Celkom uskutočniteľné. V prvom rade je potrebné chrániť kov pred koróziou, čo je najničivejšia „choroba“.
Niektoré druhy kovov pri kontakte so vzduchom začnú oxidovať.
V dôsledku tohto procesu sa na povrchu objaví film, ktorý môže chrániť povrch pred škodlivými vplyvmi.
Čo sa týka železa, aj tu sa tvorí film, ktorý však nemá rovnakú hustotu, takže neposkytuje materiálu potrebnú ochranu. Výsledkom je, že vzduch časom preniká hlbšie a hlbšie, čím ovplyvňuje väčší povrch.
Na ochranu kovových výrobkov pred hrdzou môžete okrem galvanizácie vykonať chrómovanie, potiahnuť kov meďou, cínom alebo olovom. Špeciálne továrne dnes vyrábajú veľa možností pre rôzne nátery.
Technológia poťahovania kovu zinkom je pomerne jednoduchá, takže to môžete urobiť sami.
Galvanizácia kovu sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi:
- Žiarové zinkovanie.
- Studená farba.
- Galvanické.
- Plynové tepelné striekanie.
- Tepelná difúzia.
Bez ohľadu na to, aké triedy galvanizácie sa používajú, je potrebné správne zvoliť hrúbku tohto povlaku, ktorá je ovplyvnená časom a teplotou technologického procesu.
Žiarové zinkovanie kovových výrobkov sa považuje za najefektívnejší a najodolnejší spôsob boja proti korózii.
Z hľadiska životného prostredia však túto metódu nemožno nazvať neškodnou a bezpečnou, pretože zinok je roztavený a kovový povrch je chemicky ošetrený.
Technológia tejto metódy zahŕňa dve etapy: prípravnú a priamu galvanizáciu.
Príprava spočíva v prvom odmastení kovového povrchu, potom v leptaní.
Potom sa povrch umyje, vyleje a všetko sa dôkladne vysuší.
Žiarové zinkovanie sa vykonáva pomocou špeciálneho zariadenia.
Po vysušení produktu sa uskutoční proces galvanizácie: vysušený materiál sa spustí do špeciálnej nádoby, kde sa nachádza horúci zinok.
Žiarové zinkovanie, napriek tomu najviac efektívna metóda Ochrana železa pred hrdzou má svoje nevýhody.
Po prvé, musíte mať špeciálne vybavenie - vane, sušiaca komora, piecť.
Po druhé, jeho rozmery sú často obmedzené, v dôsledku čoho je nemožné spracovať materiál veľkých rozmerov.
Aj keď, treba podotknúť, že moderné priemyselné zariadenia umožňuje žiarové zinkovanie elektrického vedenia, lešenia a pod.
Metóda galvanizácie za studena
Galvanizácia kovov za studena sa stáva najpopulárnejšou metódou galvanizácie. Proces zahŕňa poťahovanie železa farbou s obsahom práškového zinku.
Povrch pozinkovaného výrobku obsahuje 89-93% Zn. Technológia je jednoduchšia v porovnaní s predchádzajúcim spôsobom žiarového zinkovania.
Kovový povrch výrobku je potiahnutý striekaným zinkom rovnakým spôsobom, akým sa nanáša konvenčná farba, teda valčekom alebo štetcom.
Ak používate postrekovače, môžete nielen ušetriť čas na spracovanie produktu, ale aj natrieť ťažko dostupné miesta.
Studená zinková farba kovových povrchov je vhodná v prípadoch, keď je ťažké alebo nemožné použiť iné metódy spracovania, na ktoré sa nepoužívajú;
Tento spôsob spracovania kovu so zinkom sa používa aj pre predtým pozinkované výrobky. Táto technológia sa môže vykonávať pri rôznych teplotách.
Galvanické zinkovanie
Galvanické zinkovanie sa vykonáva elektrochemickým pôsobením.
Pri použití galvanického zinkovania je vzhľad galvanizovaného povlaku hladký, rovnomerný, lesklý a z dekoratívneho hľadiska atraktívny.
Technologický postup je nasledujúci: na lakovanie sa obrobok spustí do nádoby obsahujúcej elektrolyt (zinková platňa).
Aplikuje sa prúd, v dôsledku čoho sa zinková anóda rozpúšťa a usadzuje sa na povrchu materiálu.
Treba poznamenať, že cena tejto metódy je pomerne vysoká.
Technologický proces so sebou prináša vznik nebezpečného odpadu, ktorý je sprevádzaný o na veľké náklady na čistenie odpadová voda.
Plynové tepelné striekanie
Táto technológia sa používa v prípadoch, keď rozmery spracovávaných štruktúr neumožňujú maľovať pomocou zariadení vo forme kúpeľov, ako pri vyššie opísaných metódach.
Používané druhy zinku sú drôt alebo prášok.
Zinok sa najskôr roztaví a potom sa pomocou prúdu plynu nastrieka na povrch, ktorý sa má ošetriť.
Povrch pozinkovaného materiálu nadobúda šupinatý, porézny vzhľad. Kvôli výslednej štruktúre musí byť materiál dodatočne natretý, aby sa vyplnili vzniknuté póry.
Plynovo-tepelné striekanie zinku má vysoký stupeň ochrany materiálu aj v podmienkach ako vo vode (čerstvá a morská), ako aj v rôznych atmosférických podmienkach.
Tepelné difúzne zinkovanie
Tento typ galvanizácie je tiež známy ako sherardizácia.
Technologický postup je nasledovný: atómy zinku sa pri veľmi vysokej teplote (viac ako 2600°) premieňajú na paru, vďaka čomu dochádza k prenikaniu do železa.
Táto technológia je použiteľná v prípadoch, keď je potrebné vytvoriť pozinkovanú vrstvu s hrúbkou presahujúcou 15 mikrónov.
Pre túto metódu sa používa špeciálne vybavenie.
Proces prebieha pri vysoké teploty ah a v obmedzenom priestore muflí (retort), ktorých objemy sú naplnené spracovávaným výrobkom a práškom s obsahom zinku.
Lakovanie kovu pomocou tejto metódy je environmentálne bezpečné a takéto zinkovanie sa vyznačuje dobrou priľnavosťou, zinkový povlak sleduje obrys dielov a ochranné schopnosti sú na vysokej úrovni. Cena tejto možnosti je však dosť významná.
Galvanické zinkovanie doma
Svojpomocná galvanizácia materiálu vyžaduje autobatériu alebo nabíjačku, ktorá spĺňa nasledujúce požiadavky: 2-6A, 6-12V.
Elektrolyt môže byť vyrobený z akejkoľvek soli, ale je lepšie použiť roztok zinkovej soli.
Na jeho výrobu budete potrebovať síran zinočnatý (200g), síran amónny alebo horečnatý (50g), octan sodný (15g), vodu (1l).
Na galvanizáciu môžete použiť aj batériový elektrolyt (zriedenú kyselinu sírovú), v ktorej je umiestnený zinok.
V dôsledku reakcie zostáva zinok na povrchu produktu a kyselina sa premieňa na soľ.
Ak sa na dne vytvorí sediment, znamená to vysokú koncentráciu roztoku kyseliny. V tomto prípade sa roztok neriedi veľké množstvo voda.
Používa sa ako kontajner sklenená nádoba, ak je obrobok malých rozmerov, buď vinylový plast alebo akákoľvek iná sklenená nádoba.
Nádoba musí byť zvolená tak, aby k nej mohla byť pripevnená elektróda s dielom.
Proces pokovovania kovu zinkom sa musí začať čistením a odmasťovaním dielu.
Potom sa na niekoľko sekúnd (do 10 sekúnd) vloží do roztoku kyseliny sírovej, čím sa aktivuje kovová časť.
Potom sa musí opláchnuť čistou vodou. Ďalej je materiál eloxovaný.
Elektróda je vyrobená z malého kúsku zinku, v ktorom je vyvŕtaný otvor a cez neho je prevlečený medený drôt.
Zároveň by mala byť vlastná elektróda porovnateľná so spracovávaným materiálom, je lepšie mať plochý tvar, aby sa uľahčilo umiestnenie do nádoby.
Dostupné vybavenie je spojené s mínusom materiálu a plusom so zinkom. Proces bude prebiehať 40 minút, v dôsledku čoho sa zinok rozpustí a usadí na povrchu výrobku.
Treba poznamenať, že galvanizácia vlastnými rukami by sa mala vykonávať vo vetranom priestore, ako aj v rukaviciach a špeciálnom oblečení. Cena domácej metódy zostáva nízka.
Pozinkovanie za studena doma
Doma môžete kov, na ktorý sa používa farba, galvanizovať za studena. Treba si uvedomiť, že nejde len o farbu s pridaným zinkom, ale skôr o zinok v tejto forme.
Na vytvorenie pozinkovaného výrobku sa používajú špeciálne materiály (predávajú sa v obchodoch) s dvoma zložkami: zinkový prášok a spojivo v tekutej forme.
Farba vo forme dvoch látok je in samostatné nádoby. Miešajú sa podľa návodu na obale.
Pomery, v ktorých sú navzájom zmiešané, môžu byť 1:1 alebo 3:1 (zinok, resp. spojivová zložka).
Farba sa nanáša pri pozitívnej teplote (5-40 stupňov) vo vetranom priestore.
Galvanolová farba sa považuje za dobrý spôsob lakovania kovového výrobku. Ľahko sa používa aj doma, dá sa aplikovať na hrdzu, rýchlo schne a cena zostáva dostupná pre bežných ľudí.
Metódy domáceho zinkovania sa vyznačujú jednoduchosťou, dostupnosťou a účinnosťou. vzhľad pozinkovaný materiál.
Treba tiež poznamenať, že špeciálne vybavenie pre tento proces Nie je potrebné ho používať doma.
Najstrašnejšou chorobou výrobkov vyrobených z kovu je korózia, ktorá ich postupne ničí. Ako môžete prekonať túto chorobu? Jednou z metód je pokrytie postihnutej oblasti hmotou, ktorá obsahuje značné množstvo zinku: podiel jeho obsahu môže dosiahnuť 95%. Proces vytvárania zinkového povlaku na kove nie je absolútne nič zložité a nevyžaduje obrovské finančné náklady.
Potreba ochrany proti korózii
Je potrebné vytvoriť akýkoľvek kov ochranný náter pred hrdzou, koróziou a inými škodlivými vplyvmi, ktoré môžu výrobok zničiť. Vďaka rôznym technológiám spracovania kovov nie je náročné chrániť kovový povrch a predĺžiť životnosť výrobku.
Vo svetovej praxi sa najčastejšie používajú kovové povlaky zinku. Hlavnými dôvodmi, ktoré určujú výber v prospech zinkových povlakov na kovové výrobky, sú nízka cena zinku a náklady na galvanizáciu, ako aj prítomnosť elektronegatívnejšieho stacionárneho potenciálu ako železo pri vystavení agresívnemu prostrediu.
Galvanizácia kovu (zinkovanie) je povlakovanie kovového povrchu zinkom, ktorý vďaka svojej krehkosti a minimálnej úrovni tvrdosti poskytuje každému výrobku spoľahlivú ochranu. Vrstva oxidu na povlaku je dosť pevná, zinok je aktívnejší materiál ako železo, takže výrazne spomaľuje koróziu.
Zinok reaguje s koróziou rýchlejšie, ako sa dostane do hlavnej kovovej vrstvy, takže časť zostane nedotknutá. A pokiaľ na výrobku zostane aspoň kúsok zinku, železo okolo neho nehrdzavie. Aj keď je zinkový povlak na niektorých miestach poškodený alebo chýba, jeho ochranné vlastnosti sú zachované.
Zinkové povlaky teda pôsobia ako chrániče, ktoré sú „rozmazané“ po povrchu chránenej časti. Galvanizácia kovov sa vykonáva hlavne pomocou špeciálnych výrobných zariadení s použitím rôznych metód. Okrem toho je možné vykonať galvanizáciu doma.
Metódy galvanizácie
Postup nanášania zinkového povlaku na kovový výrobok sa uskutočňuje jedným z nasledujúcich spôsobov: žiarové zinkovanie, lakovanie za studena, galvanické nanášanie, plyno-tepelné striekanie zinku a tepelné difúzne zinkovanie. Spôsob nanášania náteru na dielec sa zvyčajne volí v závislosti od podmienok budúceho použitia a požadovaných vlastností nášľapnej vrstvy. V jednom produkte je možné použiť niekoľko druhov náterov.
Bez ohľadu na výber metódy galvanizácie, aby sa dosiahol kvalitný výsledok, je dôležité správne zvoliť hrúbku zinkového povlaku, ktorá závisí od času a teploty postupu. Malo by sa tiež pamätať na to, že pozinkované kovové výrobky by nemali byť vystavené žiadnemu mechanickému namáhaniu.
Žiarové zinkovanie
Zinkové povlaky, ktoré vznikajú žiarovým zinkovaním, zaberajú druhé miesto z hľadiska objemu výroby galvanického zinkovania a dnes patria medzi najlepšie z hľadiska životnosti a kvality. Aj keď existujú problémy environmentálna bezpečnosť, ktoré sú spôsobené prítomnosťou roztaveného zinku a použitím techník chemickej prípravy povrchu.
Technológia žiarového zinkovania kovu pozostáva z dvoch etáp: príprava povrchu a priame zinkovanie kovu. Príprava povrchu pred žiarovým zinkovaním pozostáva z postupného vykonávania nasledujúcich operácií: odmastenie povrchu pre galvanizáciu, leptanie kovového povrchu, umývanie a tavenie kovu a sušenie povrchu.
Po prejdení všetkých fáz prípravy musíte produkt vysušiť. Nanášanie zinku sa uskutočňuje pomocou špeciálneho zariadenia na žiarové zinkovanie a ponorením suchého pripraveného produktu do kúpeľa horúceho zinku. Na povrchu dielu je vytvorená zliatina Fe-Zn, ktorá chráni pred koróziou.
Nevýhodou tejto metódy je, že kúpele na spracovanie kovov sú často obmedzené vo veľkosti a nie sú schopné poskytnúť príležitosť na spracovanie požadovanej štruktúry. Hoci do modernej vane sa bez problémov zmestí lešenie, osvetľovacie stožiare a stĺpy elektrického vedenia.
Galvanizácia za studena
V posledných rokoch sa rozšírila metóda galvanizácie kovu za studena lakovaním kovových výrobkov základným náterom s vysokým obsahom zinkového prášku. Hotový náter obsahuje 89-93% zinku. Metóda je vysoko technologická a ľahko realizovateľná. Striekaný zinok sa nanáša na povrch ako bežná farba – valčekom alebo štetcom. Na tento účel môžete použiť aj postrekovače, ktoré skracujú čas na galvanizáciu a umožňujú dosiahnuť aj tie najodľahlejšie miesta.
Táto metóda sa považuje za veľmi efektívnu pre konštrukcie, ktoré nemožno spracovať iným spôsobom - napríklad pre pevné potrubia, armatúry prenosového vedenia, prvky železničné trate, olejové armatúry, cestné zábrany, nábytkové kovanie a iné pevné stacionárne predmety.
Postup sa tiež považuje za účinný pri opravách povrchov, ktoré boli predtým pozinkované.
Galvanizácia ocele za studena sa vykonáva v širokom rozsahu teplôt a povlak je elastický, odoláva mechanickej deformácii a tepelnej rozťažnosti.
Životnosť galvanizácie za studena môže presiahnuť životnosť žiarového zinkovania 3-4 krát. Medzi nevýhody techniky patrí nízka odolnosť voči mechanickému namáhaniu a nutnosť starostlivého sledovania pracovných podmienok v dôsledku použitia organického rozpúšťadla.
Galvanické zinkovanie
Postup galvanizácie vytvára na kovovom povrchu obzvlášť hladký a presný zinkový povlak. Táto technika galvanizácie zahŕňa nanášanie povlaku pri vykonávaní elektrochemického efektu. Je vhodný pre vodivé aj nevodivé materiály. Hrúbka galvanického povlaku je zvyčajne 20-30 mikrónov.
Pri galvanizácii kovu má nanesený povlak presnú a jednotnú veľkosť, lesklý a dekoratívny. Priľnavosť takýchto povlakov je zabezpečená molekulárnymi silami, ktoré sú pozorované pri interakcii molekúl základného kovu a zinku. Sila takejto interakcie je ovplyvnená prítomnosťou akýchkoľvek filmov (oxidových alebo mastných) na povrchu potiahnutého produktu, ktorým sa pri hromadnej výrobe nedá úplne vyhnúť.
Technológia galvanizácie elektrolýzou je nasledovná: oceľová konštrukcia, ktorá sa má pozinkovať, a zinkové platne sú ponorené do nádoby s elektrolytom. Dosky a výrobok sú pripojené k zdroju prúdu. Zinková anóda sa pri elektrolýze rozpúšťa a usadzuje sa na povrchu oceľovej časti.
Medzi výhody metódy možno vyzdvihnúť dobrý dekoratívny aspekt. Postup elektrolytického zinkovania má zároveň jednu vážnu nevýhodu: cena galvanizácie nepozostáva len z ceny zinku a elektrolytu. Elektrochemická galvanizácia je sprevádzaná tvorbou nebezpečného odpadu, preto je potrebné odstraňovať zinok z odpadových vôd, čo je pomerne nákladný postup.
Tepelné difúzne zinkovanie
Postup tepelného difúzneho zinkovania je ďalším typom galvanizácie. Technika TDC je známa už pomerne dlho. Prvýkrát bol použitý v Anglicku na začiatku 20. storočia a nazýval sa „sherardizácia“. Následne sa na to trochu zabudlo a ustúpilo sa iným metódam galvanizácie. Od deväťdesiatych rokov sa však záujem o techniku opäť zvýšil.
Podstatou tepelného difúzneho zinkovania je vytvorenie zinkového povlaku na povrchu železa v dôsledku prechodu atómov zinku do plynnej fázy pri teplotách nad 2600 stupňov, čo uľahčuje ich prienik do železného substrátu. V procese vzniká zliatina železo-zinok s veľmi zložitou fázovou štruktúrou. Technológia zinkovania TDC sa používa, ak je potrebné vytvoriť vrstvu zinku s hrúbkou viac ako 15 mikrónov.
Vzhľad takéhoto povlaku je možný len pri vysokých teplotách a v obmedzenom priestore muflí alebo retort, ktoré sú vyplnené pozinkovanými dielmi a práškovou zmesou obsahujúcou zinok. Kovové výrobky v tomto prípade prechádzajú podobnými fázami ako pri procese žiarového zinkovania a na konci sú vložené do rotačnej bubnovej pece, kde je materiál potiahnutý zinkom.
Technika TDC má oproti iným metódam galvanizácie množstvo výhod:
- Proces galvanizácie je bezpečný pre životné prostredie;
- výsledný náter nemá žiadne póry a vyznačuje sa vysokou priľnavosťou k podkladu vďaka difúznej vrstve;
- ochranná schopnosť zinkového povlaku je 5-krát väčšia ako u galvanických povlakov;
- hrúbka povlaku sa mení v širokom rozsahu;
- povlak presne reprodukuje tvar častí najkomplexnejšej konfigurácie (diery, závity, dutiny, vnútorné povrchy, trhliny);
- procesný odpad nevyžaduje likvidáciu.
Ale zároveň má technika TDC svoje nevýhody, napríklad zinkový povlak nemá dekoratívne vlastnosti - povlak je bez lesku a má tmavosivú farbu. Produktivita je relatívne nízka, sú prítomné škodlivé aerosóly zinkového prachu a často sa vyskytujú defekty v zinkovej vrstve, ako je nerovnomerná hrúbka.
Plyno-tepelné zinkovanie
Pri galvanizácii striekaním sa poťahovanie kovu zinkom uskutočňuje nasledovne: kov sa roztaví vo forme prášku alebo drôtu a zinok sa nastrieka na výrobok v prúde plynu. Metalizované plyno-tepelné povlaky sú optimálne riešenie na ochranu veľkých kovových konštrukcií pred koróziou, ktoré nemožno umiestniť do galvanického kúpeľa alebo nádoby s roztaveným zinkom.
Roztavené častice zinku sa pri dopade na kovový povrch deformujú a vytvárajú takzvaný „šupinatý“ povlak. V tomto prípade sa vytvorí porézny povlak, ktorý je potrebné natrieť plnivom vo forme farieb a lakov. Takéto kombinované nátery poskytujú dlhodobú ochranu pri rôznych podmienkach použitia - morská a sladká voda, atmosférické podmienky.
Galvanizácia doma
Pred galvanizáciou vlastnými rukami je potrebné výrobok pripraviť a povrch riadne očistiť. Čím lepšie to urobíte, tým hladší a silnejší bude zinok ležať. Po kovová časť by mala byť aktivovaná, ak to chcete urobiť, znížte ju na kyselina sírová na 2-10 sekúnd. Potom ho ihneď opláchnite ponorením do vody a pokračujte v eloxovaní.
Galvanizačné zariadenia môžu byť vyrobené nasledovne. Vyberte riad vyrobený z inertného materiálu - vinylového plastu alebo skla. Ak je časť malá, môžete si vziať aj litrovú nádobu. Zvážte možnosť upevnenia elektródy a produktu, ktorý je druhou elektródou, na ňu. Zaveste elektródy medený drôt.
Ako zdroj prúdu vezmite 2-6 Ampérovú, 6-12 V nabíjačku. Elektrolytom na domácu galvanizáciu môže byť teoreticky takmer akákoľvek soľ rozpustná vo vode, v praxi je však jednoduchšie pripraviť zinkovú soľ. Môžete si vziať elektrolyt batérie (zriedenú kyselinu sírovú) a umiestniť do nej zinok. Po zastavení reakcie zostane zinok a kyselina sa zmení na soľ. Ak je kyselina príliš koncentrovaná, na dne sa vytvoria kryštály síranu zinočnatého, potom elektrolyt mierne zrieďte vodou.
Potom elektrolyt preceďte a nalejte do galvanizačnej nádoby. Z kúska zinku môžete vyrobiť zinkovú elektródu, vyvŕtať do nej dieru a zavesiť ju na medený drôt. Plocha musí zodpovedať ploche spracovávaného produktu, tvar musí byť plochý a vhodný na ponorenie do nádoby. Mimochodom, kúsok zinku je možné zakúpiť na akomkoľvek mieste zberu kovov.
Prineste mínus k produktu a plus k zinku, zinková elektróda sa „rozpustí“ a na diele sa usadí vrstva zinku. Najťažšou vecou pri používaní zariadenia na galvanizáciu a vykonávaní samotného procesu galvanizácie je režim galvanizácie: zinkový prášok sa môže usadiť na produkte, ktorý sa dá ľahko odstrániť handrou alebo možno odolnou vrstvou, potrebujete druhú možnosť.
Kvalita zinkového povlaku je ovplyvnená nasledujúcimi faktormi:
- Hustota prúdu. Tento indikátor sa vypočíta ako aktuálna sila, ktorá sa vydelí povrchom produktu a je 0,5 - 10 ampérov na štvorcový decimeter. Použite regulátor napätia, aby ste sa uistili, že reakcia nie je príliš prudká. Povlak bude slabý a nerovnomerný, ak budú z dielu nadmerne vychádzať bubliny.
- Teplota. Vyberte izbovú teplotu elektrolytu.
- Hustota elektrolytu. Tento parameter sa môže meniť v širokom rozmedzí - od rozpustnosti solí zinku po nulu.
- Geometria produktu. Ak má diel zložitý tvar, potom môže byť v hrúbke povlaku významný rozdiel v závislosti od vzdialenosti dielu od zinkovej elektródy. Na ostrej hrane sa objavia nánosy a povlak vo výklenku bude slabý.
Po analýze vyššie uvedeného nezabudnite, že je vhodné zväčšiť vzdialenosť k elektróde, použiť dve zinkové anódy, skrútiť časť a experimentovať. Pozinkovanie je možné vykonávať v 2 alebo 3 vrstvách, s procesom prechodného odstraňovania vytvorených nánosov na ostrých hranách.
Pri práci s rôznymi kovovými výrobkami sa tak často musíte vysporiadať s poškodením spôsobeným koróziou. Kov a oceľ majú silnú štruktúru, ale nemôžu ju zachrániť pred touto pohromou. Preto je na ochranu kovových konštrukcií a konštrukcií, ktoré sú obzvlášť náchylné na koróziu, ideálnou možnosťou siahnuť po technológii zinkovania – žiarové zinkovanie, lakovanie za studena, galvanické pokovovanie, plyno-tepelné striekanie zinku a tepelné difúzne zinkovanie.
Kovové výrobky počas prevádzky podliehajú korózii. Na ochranu proti tomu je kov pozinkovaný. Technológia na takéto spracovanie doma je celkom dostupná. Je dôležité zvoliť správnu možnosť spracovania.
Čo je galvanizácia
Všetky kovové prvky podliehajú do tej či onej miery koróznym procesom. Bez tohto sa nezaobídete. A tento proces možno len oddialiť. Práve na tento účel sa používa úprava zinkom. Tento výber látky nie je náhodný. Výber sa robí na základe charakteristík dvoch komponentov: ocele a zinku. Zinok má elektronegatívny náboj ako oceľ. Pri aplikácii na hardvér zinkovým povlakom sa medzi kovom a zinkom vytvorí galvanické spojenie. Z tohto dôvodu pod vplyvom vonkajšie faktory životné prostredie Zinok reaguje. Chemické reakcie zahŕňajúce oceľ sa spomaľujú. A to bude pokračovať, kým sa zinkový povlak úplne nezničí.
V prípadoch, keď sa zinkový povlak degraduje, je ochrana naďalej účinná. Je to spôsobené tým, že zinok reaguje s kyslíkom vo vzduchu. V dôsledku toho chemické procesy vzniká hydroxid zinočnatý. A túto látku má tiež ochranné vlastnosti. Galvanizácia kovu teda pokračuje v práci.
Metódy galvanizácie
Galvanizácia kovových výrobkov je najviac populárny spôsob bojovať proti korózii. Je to spôsobené pomerom vysokých výsledkov testov a dostupných nákladov. Používajú sa tieto metódy galvanizácie kovov:
- chlad;
- horúci;
- galvanické;
- tepelná difúzia;
- plyno-tepelný.
Aby ste si vybrali najvhodnejšiu možnosť pre seba, musíte najprv analyzovať podmienky, za ktorých sa bude produkt používať v budúcnosti. Kvalita zinkovania závisí od hrúbky náteru, času a teploty ochrany. Galvanizácia kovu vlastnými rukami je možná iba dvoma spôsobmi: za studena a galvanicky. Stojí za zmienku, že životnosť takto ošetreného dielu bude závisieť od prevádzkových podmienok. Zinková vrstva ľahko podlieha mechanickému namáhaniu.
Horúca cesta
Kov je najpraktickejšia možnosť. Na ošetrenie povrchu produktu sa používajú chemické činidlá. S ich pomocou je kov pripravený na hlavnú časť procesu. To je presne dôvod, prečo to vzniká environmentálny problém. Na vykonanie procesu sa používa narovnaný zinok. Pripravený produkt sa jednoducho ponorí do kúpeľa roztaveného zinku.
Tento proces vyžaduje špeciálne vybavenie. Preto táto metóda nie je vhodná na galvanizáciu kovu doma.
Tepelná difúzna metóda
Galvanizácia kovu touto metódou zahŕňa penetráciu atómov zinku do štruktúry kovového výrobku za vzniku zliatiny železo-zinok s komplexná štruktúra. Celý proces prebieha pri veľmi vysokých teplotách. Pri teplotách nad 2600 stupňov prechádza zinok do plynného stavu. Uzavretý priestor, kde sa nachádzajú kovové výrobky, je vyplnený práškom s obsahom zinku. Metóda je vhodná na nanášanie vrstvy, ktorej hrúbka presahuje 15 mikrónov. Výsledný ochranný povlak možno z hľadiska stability porovnať s vrstvou nanesenou metódou za tepla. Vzhľadom na potrebu vytvorenia určitých podmienok metóda nie je vhodná na samostatnú realizáciu.
Plyno-tepelná metóda
Pri tejto metóde sa zinok vo forme prášku rozprašuje prúdom vzduchu na povrch kovových výrobkov. Pred striekaním sa látka vplyvom vysokej teploty roztopí a v tomto stave padá na diely. Galvanizácia kovu podobným spôsobom je typická pre prípady, keď kovové výrobky majú veľké rozmery.
Zvláštnosťou tejto metódy je, že ochranná vrstva má veľké množstvo pórov. Na ich vyplnenie je výrobok zakrytý farby a laky. Táto vrstva dvoch materiálov môže trvať 30 rokov. Táto metóda nemožno implementovať doma.
doma
Nechýba ani studené zinkovanie. Galvanizácia kovu týmto spôsobom zahŕňa nanášanie zinku vo forme farby na kovový výrobok. Výrobcovia ponúkajú široký výber týchto produktov. A hlavné ukazovatele kompozícií (napríklad hmotnostný podiel zinku v látke) sa môžu navzájom značne líšiť. Je zrejmé, že účinok liečby bude tiež odlišný.
Galvanizované výrobky majú množstvo funkcií. Niektorí požadujú vysoká kvalita príprava produktu. Tie majú nízke lepiace schopnosti, a preto sa po zaschnutí začnú odlupovať. Iné sú po aplikácii pokryté „pavučinou“ trhlín. Iné môžu spolupracovať len s rozpúšťadlami špecifického typu. Piaty vyžadujú použitie špeciálneho vybavenia.
Tento produkt je dvojzložkový. Pred aplikáciou je preto potrebné zmiešať dve látky (prášok a spojivo). Deje sa tak v pomere 3 ku 1 alebo 1 ku 1. Celý proces musí prebiehať len za určitých podmienok. Teplota vzduchu by mala byť kladná a mala by sa pohybovať od 5 do 40 stupňov. Vlhkosť vzduchu sa zároveň pohybuje od 30 do 98 %. Miestnosť, v ktorej sa proces vykonáva, musí mať dobré vetranie. Po práci je potrebné dôkladne vyvetrať. Produkt sa nanáša v dvoch vrstvách s intervalom približne 30 minút. Po dni môže byť výrobok potiahnutý farbami a lakmi. Pri galvanizácii je potrebné dodržiavať bezpečnostné predpisy. Všetky práce sa vykonávajú pomocou osobných ochranných prostriedkov.
Galvanická metóda
Doma sa to dá urobiť pomocou galvanickej metódy. Na tento účel je potrebné produkt najskôr vyčistiť. Potom sa diel spustí na niekoľko sekúnd (od 2 do 10) do kyseliny sírovej. Potom sa produkt premyje vodou. V tomto bode sa príprava na eloxovanie považuje za dokončenú. Na inštaláciu pod galvanizáciou je potrebné zvoliť riad z inertných materiálov, napríklad zo skla. Nádoba je vybraná tak, aby sa do nej zmestila časť s pripojenou elektródou.
Zdrojom prúdu bude nabíjačka 6-12 V a 2-6 A Ďalej sa pripraví elektrolyt - roztok akejkoľvek soli rozpustenej vo vode. V praxi je lepšie užívať zinkovú soľ. Môžete si vziať zriedenú kyselinu sírovú (ako v batérii) a pridať do nej zinok. V dôsledku chemickej reakcie sa kyselina zmení na nerozpustnú soľ a vyzráža sa. A zinok zostane v roztoku. Zrazenina sa musí odstrániť jednoduchým precedením roztoku.
Zinková elektróda je vyrobená z kusu zinku pripevneného na medený drôt. Z nabíjačky je „mínus“ pripojený k dielu a „plus“ je pripojený k zinku. Takto sa zinková elektróda rozpustí a všetky atómy zinku sa uložia na diel.
Záver
Doma je to veľmi reálny proces. Na jeho implementáciu budete musieť kúpiť nejaké materiály. Napríklad farba na báze zinku pre studený proces alebo kúsok zinku pre galvanický proces. Mimochodom, zinok je možné zakúpiť v každom zbernom mieste kovového šrotu.
Železo a oceľ sú materiály, z ktorých je vyrobená kostra modernej technologickej civilizácie. Ale - žiaľ! - a oceľový základ našej civilizácie má svoje slabé miesto. Hovorí sa tomu korózia, pred ktorou železo a oceľ nemajú prirodzenú ochranu, ktorú poskytuje oxidový film mnohým neželezným kovom – cínu, zinku či hliníku.
Oceľ potrebuje ochranu pred koróziou – a tá je pre ňu najlepšia. (alebo pozinkované). vydrží oveľa dlhšie ako bežná oceľ.
Prečo zinok?
Po prvé, pretože zinok je celkom bežný a lacný, je sám o sebe prakticky odolný voči korózii, topí sa pri nie veľmi vysokej teplote (asi 420 stupňov, čo je oveľa nižšia ako teplota topenia železa) a má prijateľnú pevnosť. A zároveň – čo je dôležité! - má stacionárny elektrický potenciál -0,76 V, čo je oveľa negatívnejší ako potenciál železa.
Vďaka tejto vlastnosti bude zinok, aj keď je poškodená celistvosť povlaku a pod vplyvom elektrolytov, hrať úlohu anódy vo výsledných elektrochemických reakciách. To znamená, že sa bude pomaly rozpúšťať, čím chráni oceľovú základňu konštrukcie pred elektrochemickou koróziou. Vo všeobecnosti - dajte nám zinkové povlaky! Akým spôsobom ich aplikovať? Toto je dosť zaujímavá otázka, pretože existuje niekoľko takýchto metód - a každá z nich má svoje výhody a nevýhody. Zvážme ich...
Žiarové zinkovanie
Toto je na prvý pohľad najjednoduchší a najspoľahlivejší spôsob vytvárania zinkového filmu na výrobkoch z liatiny a ocele: tieto predmety sa jednoducho ponoria do roztaveného zinku a potom sa vyberú už potiahnuté vrstvou zinku s hrúbkou 40 až 80 mikrónov. - teda dosť hustý a odolný voči opotrebovaniu.
Nie všetko je však také jednoduché: aby sa zinkový film spoľahlivo „chytil“ na povrchu železného kovu, musí byť tento povrch dôkladne vyčistený a natavený (teda natretý kompozíciou, ktorá by mala zabrániť jeho oxidácii pred kontaktom). s roztaveným zinkom a zaisťujú spoľahlivú priľnavosť zinkového filmu).
Treba mať na pamäti, že roztavený zinok tuhne pomerne rýchlo, a preto môže vytvárať priehyby až do 1 mm. hrubé, čo je nežiaduce v prípadoch, keď je na povrchu pozinkovaných výrobkov závit. Okrem toho samotná technológia ukladá obmedzenia na veľkosť výrobkov, ktoré chceme týmto spôsobom galvanizovať - nemôžu byť väčšie ako kúpele roztaveného zinku (a nemôžu byť podľa definície veľmi veľké).
Metóda galvanizácie za studena
Na rozdiel od žiarového zinkovania nemá jeho studená verzia nič spoločné s veľkosťou galvanizovaných dielov a povrchov, pretože spočíva v nanášaní elektrolytických roztokov zinku v rôznych prchavých kvapalinách na ne. Takéto roztoky (galvanol, cynotan, cynotern, zincnol) sa nanášajú na oceľový povrch zo sprejovej fľaše: rozpúšťadlo zaschne, ale zinkový povlak zostane - a veľmi spoľahlivo „sedí“ na oceľový povrch s vysokou priľnavosťou. V tomto prípade povrch, ktorý sa má natrieť, nemusí byť tavený, môže byť jednoducho očistený od hrdze a nečistôt.
Metóda galvanizácie za studena je dobrá pre svoju jednoduchosť
a vhodnosť pre prácu vonku. Ale vzhľad takto potiahnutej ocele bude jednoducho matná sivá bez kovového lesku.
Preto je najlepšie použiť galvanizáciu za studena ako „natierateľný náter“.
Metóda galvanického zinkovania
Ale metóda galvanického zinkovania dáva pozinkovanému povrchu mimoriadne atraktívny vzhľad.
Spočíva v tom, že prúd preteká kúpeľom elektrolytu, pričom zinkové platne slúžia ako anóda a oceľové produkty ako katóda. Vplyvom prúdu sa zinok rozpúšťa v elektrolyte a jeho ióny sa ukladajú na železo. Výsledkom je tenký (4 až 20 mikrónov) film, ktorý nielen chráni oceľ pred koróziou, ale dodáva povrchu aj estetický vzhľad. Povrch potiahnutý galvanickým zinkom môže získať (v závislosti od hrúbky) modro-modrý, svetlosivý alebo matný biely kovový lesk. Hlavnou výhodou takéhoto povlaku bude rovnomernosť jeho hrúbky po celom povrchu, ktorý sa má potiahnuť.
Tieto výhody však majú aj svoje nevýhody: tenký a krásny galvanický povlak nebude odolný voči oderu a zväčšenie jeho hrúbky bude spojené so skutočnosťou, že oceľ počas procesu zinkovania môže získať aj tzv. „vodíková krehkosť“. Napriek tomu, . pre svoju nízku cenu sa veľmi často používa na antikoróznu ochranu rôzne typy spojovací materiál, kovové výrobky a dekoratívne prvky.
Tepelné difúzne zinkovanie
Hlavnej nevýhode galvanického zinkovania – „vodíkové krehnutie“ – sa dá vyhnúť technológiou tepelného difúzneho zinkovania.
Je založená na skutočnosti, že zinok sa za určitých podmienok môže odparovať z povrchu prášku obsahujúceho zinok a prenikať do povrchových vrstiev železa, čo vedie k vytvoreniu komplexnej zliatiny zinku a železa.
Takáto difúzia je možná, keď
vysoká (od 290 do 400 stupňov) teplota a prítomnosť elektrického potenciálu, pri ktorom oceľové výrobky pôsobia ako anóda.
Proces tepelnej difúzie sa uskutočňuje v rotujúcej nádobe za zníženého tlaku (0,1 atmosféry) v redukčnej vodíkovej atmosfére. Tepelná difúzna galvanizácia každej série upevňovacieho kovania vyžaduje od 90 do 180 minút.
Výsledkom je, že tieto diely získajú myšošedú farbu - ale spolu s tým aj zvýšenú povrchovú pevnosť a vynikajúcu odolnosť proti korózii (3-5 krát lepšiu ako pri galvanickom zinkovaní a jeden a pol až dvakrát lepšiu ako pri žiarovom zinkovaní galvanizácia).
V tomto prípade bude rovnomernosť povlaku ideálna, ale nemá zmysel hovoriť o priľnavosti takéhoto povlaku - jednoducho sa „zlúči“ so železným kovom, takže je jednoducho nemožné ho od neho oddeliť. Vzhľad kovania pozinkovaného týmto spôsobom samozrejme neprináša veľa estetického potešenia, ale skrutky, matice, pružiny a skrutky nemusia byť obzvlášť krásne.
Tepelno-difúzne zinkovanie má iba jednu nevýhodu, ale je významná - vzhľadom na zvláštnosti technológie je možné ho použiť iba pre malé objekty.
Plyno-tepelné zinkovanie
IN v poslednej dobe Stále viac sa začína využívať ďalšia možnosť nanášania zinkového povlaku, plyno-tepelná. V tomto prípade sa zinok vo forme tenkého drôtu alebo prášku privádza do dýzy špeciálneho horáka, topí sa v prúde horúceho plynu a usadzuje sa v malých kvapkách na povrchu oceľového alebo liatinového výrobku.
Tento povlak vyžaduje ďalšiu vrstvu farby na vyplnenie mikropórov vo vrstve zinku.
To je, samozrejme, nevýhoda, ale takéto kombinované nátery majú vynikajúcu priľnavosť a sú maximálne odolné nepriaznivé podmienky operácia (v morská voda, časté zrážky, kyslé prostredie a pod.), kde môžu pretrvávať až 30 rokov.
Galvanizácia kovu je najpopulárnejšia metóda, ktorej účelom je chrániť kovový povrch pred negatívny vplyv vytvorené koróziou. Táto metóda sa používa pre mnohé kovové výrobky, napríklad pre železné náčinie a priemyselné časti strojov, pre časti karosérií a oceľové laná, pre železné plechy a telekomunikačné drôty. Hlavnou výhodou tejto metódy je jej relatívne nízka cena a dobré ukazovatele výkonnosti.
Technologický proces galvanizácie kovu
Technológia galvanizácie kovov je použiteľná buď na úplne rovné kovové povrchy alebo na povrchy s miernym ohybom. Neprijateľnou podmienkou pre túto technológiu je prítomnosť mechanického poškodenia povrchu. Technologické požiadavkyčo sa týka procesu, sú celkom jednoduché. Hrúbka vrstvy ochranného náteru môže byť rôzna, jej určujúcim faktorom je čas celej pracovnej operácie a teplota, pri ktorej sa proces vykonáva. Zároveň hrúbka nepresahuje 1,5 mm.
Proces galvanizácie kovu je zameraný na jeho ochranu pred nežiaducimi účinkami oxidácie. Pri mnohých materiáloch, napríklad hliníku, zinku a iných, je bežné, že podstúpia oxidáciu jednoducho tým, že sa zdržiavajú vo vzduchu. Potom sa na ich vonkajšom povrchu objaví pomerne hustý film, ktorý je založený na zlúčeninách kovov, ktoré prešli oxidáciou. Táto hustá škrupina poskytuje spoľahlivú ochranu proti ďalšiemu prenikaniu oxidácie do materiálu. Tieto vlastnosti nie sú typické pre železo, takže oxidácia po čase môže úplne zničiť štruktúru materiálu. Na zachovanie železa sa vykonáva galvanizácia.
Metódy galvanizácie kovu môžu byť rôzne. V zásade je účinok galvanizácie podobný ochrane generovanej procesom cínovania. Cínovanie sa vykonáva pod vplyvom iného materiálu - cínu. Rozdiel medzi týmito dvoma procesmi je badateľný iba v prípade, keď je poškodený vonkajší film, ktorý chráni žehličku. Cínovanie v prípade mechanického alebo iného poškodenia je menej účinné, keďže oba materiály nie sú úplne spoľahlivým galvanickým párom.
Druhy galvanizácie kovov
Druhy galvanizácie kovov sú metódy nanášania povlaku, ktorý tvorí spoľahlivý ochranný film pozostávajúce zo zinkovej vrstvy. Moderné technológie poskytujú šesť druhov galvanizácie. Každý z nich sa líši dobou prevádzky, vlastnosťami, použitým zariadením a hrúbkou výsledného zinkového filmu.
Všetky triedy galvanizácie kovov sú pomerne ľahko vymeniteľné. Galvanické zinkovanie môže byť: plynodynamické, horúce a studené, difúzne, galvanické. V zozname je zahrnutý aj spôsob nakupovania. Shooping je ošetrenie zinkom aplikovaným v roztavenej forme. V tomto prípade sa roztavený zinok nastrieka na kovový povrch pomocou špeciálnej pištole. Pri plynovo-dynamickej metóde sa vrstva nanáša pomocou nadzvukového prúdenia.
Galvanické zinkovanie kovu je metóda vykonávaná v špeciálnom bubne. Tu začína elektrochemický proces. V dôsledku galvanického zinkovania získava kovový povrch biely, modrý alebo dúhový odtieň. Niekedy je možný efekt vytvorenia matného povrchu biela. Táto fólia sa používa hlavne na dekoratívne účely, pretože samotná vrstva má zanedbateľnú hrúbku. Základné lepiace vlastnosti sú zároveň dosť slabé.
Tepelné difúzne zinkovanie kovov je metóda vykonávaná pod vplyvom vysokých teplôt. Teplota sa volí podľa triedy ocele, typu obrobku a ďalších podmienok. Celý proces trvá od 1,5 do 3 hodín v závislosti od toho, aká zinková zmes je použitá, ako aj aký výkon má samotná inštalácia. Tento zinkový povlak má vlastné výhody, ktorej hlavnou úlohou je získať najvyššiu tvrdosť. Je typické, že pri použití tejto metódy pracovná plocha vyžaduje minimálnu prípravu pred začatím procesu.
Žiarové zinkovanie kovu je metóda, pri ktorej sa kovové výrobky namáčajú do špeciálneho kúpeľa obsahujúceho vopred roztavený zinok. Prevádzková teplota je až 460 stupňov Celzia. V dôsledku metódy žiarového zinkovania získava kov vynikajúce adhézne vlastnosti, ktoré nemožno poškodiť drobnými prasklinami alebo škrabancami. Táto metóda Má nízke náklady, preto je jedným z najbežnejších.
Galvanizácia kovu za studena je najjednoduchšia metóda z hľadiska predbežnej prípravy materiálu. Celý proces pozostáva z nanášania špeciálnych základných náterov alebo farbív na kovový povrch. Zvláštnosťou takýchto povlakov je, že obsahujú asi 98 % zinkového prášku. V dôsledku použitia metódy galvanizácie kovu za studena získava kov takú kvalitu ako atraktívny vzhľad. Je tu tiež záruka spoľahlivej ochrany proti korózii na dostatočne dlhú dobu.
Zariadenia na galvanizáciu kovu môžu byť rôzne - všetko závisí od spôsobu zvoleného pre proces. Stojí za zmienku, že proces nie je karcinogénny, preto je celkom vhodný na vykonávanie v akomkoľvek výrobné priestory. Špeciálny tréning, okrem inštalácie zariadenia to nebude potrebné.
Metóda žiarového zinkovania, ktorá vykonáva vynikajúcu prácu pri poskytovaní ochrany kovového povrchu pred koróziou, je v porovnaní s inými metódami z hľadiska nákladov najoptimálnejšia. Toto je metóda najčastejšie používaná rôznymi priemyselné podniky. Na jeho realizáciu potrebujete vybavenie, ako je kúpeľ na zinkovanie kovov. Rozmery tohto zariadenia môže byť iný. Závisia od nich obmedzenia týkajúce sa veľkosti spracovaných produktov.
Načítava sa...
