Как уже разбирал ранее, цинкование бывает нескольких видов, но в данной статье остановимся подробнее на термодиффузионном цинковании.
Напомню, что при этом процессе происходит проникновение цинка в стальную деталь. Он проникает неглубоко, в поверхностные слои, но в этом и суть термодиффузионного покрытия. Из-за того, что цинк проникает в сталь, покрытие отличается хорошей адгезией и очень хорошими коррозионными свойствами. Как основа под краску это покрытие не годится совсем и поэтому используется как самостоятельное, без дополнительной обработки.
Чтобы иметь возможность наносить такое классное покрытие надо иметь следующее:
1) печь достаточного объема, способная нагревать реторту с деталями до 400 ℃,
2) устройство для вращения реторты внутри печи. Варианты разные, к примеру, можно установить внутрь печи два вала, которые будут вращать реторту, цепляя её шестернями.
3) реторту - цилиндр из толстой стали с крышкой. Крышка должна обязательно садиться на паронитовую прокладку. Это нужно для того, чтобы реакционная смесь не высыпалась в печь, а паронитовая, потому что не каждый материал может выдержать температуру 400 ℃.
Технология покрытия заключается в следующем:
Сперва в реторту загружают детали. Они должны быть достаточно небольшими, чтобы иметь возможность перемещаться внутри реторты. По всем правилам покрытия, они должны быть без грязи, масла, коррозии и абсолютно сухими.
Далее засыпают цинковый порошок специального состава. Его количество рассчитывают строго по площади деталей.
Затем идет активатор. Его меньше, чем цинкового порошка и он тоже представляет собой специальный состав.
И напоследок засыпают корунд. Его много надо, примерно 75% от веса деталей.
После того, как вся смесь засыпана, реторту плотно закрывают, лучше на болты, и загружают в печь. Вращение реторты включают сразу, чтобы смесь и детали равномерно перемешивались. Оптимальная скорость вращения 2-3 об/мин. Нагревать надо постепенно. Обычно выход на режим занимает примерно 2 часа. Как только была набрана технологическая температура, начинают отсчет 3-4 часов. Именно столько наносится покрытие. Технологическая температура от 400 до 415 ℃. Выше не надо. Цинк плавится при 419 ℃ и это очень не желательно. Если перегреть реторту до плавления цинка, покрытие будет очень толстое и начнет скалываться при ударах, а так как реторта у нас вращается и детали друг об друга трутся, все они будут в ужасных сколах. Нам это зачем?
По истечению 4 часов нагрев выключают и открывают крышку печи, но, важно, не останавливают вращения реторты. Она вращается пока полностью не остынет. Обычно на остывание уходит еще 1-2 часа. Как мы помним, по нормам охраны труда, температура поверхности должна стать не теплее 45 ℃, чтобы не травмировать персонал.
Как только температура стала 45 ℃, реторту вынимаем из печи и детали высыпаем. Лучше это делать в сетку. Так цинк-песочная смесь уйдет в резервуар для хранения и детали будут от неё отделены. Поставщики говорят, что песок можно использовать до 6 раз без потери качества. На моей практике обычно ограничивались 4-5 разами.
На этом процесс закончен. Полученное покрытие должно иметь толщину 40-70 мкм, быть без сколов. Так как в процессе используется песок и порошки, то на ощупь покрытие пыльное. Если всё именно так, то можно ставить в изделие и наслаждаться высокой коррозионной стойкостью.
На этом всё, спасибо за внимание!
Напишите в комментариях, что понравилось или не понравилось в статье.
Всех благ!
Для интересующихся оставлю несколько ссылок:
ГОСТ Р 9.316-2006 «Покрытия термодиффузионные цинковые»
Описание смеси для термодиффузионного цинкования (ни в коем случае не реклама, представлен для ознакомительных целей).