что лучше гальваника или горячее цинкование
Горячее цинкование и гальваника — в чем разница?
Гальванизация проводится с целью придания элементам антикоррозионных свойств, а также для улучшения эстетики их внешнего вида. В результате время их эксплуатации значительно увеличивается. Однако именно процесс горячего цинкования дает более толстое защитное покрытие. В чем разница между этими двумя методами? В чем их преимущества? Обо всем этом вы узнаете из статьи.
Что такое горячее цинкование?
Горячее цинкование https://uzgc.ru/services/tsinkovanie-reshetchatogo-nastila-/ — это процесс механического нанесения защитного слоя на поверхность объекта. Он происходит в ванне с жидким цинком при температуре до 440-460 °C. Затем возникает процесс диффузии между цинком и железом. Это занимает до нескольких минут. После высыхания защитный слой принимает окончательную форму, называемую электрохимической системой с различной структурой и влагонепроницаемыми свойствами. Они чрезвычайно важны в наших климатических условиях. Это также позволяет использовать такие элементы для строительства, в том числе мостов.
Перед началом горячего цинкования необходимо очистить поверхность от грязи и жира в процессе травления и обезжиривания. Также не забывайте ее просушить. Только после этого можно погрузить объект в жидкий цинк.
Наконец, создается защитный слой, составляющий минимум 70 мкм для толщины 3-6 мм и минимум 85 мкм для толщины более 6 мм.
Специалисты утверждают, что горячее цинкование увеличивает сопротивление объекта до такой степени, которую невозможно гарантировать с помощью электрооцинковки. Нет необходимости в дополнительном обслуживании элементов, при этом объект устойчив как к коррозии, так и к механическим повреждениям. Подсчитано, что такая защита конструкций продлевают срок их службы до 50 лет.
Этот метод защиты поверхности охотно выбирают из-за его незначительного воздействия на окружающую среду, а также из-за низкой стоимости всей обработки. Кроме того, высокий уровень получаемой защиты позволяет успешно использовать технологию во многих отраслях промышленности, в том числе в строительстве.
Наибольшие преимущества гальваники
Процесс нанесения цинковой поверхности на элементы из стали или металлических сплавов осуществляется путем их погружения в химический раствор. Затем электрический ток действует как проводник, позволяя ионам цинка осаждаться на поверхности погруженного элемента. Это называется электролиз.
Качество гальванического цинкования определяется подготовкой элементов перед их обработкой. Необходимо тщательно очистить их от грязи и жира.
Перед тем, как приступить к работе, также необходимо точно определить:
• плотность тока,
• текущий КПД,
• температуру электролита.
Благодаря гальваническому цинкованию защищаемая поверхность легко окрашивается или покрывается лаком.
Хотя защитное покрытие, нанесенное в результате электролиза, тонкое, оно очень устойчиво к коррозии и механическим повреждениям, а также к УФ-излучению и химическим веществам. К сожалению, этот слой тоньше, чем слой, образуемый при горячем цинковании.
Гальваника хорошо подходит для элементов самых разных размеров (от шурупов до фрагментов заборов) и сложной формы (декоративные элементы).
Вся правда об отличиях горячего цинкования от гальванического
Эксперты компании БПМ-Технолоджис рассказывают в чем отличия и преимущества метода горячего цинкования над гальванизацией
Покупая металлические изделия, многие потребители выбирают продукцию с гальваническим покрытием. Причиной этому является мнение, что именно этот метод обработки металла для защиты от коррозии, является более качественным, эффективным, превосходящим горячее цинкование. Но, как правило, покупатели не до конца осведомлены о всех нюансах процесса гальванизации. Эксперты компании БПМ-Технолоджис постарались внести ясность в данный вопрос.
Где истина?
Изначально, хотелось бы отметить тот факт, что производители продукции с гальваническим покрытием умышленно вводят покупателей в заблуждение, сообщая им о безмерной долговечности изделий. Усиливает эффект соответствующая маркировка на товаре.
Технология гальванизации используется производственными предприятиями ввиду быстроты обработки изделий и минимальных трудозатратах. На выходе стальная продукция имеет тончайший слой цинка. Дополнительно изделие покрывают полимерным составом для лучшего и длительного хранения. Считается, что это также повышает свойства покрытия в сравнении со стандартным процессом. А если учесть еще тот факт, что и после электрохимии деталь обрабатывают полимерным составом, можно попросту запутаться.
Чтобы окончательно не потерять голову, следует обратиться к точным данным.
Метод гальванического цинкования
На изделии образуется покрытие толщиной от 1 до 15 микрон. Если процесс обработки ускорен, то на выходе получается результат величиной от 150 до 170 г/м². Методом гальванизации можно достигнуть показателя твердости всего в 75 по Виккерсу. Учитывая также небольшую толщину покрытия, вряд ли оно станет надежной защитой от коррозии.
Метод горячего цинкования
Защитный слой цинка обладает твердостью даже выше, чем у листа стали. Он составляет 200 по Виккерсу. А мягкая прослойка цинка является своего рода буферной зоной, которая оберегает изделие от повреждений. Даже если их появления избежать не удалось, царапины постепенно заливаются.
Результаты проверок гальванического покрытия в лабораторных условиях также нельзя принимать всерьез ввиду того, что на них присутствует полимерная составляющая. В реальности же картина совершенно другая. Гальванопокрытие служит на открытом воздухе максимум 6 – 8 месяцев, а ресурс изделий, обработанных методом горячего цинкования, исчисляется годами, не зависимо от условий их использования.
В чем отличия технологий нанесения цинкового покрытия?
Горячее цинкование осуществляется в несколько этапов:
— подготовка поверхности путем химической обработки. Состоит из 4 стадий (обезжиривание, травление, промывание, флюсование), каждая из которых направлена на улучшение адгезии, то есть взаимодействия частиц расплава цинка с металлическим слоем изделия;
— сушка. Если пренебречь данным этапом и отправить изделие в ванну с расплавом цинка сразу же после флюсования, то защитный слой будет формироваться неравномерно, ввиду всплесков, образуемых каплями испаряющейся влаги;
— цинкование металла. Изделие помещается в ванну с расплавом цинка, где выдерживается от 3 до 10 минут. Толщина защитного слоя определяется скоростью вынимания: чем она меньше, тем тоньше слой цинка образуется на изделии;
— охлаждение. Завершающая стадия, после которой оцинкованная продукция отправляется на склад для хранения.
Цинкование методом гальванизации также осуществляется в несколько стадий:
— изначальная оценка изделия для дальнейшей обработки. В первую очередь внимание уделяется его состоянию, наличию загрязнения, стружки, шероховатостей, трещин и других дефектов;
— обезжиривание в специальном технологическом растворе;
— очистка поверхности изделия от солей, грязи и ржавчины в растворе соляной, где содержится соляная кислота;
— повторное промывание. Осуществляется в растворе азотной кислоты;
— оценка конечного результата. Внимание уделяется внешнему виду, толщине защитного слоя, его прочности.
Из всего вышесказанного следует закономерный вывод: лучшую защиту от коррозии дает металлическим изделиям именно метод горячего цинкования. Он является более универсальным, качественным и долговечным в сравнении с гальванизацией.
Справка:
БПМ-Технолоджис – известный российский производитель линий горячего цинкования. Компания разрабатывает комплексные решения «под ключ» для защиты любых металлических изделий независимо и сферы их использования.
Получить подробную информацию об условиях сотрудничества, стоимости технологий цинкования металла можно по телефонам: 8(800)250 24 52, 8(831) 462 07 82.
По материалам: BPM-Technologies (производство линий горячего цинкования).
Говорим правду об отличиях горячего цинкования от гальванического
Существует два способа цинкований изделий из металла:
Немаловажно будет и проконтролировать этот процесс, ведь сегодня на рынке много предложений проведения данного способа «кустарно».
Обратить внимание необходимо прежде всего на:
Сроки службы покрытий
При нанесении цинка горячим способом срок службы металлоконструкции гораздо выше, так, например, рекорд составлял 110 лет. Производителями все же заявлен в среднем срок от 50 до 70 лет в обычных условиях.
Сроки службы в агрессивной среде, например, в морской атмосфере:
Делая выводы о способах цинкования, бесспорно, что горячий метод, при котором изделие окунается в расплавленный цинк, обеспечивает долговечную защиту. Но в случае, если организации надо осуществлять ежегодный контроль и проверку состояния покрытий, а также вкладывать деньги в ремонт, тогда – холодный способ нанесения будет более приемлем!
Читайте также
Товары компаний
Датчик S+S Regeltechnik RFF-U-BD2 28/07/2019, 07:07 S+S Regeltechnik RFF-U-BD2 комнатный гигрометр, с выходом 0-10 В или 4…20 мА.
DM1103-S Кнопка аварийного отключения 24/07/2019, 04:07 Кнопка аварийного отключения DM1103–S предназначена для прекращения функционирования газово.
Виды цинкования металла
Одним из самых значимых недостатков металлоконструкций, изделий из железа, стали и их производных — является склонность к коррозии. Взаимодействуя с кислородом, незащищённая поверхность чёрных металлов окисляется, образуя рыхлый слой, называемый ржавчиной. Последняя является ничем иным, как оксидом, сквозь который (из-за пористой структуры) кислород снова и снова проникает к железу, разрушает его, ослабляя тем самым изделие или конструкцию. Чтобы минимизировать этот недостаток, применяется цинкование.
Определение и общие принципы цинкования
Цинкование — это технологический процесс обработки деталей или конструкций из металла, нацеленный на защиту от воздействия коррозии. Существует несколько способов оцинковки, которые рассмотрены ниже. Однако вне зависимости от применяемого метода, принцип защиты металла от ржавления остаётся одним и тем же.
Суть цинкования при любой технологии его реализации сводится к следующему. Тем или иным методом на подготовленную поверхность изделия или конструкции наносится слой цинка. В зависимости от применённой методики защитный слой либо только укрывает поверхность основного материала, либо дополнительно соединяется с ним за счёт диффузного взаимодействия. Цель и результат, в принципе, всегда одни и те же — на поверхности уязвимого к коррозии металла образуется слой цинка определённой толщины.
Благодаря свойствам цинка при контакте с атмосферным кислородом на его поверхности моментально образуется оксидная плёнка. В отличие от оксида железа, она имеет высокую плотность и прочность, за счёт чего она: во-первых, не пропускает к металлу атмосферный кислород; во-вторых, не разрушается от малейшего механического воздействия.
Таким образом — оцинкованный металл оказывается в прочной воздухонепроницаемой оболочке, которая защищает его от разрушающей коррозии.
Более того, если в результате механического воздействия оксидная плёнка повреждается, оголённый цинк тут же взаимодействует с атмосферным кислородом, образуя новый защитный слой. Благодаря этому свойству оцинковку называют самовосстанавливающейся защитой металла от коррозии.
Даже если цинковое покрытие повредить до самого железа, его ржавление будет происходить не так интенсивно, как в случае с незащищённым металлом. Всё потому, что цинк с железом в повреждённом месте образует так называемую гальваническую пару, в которой именно цинк является более активным металлом. То есть, он вступает в реакцию коррозии первым, тогда как менее активное железо ржавеет и разрушается не так активно.
Методы цинкования металла
Перед описанием распространённых в современной промышленности технологий цинкования предлагаем рассмотреть общие различия между ними. Это важно, поскольку выбранный метод существенно влияет в той или иной степени на получаемый результат. На практике это означает, что в зависимости от сферы эксплуатации металлических изделий и конструкций экономически выгодно применять далеко не все технологии оцинковки.
В целом, методы цинкования отличаются между собой следующими свойствами:
В зависимости от применяемой технологии цинкования меняются эти свойства, а также сложность технологического процесса, доступные объёмы и скорость обработки, себестоимость процесса и, в конце концов, его целесообразность. По сути, всё рассмотренное и перечисленное выше — является наглядными критериями сравнения методов цинкования.
В современной промышленности наибольшей распространённостью отличаются следующие пять технологий цинкования:
Теперь рассмотрим эти методы цинкования более детально. В частности, «заглянем» внутрь технологического процесса, сравним по вышеописанным свойствам, приведём преимущества, особенности и недостатки.
Горячее цинкование
Горячее цинкование — это технологический процесс нанесения защитного цинкового слоя на металл путём непосредственного погружения в расплавленный цинк. Поскольку именно данный метод является наиболее распространённым и востребованным в современной промышленности, эта технология рассмотрена наиболее детально. Своей популярностью способ обязан внушительному списку преимуществ, которыми обладают оцинкованные изделия.
Полноценный процесс горячего цинкования включает в себя следующие технологичные этапы:
Во-первых, это необходимо для обеспечения безопасности людей, которые работают на производстве. Во-вторых, в процессе цинкования выделяются разогретые до высокой температуры газы, которые нуждаются в очистке перед выбросом в атмосферу. Кроме того, тепловая энергия этих газов используется вторично для подогрева технологических жидкостей на этапе предварительной подготовки металлических изделий.
Несмотря на кажущуюся сложность описанного процесса, метод горячего цинкования является одним из самых простых и экономически выгодных. Кроме того, благодаря внедрению тех или иных технологических этапов возможно получать в итоге антикоррозионную защиту с многочисленными преимуществами по сравнению с другими методами цинкования.
Преимущества горячего цинкования (с учётом мощностей нашего предприятия):
Недостатки:
Исходя из перечисленных преимуществ и недостатков можно сделать следующие выводы.
Горячее цинкование является идеальной технологией для антикоррозионной обработки крупных и средних по размеру металлоконструкций, которые нуждаются в максимальной защите от коррозии, но не имеют высокоточных поверхностей, отверстий, резьбы, фасок и других прецизионных технологических решений. После ознакомления с этапами технологии также должно быть понятно, что горячим цинкованием невозможно обработать неподвижные стационарные металлоконструкции. То есть, те, которые нельзя доставить на производство.
Холодное цинкование
Холодное цинкование — это самый простой, дешёвый и универсальный способ защитной обработки металлоконструкций. Заключается в том, что предварительно подготовленный металл окрашивается по аналогии с применением обычных полимерных красок. Единственная разница — в наносимом составе содержится определённая концентрация цинкового порошка, который после застывания основы образует защитный слой, действующий описанным выше образом. То есть, на поверхности конструкции образуется оксид цинка, который препятствует контактированию атмосферного кислорода с металлом.
Преимущества холодного цинкования:
Недостатки:
Исходя из перечисленных преимуществ и недостатков можно сделать несколько выводов о холодном цинковании. Во-первых, эта технология хороша тем, что её можно реализовать буквально в полевых условиях. Во-вторых, форма, вес и габариты обрабатываемых металлоконструкций не могут стать помехой для цинкования. С другой стороны, способ абсолютно не подходит для тех случаев, когда требуется долговечное и высокопрочное защитное антикоррозионное покрытие. Также он не годится для обработки мелких прецизионных деталей.
Гальваническое цинкование
Гальваническое цинкование (также называется электролитическим) — это электрохимический метод антикоррозионной обработки металлических деталей. По факту является самым распространённым, хотя и не наилучшим. Распространённость гальванического цинкования связана с тем, что обработанные детали имеют презентабельный внешний вид. Они получаются блестящими, яркими, и могут иметь оттенки от белого, до серебристого с голубым.
Технология заключается в следующем. Обрабатываемую деталь (необязательно металлическую, то есть, токопроводящую) погружают в электролит, в котором содержится цинк. Такая жидкость обладает способностью проводить электрический ток. Когда он протекает через электролит, цинк, являющийся анодом в данном случае, разрушается, и его ионы оседают на поверхности обрабатываемой детали.
Преимущества гальванического цинкования:
Недостатки:
В силу перечисленных плюсов и минусов гальванический метод цинкования востребован только в тех сферах, где больше требуется презентабельный внешний вид, либо временная защита от коррозии (например, на период складского хранения или транспортировки). Поэтому он считается больше декоративным, нежели защитным.
Термодиффузионное цинкование
Термодиффузионное цинкование — это метод низкотемпературной антикоррозионной обработки, который заключается в обработке деталей в среде с порошковым цинком при температурах от 260°C до 450°C (чем выше температура, тем равномернее получается покрытие). В результате пребывания детали в такой среде атомы цинка на атомном уровне проникают в верхние слои обрабатываемого материала, образуя равномерный защитный слой толщиной 20-100 мкм. При этом, есть возможность регулировать толщину наносимого покрытия путём увеличения или уменьшения времени процесса цинкования.
Преимущества термодиффузионного цинкования:
Недостатки:
В промышленности термодиффузионное цинкование востребовано в сферах, где от обработанных деталей требуется высочайшая стойкость к абразивному износу и пластичность поверхности. Обычно используется для антикоррозионной защиты металлических изделий в нефтегазовой, энергетической, сельскохозяйственной и реже в строительной сферах. Несмотря на преимущества особой популярностью технология не пользуется из-за высокой трудозатратности и, как следствие, дороговизны.
Газотермическое цинкование
Газотермическое цинкование — это метод металлизации металлических изделий путём высокоскоростного напыления на их поверхность цинкового порошка. Выполняется следующим образом. На обрабатываемую деталь направляется открытый огонь (применяются газовые горелки), и в зону наивысшего нагрева подаётся цинковый порошок, либо цинковая проволока. В результате мелкодисперсные капельки цинка с высокой скоростью налетают на обрабатываемую поверхность, где застывают, образуя защитный слой толщиной 30-50 мкм. Если необходимо получить более толстое покрытие, цинкование проводится в несколько этапов.
Преимущества газотермического цинкования:
Недостатки:
Несмотря на множественные недостатки газотермического метода цинкования, технология, всё же, применяется в определённых сферах деятельности. К примеру, она востребована там, где нужно выполнить антикоррозионную обработку без демонтажа конструкций, восстановить часть утерянного в процессе коррозии материала и так далее.
Заключение
На нашем производстве мы используем технологию горячего цинкования. Для реализации основного этапа применяется ванна горячего цинкования марки Pilling, позволяющая обрабатывать металлоконструкции весом до 6 тонн и размерами в пределах 13×2×3,1 м. Толщина цинкования — в диапазоне 80-200 мкм. Производительность линии — до 30 000 тонн в год.
Типы цинкования кузова автомобиля
В машиностроении, при обработке кузова, помимо полного или частичного оцинковывания, различают и другие типы и виды цинкования кузова автомобиля.
Существует огромная разница, как был оцинкован тот или иной кузов машины даже в рамках одной марки.
1. Горячая оцинковка
Лучший вид цинкования. Данная термическая технология наиболее устойчива к коррозии в процессе эксплуатации машины с такой оцинковкой.
Заранее подготовленный и сухой кузов опускают в ванну с расплавом цинка температура которого от 400 до 450 градусов С.
Высокая устойчивость от коррозии даже после повреждения кузова. При незначительных повреждениях кузова, место в котором образовался скол, может со временем затянуться тонким слоем цинковых отложений (процесс самовосстановления).
Процедура дорогостоящая, которая значительно увеличивает цену автомобиля и производители используют её в основном для автомобилей премиум и бизнес-класса. Горячее цинкование обеспечивает толщину цинкового покрытия в пределах 2-15 мкм.
Результаты тестов автомобилей сошедших с конвейера с одинаковым повреждением (крестиком) на нижней части передней правой двери. Испытания проводились в лаборатории. Условия в камере с горячим соляным туманом, на протяжении 40 дней соответствуют — 5 годам обычной эксплуатации.
Автомобиль с горячей оцинковкой
(толщина слоя 12—15 мкм)
2. Гальваническая оцинковка
Кузов купают в ванне с цинксодержащим электролитом, где под воздействием электрического тока цинк осаждается на поверхности металла.
Такая обработка менее устойчива к коррозии, но обеспечивает равномерность покрытия, блестящий, декоративный характер поверхности с неизменными размерами.
Практически все производители, применяющие один из вышеупомянутых методов, отмечают наличие цинкового покрытия в технических характеристиках автомобилей и дают отдельную гарантию на кузов от сквозной коррозии.
Автомобиль с гальванической оцинковкой
(толщина слоя 5—10 мкм)
3. Холодная оцинковка
В последние годы этот метод получил широкое распространение среди недорогих марок. Цинкование происходит путем окраски кузова анафорезными грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89-93%).
Холодное цинкование является смесью цинкования с нанесением лакокрасочного покрытия. При эксплуатации такого кузова отмечается очень слабая устойчивость к коррозии.
Производители бюджетных моделей автомобилей часто используют такую оцинковку при производстве, чтобы не завышать конечную стоимость продукта. Зачастую производитель — лукавит, называя кузов такой машины оцинкованным, что активно используется в рекламных целях.
Автомобиль с холодной оцинковкой
(толщина слоя 10 мкм)
Метод заключается в покрытии стали на стадии проката, грунтом состоящим из подслоя оксидов содержащих цинковые частицы и богатый цинком органический верхний слой.
Из такого метала без проблем можно изготовить кузов. Материал хорошо поддается сварке, формовке, покраске и совместим с обычно используемыми клеями. Покрытие при этом не теряет свои защитные свойства.
Цинкрометалл хорош там где нет высокой влажности, но при эксплуатации его на машинах в реалиях нашей страны отмечается очень низкая защита от коррозии, особенно в местах повреждения. Данный тип цинкования распространен лишь среди немногих недорогих марок.
Автомобиль с цинкрометалом
Автомобиль без оцинковки
Определение вида оцинковки
При покупке подержанного автомобиля, доказать или опровергнуть наличие так называемой оцинковки можно только с помощью дорогостоящих испытаний и специального оборудования.
Сильно сократить время перед покупкой, можно воспользовавшись готовым сервисом с информацией об оцинковке по каждой из моделей продаваемых в России марок авто.
 |
При покупке нового автомобиля, уделите больше внимания наличию гарантии производителя на кузов, нежели громким фразам об оцинковке в рекламных материалах.