 50 мкм и больше. Цинковый слой надежен, не слоиться не растрескивается, стоек к механическим ударам.
• Холодный способ нанесения. Эта технология максимально проста и доступна, потому что мало чем отличается от обычной покраски. На поверхности кистью, валиком или тампоном наносится грунт, 90% которого – это цинк.
• Гальванический способ. Этот способ является лучшим относительно эстетичности покрытия. Толщина слоя может быть до 40 мкм. Методика классифицируется, как электрохимическая. Процесс осуществляется переходом частиц цинка с зарядами на поверхность изделия.
• Оцинковка по горячей методике. Этот способ максимально востребован, поскольку покрытие получается стойким. Но горячая оцинковка – затратный и вредный метод. Процедура заключается в погружении изделия в резервуар с горячим цинком, температура которого может достигать 4,5 тысячи градусов С. Подготовка деталей осуществляется с помощью химических процессов.
• Газотермическое нанесение цинка. Оцинковка изделия осуществляется напылением. Преимущественно используется для крупных партий изделий или плоскостей со значительной площадью. В процессе распыляется проволока или цинк-порошок в расплавленном виде. В результате формируется пористое покрытие, которое дополнительно обрабатывают ЛКМ.

Выбор варианта оцинковки металла в домашних условиях напрямую зависит от того, какие параметры защиты необходимы. Первый из них – толщина, от этого зависит продолжительность процедуры и температурный режим. Цинкование можно выполнять одним из методов, или комплексно.  

Суть метода

Каким бы способом ни наносилась защита, суть его в том, что на металлическую поверхность, нестойкую к воздействию агрессивных факторов, наносится слой, способный предотвратить пагубные воздействия. Оцинковка своими руками или на производственной площадке – это формирование на изделии цинкового сплошного покрытия, которое, взаимодействуя с кислородом, образует прочную пленку. Именно она и защищает материалы от коррозии.

Область применения

Термодиффузионный, горячий, гальванический и газотермические методы нанесения цинка на поверхность металлических изделий преимущественно используются в промышленной сфере. Оцинковку деталей в домашних условиях проще всего выполнять холодным способом. Доступен и гальванический Термодиффузионный метод применим для мелких изделий и крепежных деталей. Горячая и газо-термическая технология оправдывает себя при формировании защитного покрытия на изделиях в больших промышленных масштабах.

Преимущества и недостатки

Теоретически покрытие цинком в домашних условиях металлических деталей возможно любым способом, но вопрос в другом — насколько целесообразен тот или иной метод при самостоятельном выполнении работ. Но цинковые покрытия максимально популярны, поскольку имеют следующие преимущества:

• они формируют надежную защиту металла от пагубного воздействия коррозии;
• внешний вид изделий эстетичен, поэтому многие дизайнерские элементы конструкций покрывают цинком: мебельная фурнитура, интерьерные детали автомобилей и другое;
• цинковое покрытие экологичное, безвредно для здоровья человека и показывает лучшие защитные параметры в сравнении с другими материалами.

Есть и недостатки. Они зависят от метода нанесения. Горячее и холодное нанесения имеют небольшую надежность, может отслаиваться и трескаться.

Способы, подходящие для самостоятельного цинкования

Если перед вами стоит вопрос, как самому оцинковать металл, решений может быть только два: либо по гальванической технологии, либо холодным способом:

• Гальваническое нанесение выполняется с помощью зарядного устройства или обычного автомобильного аккумулятора. Главное, чтобы их параметры соответствовали таким значениям: от 6 до 12 В, от 2 до 6 А. Электролитом может послужить раствор соли цинка, аккумуляторный электролит или детская соска. Емкость может быть стеклянной или из винипласта. Деталь очищается и обезжиривается, а затем погружается в раствор. Электрод должен быть сопоставим с площадью покрытия. Процедура длится в среднем 40 минут.
• Холодное нанесение осуществляется кистью, тампоном или валиком. Материалы для покраски продаются в магазинах. Они представляют собой цинковый порошок и связующее вещество. Их размешивают в указанных в инструкции пропорциях, и наносят на поверхность.

Главное, что должен понимать мастер, решивший выполнить оцинковку самостоятельно, что в домашних условиях невозможно создать надежное и долговременное покрытие, поэтому следует контролировать отреставрированный участок. И при необходимости выполнять процедуру снова.

Гальваническое покрытие в домашних условиях.

Довольно часто, многие мастера, хотят защитить какую то деталь автомобиля или мотоцикла от коррозии. Можно конечно это сделать с помощью грунтовки и краски. Ну а что делать мастеру, если например разболталось (выработалось) посадочное место под подшипник в картере двигателя или коробки передач и его проворачивает. Как восстановить изношенную поверхность и нарастить её размер (диаметр)? Краска здесь не поможет.

Всё вроде бы довольно просто. Нужно нарастить поверхность детали гальваническим способом, то есть наложением тонкого слоя какого то металла, и если накладывать несколько тонких слоёв, то можно восстановить довольно глубокую выработку поверхности основного металла. Для покрытия металлической поверхности хромом или никелем, требуется сложное заводское оборудование, а так же куча вытяжных и вентиляционных систем, так как наложение этих блестящих металлов очень вредное для здоровья.

Предлагаю способ намного проще, который можно осуществить даже дома на кухне, и к тому же он безвредный. Не смотря на то, что этот способ не такой блестящий как никель или хром, зато он позволяет осуществить две важные функции. Это защита от коррозии стальной детали и восстановление её размера (если она изношена). Этим способом может воспользоваться каждый, даже двоечник по химии.

Для осуществления этого способа покрытия, необходимо купить в автомагазине немного обыкновенного электролита для аккумуляторов. Затем потребуется собрать немного металла, которым будет наноситься гальваническое покрытие. Этот металл  стоек к коррозии и очень распространён — это цинк. Где его взять? Да везде. Вспомните сколько вы видели отработавших и валяющихся где попало батареек у себя и у друзей. Пособирайте их, и причём чем старее год выпуска батарейки, тем лучше у них цинк и проще его изъять. С помощью острого ножа, надрежьте корпус батарейки, и осторожно снимите цинк, как кожуру у мандарина, а затем промойте обрезки водой.

Теперь можно начинать сам химический процесс. Налейте в стеклянную или фарфоровую банку грамм 100- 150 электролита, а затем начинайте потихоньку (чтобы реакция проходила не слишком бурно) засыпать в него обрезки цинка. Вы увидите, что тут же начнётся химическая реакция, и в результате этого, образуется раствор сульфата цинка, который вам понадобится, а так же гремучий газ, состоящий из водорода и кислорода. Такой же газ выделяется и при зарядке аккумулятора и он очень взрывоопасен, поэтому проводите работы подальше от открытых источников огня и гоните курильщиков подальше. Если кому то лень возиться с электролитом, то можно поискать готовый сульфат цинка в магазинах химреактивов.

При добавлении кусочков цинка в электролит, он будет растворяться, и добавлять цинк нужно будет до тех пор, пока он не перестанет реагировать с кислотой (перестанет растворяться), то есть кислота расходуется на реакцию полностью и полностью «насытится» цинком. Так же, следует подготовить к покрытию металлические детали, которые вы собираетесь покрыть цинком. Очистите их от грязи и ржавчины, а если деталь декоративная, то желательно отполировать её до блеска, ведь любое гальваническое покрытие, в точности повторяет рельеф поверхности покрываемого металла. И если на поверхности есть царапины, то после покрытия, не важно чем, хоть хромом или никелем, все эти царапины будут видны на поверхности ещё лучше.

Кстати удалить всё ржавчину с поверхности металла можно не механическим, а химическим способом. Для этого следует опустить ржавую деталь в аккумуляторный электролит, соляную кислоту, можно даже в обыкновенный уксус. Но не в коем случае не в преобразователь ржавчины, как могут посоветовать местные знатоки, так как к образовавшейся от преобразователя плёнке фосфатов, цинк, да и хром тоже, никогда не пристанут. Преобразователем ржавчины следует пользоваться только тогда, когда вы хотите просто загрунтовать и покрасить деталь.

Продолжим работу. Подготовленный раствор сульфата цинка налейте в стеклянный или фарфоровый сосуд, размер которого зависит от размера детали, которую вы собираетесь покрыть цинком. Но если со стеклом или фарфором у вас проблемы, то можно использовать подходящее корытце, вырезанное из капроновой канистры.

Источник электропитания лучше всего использовать с регулировкой тока (переменным резистором) и амперметром, глядя на который удобно регулировать силу тока (Амперы). Большинство зарядных устройств имеют и амперметр и регулировку тока, поэтому можно использовать зарядное устройство и даже для зарядки аккумуляторов мотоцикла, так как ток для работы потребуется небольшой.

Сам принцип гальваники простой. Металл анода (кусочек цинка) под действием потока электронов переносится на катод (деталь). Анод переносится на деталь и утрачивается (растворяется), и его необходимо периодически менять, подвешивая на проволоке новый кусочек цинка. Подвешивая его, следите что бы в раствор электролита был погружён только кусочек цинка, но не проволока, к которой он прикручен. Иначе электролит загрязнится медью от проволоки, и в итоге коррозионная стойкость вашей детали намного ухудшится.

Ну а что же делать, если требуется покрыть цинком довольно большую поверхность, а подходящей ванны для этого нет? Существует довольно простой способ. Подготовьте анод так: обмотайте кусочек цинка ватой или марлей, смоченной в растворе сульфата цинка (см. фото ниже, а в качестве насыщенного раствора сульфата цинка используйте паяльную кислоту, которую можно купить на радиорынке) и подключите его к плюсу вашего источника постоянного тока (зарядного устройства), а минус к покрываемой детали. А если участок покрываемой детали невелик, то можно воспользоваться даже аккумулятором.

А как проверить необходимую величину силы тока? При нормальной величине тока, должно получится цинковое покрытие серого цвета. Если получается рыхлое покрытие чёрного цвета, то следует сразу уменьшить регулятором силу тока. Ну а если получается светло-серая поверхность детали, то следует немного увеличить силу тока. По опыту скажу, что обычно хватает силы тока всего в 0,5 — 1 Ампер.

В качестве индикатора тока и простейшего стабилизатора напряжения можно использовать обыкновенную лампочку на 12 вольт, которая при натирании детали не должна светиться слишком ярко. Лампочка подсоединяется в разрыв плюсового провода (наглядно это показано в видеоролике под статьёй). Если лампа светит слишком ярко, то следует немного ослабить силу тока.

После нанесения гальванического покрытия, готовую деталь хорошенько промойте водой. Ну а если вы использовали раствор сульфата цинка не от электролита, а от серной кислоты, то советую готовую деталь сначала ополоснуть раствором питьевой соды, чтобы нейтрализовать серную кислоту, а затем уже промыть деталь в воде.

Ну а как же восстановить размеры посадочного отверстия деталей? Ведь часто из-за этого многие выбрасывают картер, а картер или блок мотора — это номерная деталь, и восстановление её крайне важно. И если в блоке провернуло подшипник и посадочное отверстие потеряло размер (диаметр), то восстановить место подшипника в чугунном блоке, не составит труда описанным выше способом с помощью цинка, обёрнутого марлей.

Но корпуса коробок передач, всегда изготавливали из алюминиевого сплава, и блоки моторов новых автомобилей начали лить тоже из алюминия (гильзы цилиндров покрыты никасилем),который не так то просто чем либо покрыть. Существуют способы, но они дорогие и сложные, применимые только в заводских условиях. Но на то и существует этот сайт, чтобы любому мастеру можно было обойтись без сложного заводского оборудования. Выход есть всегда, и я всегда говорил, что металл не хуже пластилина и лепить из него можно всё что угодно.

С восстановлением посадочных отверстий под подшипники в стальных или чугунных корпусах (картерах) проблем не возникает, так как цинк на сталь или чугун накладывается хорошо. И подробно о восстановлении посадочного отверстия в передней бабке своего токарного станка ТВ- 4, я подробно показал в видеоролике чуть ниже.

Ну а отверстие в алюминиевом картере покрыть не удастся, так как цинк на алюминий не ляжет, и ведь у нас же нет в арсенале супер дорогого напылителя металлов, или как я уже говорил, сложного гальванического оборудования, для покрытия алюминия. Оно нам и не нужно. Зато можно легко покрыть слоем, или слоями цинка наружную обойму подшипника. И если вы купите подшипник не какого то левака, а авторитетной фирмы (о правильном выборе подшипников читаем здесь), то он переживёт несколько кап-ремонтов мотора.

Чтобы раствор сульфата цинка не попал внутрь подшипника к шарикам или сепаратору, нужно закрыть подшипник с двух сторон резиновыми прокладками, и наложенными на них текстолитовыми пластинами (толщина 3 — 5 мм), и затем стянуть этот «бутерброд» болтом с гайкой, а потом подвести к наружной обойме подшипника минус источника постоянного тока.

Пластины должны быть именно из диэлектрика (текстолита, пластика и т.п.), а не из металла, иначе цинк будет расходоваться и на покрытие металлических пластин, и вам не хватит металла цинка. Так же советую купить подшипник закрытого типа, так больше гарантии, что кислота не попадёт внутрь к шарикам.

А затем покрыв подшипник цинком, перед установкой его в блок мотора, при желании всегда можно удалить острым ножом закрывающие подшипник герметичные шайбы, и подшипник в итоге станет открытого типа (это нужно, чтобы он смазывался маслом изнутри блока двигателя).

А можно не погружать подшипник в ванну, а покрыть его наружную обойму вторым более простым способом, с помощью натирания кусочком цинка, обёрнутого марлей и подключенного к плюсу источника постоянного тока.

Хочу так же заметить, что для восстановления размера детали (например обоймы подшипника), можно использовать медное покрытие. Как антикоррозийное покрытие медь использовать нельзя, а вот для восстановления размера — легко. К тому же сейчас в кастомайзинге мотоциклов, пошло модное направление, называемое олдскул (старая школа).

Так вот, для покрытия всевозможных трубок масло или бензо-проводов, различных мелких деталей, не только можно, а ещё и нужно использовать медное покрытие. После полировки таких деталей, ваш мотоцикл будет выглядеть не просто круто, а супер круто!!!

Ладно, я немного отвлёкся, кастомайзинг для меня больная тема, оно и понятно — творческих границ не существует. Вернёмся к банальному восстановлению размера деталей. Одно из достоинств медного покрытия, это то, что вам не потребуется возиться с кислотой. Так как медный купорос, а кто помнит из курса школьной химии, он же сульфат меди, из которого приготавливается раствор, очень легко найти и купить в хозяйственном магазине.

Ну и второе ощутимое достоинство при покрытии медью, это то, что вам не нужно будет разыскивать бэушные батарейки для анода. Ведь можно использовать медную пластинку, или просто пучок медных проводов, свёрнутых в кабель. В воде (лучше дистиллированной) нужно будет растворить максимальное количество порошка медного купороса. Силу тока подбирайте так же как я описал выше, при нанесении цинкового покрытия.

Как вы поняли, ничего сложного в такой науке как химия и нанесении гальванического покрытия в домашних условиях нет. И теперь для вас не существует проблема восстановления изношенной детали, и вы сможете восстановить любой картер, или просто защитить многие детали от коррозии. А мотоциклисты смогут довольно ярко освежить внешний вид своего мотоцикла. Ведь я согласен, что хром есть хром, но пора вносить разнообразие в дизайн.

Кстати, кто хочет восстановить цинковое покрытие оцинкованного кузова своего автомобиля, то читаем об этом вот эту статью, удачи всем и творческих успехов!

Покрытие железа цинком и другими металлами

Реклама

Господа Грессел и Редвуд из Лондона недавно запатентовали следующие методы покрытия железа цинком и другими металлами. Покрытие утюга цинком. — Цинк плавят в открытом сосуде, и на его поверхность помещают слой хлорида цинка или смеси равных частей хлорида цинка и хлорида калия в пропорции восемь первых и два вторых. «Когда соль находится в состоянии плавления, покрываемый металл помещают в ванну и оставляют там до тех пор, пока не будет получено покрытие достаточной толщины; затем его извлекают, и любые части его поверхности, полностью покрытые им-1, опрыскивают нашатырным спиртом, а лист железа снова погружают в ванну.ПОКРЫТИЕ ГУБКИ СЕРЕБРОМ. — Металл должен быть сначала амальгамирован с ртутью с помощью следующего процесса; 12 частей ртути, 1 цинка, 2 части сульфата железа, 2 соляной кислоты и 12 частей воды смешивают вместе и нагревают в открытом сосуде примерно до 200 Fah. ; затем утюг погружается в воду, и ртуть растирается по его поверхности до тех пор, пока не произойдет амальгамирование. Серебро или сплав следует расплавить в тигле и поместить в него амальгамированное железо, когда будет нанесено покрытие из серебра или сплава.ПОКРЫТИЕ ЖЕЛЕЗА МЕДЬ ИЛИ ЛАТУНЬ. Медь или другое покрытие следует расплавить в подходящем сосуде, а на его поверхность поместить слой боросиликата свинца; затем железо нужно погрузить в расплавленный металл и удерживать там до тех пор, пока на него не будет нанесено покрытие. Аналогичным образом можно обрабатывать железо, покрытое оловом или свинцом. Другой метод покрытия железа медью состоит в том, чтобы поместить в тигель некоторое количество хлорида меди, на которое кладут железо, на которое нужно нанести покрытие, а поверх него — некоторое количество древесного угля.Затем тигель нагревается до красного тепла, хлорид меди расплавляется, и на железо наносится медное покрытие. Или для той же цели можно использовать пары хлорида меди. Полученное таким образом покрытие из меди можно превратить в покрытие из латуни, подвергнув металлический лист воздействию паров цинка в закрытом сосуде.

Эта статья была первоначально опубликована под названием «Покрытие железа цинком и другими металлами» в Scientific American 8, 39, 306 (июнь 1853 г.)

doi: 10.1038 / scientificamerican06111853-306e

Прочитать дальше

В магазине

Scientific American

Информационный бюллетень

Станьте умнее. Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Поддержите научную журналистику

Откройте для себя науку, меняющую мир. Изучите наш цифровой архив 1845 года, в который входят статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь сейчас!

Процесс цинкования — компания Sharretts Plating

ОБНОВЛЕНИЕ

(16.04.2021): SPC больше не занимается новым бизнесом по цинкованию.Пожалуйста, обратитесь к нашей странице покрытий, чтобы узнать о других покрытиях, которые мы предлагаем.

Ржавчина — величайший враг практически любого металла, и ее коррозионное воздействие может быть разрушительным. По данным НАСА, потери, связанные с коррозией, для промышленности США составляют примерно 276 миллиардов долларов в год, а мировая цифра приближается к 1 триллиону долларов. Отрасли промышленности, наиболее сильно подверженные коррозии, включают производство и производство, транспорт, правительство, коммунальные услуги и инфраструктуру.

Процесс, известный как цинкование, часто используется для защиты металлов, таких как железо и сталь, от непрекращающихся сил коррозии. Цинкование включает электроосаждение тонкого покрытия из металлического цинка на поверхность другого металлического объекта, известного как подложка. Цинковое покрытие создает физический барьер, предотвращающий попадание ржавчины на нижележащую металлическую поверхность. Цинк выбран из-за его врожденной способности бороться с коррозией. На самом деле, цинк часто называют антикоррозийной рабочей лошадкой

.

В то время как использование соединений цинка началось более 2500 лет назад, производство металлического цинка впервые произошло в Индии примерно в 15-^{-х годах} -го века.Сегодня почти треть всего цинка используется для гальванизации, которая представляет собой покрытие металлической поверхности для защиты от ржавчины. Цинкование — наиболее часто используемый метод гальванизации.

Покрытие цинком: экологически чистая альтернатива

Гальваника цинком — сравнительно недавний процесс, и он не получил широкого распространения примерно до 1980 года. До этого времени кадмий был предпочтительным металлом для гальваники там, где требовалась максимальная защита от коррозии.Однако кадмий является высокотоксичным веществом, которое может иметь кумулятивный эффект отравления в течение длительного периода времени.

Хотя цинк не может сравниться с кадмием по своим антикоррозийным свойствам, он рассматривается как более экологически безопасная альтернатива. В наши дни использование кадмирования обычно ограничивается приложениями, где покрытие цинком не обеспечивает достаточной защиты от коррозии или требуются дополнительные уровни защиты. Однако использование кадмия в гальванических операциях должно соответствовать действующим экологическим нормам.

Пошаговый процесс цинкования

Цинкование — это относительно сложный процесс, требующий высокого уровня знаний. Также требуется специальное оборудование и механизмы, включая выпрямитель, станцию ​​для нанесения покрытия, дополнительный резервуар для надлежащего растворения цинкового анода и резервуар. Вот обзор того, как работает типичный процесс цинкования:

• Подготовка и очистка поверхности — Важно тщательно очистить поверхность основы перед нанесением покрытия.Любой мусор или загрязнения, оставшиеся на поверхности, будут препятствовать надлежащему прилипанию цинкового покрытия. Раствор щелочного моющего средства обычно используется для очистки поверхности, после которой следует обработка кислотой для удаления поверхностной ржавчины. Эта последняя процедура называется травлением.
• Приготовление раствора для гальваники — Для цинкования необходимо погружение основы в раствор электролита специальной формулы, называемый гальванической ванной.Ванна состоит из раствора ионов металлического цинка и различных химикатов, облегчающих процесс нанесения покрытия. Они также помогают добиться желаемых химических и физических свойств готового продукта. К конкретным типам растворов цинкового электролита относятся:
• Кислый цинк — Это широко используемая технология нанесения покрытия, известная своей высокой эффективностью, быстрым нанесением и превосходной укрывистостью. Однако кислотный цинк также обеспечивает плохую метательную способность и плохое распределение толщины.
• Щелочной цинк — Он обеспечивает меньшую эффективность нанесения покрытия, чем кислотный цинк, и более низкую скорость электроосаждения, но обеспечивает лучшее распределение толщины и пластичность.
• Выбор подходящей процедуры цинкования — После приготовления раствора детали готовы к нанесению покрытия.Выбранный метод может включать покрытие стеллажа, когда более крупные детали прикрепляются к металлическим стойкам, которые помещаются внутри резервуара, содержащего ванну для нанесения покрытия. Во время нанесения покрытия детали остаются неподвижными. Покрытие ствола обычно используется для небольших деталей — вместо резервуара для нанесения покрытия детали помещаются внутри ствола и поворачиваются, что обеспечивает более однородную отделку.
• Введение электрического тока — Гальваника также известна как электроосаждение, потому что электрический ток используется для осаждения ионов металла на поверхность подложки.В случае цинкования подложка служит катодом. Постоянный ток, возникающий на аноде, вводится в ванну и течет к подложке. Затем ионы цинка осаждаются на поверхности. Ток течет от катода обратно к аноду, замыкая цепь.
• Процедура последующей обработки — По завершении процесса электроосаждения детали готовы к последующей обработке. Обычно это включает ополаскивание деталей в воде для удаления оставшихся загрязнений и остатков гальванической ванны.В случае сильного загрязнения детали, возможно, придется промыть несколько раз. Последний шаг — тщательно высушить оцинкованные детали. В ситуациях, когда требуется дополнительная защита от коррозии, нанесение пассиваторов и герметиков может быть включено в процесс последующей обработки.

Факторы, влияющие на результаты цинкования

Существует множество факторов, которые могут повлиять на результат проекта цинкования, большинством из которых можно эффективно управлять и контролировать опытный поставщик решений для отделки металла.Некоторые факторы включают:

Плотность тока — Плотность постоянного тока, протекающего от анода к катоду, может иметь значительное влияние на толщину цинкового покрытия. Чем выше плотность тока, тем больше толщина покрытия. Если плотность тока превышает практические пределы, вероятно, возникнет морщинистая поверхность подложки.

Температура — Температура гальванической ванны также будет иметь прямое влияние на результат цинкования.Более высокие температуры ванны снижают диффузию водорода на катоде и увеличивают расход отбеливателей и других добавок. Также существует тесная взаимосвязь между температурой и плотностью тока. Когда оба увеличиваются, результат будет более ярким цинковым налетом. Когда температура увеличивается, но плотность тока остается неизменной, происходит образование более крупных металлических кристаллов.

Концентрация цинкового налета — Уровень концентрации цинка в растворе для гальваники влияет на яркость и текстуру гальванического продукта.Более высокие концентрации приведут к более шероховатой поверхности, а более низкие концентрации приведут к более яркой отделке с мелкими кристаллами.

Другие контролируемые факторы, влияющие на результат при нанесении покрытия цинком, включают:

• Положение анода и катода
• Состояние поверхности основания
• Возбуждение ванны (или ее отсутствие)
• Использование добавок, таких как поверхностно-активные вещества и отбеливатели
• Концентрация ионов водорода
• Продолжительность фактического времени нанесения покрытия
• Степень фильтрации ванны цинкования
• Эффективность операции ополаскивания
• Концентрация загрязняющих веществ в гальванической ванне

Нанесенное цинковое покрытие обычно имеет тускло-серый цвет, хотя хроматы после обработки доступны в широком диапазоне цветов, включая желтый, синий, черный и оливково-серый.Гальванические детали при желании также можно покрасить. Покрытие из чистого цинка будет иметь твердость от половины до одной трети стали.

Как цинковое покрытие предотвращает коррозию?

Одним из наиболее важных преимуществ цинкования является то, что оно значительно увеличивает коррозионную стойкость нижележащей основы. Но как это происходит на самом деле? Цинк не только создает физический барьер, но и служит жертвенным покрытием. Это означает, что корродирует цинковое покрытие, а не металлическая подложка, которую оно защищает.

Кроме того, цинк реагирует с кислородом атмосферы с образованием оксида цинка. Оксид цинка впоследствии реагирует с водой с образованием гидроксида цинка, который связывается с диоксидом углерода, образуя тонкий слой карбоната цинка. Карбонат цинка прилипает к цинку на покрытом металле, обеспечивая еще большую защиту от коррозии.

Применение цинкования

Гальваническое покрытие цинком находит множество промышленных применений. Цинк может обеспечить антикоррозийное покрытие на небольших металлических деталях, таких как гайки, болты, винты и крепежные детали.Как правило, большинство деталей оборудования покрыто цинком. Оцинкование также получило широкое распространение в автомобильной промышленности в качестве средства защиты таких деталей, как тормозные трубки, тормозные суппорты и компоненты рулевого управления с усилителем.

Кроме того, цинкование используется при производстве танков, бронетранспортеров и другой тяжелой военной техники. Цинкование также может служить в качестве защитного грунтовочного покрытия перед окраской, поскольку оно может способствовать большей адгезии краски.

Другие преимущества цинкования

Цинковое покрытие обеспечивает более чем отличную защиту от коррозии.Другие ключевые причины выбрать цинкование:

• Низкая стоимость — Поскольку цинк можно найти в большом количестве, он считается более экономичным способом нанесения покрытия, чем при использовании драгоценных металлов, таких как золото или палладий. Это делает цинкование предпочтительным выбором для любой компании, которая внимательно следит за расходами.
• Повышенная прочность — Хотя цинк является относительно легким металлом, цинковое покрытие может повысить прочность основы.
• Наплавка с низким напряжением — Нанесение цинкового покрытия не вызовет чрезмерных нагрузок на металлические детали или компоненты.
• Гибкость — Цинк совместим для использования в широком диапазоне химических составов ванн, что обеспечивает большую гибкость для настройки результатов нанесения покрытия. Цинк также может быть нанесен как на стеллаж, так и на корпус.
• Пластичность — Цинк является чрезвычайно пластичным металлом, что означает, что его можно растянуть в длинные тонкие пряди без разрушения.Благодаря этому цинку легко придать форму лежащей под ним подложки.
• Устойчивость к высоким температурам — Цинк способен выдерживать температуры до 120 ° F, что может помочь снизить затраты на охлаждение.
• Контроль водородного охрупчивания — Цинковые покрытия менее подвержены развитию водородного охрупчивания, состояния, при котором металл становится хрупким из-за диффузии водорода по поверхности. Однако соответствующие процедуры по снижению водородной хрупкости должны выполняться с нанесением покрытия на высокопрочные металлические крепежные детали.
• Безвредный для окружающей среды — Цинкование считается относительно экологически чистым процессом, особенно по сравнению с его кадмиевым аналогом. Цинк также предлагает возможность вторичной переработки.
• Эстетическая привлекательность — Цинкование может улучшить внешний вид железной или стальной детали или компонента. Использование цветов во время последующей обработки также может помочь вам настроить внешний вид готового продукта.

Когда следует избегать цинкования

Несмотря на то, что цинкование дает множество преимуществ, этот процесс не идеален для всех ситуаций.В частности, следует избегать цинкования критических стальных деталей, которые подвергаются воздействию температур 500 ° F или выше. Его также не следует использовать в морской или морской воде или в тропических средах — эти среды могут способствовать образованию массивной коррозии.

Не наносите цинковое покрытие на оборудование с движущимися частями, которые соприкасаются друг с другом. Цинкование также не следует использовать на продуктах или оборудовании, хранящихся в замкнутых пространствах, которые подвержены сильной конденсации влаги.

Измерение эффективности покрытия цинком

Хороший способ оценить эффективность цинкового покрытия — или способность подложки противостоять коррозии в целом — заключается в применении процедуры, известной как испытание в солевом тумане. Испытание в солевом тумане, часто используемое в автомобильной промышленности, состоит из опрыскивания деталей 5% раствором соли, растворенным в воде, в закрытом шкафу при постоянной температуре 95 ° F.

Испытатели регистрируют, сколько времени требуется для появления «белой» ржавчины, порошкообразного вещества, которое часто образуется на оцинкованной стали, а также более разрушительной «красной» ржавчины.Это указывает на необходимость корректировки процесса цинкования для соответствия желаемым производственным допускам.

Долговечность цинкования

Существует множество факторов, влияющих на то, насколько долго цинковое покрытие будет обеспечивать надежную защиту от коррозии. Качество покрытия имеет жизненно важное значение, поэтому вам следует внимательно оценить компанию, которую вы выберете для оказания услуг по цинкованию. Более толстые покрытия и использование правильных продуктов для последующей обработки также могут повысить защитные свойства.Окружающая среда также играет важную роль в образовании коррозии.

Покрытие цинковыми сплавами

Цинк часто легирован другими металлами, что может привести к улучшенным характеристикам, чем при нанесении покрытия только цинком. Цинк-никелевый сплав, который может состоять из никелевого компонента в количестве от 6 до 20%, может значительно повысить защиту от коррозии. Цинк-никель в настоящее время широко используется в автомобильной промышленности. Сплав олово-цинк также обеспечивает отличную защиту от коррозии, а также идеальную свариваемость и электрическую проводимость.

Компания Sharretts Plating предлагает полный спектр услуг по цинкованию.

SPC — это ваш источник экономичных решений по цинкованию, которые можно настроить в соответствии с потребностями вашей промышленной или производственной деятельности. Мы предлагаем цинкование, которое может обеспечить защитное покрытие для гаек, болтов, винтов, металлических скоб и других важных деталей. Наш процесс цинкования и никелирования также стал предпочтительным выбором в автомобильной промышленности из-за его превосходной защиты от коррозии.

Во время испытаний в солевом тумане наши детали с цинково-никелевым покрытием смогли выдержать образование белой ржавчины до 500 часов и красной ржавчины до 1000 часов. Вы также будете спокойны, зная, что ваши услуги по цинкованию предоставляются компанией, которая более 90 лет занимается инновациями в области обработки металлов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о многих преимуществах цинкования, или просмотрите наши услуги, чтобы найти то, что лучше всего подходит для вашего применения.

Связующий цинк | Окрашенные / пассивированные / оцинкованные варианты цинкового клея

Склеивание цинковых подложек: подготовка поверхности и выбор цинкового клея

Что такое цинк и почему он используется?

Мы постоянно сталкиваемся с приклеиванием цинковых подложек, цинк — очень популярный металл, используемый для покрытия других металлов (например, стали) для предотвращения коррозии, окисления или ржавчины, как это обычно называют.Он применяется во многих отраслях и сферах применения, включая автомобилестроение, арматуру, сантехнику и даже базовые детали, такие как гайки, болты и винты. Цинк — это расходный анод, который предотвращает окисление основного металла. Когда цинк окисляется, он превращается в мелкую белую пыль (это цинковая альтернатива обычной красной ржавчине, оксиду железа).

Обрабатывается ли гальваника / пассивация / гальванизация при склеивании цинка одинаковым образом?

Нет, есть различия, и некоторые легче связать, чем другие.Важно определить тип цинка на поверхности, чтобы сделать правильный выбор клея.

Цинкование — это более общий термин. Обычно цинкование наносится путем гальваники, гальванизации или пассивированного слоя для защиты от «белой ржавчины».

Приклеивающее цинковое покрытие, окрашенное

Часто уязвимые металлы оцинковываются, а затем окрашиваются. Краска очень хорошо прилипает к цинковому покрытию и помогает обеспечить эффективный барьер для цинка (предотвращая характерный эффект белой пыли).Если краска поцарапана, катодное действие цинка предотвращает коррозию находящейся под ней стали. Это идеально подходит для таких применений, как кровельные панели и металлические ограждения.

Если вы приклеиваете цинк к окрашенной поверхности, очень важно удалить краску (или, еще лучше, замаскировать область склеивания перед покраской). Сила сцепления краски намного ниже, чем у структурного клея. Удаление можно произвести с помощью средства для удаления краски, абразивной обработки или пескоструйной обработки. Убедитесь, что нижняя поверхность чистая, сухая и не содержит каких-либо потерянных частиц, используйте растворитель, такой как изопропанол, для обезжиривания поверхности, готовой к приклеиванию (если вы используете ацетон, важно не пролить его и не дать ему растечься на другие лакокрасочные покрытия, поскольку он может краска атаки).

При приклеивании окрашенного цинка вы можете использовать структурный клей на акриловой основе или эпоксидные смолы. Они обеспечивают высокую прочность структурного сцепления и превосходную защиту окружающей среды. Другие клеи также подойдут в зависимости от конструкции шва и требований к склеиванию.

Склеивание оцинкованного цинка

Характеризуется «блестящим» внешним видом, который часто встречается в строительстве, воздуховодах систем кондиционирования и т. Д. Горячее цинкование — листовой металл e.грамм. сталь, окунается в горячий цинк. Электрогальванизация дает более тонкий слой (который дешевле, но слабее).

При приклеивании оцинкованного цинка сначала необходимо подготовить поверхность. Обезжирьте изопропанолом или ацетоном и убедитесь, что основания чистые, сухие и обезжиренные. Цинк спроектирован как очень прочный слой, поэтому маловероятно, что истирание приведет к возврату к основному металлу под ним и может вызвать слишком сильное повреждение тонких подложек.

Выбор клея: Лучше всего использовать эластичный клей, упрочненный резиной, который будет изгибаться вместе с тонкой пленкой.Жесткие клеи склонны отслаиваться от поверхности.

Связующий пассивированный цинк

Металлические поверхности после гальванического покрытия цинком часто пассивируют (для предотвращения появления белой пыли) и, следовательно, сохраняют внешний вид блестящим и новым. Пассивация подразумевает использование хромата — цвет готовой поверхности определяется этим химическим веществом. Чаще всего встречается «золотой» пассиват (хотя золото не используется), который очень часто встречается в автомобильных деталях, «черный цинк», синий или прозрачный цинк и многие другие.

Подготовка поверхности: обезжирить изопропанолом или ацетоном и обеспечить чистоту, сухость и обезжиренность поверхностей. Склеивание пассивированного цинка осуществляется легко с большинством клеев, поэтому истирание не требуется. Выбор клея в большей степени зависит от конструкции шва, требуемого заполнения зазора, условий эксплуатации, процесса нанесения и времени отверждения.

Связующий цинковый сплав

Цинковый сплав широко используется в качестве материала для литья под давлением из-за его низкой температуры плавления, универсальности, прочности и долговечности (это изделие из твердого цинкового сплава, а не металлическое покрытие).

Опять же, обезжиривание растворителем, вероятно, будет достаточным для этой поверхности, и многие клеи, связывающие цинковый сплав, будут работать хорошо, поэтому существует большая свобода выбора клеящего продукта.

Для получения дополнительной информации о склеивании цинковых подложек или рекомендаций по продукту, пожалуйста, свяжитесь с технической командой Permabond.

Сообщение навигации

Zinc Coating — обзор

11.3 Испытания

Методы испытаний тесно связаны с оценкой качества цинкового покрытия.EN ISO 1461 содержит информацию для определения методов измерения цинкового покрытия, которые могут использоваться и при каких условиях. В спорных случаях определяется, что толщина, определенная гравиметрическим методом в соответствии с EN ISO 1460, является решающей. Что касается адгезии покрытия, стандарт не определяет какой-либо метод такого испытания. Если на основании специального соглашения между покупателем и гальванизатором должно быть проведено испытание на адгезию, соглашение также должно содержать положения о методе испытания и ответственности за его выполнение.

EN ISO 1460 Металлические покрытия — горячеоцинкованные покрытия на черных металлах — гравиметрическое определение массы на единицу площади

В соответствии с этим методом толщина покрытия определяется расчетным путем исходя из веса покрытия, снятого с известная площадь поверхности отрезанного образца. Это деструктивный метод, который также требует высоких требований к аппаратуре.

EN ISO 1463 Металлические и оксидные покрытия — измерение толщины покрытия — микроскопический метод

Другим методом измерения толщины покрытия является микроскопический метод, для использования которого требуется вырезать образец из испытуемой детали, т.е.е., его разрушение. Толщина покрытия определяется с помощью шкалы микроскопа на металлографическом образце. Этот метод требователен и к аппаратуре.

EN ISO 2177 Металлические покрытия — измерение толщины покрытия — кулонометрический метод анодным растворением

Кулонометрический метод основан на определении объема металлического покрытия, удаленного с поверхности с известной площадью, путем преобразования заряда, необходимого для его гальваническое растворение.Метод условно деструктивный; испытанное место может быть впоследствии отремонтировано в соответствии с EN ISO 1461, если испытание может быть выполнено без отрезания образца.

EN ISO 2178 Измерение толщины покрытия — магнитный метод

Хотя этот стандарт называется «магнитным методом», на самом деле он охватывает два разных метода.

Первый метод основан на измерении силы притяжения, действующей на постоянный магнит. Измерение проводится с помощью карандашного толщиномера, калибровка которого основана на физическом принципе, согласно которому сила притяжения косвенно пропорциональна толщине немагнитного слоя между магнитом и ферромагнитной подложкой.Магнит отталкивается от измеряемой поверхности пружиной, и в момент отрыва фиксируется величина сжатия пружины. Этот метод очень неточен и не дает данных, которые можно было бы оценить в соответствии с EN ISO 1461. Он дает только приблизительную информацию о том, является ли толщина покрытия приемлемой.

Гораздо более точным методом является магнитный метод, основанный на принципе измерения сопротивления во время прохождения потока магнитной индукции через покрытие и ферромагнитный основной металл.Он не требует высоких требований к аппаратуре, и его большим преимуществом является его гибкость. Измерение немедленно дает результаты, которые можно быстро обработать и оценить. Если соблюдаются принципы правильного процесса измерения и оценки измеренных значений, он обеспечивает воспроизводимые результаты, сопоставимые с результатами измерений, полученными с помощью гравиметрического метода. Это наиболее часто используемый метод измерения толщины немагнитного покрытия на ферромагнитной подложке.

EN ISO 2360 Непроводящие покрытия на немагнитных электропроводящих основных материалах — измерение толщины покрытия — амплитудно-чувствительный вихретоковый метод

Этот метод не рекомендуется для измерения толщины цинкового покрытия, но не рекомендуется. разрушающим методом подходит для определения толщины органического покрытия на цинковом покрытии в дуплексных системах. В этом стандарте описан метод неразрушающего измерения толщины непроводящих покрытий на немагнитных электропроводящих (обычно металлических) материалах основы с помощью устройств, использующих амплитудно-чувствительный вихретоковый метод.

Примечание

Этот метод также можно использовать для измерения немагнитных металлических покрытий на непроводящих материалах основы.

Метод может быть особенно использован для измерения толщины большинства покрытий, полученных анодным окислением, но он не подходит для всех конверсионных покрытий, поскольку некоторые из них слишком тонкие для измерения с использованием этого метода (см. Главу 7).

EN ISO 4624 Краски и лаки — испытание на отрыв на адгезию

Этот стандарт описывает методы определения адгезии путем проведения испытания на отрыв одного покрытия или многослойной системы путем измерения напряжения растяжения требуется, чтобы отделить или потянуть покрытие на точно ограниченном участке в перпендикулярном направлении к основанию.

EN ISO 16276-1 Защита стальных конструкций от коррозии системами защитной окраски — оценка и критерии приемки для адгезии / когезии (прочности на излом) покрытия — Часть 1: испытание на отрыв

Стандарт определяет процедуры оценки прочности на излом защитного лакокрасочного покрытия любой толщины на стальной подложке толщиной не менее 10 мм. Процедуры, приведенные в этой части ISO 16276, основаны на методах, используемых с различными типами оборудования для испытаний на отрыв.

EN 45014 Общие критерии декларации соответствия поставщика

Стандарт определяет общие критерии декларации соответствия поставщика, когда желательно или необходимо, чтобы соответствие продукта, процесса или услуги было выражено независимо от соответствующей отрасли. В таких случаях поставщик может заявить о соответствии нормативным документам под свою ответственность.

9 способов предотвратить ржавление металлов

Что такое ржавчина?

Ржавчина — это форма оксида железа.Это происходит, когда железо соединяется с кислородом воздуха, вызывая его коррозию. Ржавчина — это оранжево-коричневое изменение цвета металла. Ржавчина может повлиять на железо и его сплавы, включая сталь. Когда у вас есть железо, вода и кислород вместе, вы получаете ржавчину. Основным катализатором появления ржавчины является вода. Хотя железные и стальные конструкции кажутся прочными, молекулы воды способны проникать через микроскопические щели в металле. Это запускает процесс коррозии. Если присутствует соль, например, в морской воде, коррозия будет более быстрой.Воздействие двуокиси серы и двуокиси углерода также ускорит коррозионный процесс.

Ржавчина вызывает расширение металла, что может оказывать большое давление на конструкцию в целом. При этом металл ослабнет и станет хрупким и шелушащимся. Ржавчина проницаема для воздуха и воды, поэтому металл под слоем ржавчины будет продолжать разъедать.

9 способов предотвратить образование ржавчины

Ржавчина может снизить прочность ваших металлов, делая их хрупкими и сокращая срок их службы.Когда дело доходит до того, чтобы ваши металлы выглядели наилучшим образом, а также сохраняли долговечность, ключевым моментом является предотвращение ржавчины. Воздействие внешних условий увеличивает риск образования ржавчины, особенно в дождливом или влажном климате.

К лучшим способам предотвращения ржавчины относятся:

1. Цинкование

Цинкование — это метод предотвращения ржавчины. Это достигается путем горячего цинкования или гальваники. Изделие из железа или стали покрыто тонким слоем цинка.Это предотвращает попадание кислорода и воды на металл под ними, но цинк также действует как жертвенный металл. Цинк более активен, чем железо, поэтому он окисляется, а не железо.

2. Кортен или атмосферостойкая сталь

Используйте атмосферостойкую сталь , также известную как сталь «COR-TEN», которая содержит до 21% легирующих элементов, таких как хром, медь, никель и фосфор. Сплавы образуют защитную ржавчину, которая со временем снижает скорость коррозии.Сталь COR-TEN обычно дешевле нержавеющей стали.

3. Нержавеющая сталь

Нержавеющие сплавы. Нержавеющая сталь — это сплав, а содержит минимум 11% хрома. Это позволяет образовывать защитную пленку из оксида хрома, которая защищает от ржавчины. В случае повреждения защитная пленка восстановится. Коррозионную стойкость можно дополнительно повысить за счет добавления никеля.

4. Правильная предварительная разработка

Конструкция должна позволять воздуху свободно циркулировать вокруг металла.Правильное планирование на этапе проектирования может минимизировать проникновение воды и снизить риск образования ржавчины. Следует избегать щелей и впадин. Металлические стыки должны быть сварными, а не болтовыми. В случае необходимости следует рассмотреть возможность создания дренажных отверстий для воды. Для больших конструкций должен быть обеспечен соответствующий доступ для регулярного обслуживания.

5. Воронение

Воронение — это погружение стальных деталей в раствор нитрата калия, воды и гидроксида натрия. Это полезный метод, обеспечивающий ограниченную защиту небольших стальных изделий от ржавчины.Причина, по которой это называется «воронением», заключается в сине-черном цвете покрытия при использовании этой техники. Он часто используется при производстве огнестрельного оружия для обеспечения определенной степени устойчивости к коррозии. Он также используется в точных часах и других металлических изделиях.

6. Регулярное техобслуживание

Регулярное техобслуживание встраивания поможет остановить образование ржавчины и остановить развитие любой образовавшейся ржавчины. Очень важно удалить всю образовавшуюся ржавчину. Лезвие бритвы можно использовать для небольших участков.С помощью теплой воды и мыла удалите грязь с поверхности. Затем на поверхность следует нанести антикоррозийное покрытие.

7. FOZZ

FOZZ представляет собой сбалансированную смесь фосфорной кислоты и других химикатов, смачивающих веществ и наполнителей, растворяющих ржавчину и предотвращающих дальнейшее ржавление. Правильно обработанные поверхности готовы к покраске после высыхания. FOZZ — это не краска, а грунтовка, которая кондиционирует металл, чтобы краска держалась.

8. Порошковое покрытие

Порошковое покрытие — это когда сухой порошок равномерно наносится на чистую поверхность.Затем объект нагревают, превращая порошок в тонкую пленку. Доступны акриловые, полиэфирные, нейлоновые, виниловые, эпоксидные и уретановые порошки. Порошки наносятся методом электростатического распыления. На электропроводящий объект распыляется заряженный непроводящий порошок.

9. Органическое покрытие

Экономически эффективным способом защиты от ржавчины является использование органического покрытия, которое создает барьер против коррозионных элементов. Покрытия на масляной основе идеально подходят для предотвращения проникновения воды и кислорода.

Посетите Tampa Steel & Supply для качественного металла

Вам нужны материалы для стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный список стальной продукции для любого проекта, который вам нужен. Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или загляните в наш красивый выставочный зал Тампа.

Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801

Как оцинкованный листовой металл используется для повседневных проектов

Знаете ли вы, что гальванизация — это процесс нанесения защитного цинкового покрытия на сталь или железо для предотвращения коррозии? Самый распространенный метод в цехах по изготовлению листового металла — горячее цинкование.Это процесс погружения металлических деталей в ванну с расплавленным цинком для защиты металла.

Эта защита осуществляется тремя различными способами:

• Цинковое покрытие, если оно не повреждено, предотвращает попадание коррозионных веществ на основную сталь или железо.
• Он действует как протекторный анод, который является основным компонентом системы гальванической катодной защиты (CP), используемой для защиты заглубленного или погруженного металла от коррозии. Это означает, что если покрытие поцарапано, незащищенная сталь или железо будут защищены оставшимся цинком.
• Цинк защищает свой основной металл от коррозии раньше, чем железо.

Итак, для каких проектов из листового металла требуется такой комплексный процесс защиты? Kaempf & Harris дает вам список наиболее популярных применений оцинкованного листового металла:

Строительные проекты: Как правило, листовой металл чаще всего используется для коммерческих строительных проектов. Однако специальные применения оцинкованного листового металла включают:

• Маркизы
• Балконы
• Каркас здания
• Навесы
• Воздуховоды
• Поручни
• Забор
• Промышленные дорожки
• Лестницы
• Лестница
• Уличная мебель
• Опорные балки
• Веранды

Электроника: Корпуса компьютеров и прецизионные инструменты сделаны с цинковым покрытием, поскольку они устойчивы к влаге и ржавчине. Гвозди, гайки и болты: К сожалению, процесс нанесения покрытия методом горячего погружения обеспечивает слишком большое заполнение резьбы гаек и болтов размером ⅜ дюйма или меньше, что может снизить прочность.

Вместо этого используются гальваническое цинкование (которое включает гальванику, процесс, при котором электрический ток пропускается через физиологический раствор / цинковый раствор с цинковым анодом и стальным проводником) и нержавеющей стали. Эти гальванизированные гайки и болты используются в легких механических изделиях, таких как автомобили и велосипеды. Трубопровод: Оцинкованные трубы заменили чугун и свинец в водопроводе холодной воды в начале 20 века. Ожидаемый срок службы оцинкованной сантехники составляет около 70 лет, в зависимости от примесей в системе водоснабжения, близости к электрическим сетям, толщины цинка, а также от того, было ли нанесено покрытие на трубы изнутри и снаружи.

Для увеличения срока службы некоторые оцинкованные трубы были покрыты эпоксидной смолой, которая представляет собой материал нефтяного происхождения, известный своей превосходной адгезией, химической и термостойкостью, а также изоляционными свойствами.

После Второй мировой войны оцинкованные трубы были заменены медными и пластиковыми трубами для внутреннего водоснабжения в домах, школах и подобных местах. Тем не менее, оцинкованные стальные трубы по-прежнему используются для наружных работ, где требуется превосходная механическая прочность металла, особенно в плохую погоду. Оборудование для детских площадок: Детское игровое оборудование, такое как велосипедные стойки, тренажерные залы для джунглей и качели, изготовлено из оцинкованной стали, поскольку она устойчива к ржавчине. Транспортировка: Легковые автомобили и самолеты являются крупными потребителями оцинкованной стали, поскольку в промышленности она используется для:

Стальной канат: Поскольку стальной канат представляет собой изделие, подвергающееся высоким нагрузкам, процесс нанесения покрытия методом горячего погружения может снизить прочность стали в измеримых масштабах из-за водородной хрупкости. Это когда сталь становится хрупкой из-за введения и последующей диффузии водорода в металл.

Чтобы решить эту проблему, нержавеющая сталь используется для изготовления таких изделий, как электрические кабели, строительные связующие материалы, оконные замки и многое другое.

Короче говоря, цинк устойчив к коррозии, влаге, ржавчине и царапинам. Он защищает металлы во время транспортировки, монтажа и обслуживания (что не требуется часто из-за способности гальванизации к самовосстановлению). От детских площадок и ноутбуков до автомобилей и самолетов — все эти проекты были бы ничем без горячего цинкования.

Для получения дополнительной информации о оцинкованном листе скачайте руководство Kaempf & Harris:

Цинк: здоровый металл | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом »
Core Galvanize It! »
Сталь: надежная, эластичная и пригодная для вторичной переработки »
Цинк: здоровый металл

Теперь, когда у вас есть четкое представление о конструкционной стали и ее преимуществах, важно понять другой основной компонент горячеоцинкованной стали: цинк.

Цинк — это здоровый металл, который можно бесконечно возобновлять без потери каких-либо физических или химических свойств (как сталь). Примерно 30% мировых поставок цинка в настоящее время поступает из переработанных источников, а 80% цинка, который может быть переработан, составляет (степень утилизации).

Ежегодно производится более 13 миллионов тонн цинка. Примерно 60% из них используется для цинкования (листового и шихтового), а также существует ряд других цинковых покрытий, о которых мы вскоре поговорим.Однако у цинка есть много других применений помимо строительства, и важно понимать некоторые основные характеристики этого элемента, а именно, что цинк является естественным, богатым и необходимым для жизни.

Цинк является натуральным и богатым

Цинк существует в природе в воздухе, воде и почве. Большинство горных пород и многие минералы содержат цинк в различных количествах. Это 24-й по содержанию элемент в земной коре и около 5-го.8 миллионов тонн цинка ежегодно попадают в естественный круговорот в окружающей среде в результате жизнедеятельности растений и животных, дождя и других видов естественной деятельности. В ходе эволюции все живые организмы адаптировались к цинку в окружающей среде и используют его для определенных метаболических процессов. Количество цинка в окружающей среде варьируется от места к месту и от сезона к сезону.

Цинк незаменим

Цинк необходим для всей жизни, от человека до мельчайших микроорганизмов. Цинк необходим для пищеварения, размножения, работы почек, дыхания, контроля диабета, вкуса, запаха и многого другого.Хотя избыток цинка может быть вредным, его дефицит вызывает гораздо большее беспокойство, поскольку по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 800 000 человек в развивающихся странах ежегодно умирают из-за нехватки цинка в своем рационе. Симптомы дефицита цинка включают дисфункцию иммунной системы, умственную летаргию, проблемы со зрением, проблемы с фертильностью, респираторную и кожную аллергию, а также преждевременное старение.

Цинк обыкновенный

Цинк (в форме оксида или другого соединения) используется во многих продуктах, которые мы все регулярно используем.Цинк обычно содержится в солнцезащитных кремах (вспомните Zinka из 80-х, крем неонового цвета, который вы наносите на нос), на самом деле оксид цинка блокирует больше УФ-лучей, чем любой другой отдельный ингредиент. Цинк также часто используется для лечения солнечных ожогов, детских кремов для предотвращения опрелостей, лечения акне, герпеса, перхоти, лечения ран, ожогов, хирургических разрезов, косметики и даже облегчения симптомов простуды.

Цинковые покрытия прочие

Как отмечалось ранее, большая часть производства цинка идет на строительство, а именно на цинкование.Однако существует ряд других цинковых покрытий, часто называемых цинкованием, которые обладают своими уникальными характеристиками. Важно понимать различия в покрытиях, поскольку не все цинковые покрытия одинаковы; Фактически, их физические, химические и коррозионные характеристики могут быть самыми разными.

Выше микрофотография различных цинковых покрытий. На нем изображены цинковые покрытия различной толщины и плотности.Вернитесь к этой микрофотографии, когда будете исследовать различные цинковые покрытия ниже.

Металлизация (термическое напыление цинка)

Первое покрытие, изображенное на микрофотографии, — это металлизация. Металлизация или напыление цинка осуществляется путем подачи цинка в виде проволоки или порошка в нагревательный пистолет, где он расплавляется и распыляется на сталь с использованием сгорания газов и / или вспомогательного сжатого воздуха для обеспечения необходимой скорости.Металлизация может выполняться в мастерской или на месте, подходит для деталей, слишком больших для цинкования, а также является приемлемым методом подкраски или ремонта оцинкованных деталей.

Консистенция покрытия при металлизации (или напылении цинка) зависит от навыков оператора, и всегда возможно изменение покрытия. Покрытие может быть более тонким по углам и краям. Металлизация обеспечивает катодную защиту, хотя слои сплава цинк-железо отсутствуют. Металлизация только на 85% плотнее, чем горячее цинкование, и имеет более низкую прочность сцепления, чем механическое соединение.Таким образом, хотя можно нанести более толстое покрытие, на самом деле в нем меньше цинка. Черные области на микрофотографии — это пустоты в покрытии.

Горячее цинкование

Свойства горячего цинкования будут обсуждаться в следующих разделах, но важно отметить плотность покрытия по сравнению с другими цинковыми покрытиями. Также помните, что горячее цинкование металлургически связано со сталью под давлением около 3600 фунтов на квадратный дюйм.

Краска с высоким содержанием цинка

Третье покрытие на микрофотографии — это краска, богатая цинком.Краски с высоким содержанием цинка состоят из цинковой пыли и органического или неорганического связующего материала. Краску с высоким содержанием цинка часто ошибочно называют холодным цинкованием, но характеристики и коррозионные свойства красок с высоким содержанием цинка сильно отличаются от горячего цинкования. Пусть вас не вводят в заблуждение заявления об аналогичных характеристиках, основанные на испытаниях в солевом тумане. Испытания в солевом тумане не точно отражают реальные условия и, следовательно, не могут точно предсказать характеристики горячего цинкования, которое требует естественных влажных и сухих циклов для образования цинковой патины, критического компонента долговечности цинкования.

В отличие от других лакокрасочных покрытий, краски с высоким содержанием цинка могут иметь ограниченную катодную защиту; однако катодная защита обеспечивается только в том случае, если связующий материал является проводящим или частицы цинка контактируют друг с другом и сталью. На микрофотографии серый цвет представляет частицы цинка, а черная область — связующий материал. Краски с высоким содержанием цинка также являются приемлемым методом подкраски и ремонта поврежденных оцинкованных покрытий.

Сплошное цинкование листа

Непрерывное цинкование листов часто путают с горячим цинкованием после изготовления.Оба процесса включают погружение стали в резервуар с расплавленным цинком, но в процессе непрерывной обработки листового металла листовой металл быстро проходит через цинк и, таким образом, получает минимальное покрытие по сравнению с горячим цинкованием.

Чаще всего используются листовые оцинкованные стали G60 и G90. Цифры представляют собой вес цинка на общую площадь поверхности для обеих сторон стального листа. Итак, покрытие G60 содержит около 0,30 унций / фут ² цинка, или примерно 0,54 мил на каждую сторону. Непрерывное цинкование, как и горячее цинкование, обеспечивает катодную и барьерную защиту от коррозии и имеет минимальное количество слоев сплава цинк-железо.

Гальваника

Гальваника (или гальваника) обычно относится к цинковым покрытиям, наносимым на стальной лист и полосу путем электроосаждения на сталеплавильном заводе.

Нет слоев сплава цинк-железо, однако предусмотрена барьерная и катодная защита. Эти покрытия очень тонкие и используются в основном для внутренних работ.

Цинк

Последним цинковым покрытием, не изображенным на микрофотографии, является цинкование.Цинкование аналогично гальванике, но применяется на мелких деталях и крепежных деталях. Детали помещаются в барабан с цинковым порошком, запатентованными химикатами и стеклянными шариками. Стеклянные шарики наклеивают цинк на детали. Он создает механически связанное покрытие, а его толщина регулируется количеством цинка в барабане и временем галтовки. Однако толщина покрытия может быть неравномерной, а труднодоступные углы и резьба могут быть покрыты не полностью.