Технология горячего цинкования
При нанесении защитного покрытия предварительно подготовленные детали, материалы, конструкции погружаются в ванну с расплавленным цинком. Под действием высоких температур слой оцинковки равномерно распределяется по всей поверхности.
Оборудование производства
Технологический процесс горячей оцинковки проводится согласно нормативам, установленным ГОСТ 9.307-89. Чтобы обеспечить сертифицированное качество, стойкость и долговечность, равномерность цинкового покрытия важно соблюдать ряд требований, предъявляемых к составу, состоянию, размерам металлопроката.
Цинковое покрытие наносится на металлоизделия из следующих типов сталей:
- низкоуглеродистые (ГОСТ 380-94)
- сортовой металлопрокат до С25 включительно (ГОСТ 1050-88);
- конструкции, изделия из строительной стали (ГОСТ 27772-88)
Цинкование материалов из легированных сталей не выполняется.
Возможно согласно ТУ и по договоренности с заказчиком пробное нанесение слоя оцинковки на изделия из других марок стали или чугуна. В этом случае толщина слоя покрытия, его технические характеристики согласовываются в договорном порядке. Такой подход позволит подобрать оптимальный вариант нанесения оцинковки нужной толщины, проектной прочности, долговечности.
Общая масса изделия, закрепляемого на траверсе не должна превышать 2500 кг. Для деталей, конструкций, длиной больше 2,5 метров должны быть предусмотрены проушины или отверстия для закрепления.
Допустимые размеры, габариты конструкций для оцинковки должны быть не более:
- высота — 3 м;
- ширина — 1.5 м;
- длина — 12.5 м.
Технологические требования к конструкции, поверхности металлопроката для цинкования:
- для обеспечения правильного технологического процесса в деталях не должно быть воздушных карманов, полостей, препятствующих качественной обработке;
- расстояние между двумя поверхностями конструкций не менее 4 мм. При меньшем щелевом расстоянии возможна только частичная обработка, что в дальнейшем приводит к быстрой коррозии металла;
- перед обработкой с труб, боксов и патрубков изделий необходимо снять заглушки, крышки, чтобы обеспечить свободное протекание цинковой массы;
- качество обработки изделий, изготовленных из бывшего в употреблении металла может быть существенно ниже, так как не исключены глубокие вкрапление в тело материала старой краски, ржавчины, частиц грязи;
- поверхности должны быть тщательно очищены от окалины, стружки, заусениц;
- сварной шов должен быть сплошным, ровным, встык и тщательно зачищен. Не допускается цинкование конструкций со швами внахлест;
- предусматривается пескоструйная обработка, зачистка сварных швов;
- поверхность принимаемого для цинковой обработки металла, конструкций, деталей, должна соответствовать требованиям ГОСТ 9.307-89.
Не подлежат горячему цинкованию детали с закрытыми полостями, герметичные ёмкости.
Технологический процесс
Современное оборудование позволяет автоматизировать процесс оцинковки, гарантировать высокое качество, долговечность и прочность покрытия.
Технология горячего цинкования состоит из нескольких последовательных этапов:
- обезжиривание — удаление остатков старого покрытия, масла, остатков смазки при помощи кислотно-щелочного раствора, подбираемого индивидуально, по типу загрязнений;
- промывка — полная очистка поле процесса обезжиривания;
- травление — удаление ржавчины, окалины при помощи раствора соляной кислоты с добавлением ингибиторов защиты металла;
- промывка;
- флюсование — формирование на поверхности металла многокомпонентной защитной пленки, препятствующей окислению, обеспечивающей равномерное нанесение слоя горячего цинка. Процентный состав флюса (хлорид цинка, аммоний, глицерин) подбирается исходя из марки стали;
- сушка — при температуре 100ºС обеспечивает удаление остатков влаги, сохраняет необходимый температурный режим при процессе дальнейшего цинкования;
- цинкование — нагретая деталь, конструкция помещается в ванную с расплавленным цинком. Для каждого материала подбирается необходимая скорость погружения, время нахождения в цинковом растворе, исходная температура нагрева.
Время выдержки проката в цинковом растворе зависит от размера деталей, конструкций. Скорость подъема при извлечении напрямую влияет на толщину защитного слоя.
После цинкования изделия подлежат сушке — при этом процессе важно контролировать правильный климатический режим постепенного охлаждения, определенные параметры влажности, воздухообмена в помещении.
Горячая оцинковка своими руками
Самостоятельно нанести качественный слой цинкового покрытия сложно, так как процесс состоит из нескольких взаимосвязанных технологических процессов, каждый из которых оказывает влияние на прочность, долговечность, равномерное нанесение цинкового слоя на заготовку.
Экспериментировать с технологиями, в которых применяется высокотемпературный режим опасно. Например, при горячем цинковании закрытых емкостей можно спровоцировать взрыв.
Технологическая современная автоматизированная линия горячего цинкования позволяет существенно снизить стоимость защитной антикоррозийной обработки деталей, конструкций и материалов любой сложности.
Требования ГОСТ и ТУ
Процесс горячего цинкования, требования к поверхности деталей и материалов регламентируются требованиями ГОСТ 9.307 — 89. В каждом конкретном случае возможно пробное нанесение слоя цинка, соответствующего по технологическим параметрам отдельным отраслевым ТУ, СНиП.
Признаки бракованной продукции
Слой цинкового покрытия признается бракованным при наличии следующих дефектов:
- непокрытые цинком участки превышают 2% общей площади изделия;
- диаметр отдельных непокрытых участков больше двух сантиметров;
- толщина слоя покрытия не соответствует стандарту — допустимая толщина покрытия в диапазоне 40 - 200 мкм, если другое не согласовано в договорных условиях;
- покрытие с наплывами, неравномерное;
- на поверхности есть сторонние вкрапления, размеров более 2 мм.
Обязательна проверка на качество адгезии покрытия, контроль толщины цинкового слоя инструментальными, лабораторными методами.
Применение горячего цинкования
Горячее цинкование металлопроката широко применяется во многих отраслях промышленности производства:
- в строительстве — надежная защита металлоконструкций, направляющих, метизов от коррозии;
- машиностроении — эффективная самовосстанавливающаяся защита отдельных узлов, деталей, работающих при высоких механических, динамических нагрузках;
- пищевой промышленности — оцинковка повышает срок службы изделий, емкостей, обеспечивает необходимые санитарно-эпидемиологические нормы хранения и транспортировки.
Недорогой метод горячего цинкования позволяет существенно сократить производственные, промышленные расходы, продлить сроки эксплуатации металлопроката.
Другие технологии оцинковки
Горячее цинкование по сравнению с другими методами имеет ряд выгодных преимуществ:
- гальванический метод уступает по параметрам коррозийной устойчивости, механической прочности цинкового слоя;
- термодиффузионный способ при тех же технических параметрах будет стоить в несколько раз дороже;
- дельта цинкование отличается слабой адгезией покрытия;
- способ газометрического напыления слоя цинка не позволяет обрабатывать небольшие, сложные детали.
По соотношению цена-качество, прочностные, эксплуатационные параметры, технология горячего цинкования на сегодня опережает другие альтернативные способы защитной обработки металла.
Плюсы и минусы горячего цинкования
К основным достоинствам данного вида обработки металлопроката можно отнести следующие преимущества:
- нанесение равномерного, сплошного защитного покрытия;
- возможность качественной обработки деталей сложной геометрической конструкции, формы, метизов с наружными и внутренними резьбовыми соединениями;
- качественная электрохимическая защита;
- высокая адгезия покрытия с различными по составу, тугоплавкими материалами;
- сохранение высокого коэффициента теплопроводности;
- эффективная скорость обработки большого количества деталей, материалов.
Основные недостатки горячего цинкования:
- внешний вид изделий оставляет желать лучшего — неравномерный цвет, нет глянцевого блеска;
- нельзя нанести тонкий слой покрытия;
- не подходит для обработки сложных, точных деталей с резьбой.
Метод горячего цинкования не позволяет обрабатывать большие, габаритные конструкции, так как размер проката ограничен размерами ванны.
Применение горячей оцинковки в будущем
Уже сегодня современные системы автоматизации позволяют с высокой точностью правильно рассчитать время выдержки детали в горячей цинковой ванне, скорость опускания и подъема, необходимый угол наклона, исходную температуру нагрева металла.
В дальнейшем, при усовершенствовании производственных линий, появится возможность наносить прочный защитный цинковый слой на детали любого размера и конструкции, варьировать необходимую толщину покрытия.
Как показывает практика, другие методы нанесения цинкового покрытия по технологическим и защитным параметрам существенно уступают горячему цинкованию.
