Цинкование металла в домашних условиях

Срок эксплуатации металлических изделий можно существенно увеличить, если создать на поверхности стали надежное защитное покрытие. В промышленных масштабах подобная обработка выполняется в специализированных цехах с использованием современных технологий. Цинкование металла своими руками позволяет защитить штучные изделия от коррозии и окисления, при этом процедура доступна практически для любого человека.

Особенности и достоинства цинкования металлических изделий в домашних условиях

Технология создания защитного покрытия своими руками и на промышленных предприятиях существенно отличается, но принцип остается неизменным. За счет химической реакции между молекулами цинка и кислорода, на поверхности металла появляется тонкая оксидная пленка, прочная и устойчивая к перепадам температуры, влажности, механическим воздействиям.

Цинкование в домашних условиях имеет следующие достоинства:

• Технология не требует больших финансовых затрат, обработка металла не занимает много времени.
• Качество защитного покрытия позволяет надолго защитить металл от воздействия коррозии и окисления.
• Возможна обработка любых металлических изделий, в том числе с небольшими размерами и сложной геометрией.
• Толщина защитного слоя может регулироваться самостоятельно, в зависимости от требований владельца и условий эксплуатации детали или изделия.

В домашних условиях применяются два способа организации защитного покрытия. Гальванический и холодный методы имеют определенные достоинства, а применение обоих способов безопасно для человека при соблюдении элементарных правил техники безопасности.

Нанесение цинкового покрытия гальваническим способом

Обработка металла гальваническим способом позволяет получить ровную и гладкую поверхность с толщиной оксидной пленки от 20 до 30 мкм. Использовать подобную технологию можно как на проводящих, так и непроводящих материалах. Основную сложность вызывает производство электролита для проведения химической реакции. Для этого можно самостоятельно изготовить раствор или воспользоваться готовым раствором, например, из автомобильного аккумулятора.

Технология нанесения цинкового покрытия своими руками состоит из следующих этапов:

• В качестве емкости для электролита устанавливается любая тара нужного размера из стекла или пластика.
• В ванну заливается предварительно подготовленный раствор, не содержащий нерастворенных фракций соли.
• В качестве анода используется цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем более качественным будет покрытие. К контактной площадке анода подключается плюсовой провод электропитания.
• В качестве катода используется обрабатываемая заготовка, к которой подключается минусовой провод. Изделия тщательно очищается от ржавчины и загрязнений, после чего погружается в электролит.
• После подачи электропитания заготовка постепенно покрывается тонкой оксидной пленкой. Излишне большое напряжение подавать не рекомендуется, так как это негативно сказывается на качестве покрытия.

После обработки электропитание отключается, заготовка тщательно просушивается. В некоторых случаях потребуется повторная обработка, если покрытие получилось не слишком качественным или требуется увеличить его толщину.

Особенности холодного цинкования в домашних условиях

Еще более простой является технология цинкования холодным способом, также доступная в домашних условиях. По внешним признакам покрытие напоминает технологию простого окрашивания, а составляющие материала можно приобрести в любом специализированном магазине.

В состав цинкового покрытия входят металлический порошок и связующий компонент. В соответствии с приложенной инструкцией, оба материала смешиваются в определенной пропорции. Окрашивать металлические поверхности можно обычной кисточкой или валиком, а также краскопультом.

К достоинствам подобной технологии можно отнести:

• Быстрое высыхание обработанной поверхности. Изделием можно пользоваться уже через полчаса после выполнения цинкования.
• При наличии на металле ржавчины, счищать ее необязательно. Состав нейтрализует коррозию и образует на металле надежную пленку.
• Использовать технологию холодного цинкования можно при отрицательных температурах и высокой влажности.
• Подобный способ не требует специальных знаний и мер предосторожности.

Указанные способы обработки металла являются наиболее востребованными в домашних условиях. Готовое покрытие, при ответственном отношении к делу, практически не уступает промышленной обработке. Оксидная пленка надежно защищает сталь от коррозии и окисления, имеет длительный срок эксплуатации.

Вопросы и комментарии

Гальваническое цинкование: виды и характеристики электролитов

При комнатной температуре цинк почти не реагирует с химическими элементами, при нагреве более +225°С скорость окисления критически возрастает. По мере увеличения толщины коррозионной пленки окислительные процессы замедляются. Гальваническое цинкование защищает от коррозии изделия из железа, никеля, меди и прочих металлов.

В настоящее время антикоррозионное цинкование производится несколькими способами. Конкретный метод выбирается с учетом назначения и размеров деталей и технологических возможностей предприятия и наличия оборудования.

1. Холодное цинкование. Процесс покрытия осуществляется в результате электрохимических реакций, адгезия обеспечивается за счет молекулярного притяжения. Для защиты от коррозии поверхности покрываются специальными красками большим процентным содержанием высокодисперсного цинка. Наиболее простотой и доступный метод, имеет широкое распространение во время изготовления товаров народного потребления и металлоконструкций быстровозводимых зданий.
2. Горячее цинкование. По частоте использования располагается на втором месте среди всех способов, а по качеству покрытия занимает лидирующие позиции. Недостатки – большие энергетические потери, вредное влияние на окружающую среду. Подготовленные детали погружаются в специальные ванны с расплавленным цинком, после выдержки вынимаются и оставляются в подвешенном состоянии для удаления излишков и остывания.
3. Гальваническое цинкование. Технические параметры отвечают требованиям ГОСТ301-86, толщина покрытия до 30 мкм. Во время процесса цинк переходит из анода на поверхность изделия, для придания заданных свойств для покрытия применяются различные по химическому составу электролиты. Недостаток метода – сложность очистки технологических составов.
4. Газо-термическое цинкование. Один из сложных методов, цинк расплавляется в нагретом газовом потоке и направляется на поверхность обрабатываемых деталей. Используется для обработки элементов промышленного назначения с большими линейными размерами. Осадки пористые, для увеличения защиты от коррозионных процессов требуется дополнительное покрытие слоя цинка.
5. Термодиффузионное цинкование. Один из разновидностей горячего цинкования. Покрытие происходит за счет проникновения атомов цинка в сталь, образуется сложная структура железоцинкового сплава. Преимущества: детали обрабатываются в замкнутых пространствах, что минимизирует вредное воздействие на окружающую среду, покрытие ровное без микропор, толщина нанесения цинкового покрытия колеблется в широких пределах.

Скорость коррозии гальванического цинкования и кадмирования

На сегодняшний день для цинкования используется до 40% общей добычи металла, это наиболее используемый метод антикоррозионной защиты металлических поверхностей. В связи с тем, что потенциал цинка отрицательнее, чем имеет сталь, чугун и железо, защита происходит электрохимическим путем. При воздействии летучих продуктов синтетических смол, олиф и хлоридсодержащих углеводородов покрытия гальванического цинкования быстро разрушаются.

Используемая толщина цинкования

Для увеличения коррозионной стойкости после цинкования изделий выполняется специальная химическая дополнительная обработка в растворах хромовой или фосфорной кислоты.

Сравнительная характеристика применяемых электролитов

Для гальванического цинкования применяются простые и сложные электролиты. К первым относятся хлоридные, сульфатные, борфторидные и прочие. Ко вторым относятся аммонийные, цианидные, аминонокомплексные и цинкатные электролиты, для улучшения могут добавляться различные добавки и присадки. Цинкование гальваническое в простых электролитах происходит при довольно низкой поляризации катода, в сложных электролитах поляризация имеет значительные величины. Осадки цинкования в кислых растворах с крупнокристаллической структурой. Качество улучшается после введения различных добавок. В сложных электролитах покрытие мелкокристаллическое, плотное, имеет повышенные эксплуатационные показатели. Конкретный способ цинкования подбирается с учетом условий эксплуатации изделий и технических возможностей предприятия.

Низкие показатели рассеивающей способности простых электролитов ограничивают цинкование деталей со сложными геометрическими формами. Осаждение цинка из сложных растворов происходит при высокой рассеивающей способности, они дают равномерное покрытие на сложных поверхностях.
Кислые (простые) электролитыДля процесса требуется специальное оборудование гальванического цинкования, ванны изготавливаются из устойчивых пластиков, размеры ванн регламентируются государственными стандартами, при желании заказчика могут корректироваться с учетом особенностей производственных помещений. В зависимости от того, какие размеры и планировку имеет цех гальваники, предусматривается возможность монтажа линий или отдельных рабочих зон для гальванического цинкования.

1. Сульфатные электролиты. Главный компонент – сульфат цинка, оптимальная концентрация не менее 200 мг/л. Для непрерывно двигающихся деталей цинкования концентрация может повышаться до 700 мг/л. Сульфатные растворы просты в работе, нетоксичны, отличаются высоким выходом по току. За счет этих показателей цинкование гальваническое в сульфатных электролитах получило широкое распространение во время обработки деталей простой конструкции. Для стабилизации кислотности в состав добавляются специальные добавки.

Режим цинкования и состав хлоридных электролитов

Первый электролит применяется для цинкования во вращающихся установках, второй для гальванического цинкования с блестящими покрытиями, третий для покрытия цинком листового проката и проволоки.

2. Хлоридные электролиты для гальванического цинкования. Несмотря на высокую проводимость по току применяются намного реже. Причина – получить химически чистый хлорид цинка технологически трудно, а в остальных марках соли присутствует большое количество недопустимых примесей.

Режим цинкования и состав хлоридных электролитов

3. Борфторидные электролиты цинкования. Главный компонент – борфторид свинца, для повышения показателей электропроводности добавляются соли натрия, структура поверхности улучшается за счет добавок состав ПВА. На выход по току большое влияние оказывает режим работы оборудования. Нанесение цинкового покрытия должно производиться при температуре +20°С. Масса цинка зависит от времени осаждения и концентрации раствора.

Режим цинкования и состав борфторидных электролитов.

Цианидные электролиты для гальванического цинкования
Большое влияние на качество осадков оказывает режим работы гальванических ванн. Температурные параметры электрохимических процессов контролируются автоматических, процентное содержание цинка проверяется по окончании каждой рабочей смены. Добавление в растворы органических веществ позволяет получать блестящее гальваническое цинкование. Работы на оборудовании разбиваются на отдельные этапы, соблюдение рекомендованных параметров каждого из них обеспечивает надлежащее качество покрытий.

Состав цианидных электролитов для промышленного оборудования

Раствор цианида натрия готовится отдельно при обязательном соблюдении правил техники безопасности производства работ на промышленном оборудовании. После подготовки цианида натрия в раствор небольшими порциями при постоянном перемешивании вводится гидроксид натрия. На завершающем этапе приготовления электролит разводится дистиллированной водой до получения расчетной концентрации цинка. Цинкование гальваническое в растворе производит значительно меньше примесей, при необходимости они удаляются электрохимическим путем по мере накопления.
Цинкатные электролитыПринципы гальванического цинкования в цинкатных электролитах отличаются по показателям плотности тока. Диссоциация компонентов происходит ступенчато, для осаждения необходимы высокие значения катодной поляризации. Поверхность изделия имеет губчатую структуру и темный цвет из-за микрочастиц, появляющихся за счет электрохимического растворения в щелочной среде цинковых анодов. Для устранения проблемы в раствор добавляются соединения четырехвалентного олова. Допускается в тех же целях использовать трилон Б, полиэтиленполиамин и др. Добавки дают возможность получать более полное цинкование гальваническое при увеличенных параметрах плотности тока.

Состав и режим цинкатных электролитов

1. Хлораммонийные электролиты. За счет высокой катодной поляризации и электропроводности достигается оптимальная рассеивающая способность. Цинкование гальваническое получается гладким и блестящим, покрытия равномерные на сложных профилях. Оборудование не требует дополнительных механизмов перемешивания раствора, для стабилизации показателей кислотности используются буферные добавки. Для получения блеска во время гальванического цинкования применяются блескообразователи. В промышленности широко применяются хлораммонийно-уротропные электролиты, для депассивации анодов добавляется ацетат аммония.

Состав и режимы хлораммонийных электролитов для гальванического цинкования

2. Аминокомплексные электролиты для гальванического цинкования. Получают за счет добавки к хлораммонийным различных органических соединений, имеют высокую поляризацию цинка. Осадки мелкокристаллические, при использовании специальных дополнительных компонентов блестящие. Оборудование для производства работ обыкновенное,

Состав электролитов для гальванического цинкования с использованием аминокомплексных соединений

3. Пирофосфатные электролиты для гальванического цинкования. Для оборудования технологических линий применяются емкости из пластиков, подготовка деталей производится в отдельных ваннах. В результате химического взаимодействия исходных компонентов выпадает осадок пирофосфата цинка, в дальнейшем он растворяется с образованием комплексных соединений цинка.

Состав пирофосфатных электролитов для гальванического цинкования

Для повышения качества и устойчивости цинковых покрытий дополнительно может выполняться финишное осаждение верхнего слоя. Чаще всего в промышленности в этих целях используется хроматирование.

Цинкование в домашних условиях своими руками

Небольшие по размерам изделия можно цинковать своими руками. Для гальванического цинкования применяется простой кислый электролит, приготавливаемый из 200 г сернокислого цинка, 50 г сернокислого аммония, 15 г уксуснокислого натрия. Компоненты растворяются в одном литре воды, температура электролита во время нанесения цинкового покрытия 18 ÷ 25°С, плотность по току 1,5 А/дм².

Оборудование своими руками для цинкования

1 – емкость под электролит. Можно изготовить своими руками из пластиков.

2 – аноды из цинка. Размеры должны отвечать размерам емкости, количество подбирается в зависимости от размещения обрабатываемых деталей.

3 – изделия цинкования. Размеры и количество должны учитывать технические характеристики ванны.

4 – электролит. Раствор приготавливается согласно существующих рекомендаций по химическому составу.

Толщина цинкового покрытия своими руками регулируется временем выдержки, плотностью тока и концентрацией электролита. Цинкование гальваническое должно производиться с соблюдением техники безопасности, размеры оборудования обеспечивать благоприятные параметры процесса.

Если вас интересует стоимость изготовления продукции, отправьте нам техническое задание на почту info@plast‑product.ru или позвоните по телефону 8 800 555‑17‑56

Учебные курсы трансформационных инженеров-программистов для разработчиков

Сделать техническое образование доступным для всех в течение 10+ лет с обучением разработке программного обеспечения и созданием сообщества.

Наши выпускники меняют мир

Учебные курсы по разработке программного обеспечения для рабочей силы будущего

Зачем гальванизировать?

Обучение программированию для любого уровня подготовки

Развивайте свои навыки кодирования и карьерные навыки, общаясь с разнообразным сообществом студентов, преподавателей, сотрудников и выпускников, работающих вместе в разных отраслях.

Запланируйте звонок один на один с консультантом

Инновационная учебная программа

Всего через 12 недель выпускники нашего учебного курса по разработке программного обеспечения готовы начать новую карьеру в технологическом секторе.

Поддерживающее сообщество

У вас будет доступ к поддерживающему и увлеченному сообществу студентов, преподавателей, сотрудников и выпускников.

Вдохновение к переменам

Мы тщательно разрабатываем наши программы, чтобы они были максимально полезны нашим студентам, чтобы вы были готовы внести изменения в технологии.

Делаем технологии доступными для всех

Учебные онлайн-курсы по кодированию предлагают путь к трансформации. Если вы готовы работать, вы найдете новые карьерные возможности.

Избранный инструктор

Джулиан Юэн о помощи учащимся в обучении и развитии

Преподаватель Джулиан Юэн хочет дать возможность учащимся высказаться и помочь им использовать технологии, чтобы сделать мир лучше.

«Если ученик чего-то не понимает, [мы спрашиваем], почему так, и, если нужно, адаптируем нашу учебную программу. Это может быть предоставление большего количества наглядных материалов, дополнительная спринтерская работа или учебная работа для устранения пробелов в их знаниях… Это сочетание не только предоставления контента, но и получения быстрой обратной связи о том, что работает, а что нет, чтобы соответствующим образом адаптировать наше обучение».

Джулиан Юн | Hack Reactor Coding Bootcamp Instructor

Студенческие истории

Приобретите уверенность во время учебного курса по разработке программного обеспечения

Брайанна Вальдивия о своей новой роли инженера службы поддержки

---

«Эта возможность действительно особенная, но, как и во всем, это также то, что вы делаете из нее. Будьте открыты, восприимчивы и, что немаловажно, добры к себе! Если вы научитесь поддерживать / находить баланс во время Hack Reactor, вы будете хорошо подготовлены к поиску работы и своей новой карьере!»

Присоединяйтесь к нашему сообществу

Доступное техническое образование для недостаточно представленных групп населения

Мы помогаем учащимся, принадлежащим к недостаточно представленным группам населения, оказывать влияние с помощью технологий.

Подробнее о Hack Reactor + Galvanize

Стипендии на полное обучение

Узнайте о нашей работе с Фондом Galvanize Foundation по финансированию стипендий на полное обучение, направленных на создание новых путей для представителей недостаточно представленных групп населения.

Ресурсы Telegraph Track

Узнайте, как мы помогаем недостаточно представленным группам населения получить доступ к ресурсам и карьерным связям с помощью Telegraph Track .

Курс подготовки для ветеранов

Ознакомьтесь с нашим курсом подготовки для ветеранов, который помогает ветеранам США подготовиться и подать заявку на участие в нашем учебном лагере для начинающих по программированию среднего уровня.

Поддержка бывших заключенных

Мы поддерживаем бывших заключенных посредством программ обучения основам работы с компьютером, программированию, программированию и разработке программного обеспечения.

Мы взламываем будущее

Измените свою карьеру с помощью учебного курса по разработке программного обеспечения

Хотите узнать больше? Запишитесь на информационную сессию или запланируйте индивидуальную сессию вопросов и ответов с консультантом по регистрации, чтобы узнать о наших учебных курсах.

Запланировать звонок консультантуПосетить виртуальный информационный сеанс

Зачем нужно менять оцинкованные трубы

Из-за возраста домов к северу от Чикаго оцинкованные трубы являются распространенной проблемой. Ниже приведен список наиболее часто задаваемых вопросов, которые мы получаем о оцинкованных трубах.

Что такое оцинкованные трубы?

Оцинкованные трубы представляют собой стальные трубы, покрытые защитным цинковым покрытием для предотвращения коррозии и ржавчины. Оцинкованные трубы обычно устанавливались в домах, построенных до 1960 года. Когда они были изобретены, оцинкованные трубы были альтернативой свинцовым трубам для водопроводных сетей. Однако сегодня мы узнали, что десятилетия воздействия воды вызывают коррозию и ржавчину внутри оцинкованных труб.

Как долго служат оцинкованные трубы?

Ни одна система трубопроводов не вечна, но срок службы оцинкованных труб составляет от 40 до 100 лет. Если трубы в вашем доме были изготовлены в 1960-х годах или ранее, срок их службы, вероятно, подходит к концу. Однако есть причина, по которой оцинкованные трубы больше не используются в современном строительстве: опасность, которую они представляют для водоснабжения дома и здоровья людей.

Существуют ли риски или проблемы с безопасностью при использовании оцинкованных труб?

Безусловно, наиболее серьезной проблемой, связанной с оцинкованными трубами, являются минеральные отложения, которые накапливаются внутри трубопровода. Со временем это вызывает снижение давления воды и загрязняет воду в вашем доме. По мере того, как ржавчина и коррозия углубляются, они ставят под угрозу стабильность системы трубопроводов и вызывают утечки.

По мере старения старых и проржавевших оцинкованных труб свинец может выделяться в водопроводную воду. Этот свинец может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, так как употребление слишком большого количества свинца может привести к отравлению свинцом, а его симптомы включают усталость, головные боли, бессонницу, тошноту, запор, боль в животе и снижение когнитивных способностей. Высокие дозы свинца вызывают особую озабоченность у детей, поскольку они могут препятствовать развитию их мозга и приводить к пожизненным проблемам со здоровьем.

Как выглядят оцинкованные трубы?

При первой установке оцинкованные трубы по цвету напоминают никель. Но с возрастом оцинкованные трубы могут выглядеть намного тусклее, светлее или темнее, в зависимости от окружающей среды. Мы также видели дома, где водопроводные трубы были окрашены, поэтому с первого взгляда может быть трудно сказать.

Знаете ли вы, что у вас есть оцинкованные трубы и их нужно заменить? Позвоните специалистам American Vintage Home по телефону (847) 999-4595 для замены труб уже сегодня!

Как определить, что у меня оцинкованные трубы?

Если вы не можете сказать, глядя на ваши трубы, есть быстрый тест, чтобы определить, оцинкованы ли они. Просто возьмите плоскую отвертку и сильный магнит. Начните с поиска водопровода и поцарапайте наружную часть трубы отверткой.

Медь

Поцарапанная область будет выглядеть как медная монета. Магнит к ней НЕ прилипнет.

Пластик

Поцарапанная область будет цвета слоновой кости или белого цвета. Магнит к ней НЕ прилипнет.

Оцинкованная сталь

Царапины будут иметь серебристо-серый цвет. К нему прилипнет сильный магнит.

Свинец 

Поцарапанная область будет иметь тусклый серебристо-серый цвет, а металл обычно мягкий и легко царапается. Магнит к ней НЕ прилипнет. Свинцовые трубы легко гнутся и могут деформироваться. Если у вас есть свинцовые трубы, мы рекомендуем заменить их, если это возможно.

Обязательно проверьте свои трубы на несколько областей. Нередко на вашей водопроводной линии имеется более одного типа трубопровода.

Содержат ли оцинкованные трубы свинец?

Оцинкованные трубы, установленные на водопроводах в период с 1880 по 1960 годы, были погружены в расплавленный природный цинк. Встречающийся в природе цинк не является чистым, поэтому эти трубы были залиты цинком, который также содержал свинец и другие примеси. Цинковое покрытие продлило срок службы стальных труб, но добавило небольшое количество свинца и других веществ, которые могли нанести вред жителям.

Кроме того, если ваши оцинкованные трубы когда-либо были подключены к свинцовой водопроводной сети (включая инженерные сети), причин для беспокойства больше. Коррозия внутри труб из оцинкованной стали могла задержать небольшие кусочки свинца. Даже если бы свинцовые трубы были удалены много лет назад, трубы из оцинкованной стали все еще могли периодически выпускать захваченный свинец в поток воды. Чикаго не прекращал использовать свинцовые трубы для коммуникаций до 19 века.86, и около 400 000 линий обслуживания все еще используются только в Чикаго.

Единственный способ гарантировать, что свинец не попадет из водопровода в кран в данном доме, — это полностью заменить оцинкованную сантехнику и любые свинцовые линии обслуживания.

Какие еще проблемы могут вызвать оцинкованные трубы?

Низкое давление воды

Из-за ограничения линии коррозия в оцинкованных трубах может привести к снижению давления воды во всем доме.

Неравномерное распределение воды

Если в некоторых из ваших кранов низкий напор воды, а в других нет, это может быть признаком оцинкованных труб. Коррозия может накапливаться неравномерно. Также часть оцинкованного трубопровода можно было бы заменить у вас дома, но не везде.

Изменение цвета воды

Оцинкованные трубы могут выделять железо и вызывать изменение цвета. Ярким индикатором этого является коричневое пятно на фарфоровой раковине.

Утечки

По прошествии достаточного времени оцинкованные трубы проржавеют насквозь и причинят больше вреда вашему дому.

Что влечет за собой процесс удаления оцинкованных труб?

Для постоянного ремонта лучше всего заменить все оцинкованные трубы, поскольку это гарантирует полное удаление ржавчины и свинца из системы трубопроводов.