Горячее цинкование металла

Горячее цинкование металла — один из самых популярных способов обработки, после которого изделие способно прослужить более 50 лет. Стальные и металлические заготовки помещаются в емкость с расплавленным цинком, происходит химическая реакция, оставляющая на поверхности тонкий защитный слой. Метод применяется для изготовления кровельного железа, проволоки, запчастей автомобилей, в трубопрокатной промышленности.

Достоинства способа

По сравнению с другими методами обработки — гальваническим, термодиффузионным, холодным — этот вариант способствует барьерной и электрохимической защите от ржавчины. Такой процесс позволяет получать качество по доступной стоимости.

Данный метод имеет ряд преимуществ:

• сложная геометрическая конструкция и трубы легко подвергаются полному воздействию;
• в результате механического повреждения участка в дальнейшем возможна самостоятельная регенерация, без дополнительного вмешательства;
• устойчивость к взаимодействию с влагой и жидкостями увеличивается в 6 раз;
• использование металлоизделий не нуждается в дополнительном уходе на протяжении 20-25 лет.

Детали могут подвергаться покраске, пребыванию в агрессивных и неблагоприятных средах — покрытие надежно защищает их от повреждений.

Подготовка

Процедура воздействия расплавленным цинком строго регламентируется ГОСТом 9.307-89. В нем указана последовательность очищения, разрешенные химические вещества и реагенты, время, необходимое для погружения стали, железа, других металлов. Безопасность при проведении работ также соблюдается в соответствии с распоряжениями, разработанными непосредственно для производственных помещений.

Цинкование проходит в несколько этапов. Наиболее сложный — подготовка, затем проводится непосредственная обработка и сушка. Для надежного и качественного соединения металла с жидким цинком нужно тщательно очистить поверхность:

• применить механическое воздействие;
• обезжирить;
• протравить;
• профлюсовать.

Механическая обработка — удаление загрязнения, остатков предыдущей оцинковки, шлаковых включений, ржавчины. Острые углы, заусенцы, кромки должны быть сглажены и закруглены. Как правило, это происходит при помощи пескоструйного оборудования.

Процедура обезжиривания подразумевает удаление остатков масла и прочих загрязнений посредством растворов кислоты и щелочи. Растворение проводится в специальных резервуарах, при температуре, не превышающей 80 градусов. После обезжиривания детали тщательно промываются для того, чтобы избавиться от реагентов, жира и пены.

Для протравливания также используются ванны. В этот момент происходит очищение от коррозии и окалины. Для травления применяют соляную кислоту, которая удаляет хлорид железа. Далее требуется тщательная промывка для очищения от солей и реагента.

Следующий этап флюсование — выдержка в растворе ZnCl₂, NH₄Cl и NiSO₄. Флюс предназначен для предотвращения дальнейшего окисления. После окончания всех процедур обрабатываемые части следует просушить, затем можно переходить к основным действиям.

Процесс горячего цинкования

Качество покрытия зависит от различных факторов. Для каждого вида металла нужно учитывать следующие параметры:

• температуру расплава;
• продолжительность нахождения в емкости;
• скорость поднятия;
• охлаждение.

Для оцинковки применяется как простое оборудование, состоящее из резервуаров, достигающих 15 метров в длину, так и линии для непрерывной работы. Такие установки полуавтоматизированные, и нужно только задать определенные параметры. Однако часто используется открытое погружение в ванну.

Температура расплавленного цинка варьируется от 420 до 455 градусов. Оптимальный нагрев зависит от формы, типа и размера конструкций. При взаимодействии железа или стали с раствором образуются ядовитые испарения, поэтому в месте проведения работ должно быть установлено мощное вытяжное оборудование.

Следует использовать предельно точную скорость погружения. Это нужно, чтобы произошло заполнение каждой микротрещины. При нарушении данного условия происходит повторное окисление — в результате медленного погружения. Также образуются повреждения, вызванные нерасплавленным флюсом — если скорость опускания превышена.

Продолжительность нахождения в емкости в среднем варьируется от 2 до 10 минут. Перед тем как извлечь изделие, с поверхности раствора необходимо убрать всплывший шлак, иначе он осядет на конструкции и испортит внешний вид и качество.

При извлечении из резервуара также следует соблюдать установленную скорость и угол наклона. От этих параметров зависит толщина готового слоя, равномерность и качество. Затем металлоизделие следует охладить, для чего применяется естественный или искусственный способ. Здесь могут быть использованы специальные вентиляционные системы или установки кондиционирования, либо выставление конструкции на открытый воздух.

Процесс горячего цинкования металлоконструкций и изделий, по сравнению с другими методами, наиболее простой и эффективный. Для проведения нет необходимости использовать дорогостоящее и энергоемкое оборудование. Результат значительно лучше и устойчивость к коррозии выше. Именно по этой причине большая часть производителей выбирает этот способ.