Метод горячего цинкования применяют более 150 лет. За это время он доказал свою эффективность: некоторые изделия служат до 60 лет и больше. Но споры о том, стоит ли цинковать металл горячим способом, когда есть более дешевый и практичный холодный метод, не утихают.
Предлагаем разобраться в особенностях горячего цинкования и выяснить, в чем оно выигрывает и проигрывает по сравнению с другими методами.
Что такое горячее цинкование и как оно применяется
При горячем цинковании металл погружают в ванну с расплавленным до 450−480 0С цинком. В результате на поверхности изделий образуется покрытие в 40−200 мкм. Оно продлевает срок службы металлоизделий: даже в очень агрессивных средах они служат до 15 лет.
Соленый морской воздух, окисленные грунты, высокая влажность — в любой из этих сред металлические изделия, оцинкованные горячим методом, используются повсеместно.
Горячим способом цинкуют:
- опоры ЛЭП;
- элементы мостов;
- дорожные ограждения;
- сваи;
- столбы;
- металлоконструкции для строительства зданий;
- лестницы;
- рекламные щиты;
- элементы оборудования для морских суден;
- водопроводные и канализационные трубы.
Интересно, что в условиях умеренного коррозионного воздействия на поверхности изделий с горячей оцинковкой образуется патина. Это слой цинковых соединений, которые дополнительно защищают металл от разрушения.
Технология горячего цинкования
Источник: galvanizeit.org
Сколько будет длиться горячее цинкование, зависит от размера и массы изделия
1 этап. Подготовка
На этом этапе металлоизделия последовательно погружают в несколько ванн, чтобы удалить все загрязнения и оксиды.
- Ванна кислотного обезжиривания. С помощью реагентов удаляют маслянистые пятна, а затем смывают остатки жирных загрязнений.
- Ванна травления. Металл погружают в разведенную соляную кислоту, которая удаляет оксиды железа, или ржавчину. После этого изделия промывают в одной или нескольких ваннах, чтобы полностью удалить кислотные остатки.
- Ванна флюсования. Здесь металлоизделия подвергают окончательной очистке. Флюс (хлорид цинка и хлорид аммония) создает защитную пленку, которая не дает металлу окисляться.
- Сушка в термокамере. Если изделия не высушить, то цинк будет выплескиваться при соприкосновении с парами влаги.
2 этап. Цинкование
Далее заготовки погружают в ванну с расплавленным цинком на 3−10 минут. Чем больше и сложнее деталь, тем дольше длится цинкование.
3 этап. Охлаждение
На этом этапе металлоизделия охлаждают до комнатной температуры на открытом воздухе или в воде в специальной ванне.
Плюсы и минусы горячего цинкования
Горячее цинкование считается стандартом в защите металла от коррозии. Метод ценят за следующие достоинства:
- Долговечность. Металлоизделия служат в среднем 50−60 лет. При этом небольшие сколы и царапины не портят защитный слой. Цинк — активный металл. Он первый вступает в реакцию с внешней средой и образует на поверхности плотную оксидную пленку. Поэтому пары влаги не успевают добраться до стали и образовать ржавчину.
- Высокая устойчивость металла к коррозии. Толщина покрытия может достигать 150−200 мкм, что и обеспечивает защиту.
- Прочность и надежность. Цинк смягчает механические удары, тем самым дополнительно защищая металлоконструкцию от повреждений.
- Экономичность. Изделия, обработанные этим способом, обойдутся дешевле аналогичных из нержавеющей стали. Горячее цинкование помогает экономить и в перспективе: раз конструкции служат десятилетиями, то их не надо часто менять.
- Сплошное покрытие без стыков. Это делает изделия привлекательнее и позволяет обходиться без последующей окраски.
- Качественная обработка труднодоступных мест: внутренних полостей и углов.
Источник: wikimedia.org
Для Бруклинского моста использовали более 23 000 км горячеоцинкованной проволоки. Даже через 100 лет она была в отличном состоянии
Из минусов можно назвать такие моменты.
- Не подходит для обработки узких отверстий и резьбы.
- Некачественный и тонкий металл может искривляться из-за высокой температуры.
- Ванны для погружения ограничены по размеру.
- Неравномерное покрытие. Образуются наплывы толщиной в 1 мм на кромках, когда изделия вынимают из ванн с расплавленным цинком.
Горячее цинкование в сравнении с другими методами
Метод горячего цинкования считается оптимальным по соотношению цена/долговечность. Например, гальваника стоит дешевле, но покрытие выполняет скорее декоративную функцию, а не защитную.
Термодиффузионный метод, когда металл помещают в контейнер с цинксодержащим порошком, создает прочное и надежное покрытие. В соляной камере изделия, обработанные таким способом, не разрушаются дольше всего. Но термодиффузионка обойдется дороже примерно в 2 раза.
Источник: galvanizeit.org
Горячеоцинкованную сталь можно красить, если этого требует дизайн
Проще всего создать цинковое покрытие холодным методом. Состав, в котором содержится 95 % цинка, наносят на металл кистью или валиком, как обычную краску. Стоит такая обработка дешевле, но и качество покрытия зависит от состава и профессионализма того, кто занимается цинкованием. Кроме того, холодным способом сложно обработать внутренние полости. Коррозия в первую очередь ударит по плохо защищенным участкам.
Поэтому горячее цинкование считается оптимальным с точки зрения цены и качества покрытия методом защиты металла.
Подписывайтесь на наш канал, если хотите знать о металлических изделиях еще больше.
«Новаметалл Трейд» — один из ведущих производителей металлопроката и металлических изделий в России. На рынке с 2010 года.
