Автор статьи: Захаров Михаил Александрович
Метизы как уязвимое звено в антикоррозионной защите
Метизы — это малая, но функционально важная категория металлических изделий: болты, гайки, шайбы, шпильки, анкеры и прочие крепежные элементы. Их роль в конструкциях велика и критична: от качества крепежа зависят механическая прочность, устойчивость к вибрациям, герметичность и долговечность соединений.
В отличие от крупногабаритных металлоконструкций, метизы подвержены ускоренной коррозии вследствие большой удельной площади поверхности, контакта с другими металлами и эксплуатационного трения, нагрузки на срез/растяжение, труднодоступности для обслуживания оказываются и соответственно наиболее уязвимыми к коррозии.
Если коррозия крупных металлоконструкций проявляется спустя годы, то поражение метиза может проявиться уже через 6–12 месяцев при отсутствии надежной защиты. Именно поэтому коррозионная защита метизов — один из приоритетов в области антикоррозионной инженерии. Более того сегодня во многих технических регламентах и СП четко оговаривается: метизы должны быть защищены методом горячего цинкования - например, СП 16.13330.2017 и ГОСТ 23118-2012. Особенно это актуально в строительстве, энергетике, машино- и судостроении, инфраструктурных и аграрных объектах.
Почему именно горячее цинкование?
Горячее цинкование обеспечивает максимально прочное, долговечное и самовосстанавливающееся покрытие, тогда как альтернативные методы – гальваника, ламель, покраска, цинковое напыление - часто не обеспечивают достаточной толщины слоя и быстро теряют защитные функции при трении или в условиях высокой влажности.
Преимущества горячего цинкования метизов:
- Барьерная защита: изоляция от влаги и кислорода;
- Катодная защита: цинк «жертвует» собой при нарушении целостности слоя, сохраняя работоспособность и защитные функции;
- Длительный срок службы – до 50 лет в стандартных атмосферных условия: за счет толщины покрытия, которая в среднем от 40 до 100 мкм в зависимости от вида метизов
Особенности горячего цинкования метизов
Метизы представляют собой непростой технологический объект для горячего цинкования и отсюда есть ряд технологических отличий по сравнению с цинкованием крупногабаритных изделий.
Массовость и мелкие размеры. Метизы обрабатываются не поштучно, а в массе — в перфорированных барабанах. Это в свою очередь позволяет:
- обрабатывать десятки и сотни килограммов изделий за цикл;
- обеспечить равномерный прогрев и обволакивание изделий расплавом;
- удалить излишки цинка без потерь для производства и без повреждения покрытия.
Резьбовые соединения. Главная цель —это сохранение резьбы в заданных допусках, так как избыточный слой цинка или отдельные наплывы могут привести к заклиниванию или невозможности сборки. Цель достигается за счет:
- контроля времени пребывания в ванне, в расплаве цинка;
- использование высокооборотной центрифуги, которая удаляет излишки цинка из резьбовых канавок;
Требования к подготовке поверхности. Поскольку метизы в основном загрязнены остатками органических веществ, таких как смазки, масла и эмульсии, применяемые при штамповке, резьбонарезке и других технологических операциях, для их очистки используется преимущественно щелочное обезжиривание, как наиболее эффективное. Кроме того, метизы, особенно высокопрочные болты, подвержены водородному охрупчиванию и опять же щелочное обезжиривание помогает существенно снизить время травления. В процессе флюсования особое внимание уделяется удалению остатков флюса, так как его включения в цинковом слое ухудшают адгезию и могут вызывать локальную коррозию.
Сортировка, фасовка, упаковка. После цинкования важно обеспечить чистоту партии: удаление слипшихся изделий (если таковые имеются), сортировка по размеру и типу, упаковка в мешки, коробки или ящики с биркой.
Горячее цинкование метизов в России и СНГ: перспективы роста и развитие технологии
Горячее цинкование метизов в России и СНГ находится на стадии активного развития. Несмотря на то, что эта технология пока не получила широкого распространения, наблюдается стабильный рост интереса как со стороны производителей, так и потребителей, что подтверждает ее потенциал.
С увеличением потребности в высококачественных и долговечных металлоконструкциях, а также с учетом экологических и экономических преимуществ, горячее цинкование метизов становится неотъемлемым технологическим процессом в таких отраслях, как строительство, машиностроение, энергетика и других. Процесс горячего цинкования позволяет значительно повысить антикоррозионную стойкость металла, что критически важно для обеспечения долговечности в условиях различных климатических и эксплуатационных факторов.
На российском и СНГ-рынке уже присутствуют крупные предприятия, такие как «Завод высокопрочного крепежа Бервел», специализированные предприятия среднего и малого масштаба, которые ориентируются на горячее цинкование как ключевой процесс, а также некоторые заводы «классического» горячего цинкования, которые организовали отдельные участки или цеха, полностью посвященные цинкованию метизов.
Перспективы развития горячего цинкования метизов напрямую зависят от того, насколько широко будет признано, что это не просто технологическая операция, а комплексная и стратегическая мера. Инвестиции в качественную защиту крепежных элементов через горячее цинкование открывают значительные перспективы для улучшения эксплуатационных характеристик и снижения общих затрат на техобслуживание и ремонт - для потребителей оцинкованного крепежа. А компании и заводы, внедряющие этот процесс, получают конкурентные преимущества, которые играют важную роль в повышении эффективности производственных процессов, укрепляя позиции в долгосрочной перспективе.