Цинкование металла, методы, способы и оборудование - www.rocta.ru
mail
stanok
lines1
lines2
О компании Написать письмо Информация Контакты
rosta-w
тел: 8-908-135-59-82; (473) 239-65-79; 8-800-707-53-38 (Звонок по РФ бесплатный)
 

Цинкование металла: методы и технология

Существует много вариантов обеспечения защиты металлических изделий от процесса окисления. Один из таких заключается в покрытии поверхности специальным веществом, устойчивым к внешним факторам среды. В итоге на толще материала создается тонкий слой, который не дает образоваться ржавчине.

В нашей статье мы рассмотрим процесс, называющийся цинкование металла, который показал себя как одна из самых действенных методик. Также мы узнаем, какие методы применяются для такого нанесения и какое оборудование нужно использовать в работе.

Что такое цинкование

Данным термином называется процесс создания тонкого слоя из цинка на поверхности металла или насыщение этим веществом для обеспечения защиты от внешних факторов. Эта процедура применяется в различных отраслях. В их число входят:

  • строительство;
  • нефтяная промышленность;
  • строительство в сфере энергетики;
  • газовая отрасль;
  • автомобильное производство;
  • сельское хозяйство.

Подвергать оцинковке можно разные виды изделий, начиная с опор ЛЭП и заканчивая материалом для судостроения. Рассмотрим на фотографии конечный результат обработки жестяных листов:

Узорчатая гладкая поверхность

Узорчатая гладкая поверхность – это равномерно нанесенный цинк.

Основная причина популярности этой процедуры – стойкость к внешним факторам, которые могут привести к образованию ржавчины и разрушению целостности конструкции. Это вариант наиболее эффективен для использования во влажной среде.

Устойчивость гальванического цинкования металла объясняется просто, действующее вещество при взаимодействии с материалом, образует пару. Существуют несколько методов подобной обработки, и некоторые из них не требуют профессионального оборудования.

Технологии и виды данной обработки

Технологический процесс стал возможным с того момента, когда стали появляться разработки по предотвращению образования ржавчины. Самым практичным способом является тот вид, при котором наносят большее количество цинка на изделие с максимальной эффективностью. Рассмотрим на примере фотографии:

Цинкование металла

На фото демонстрируется процесс нанесения раствора на профили. При помощи мощной струи воздуха смесь, в составе которой присутствует цинк, распыляется по поверхности. Таким образом, проводится цинкование металла своими руками холодным способом. Мастер наносит специальный раствор при помощи компрессорной установки, холодное вещество напыляют таким же способом, как краску на металлическую деталь. Каждый метод имеет свои уникальные требования, и в зависимости от них, параметры степени защиты тоже бывают разные.

В результате воздействия внешних факторов часть корки постепенно смывается, и становиться тоньше, и со временем она перестает обеспечивать эффективную защиту. Попадание на такой слой кислот и разных химических растворителей постепенно смывают цинк, поэтому чем он толще, тем дольше будет обеспечивать безопасность изделия. Технологии проведения оцинковки зависят от вида создания налета и от используемого материала.

Перед нанесением нужно провести подготовительные работы, то есть полностью очистить поверхность от масел, ржавчины, пыли и грязи. Потом выполнить обезжиривание специальным средством, а затем приступать к процедуре. Остальной процесс будет зависеть от вида напыления вещества, исходя из этого, нужно подбирать оборудование для цинкования металла, которое делится на разные виды. Нужно правильно соблюдать все требования по созданию слоя в соответствии с технологическим процессом.

Виды обработки


Для нанесения вещества используют несколько технологий:

Цинкование металла способ другой

  • горячая;
  • холодная;
  • гальваническая;
  • газотермическая;
  • термодиффузионная.

Независимо от вида, нужно правильно подбирать толщину и концентрацию слоя. При нанесении необходимо правильно подобрать состав, чтобы частицы могли эффективно взаимодействовать с поверхностью. Большинство производителей деталей выпускают растворы, в составе которых имеется цинк со специальными примесями, чтобы можно было проводить цинкование металла в домашних условиях.

Методы цинкования

Если рассматривать технологии производства слоя, то их разделяют по методу оцинковки. Рассмотрим подробнее каждый из них:

  • Горячая разновидность. Этот способ позволяет добиться высокого качества защиты и долгого срока его эксплуатации, но при его применении возникают проблемы с экологической безопасностью. Для эффективного производства требуется использовать сильные вещества для более тщательной обработки. Нанесение проводится в веществе, которое предварительно расплавляют, придавая ему жидкое состояние. Изделие погружают в ванну, что способствует образованию на поверхности тонкой защиты, которая содержит железо и цинк.
  • Холодный метод. Его начали использовать в последнее время все чаще, а причиной тому служит простота проведения процесса. Создание налета можно провести в домашних условиях без специального оборудования, что нельзя сказать про другие виды цинкования металла. Этот вариант отличается своей устойчивостью к термическим или деформационным воздействиям. Несмотря на это он неустойчив к повреждениям механического характера.
  • Гальваническая разновидность представляет собой процесс, при проведении которого на деталь наносится специальный слой при помощи электрохимического воздействия. Конечный результат нанесения этим видом представлен на фото:
    Обработанные детали

    Он позволяет достичь ровного распределения защитной корки и создать идеально гладкую поверхность изделия. Этот метод предоставляет возможность подбирать толщину слоя и равномерно распределять его, создавая декоративные узоры. Для применения данного варианта, заготовка обрабатывается и помещается в резервуар с электролитом. Потом, подключая положительный и отрицательный заряды электричества, происходит оседание частиц и формирование равномерного налета.
  • Газотермическая разновидность представляет собой напыление сухой смеси газовой средой. Такая технология цинкования металла применяется в случаях, когда проводить другие способы обработки невозможно из-за больших размеров обрабатываемой детали. Процесс происходит, когда расплавленные частицы, ударяясь по поверхности детали, образуют дополнительный пласт. Он выдерживает длительное воздействие вредных факторов, приводящих к его разрушению.
  • Также существует горячий способ создания корки, он представляет собой нанесение частиц под действием струи пламени. При высоких температурах обработка становится более эффективной.
  • Термодиффузионный вариант был разработан в первой половине двадцатого века, и широко применяется по сей день. Если рассматривать все методы цинкования металла, то данный вариант требует применения профессионального оборудования больше чем остальные. Изделие, которое будет подвергаться обработке, помещают вместе с порошком в герметичную печь. Там их разогревают до температуры 2 600 градусов по Цельсию. В такой среде вещество начинает переход в состояние газа и постепенно оседает на горячем материале.

Применение оборудования и инструментов

Мы рассмотрели, какие технологии применяются при оцинковке, и какие методы при этом используют. Теперь стоит узнать, какое оборудование необходимо, чтобы провести весь процесс в соответствии со всеми требованиями.

Для горячего способа используют печи, которые расплавляют цинк. Потом, детали, которые нужно обработать, погружают резервуары, содержащие расплавленное вещество. Эти емкости должны иметь большой объём, чтобы металлические изделия могли в них поместиться.

Для холодного вида применяют специальные смеси, иногда используется паста для цинкования металла. Эту смесь наносят разными способами, но в основном используют компрессор с распылителем.

При гальваническом способе, используется электролитический раствор и специальное оборудование, которое подает электричество. Но ещё нужно оборудование, которое может регулировать напряжение электросети.

Цинкование металла на производстве

При газотермическом методе требуется специальный порошок, который будет, оседая на изделие, создавать защиту от внешних факторов. Второе оборудование, которое необходимо использовать, это механизм, подающий частицы под струю газа или пламени. Под действием этой силы, частицы попадают на заготовку и, постепенно остывая, будут формировать слой на его поверхности. Нужно отметить, что осуществить этот процесс цинкования металла в домашних условиях можно, но с соблюдением мер предосторожности.

Но что касается термодиффузионного варианта, то тут все обстоит еще сложнее. При проведении этого вида обработки, нужно выдерживать большие температуры, которые невозможно достичь в домашних условиях. Для достижения двух тысяч шестьсот градусов по Цельсию нужны специальные печи, которые смогут поддержать подобный режим. Кроме того, они должны быть герметичными и иметь большой объем, чтобы крупные изделия могли поместиться внутри. Также внутрь помещается и цинкосодержащий порошок, который под действием высокой температуры переходит в газообразное состояние.

Термодиффузионного варианта цинкования металла

Изучив фотографию можно четко различить специальные створки, обеспечивающие герметичное закрывание. Подобные меры необходимы для гарантии качественного нанесения слоя, чтобы обеспечить сухое цинкование металла. Главное помнить, что работать с высокими температурами опасно, поэтому необходимо предпринять все меры предосторожности.

Без хорошей подготовки проведение этого процесса не представляется возможным, а значит нужно заранее приготовить требуемые инструменты и ознакомиться с правилами безопасности.

Цинкование в домашних условиях

Самостоятельно, как правило, можно проводить холодную технологию и оцинковку электрохимическим методом. Оба варианта являются наиболее простыми и доступными. Они не требуют специализированной аппаратуры и инструментов. Перед проведением обработки при помощи электрохимического воздействия, нужно подготовить поверхность металлического изделия, предварительно очистив ее и обезжирив. Если рассматривать гальваническое цинкование металла, технология проведения в домашних условиях несет определенный риск. Поэтому, если вы решились провести его в дома, то следует принять необходимые меры предосторожности.

Цинкование металла в домашних условиях

На фото мы можем наблюдать, как при помощи подручных средств сделано приспособление, которым можно провести обработку небольшого предмета. В пластиковую тару наливается электролит, в него помещены катод и анод, по которым будут подаваться электричество. В полученную смесь помещается изделие, на которое начинают подавать постоянный ток.

Перед началом работы нужно правильно подобрать напряжение, которое будет выдавать ваш источник питания, напряжение должно быть от шести до двенадцати вольт, а сила тока от двух до шести ампер. Еще нужно верно рассчитать уровень электролита в резервуаре.

Сначала, нужно изучить способы цинкования металлов электрохимическим способом, а также узнать какие могут возникнуть проблемы в процессе работы. Необходимо правильно выбрать электролит, в нашем случае нам подойдет любой солевой раствор. Такое вещество можно самостоятельно приготовить из электролита обычного аккумулятора. На фото показаны два вида раствора, полученных в результате растворения в соляной среде в лабораторных условиях:

Реагентыа

В него помещается цинк, который должен через определенное время полностью раствориться. После полного растворения, полученный раствор нужно процедить, и вы получите электролит для оцинковки электрохимическим способом.

Перед началом процесса нужно помнить, что на толщину слоя могут повлиять:

  • Плотность электричества, которая приходится на площадь изделия.
  • Температура раствора.
  • Плотность смеси.
  • Виды форм, они должны соответствовать размерам заготовки. Если не начать цинкование металла в домашних условиях с расчета объема вашего резервуара, то процесс может не принести желаемого результата. Если в емкость не будет полностью помещаться деталь, то это повлияет на плотность ее обработки.
  • Еще одним важным критерием при создании корки, является ее толщина. Как при электрохимическом методе нанесения, так и холодном, она имеет большое значение.

Если в процессе не достичь необходимой толщины, то защита от коррозии не будет иметь эффекта. Но если переборщить, то в подобном случае может произойти разрушение налета. Рассмотрим пример на фотографии:

Некачественное цинкование

Вы можете видеть как толстый пласт разрушается, оставляя поверхность беззащитной. Поэтому толщина цинкования металла должна соответствовать требованиям применения технологии, в том или ином методе нанесения.

В нашей статье мы рассказали об одном из видов антикоррозионной защиты. Также на нашем сайте вы найдете широкий перечень полезных статей. А в нашем каталоге представлено многообразие качественного оборудования для ленточного пиления.



Наша продукция: