Zincarea metalelor și tehnologia de galvanizare

Informații generale și scop

Produsele din oțel sunt predispuse la coroziune, mai ales atunci când este vorba de aplicații în condiții de umiditate ridicată. Partea din oțel zincat este protejată în mod fiabil de coroziune. Acoperirea împreună cu metalul formează o pereche galvanică, în care zincul în comparație cu oțelul are un grad mai mare de încărcare electronegativă. În mod corespunzător, zincul este supus coroziunii și practic nu există reacții ale oțelului. Protecția anticorozivă a metalului va rămâne până când stratul de zinc se va prăbuși.

Există mai multe tehnologii de galvanizare. Unele tehnologii permit placării zincului cu propriile mâini pentru a obține o calitate acceptabilă.

Metode de galvanizare a metalului

Există următoarele metode de galvanizare a metalului:

• rece;
• fierbinte;
• electrolitica;
• difuzie termică;
• prin pulverizare termică.

Este necesară alegerea acestei sau a metodei de galvanizare a pieselor sau structurilor din oțel în funcție de condițiile de aplicare și de caracteristicile stratului protector. Indiferent de tehnologia de galvanizare utilizată, este necesar să se determine grosimea stratului protector. Aceasta depinde de parametrii, cum ar fi perioada de expunere a mediului de lucru la metal și temperatura de procesare.

Atunci când se utilizează structuri de oțel pe suprafața căreia se aplică un strat de zinc, trebuie reținut faptul că acestea nu pot fi supuse unor influențe mecanice puternice, deoarece acoperirea protectoare a metalului este foarte fragilă și se poate rupe.

Luați în considerare diferite tipuri de galvanizare metal.

Metoda de galvanizare prin imersare prin cald

Galvanizarea la cald a metalului permite obținerea unei calități maxime a produselor și asigurarea durabilității acestora. Această metodă are un dezavantaj cheie - implementarea acesteia implică utilizarea reactivilor chimici pentru tratarea suprafețelor, iar procedura se efectuează în zinc topit.

Metoda caldă de galvanizare a oțelului implică pregătirea suprafeței produsului și procedeul real de acoperire a metalului cu zinc.

Pași pentru pregătirea suprafeței care trebuie tratată:

• de purificare;
• degresare;
• aplicarea de soluții acide;
• spălare și curgere;
• uscarea suprafeței.

Când suprafața trece prin toate etapele pregătirii și se usucă, produsul este plasat într-o baie specială cu zinc topit. Un strat subțire de zinc și fier se formează pe suprafața de oțel, care asigură în mod fiabil protecția împotriva coroziunii. Când produsul este scos din baie, este suflat cu aer comprimat pentru a se usca și elimina excesul de zinc de pe suprafață.

Dezavantajul acestei metode: dimensiunile produselor sunt limitate de dimensiunile băii cu zinc topit. Această metodă se practică în instalațiile mari de producție atunci când se lucrează cu turnuri de transmisie a energiei, păduri de construcție sau stâlpi de iluminat.

Metoda implică o mulțime de muncă și utilizarea de echipamente complexe, deci nu este potrivit pentru condițiile de casă.

Galvanizarea la rece a oțelului

Această metodă de procesare cu zinc metal a câștigat popularitate largă în ultimii ani. Principalul motiv este prelucrabilitatea ridicată și simplitatea metodei, împreună cu proprietățile protectoare ridicate ale stratului de pe suprafața metalică. Varianta este potrivită pentru galvanizarea metalului de către sine, deoarece echipamentele speciale nu sunt necesare pentru lucru.

Tehnologia de galvanizare la rece constă în aplicarea pe suprafața produsului a unui amestec care conține zinc, de exemplu, zinconol. Aplicați-l cu o rolă sau cu o perie. Dacă aveți nevoie să acoperiți structuri complexe sau locuri greu accesibile, puteți folosi un pistol de pulverizare. Datorită compozițiilor speciale, pe suprafață se formează un strat protector, constând din mai mult de 90% zinc.

Această metodă de galvanizare este singura adecvată pentru asigurarea protecției anticorozive a structurilor, care altfel nu pot fi galvanizate. De exemplu:

• țevi montate;
• elemente ale căilor ferate;
• suportul liniilor electrice și al altor structuri într-o versiune staționară sau montată.

Tsinkonol și alți compuși pentru galvanizarea la rece sunt utilizați în timpul reparațiilor, dacă există nevoia de a repara stratul de zinc deteriorat pe structurile metalice. De exemplu, este real cu scopul de a restabili galvanizarea unui corp de autovehicul.

Galvanizarea produselor din oțel rece se realizează într-un interval de temperatură mare, acoperirea formată are o protecție ridicată, elasticitate, rezistență la influențe mecanice și diferențe de temperatură.

Galvanizarea la rece are dezavantajele sale. De exemplu, acoperirea formată are rezistență insuficient de mare la influențele mecanice, este de asemenea necesar să se respecte cu strictețe procedura de siguranță, dacă procedura implică utilizarea de solvenți organici.

Metoda galvanică de galvanizare

În timpul galvanizării galvanice, acțiunea electrochimică se exercită pe suprafața produsului. Învelișurile au în final o mare precizie de grosime și o netezime excepțională. Un strat de protecție cu o grosime de ordinul a 20-30 pm este de asemenea format pe suprafața metalului.

Cu această galvanizare, este posibilă ajustarea grosimii stratului protector, în timp ce stratul este uniform și are calități decorative înalte. Metalul și zincul în timpul galvanizării sunt combinate la nivel molecular, acoperirea are o aderență ridicată la materialul de bază. Gradul de adeziune este afectat de prezența pe suprafață a oxidului și a filmelor grase, care sunt aproape imposibil de îndepărtat.

Galvanizarea galvanică se realizează după cum urmează:

• plăcile de proiectare și zinc sunt plasate în soluția electrolitică, apoi contactele pozitive și negative ale sursei de curent sunt conectate la peretele și plăcile băii;
• datorită diferenței de potențial, plăcile se dizolvă în electrolit și moleculele de zinc se așează pe suprafața articolului și formează un strat uniform de protecție.

Avantajul cheie al acestei metode este acela că în acest fel se formează un strat de protecție cu caracteristici decorative speciale pe suprafață. Grosimea stratului poate fi reglată. Dar are o metodă și deficiențele sale. În special, acesta este un preț de cost ridicat.

Tehnologia de galvanizare a difuziei termice

Această tehnologie este numită și shearardizare. Ea a fost dezvoltată în anii 20 ai secolului trecut, dar de mult timp nu a fost folosită pe scară largă. Și numai în cei 90 de ani această metodă a devenit populară.

Esența metodei este aceea că partea, împreună cu un amestec uscat pe bază de zinc, este plasată într-un recipient etanș, în care se creează o temperatură de aproximativ 2600 de grade. La această temperatură, zincul trece în stare gazoasă, respectiv procesul de penetrare difuză a atomilor de zinc în stratul de suprafață al articolului este accelerat. Această tehnologie de galvanizare este utilizată în cazul în care trebuie să se formeze un strat de protecție cu grosimea de 15 μm pe suprafața metalului.

Pregătirea produselor metalice pentru acoperirea cu difuzie termică cu zinc nu diferă de metoda fierbinte. Avantajele acestei metode:

• procesul are loc într-un container etanș, respectiv este ecologic;
• aproape complet absenți pe acoperirea protectoare, care are o aderență ridicată la suprafață;
• învelișul primește un grad ridicat de protecție;
• Formele geometrice complexe și parametrii produselor acoperite cu zinc persistă;
• Deșeurile primite nu au nevoie de eliminare specială.

Dezavantaje ale metodei de termodifuzie:

• Acoperirea finisată nu are o luciu metalic și are o nuanță murdară de gri;
• productivitate scăzută;
• Praful de zinc în aer în timpul lucrului poate dăuna corpului;
• Grosimea stratului de zinc nu este uniformă.

Pulverizare cu gaz termic

Metoda gaz-termică de zincare este adecvată pentru acoperirea zincului cu o parte tridimensională sau cu o foaie de metal. Esența sa constă în faptul că zincul, care este sub formă de amestec sau sârmă uscată, este pulverizat în compoziția mediului gazos de pe suprafața piesei de prelucrat. Tehnologia este utilizată pentru a aplica un strat de zinc la produse de dimensiuni mari care nu pot fi prelucrate în alt mod.

Procedeul de acoperire prin zinc:

• particulele de metal topit sunt aplicate pe suprafața care urmează să fie tratată, formând un strat subțire cu o structură solzoasă;
• pe vopselele de acoperire poroase și pe materialele de lac. Stratul creat de combinație protejează produsul și îl permite să fie folosit mult timp în condiții de umiditate ridicată, expunere constantă la apă proaspătă sau de mare și alte medii agresive.

Parametrii acoperirilor de zinc aplicate prin metodele enumerate mai sus sunt stabilite de GOST corespunzător.

Galvanizare cu mâinile proprii

După cum am menționat deja, unele tipuri de galvanizare pot fi efectuate independent la domiciliu. Aceasta se aplică tehnologiei de galvanizare la rece sau de metodă electrochimică.

Pentru a efectua galvanizarea de unul singur în mod electrotehnic, suprafața piesei de prelucrat trebuie pregătită cu atenție. Instruirea include:

• curățare;
• degresare;
• ape acide;
• clătiți cu apă curentă.

Dispozitivul de galvanizare de galvanizare poate fi realizat pe baza unei surse de curent continuu cu o tensiune de 6-12 V la un curent de 2-6 A și o capacitate bazată pe un dispozitiv dielectric și un dispozitiv pentru fixarea produsului și a electrodului. Ca electrolit, acționează orice soluție cu conținut de soluție salină-zinc. Pentru a prepara soluția, zincul este plasat într-o celulă de stocare și este dizolvat în acesta. Înainte de utilizare, compoziția este filtrată.

Când faci galvanizarea cu mâinile, trebuie să ții cont, că calitatea și grosimea stratului de acoperire este afectată de următorii factori:

• densitatea curentului pe unitatea de suprafață a produsului;
• temperatura soluției electrolitice;
• temperatura electrolitului;
• geometria și complexitatea formei produsului.

Galvanizarea metalelor permite încetinirea procesului de coroziune a produselor. Metodele de galvanizare depind de condițiile de funcționare ale produselor. Materiale galvanizate la domiciliu.