Как покрыть металл цинком: Цинкование в домашних условиях – правильное нанесение покрытия + Видео — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Цинкование. 2 способа нанести цинк на металл

В случае взаимодействия металла с окружающей средой и постоянной влагой, через некоторое время на поверхности образуется оксид железа.

В дальнейшем это приведет к частичному или полному разрушению металла. Как защитить металл от ржавчины ?

Существует такой способ защиты металлов от коррозии — как цинкование.

Цинкование – это нанесение слоя цинка на поверхность.

Использование цинка как защитного слоя, увеличивает долговечность металлоконструкций, в особенности тех, которые эксплуатируются в среде повышенной агрессивности.

Цинкование металла делится на два вида:

1. Горячее. В заводских условиях, методом окунания конструкции в ванную с цинком.

2. Холодное. Окраска изделий в любых условиях, цинконаполненными красками.

Подробнее о горячем цинковании.

Металла погружают в емкость с расплавленным цинком при температуре 450 С – 470 С. Предварительно проводится два этапа обработки стали:

1. Травление и обезжиривание. Делается для удаления остатков грязи.

2. Флюсование. Нанесение тонкой пленки на металл, чтобы металл не окислился вследствие воздействия кислорода.

Толщина покрытия при таком способе цинковании составляет от 80 – 140мкм.

Средний срок эксплуатации оцинкованных изделий в зависимости от условий использования составляет 25 – 30 лет.

Подробнее о холодном цинковании.

Этот метод включает в себя следующие стадии:

1. Подготовка поверхности пескоструйной, либо механической зачисткой с последующим обезжириванием;

2. Подготовка состава к нанесению, тщательное перемешивание;

3. Нанесение состава любым методом: кисточкой, валиком, окунанием, распылением воздушным и безвоздушным аппаратом.

После нанесения получается готовое покрытие. По защитным способностям не уступает горячему виду цинкования. Качественным и надежным покрытием на основе цинка является «Цинол».

Вывод: в России несколько заводов горячего цинкования, если конструкции больше чем размер ванны для окунания (к примеру, линии электропередач), то нанести на них цинк возможно, только если разобрать конструкцию. В случае если она монтируется сваркой, необходимо будет выполнить зачистку от слоя оцинковки. Преимущества использования цинковой краски, в том что ей можно красить в цехе, на стройплощадке и для этого нужно ведро с краской Цинол. К тому же зацинковать можно изделие любых размеров, или восстановить слой цинка на поврежденном металле.

Если у вас остались вопросы о применении материалов для защиты от коррозии или вы хотите купить краску для цинкования, ждем писем и звонков. Контактная информация указана на сайте в разделе «контакты» и «обратная связь».

Способы цинкования металла

Черный металл

: Статьи; Rating:

Отправить заявку 24/7

Пожалуйста, оцените Оценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5

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:

Как производится цинк? (объяснение в 5 шагов)

1. Майнинг

Все начинается со следов цинка, которые можно найти практически повсюду в земной коре. Цинк является природным ресурсом.
Nyrstar собирает и отправляет цинковый концентрат с рудников по всему миру в различные порты, расположенные рядом с нашими предприятиями.

Оттуда поезда с цинковым концентратом доставляются на объекты для прохождения четырехэтапного процесса обжига, выщелачивания и очистки, электролиза и литья.

2. Обжарка

Сырье — концентрат цинка и оксиды цинка, переработанные в сталелитейной промышленности, — подаются в печь для обжига с псевдоожиженным слоем. Это первый этап производственного процесса.

В обжиговой печи сырой цинк обжигается воздухом и превращается в кальцин. Кальцин выглядит как песок и имеет температуру 950 градусов по Цельсию.

Процесс обжарки полностью автоматизирован и постоянно контролируется операторами из диспетчерской.

3. Выщелачивание и очистка

Шаг второй — чистая химия. Полученный огарок растворяют в серной кислоте в ходе процесса, называемого выщелачиванием.

Чтобы получить очень чистый раствор сульфата цинка, на этом этапе мы также разделяем широкий спектр других металлов: свинец, золото, серебро Доре, медь, кадмий и кобальт.

Следовательно, раствор сульфата цинка поступает на стадию электролиза: третья стадия.

4. Электролиз

В цехе электролиза цинк, содержащийся в растворе, осаждается на алюминиевые катоды в процессе, называемом электролизом. Это происходит при пропускании электрического тока через катоды и аноды.

Катоды удаляются из ячеек, а цинковые листы снимаются с катодов и отправляются на отливку. При литье катодный цинк плавится в печах, а расплавленный цинк превращается в блоки и слитки.

Стадия электролиза – увлекательный процесс, который занимает немногим более 22 часов.

С помощью большого количества электричества чистый цинк наносится на алюминиевые пластины. Эти пластины, несущие чистый цинк, вынимаются из ячеек.

Машины снимают цинк, а пустые пластины возвращают в ячейки, где процесс начинается заново.

5. Плавление и литье

На четвертом и последнем этапе цинк переплавляется и отливается в различных формах и размерах — плиты, слитки и блоки — от 25 до 2500 кг.

Кроме того, специальные сплавы отливают путем добавления различных легирующих материалов.

Готовый цинк имеет множество применений от строительства до транспорта, промышленного оборудования, связи, электроники и потребительских товаров.

Основное применение цинка во всем мире заключается в защите стали от коррозии. Добавление тонкого слоя цинка — один из самых экологически безопасных способов увеличить срок службы стального изделия примерно в 12 раз.

Процесс цинкования — Sharretts Plating Company

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

Ржавчина — злейший враг практически любого металла, и ее коррозионное воздействие может быть разрушительным. По данным НАСА, стоимость потерь, связанных с коррозией, для промышленности США составляет примерно 276 миллиардов долларов в год, а мировая цифра приближается к 1 триллиону долларов. Отрасли, наиболее сильно затронутые коррозией, включают производство, транспорт, правительство, коммунальные услуги и инфраструктуру.

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

рабочая лошадка для защиты от коррозии

В то время как использование соединений цинка началось более 2500 лет назад, производство металлического цинка впервые произошло в Индии примерно в 15 веке. Сегодня почти треть всего металлического цинка используется для гальванизации, которая представляет собой покрытие металлической поверхности для защиты от ржавчины. Цинкование является наиболее распространенным методом гальванизации.

Покрытие цинком: биобезопасная альтернатива

Покрытие цинком является относительно новым процессом и не получило широкого распространения примерно до 19 века. 80. До этого кадмий был предпочтительным металлом для гальванопокрытий в тех случаях, когда требовалась максимальная защита от коррозии. Однако кадмий является высокотоксичным веществом, способным оказывать кумулятивный отравляющий эффект в течение длительного периода времени.

Хотя цинк не может полностью сравниться с кадмием с точки зрения его антикоррозионных свойств, он рассматривается как более экологичная альтернатива. В наши дни использование кадмирования, как правило, ограничивается приложениями, где покрытие цинком не обеспечивает достаточную защиту от коррозии или требуются дополнительные уровни защиты. Однако использование кадмия в гальванических операциях должно соответствовать действующим экологическим нормам.

Пошаговый процесс цинкования

Цинкование — относительно сложный процесс, требующий высокого уровня знаний. Также требуется специальное оборудование и машины, в том числе выпрямитель, станция нанесения покрытия, вспомогательный резервуар для надлежащего растворения цинкового анода и резервуар.

Вот краткий обзор того, как работает типичный процесс цинкования:

Подготовка и очистка поверхности — Очень важно тщательно очистить поверхность подложки перед нанесением покрытия. Любой мусор или загрязнения, остающиеся на поверхности, будут препятствовать надлежащей адгезии цинкового покрытия. Щелочной раствор моющего средства обычно используется для очистки поверхности, за которой следует обработка кислотой для удаления поверхностной ржавчины. Эта последняя процедура называется травлением.
Приготовление гальванического раствора — Цинкование требует погружения подложки в специально приготовленный раствор электролита, который называется электролитической ванной. Ванна состоит из ионного раствора металлического цинка и различных химикатов, облегчающих процесс нанесения покрытия. Они также помогают получить желаемые химические и физические свойства готового продукта. Конкретные типы растворов цинкового электролита включают:

Кислотный цинк — Это широко используемая технология покрытия, известная своей высокой эффективностью, быстрым осаждением и превосходной кроющей способностью. Однако кислый цинк также обеспечивает плохую метательную способность и распределение толщины.
Щелочной цинк — Обеспечивает меньшую эффективность покрытия, чем кислый цинк, и более низкую скорость электроосаждения, но обеспечивает лучшее распределение толщины и пластичность
Выбор подходящей процедуры цинкования — После приготовления раствора детали готовы к цинкованию. Выбранный метод может включать нанесение покрытия на стеллажах, при котором более крупные детали прикрепляются к металлическим стеллажам, которые помещаются внутрь резервуара, содержащего ванну для покрытия. Детали остаются неподвижными во время нанесения покрытия. Нанесение гальванического покрытия обычно используется для небольших деталей — вместо бака для гальванического покрытия детали помещаются внутрь бочки и вращаются, что обеспечивает более однородную отделку.
Знакомство с электрическим током — Гальваническое покрытие также известно как электроосаждение, поскольку 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 — После завершения процесса электроосаждения детали готовы к последующей обработке. Обычно это включает промывку деталей водой для удаления любых оставшихся загрязнений и остатков гальванического покрытия. В случае сильного загрязнения детали необходимо промыть несколько раз. Завершающим этапом является тщательная сушка оцинкованных деталей. В ситуациях, когда требуется дополнительная защита от коррозии, в процесс последующей обработки может быть включено нанесение пассиваторов и герметиков.

Факторы, влияющие на результаты цинкования

Существует множество факторов, которые могут повлиять на результат проекта по цинкованию, большинство из которых может эффективно управляться и контролироваться опытным поставщиком решений для обработки металлов. Некоторые факторы включают:

Плотность тока — Плотность постоянного тока, протекающего от анода к катоду, может оказывать существенное влияние на толщину цинкового покрытия. Чем выше плотность тока, тем больше толщина покрытия. Если плотность тока превышает практические пределы, вероятно, это приведет к морщинистой поверхности подложки.

Температура — Температура гальванической ванны также напрямую влияет на результат цинкования. Более высокие температуры ванны уменьшают диффузию водорода на катоде и увеличивают расход отбеливателей и других добавок. Существует также тесная связь между температурой и плотностью тока. Когда оба увеличиваются, результатом будет более яркое отложение цинка. Когда температура повышается, но плотность тока остается неизменной, происходит образование более крупных металлических кристаллов.

Концентрация отложений цинка — Уровень концентрации цинка в гальваническом растворе влияет на яркость и текстуру гальванического продукта. Более высокие концентрации приведут к более шероховатой поверхности, а более низкие концентрации приведут к более яркому покрытию с мелкими кристаллами.

Другие контролируемые факторы, влияющие на результат при цинковании, включают:

Положение анода и катода
Состояние поверхности подложки
Перемешивание ванны (или его отсутствие)
Использование добавок, таких как поверхностно-активные вещества и отбеливатели
Концентрация ионов водорода
Продолжительность фактического времени покрытия
Степень фильтрации ванны цинкования
Эффективность операции промывки
Концентрация загрязняющих веществ и примесей в гальванической ванне

Нанесенное цинковое покрытие, как правило, будет тускло-серого цвета, хотя хроматы после обработки доступны в широком диапазоне цветов, включая желтый, синий, черный и оливково-серый. При желании детали с гальваническим покрытием можно покрасить. Чистое цинковое покрытие будет иметь твердость от половины до одной трети твердости стали.

Как цинковое покрытие предотвращает коррозию?

Одним из наиболее важных преимуществ цинкования является то, что оно значительно повышает коррозионную стойкость подложки. Но как это происходит на самом деле? В дополнение к формированию физического барьера цинк служит жертвенным покрытием. Это означает, что цинковое покрытие будет подвергаться коррозии вместо металлической подложки, которую оно защищает.

Кроме того, цинк реагирует с кислородом в атмосфере 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 металле с покрытием, обеспечивая еще большую защиту от коррозии.

Цинкование приложений

Покрытие цинком имеет множество промышленных применений. Цинк может обеспечить антикоррозионное покрытие на более мелких металлических деталях, таких как гайки, болты, винты и крепежные детали. Как правило, большинство деталей оборудования покрыты цинком. Циновое покрытие также получило широкое распространение в автомобильной промышленности в качестве средства защиты таких деталей, как тормозные трубки, тормозные суппорты и компоненты усилителя рулевого управления.

Дополнительно цинкование применяется при производстве танков, БТР и другой тяжелой военной техники. Цинковое покрытие также может служить защитным грунтовочным покрытием перед покраской, так как оно способствует лучшей адгезии краски.

Другие преимущества цинкования

Цинковое покрытие обеспечивает превосходную защиту от коррозии. Другие ключевые причины выбора цинкового покрытия включают в себя:

Низкая стоимость — Поскольку цинк можно найти в изобилии, он считается более рентабельным процессом 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 увеличить прочность подложки.
Наплавка с низким напряжением — Нанесение цинкового покрытия не создает чрезмерной нагрузки на металлическую деталь или компонент.
Гибкость — Цинк совместим с широким спектром химических ванн, что обеспечивает большую гибкость при настройке результатов покрытия. Цинк также поддается гальванике как в стойке, так и в барабане.
Пластичность — Цинк является чрезвычайно пластичным металлом, что означает, что его можно растянуть в длинные тонкие нити без разрыва. Это позволяет легко придать цинку форму подложки.
Устойчивость к высоким температурам — Цинк способен выдерживать температуры до 120°F, что позволяет снизить затраты на охлаждение.
Борьба с водородным охрупчиванием — Цинковые покрытия менее подвержены развитию водородного охрупчивания, состояния, при котором металл становится хрупким из-за диффузии водорода в поверхность. Однако должны быть реализованы соответствующие процедуры по снижению водородного охрупчивания с помощью покрытия высокопрочных металлических крепежных изделий.
Безвредность для окружающей среды — Цинкование считается относительно экологически безопасным процессом, особенно по сравнению с кадмиевым аналогом. Цинк также предлагает преимущество вторичной переработки.
Эстетическая привлекательность — Цинкование может улучшить внешний вид железной или стальной детали или компонента. Введение цветов во время последующей обработки также может помочь вам настроить внешний вид готового продукта.

Когда следует избегать цинкования

Хотя у цинкования есть множество преимуществ, этот процесс подходит не для всех ситуаций. В частности, следует избегать цинкования критических стальных деталей, подвергающихся воздействию температур 500°F и выше. Его также не следует использовать в морской среде или морской воде, а также в тропических условиях — эти условия могут способствовать образованию объемной коррозии.

Не наносите цинковое покрытие на оборудование с движущимися частями, которые соприкасаются друг с другом. Цинковое покрытие также не следует использовать на изделиях или оборудовании, хранящихся в закрытых помещениях, подверженных сильной конденсации влаги.

Измерение эффективности покрытия цинком

Хорошим способом оценки эффективности цинкового покрытия или способности основания противостоять коррозии в целом является применение процедуры, известной как испытание в солевом тумане. Испытание соляным туманом, часто используемое в автомобильной промышленности, заключается в опрыскивании деталей 5% раствором соли, растворенной в воде, в закрытом шкафу при постоянной температуре 95°F.

Испытатели фиксируют, 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 в соответствии с требуемыми производственными допусками.

Цинковое покрытие Долговечность

Существует множество факторов, влияющих на то, как долго цинковое покрытие будет обеспечивать надежную защиту от коррозии. Качество покрытия имеет жизненно важное значение, поэтому вам следует тщательно 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 решающую роль в образовании коррозии.

Покрытие цинковыми сплавами

Цинк часто сплавляют с другими металлами, что может привести к улучшению характеристик по сравнению с покрытием только цинком. Цинк-никелевый сплав, который может состоять из никеля в количестве от 6 до 20%, может значительно повысить защиту от коррозии. Цинк-никель в настоящее время широко используется в автомобильной промышленности. Оловянно-цинковый сплав также обеспечивает превосходную защиту от коррозии, а также идеальную свариваемость и электропроводность.

Как покрыть металл цинком: Цинкование в домашних условиях – правильное нанесение покрытия + Видео