Jak se nazývá proces galvanizace?

Galvanické zinkování kovových konstrukcí je jedním z nejoblíbenějších typů zinkování, díky kterému výrobky získávají vysoké ochranné a dekorativní vlastnosti.

Na rozdíl od způsobu zpracování za tepla je tato technologie jednodušší a levnější.

Má však určitá omezení při použití, což je způsobeno relativně tenkou vrstvou ochranného povlaku (nepřesahuje 40 mikronů).

Technologie galvanického pokovování zahrnuje ukládání zinku z elektrolytu na kovovou konstrukci, která je zase připojena k napájení přes záporný pól.

Pro zvýšení úrovně mechanické a korozní odolnosti a také pro zlepšení dekorativních vlastností dílů se zinkový povlak dodatečně podrobuje chromátování, pokovování kadmiem nebo ošetření fosfátovými sloučeninami.

Při výrobě se galvanické zpracování kovu provádí v přísném pořadí

Čištění povrchu dílů od barev a maziv, rzi a okují (postup se provádí pomocí odmašťovacích a alkalických směsí).
Oplach čistou vodou ve speciální průtokové lázni.
Elektrolytické odmaštění a následné oplachování.
Leptání ve směsi, která obsahuje vodu a kyselinu chlorovodíkovou. Procedura odstraňuje rez a zbytky okují, eliminuje rozpouštění nebo deformaci základního kovu a také nabírá povrchy před zpracováním.
Mytí, přímé zinkování a opětovné oplachování.
K odstranění oxidového filmu z povrchu použijte kovový lesk v roztoku složeném z vody a kyseliny dusičné.
Promývání, fosfátování (v případě potřeby) s následným mytím.
Pasivace může být provedena elektrolytickým chromátováním nebo chromátovým nástřikem.
Sušení dílů.

V závislosti na vlastnostech technologie zpracování a typu produktu může galvanické zpracování kovu zahrnovat další manipulace.

Pokud se pás zpracovává, galvanizace začíná odvíjením materiálu a následným svařováním konců. V konečné fázi je pás ošetřen olejem a svinut.

Vady při galvanickém zinkování

Mezi důvody, které významně ovlivňují úroveň kvality zpracovávaných dílů, patří:

Nízká kvalita přípravy kovových konstrukcí;
Odchylka od souladu s recepturou elektrolytu;
Porušení charakteristik a sledu fází galvanického zpracování.

Kvalita hotového výrobku také závisí na konfiguraci, vlastnostech umístění a stavu rovin náběhové a přídavné anody, jakož i na prostorovém uspořádání výrobků v elektrolytu.

V důsledku toho mohou díly obsahovat vady, jako jsou:

Pitting – na kovu se tvoří prohloubené pruhy nebo drobné špičaté dutiny. Takové nevýhody se zpravidla objevují v důsledku přítomnosti hydroxidu nebo organických nečistot v elektrolytu, jakož i při nízké intenzitě míchání nebo jeho úplné absenci.
Nízká úroveň přilnavosti – při porušení procesu čištění, leptání nebo odmašťování dílu lze pozorovat špatnou přilnavost zinkové vrstvy nebo její odlupování. To je také pozorováno, když je elektrolyt ucpán různými organickými sloučeninami, včetně solí různých jiných kovů.
Variace ve vzhledu – způsobuje nedodržení receptury z hlediska podílu použitých složek elektrolytu při současné akumulaci určitého objemu solí železa v galvanické lázni. Příčinou této vady může být také nedostatečné promíchání složek a nízká teplota, která neodpovídá normě.
Zvýšená drsnost – indikuje přítomnost v galvanické směsi všech druhů mechanických nečistot, síranu zinečnatého a hydroxidů ve zvýšeném objemu. K tomu dochází také v důsledku nedostatečného množství aniontů zinku v elektrolytu a nadměrné hustoty proudu.
Křehkost zinkového povlaku – je důsledkem nadměrné proudové hustoty v katodovém prostoru nebo přítomnosti velkého množství organických nečistot v elektrolytu.
Tmavá (většinou hnědá) barva – způsobuje přítomnost různých organických nečistot v galvanické lázni. Tento efekt může také způsobit výrazné snížení proudové hustoty v blízkosti katody a zvýšení teploty elektrolytické směsi.

Přečtěte si více

K čemu se používá sekací šňůra?

Srovnávací charakteristiky žárového zinkování a zinkování

Dnes se používají dva druhy galvanizace kovových výrobků – žárové zinkování ponořením dílů do roztaveného zinku a galvanické zpracování zinku, které zahrnuje vystavení dílů elektrickému proudu. Technologie galvanického zinkování se zase vyrábí dvěma technologickými postupy.

V prvním případě se zpracování provádí ve speciálních instalacích (bubnech), které se otáčejí určitou rychlostí. Metoda se rozšířila pro zpracování dílů se závitem i bez něj.

Ve druhém případě jsou kovové konstrukce zavěšeny pomocí měděného drátu a poté spuštěny do směsi s elektrolytem. Široce se používá pro galvanizaci velkých konstrukcí. Metoda žárového zinkování se zase provádí také závěsnou metodou a používá se pro velkorozměrové konstrukce.

Před výběrem konkrétní metody pro zpracování dílů musíte zvážit následující faktory:

Estetické a dekorativní požadavky na ochranný nátěr.
Úroveň vlivu agresivity faktorů prostředí, ve kterém je plánováno použití konstrukce.
Konstrukční vlastnosti dílů (přítomnost děr atd.).
Do jaké míry odpovídá způsob zpracování technologickým standardům procesů zinkování?

V případech, kdy jsou konstrukce určeny pro venkovní použití a v jiných agresivních podmínkách, je hlavním požadavkem na nátěr vysoká antikorozní odolnost. Takové výrobky by měly být ošetřeny zinkem technologií žárového zinkování, která umožňuje nanášení povlaku o tloušťce 60 mikrometrů nebo více.

V tomto případě se v průběhu roku zinkový povlak zničí maximálně o 10 mikrometrů.

Způsob zpracování za tepla však může být aplikován pouze na konstrukce, které mají otvory určitého průměru. Je třeba také vzít v úvahu, že na takto zpracovaných dílech mohou zůstat prověšení, šmouhy a kapky.

Proto jsou dekorativní vlastnosti povlaku v tomto případě poměrně nízké. Kromě toho mohou být tenké kovové výrobky deformovány zpracováním za tepla, což je způsobeno zvláštnostmi technologie (zinek se nanáší při teplotě 450 °C).

Galvanické zinkování kovu se provádí při pokojové teplotě, proto se tato metoda někdy nazývá „metoda zinkování za studena“, při které kov nepodléhá deformaci.

Tato metoda zpracování je vynikající pro díly, které obsahují závitové spoje.

Rozsah použití galvanického zinkování

Tato metoda je široce používána na výrobcích vyrobených z uhlíkových ocelí a různých typů litiny. Hlavní sortiment galvanického pokovování představují různé nástroje, díly strojů a zařízení, všechny druhy podpěr a spojovacích prostředků, včetně tenkých plechů válcovaných za studena.

Kromě ochranných vlastností dává galvanizace kovu také dekorativní vlastnosti. To je způsobeno rovnoměrným rozložením povlaku po povrchu a přesným opakováním povlaku konfigurace součásti.

Tloušťka zinkového povlaku je 6–9 mikrometrů, struktury jsou však pasivovány ve speciálním chromátovém roztoku. Díky pasivaci lze dosáhnout vysokého estetického efektu.

Postup umožňuje dát strukturám takové barvy, jako je duha (zlatá barva, která se na slunci dokonale třpytí) a modrá (bílý zinek získává modrý odstín).

Technika galvanického pokovování zahrnuje pouze vnější potahování dílů, protože je nemožné nanášet povlak na těžko dostupná místa kvůli nedostatku elektrické vodivosti.

Přečtěte si více

Je možné spát se zeleným světlem?

Kovové konstrukce, pozinkované galvanickou metodou, jsou široce používány v mírném prostředí. Takové konstrukce lze tedy používat venku pouze periodicky a neměly by mít přímý kontakt s vlhkostí.

Druhy elektrolytů

Použití této technologie vyžaduje dodržení složení elektrolytu a teplotních podmínek. To je způsobeno tím, že tyto parametry mají při požadované proudové hustotě přímý vliv na strukturu nanášeného povlaku a rychlost ukládání zinku.

Pro dosažení požadovaného dekorativního efektu se do elektrolytu přidávají barvicí a lesk tvořící složky.

Metoda galvanického zinkování zahrnuje použití několika skupin elektrolytů, které se liší složením formulace:

Mírně kyselé a kyselé – nejjednodušší kompozice, při jejichž výrobě se používají sírany, chloridy, fluoridy borité a jejich směsi;
Zinek a kyanid – jedná se o alkalické látky, které obsahují kyanid sodný a zinečnan sodný, které jsou rozpuštěny v louhu;
Amoniak – neutrální a alkalické sloučeniny získané rozpuštěním oxidu zinečnatého ve směsi chloridu amonného nebo síranu amonného.

Technologové využívají i elektrolyty vytvořené na bázi aminosloučenin. Taková řešení se však používají velmi zřídka.

Výkon

Vrstva zinku nanesená žárovým zinkováním si může při použití za normálních podmínek zachovat své výkonnostní vlastnosti až 120 let. Je to dáno tloušťkou vrstvy zinku, která je až 200 mikronů.

Díky tomu kov získává vysoké ochranné vlastnosti a je odolný vůči mechanickému namáhání. Kromě toho je povlak schopen samoobnovy, když se vytvoří trhliny, což je způsobeno speciálním složením roztoku zinku.

Na druhé straně, tloušťka vrstvy zinku během galvanizace není větší než 15 mikronů. Proto životnost výrobků s takovou tloušťkou povlaku v agresivních podmínkách nemůže trvat déle než 1 rok. Výhodou této techniky jsou dostupné náklady, rovnoměrnost a jednotnost povlaku.

Pro zajištění ochrany kovových konstrukcí proti korozi se metoda studeného zinkování používá po celém světě již od roku 1942.

Podle specifik technologie se na kovový povrch nanáší směs s vysokým obsahem zinku. V okamžiku, kdy se kov dostane do kontaktu se zinkem, dojde k elektrochemické reakci.

Díky tomu zinek ztrácí elektrony a mnohem rychleji se spotřebovává, což zabraňuje vzniku koroze až do úplného vyčerpání.

Při aplikaci látek na kovové povrchy se známkami rzi je možné zastavit tvorbu koroze.

Tento způsob zpracování se nazývá katodická (aktivní) ochrana. Na druhé straně, galvanizace kovu také poskytuje bariérovou (pasivní) ochranu díky vytvoření filmu s vysokou hustotou na povrchu.

Zabraňuje pronikání vlhkosti a kyslíku do kovu. Tím se zvyšuje životnost konstrukce.

Technologie studeného zinkování

Povrchová úprava kovových konstrukcí se provádí pomocí různých antikorozních kompozic, jejichž složení, vlastnosti a charakteristiky jsou stanoveny profilovou normou – GOST 9.305-84.

Tato norma definuje požadavky na kovové a nekovové základy, jejichž výroba byla provedena elektrochemickými a chemickými metodami.

Podle požadavků GOST 9.305-84 lze směsi pro zinkování za studena použít na různé konstrukce, s výjimkou dílů vyrobených z vysokopevnostních ocelí a slitin hořčíku. Před aplikací antikorozních sloučenin prochází kovový povrch určitou přípravou.

Přečtěte si více

Jak si vyrobit vlastní systém kapkové závlahy?

Přípravné práce zahrnují:

odstranění kontaminantů a solí mytím povrchu;
čištění kovů pomocí abrazivního tryskání, vodního paprsku nebo hydrodynamických metod, které vám umožní odstranit rez a vodní kámen a také dodat povrchu požadovanou úroveň drsnosti;
vysušení dílu, pokud bylo čištění provedeno vodním paprskem nebo hydrodynamickou metodou;
odstranění otřepů, ostrých hran a postříkání vařením (tato práce se provádí ručně);
čištění prachu pomocí proudů vzduchu, které jsou směrovány na povrch pod vysokým tlakem.

Příprava kovových konstrukcí zahrnuje úplné čištění povrchu, na kterém by neměly být žádné mastnoty ani stopy oleje (k tomu se používají rozpouštědla).

Po dokončení přípravných prací se přijmou opatření k aplikaci zvolené kompozice na povrch výrobku. Způsob zpracování za studena zahrnuje udržování teploty v místnosti, kde je zinková kompozice aplikována, v rozmezí od -20 °C do +40 °C.

Současně by podle doporučení výrobců takových kompozic měl být povrch obrobku alespoň 3 °C nad rosným bodem. Při porušení této podmínky se na výrobku vytvoří vlhkost, která sníží kvalitu nanesené ochranné vrstvy.

Vypočítejte rosný bod pomocí psychrometru, teploměru, vlhkoměru nebo jiného zařízení. Získané hodnoty jsou porovnány s parametry uvedenými v tabulce.

Závislost rosného bodu na teplotě a relativní vlhkosti

Je důležité si uvědomit, že každá následující vrstva nátěru může být aplikována až po úplném zaschnutí předchozí vrstvy.

Na očištěný povrch se aplikuje antikorozní kompozice obsahující zinek. Aby se zabránilo tvorbě kondenzace, měly by být kompozice aplikovány s ohledem na doporučení výrobců týkající se provozních teplot.

Zinková barva se nanáší v několika vrstvách. V tomto případě se každá následující vrstva aplikuje až po úplném zaschnutí předchozí. Sušení barvy může urychlit technologie Airless nebo použití pneumatických stříkacích pistolí.

Kvalita naneseného ochranného nátěru, stejně jako úroveň přilnavosti, se kontroluje pomocí speciálních měřicích přístrojů. Provádí se také vizuální kontrola, aby se identifikovaly oblasti, které vyžadují přepracování, a další vady nátěru.

Požadavky předpisů a norem

Materiály používané pro galvanizaci kovů za studena musí nutně splňovat normy definované GOST 9.305-84. Některé charakteristiky jsou regulovány řadou regulačních dokumentů a norem: ISO 8502-3, GOST 12.2.052 a ISO 8503-1.

Kontrola kvality odstranění prachu z povrchů kovových konstrukcí se tedy provádí stanovením objemu a velikosti prachových částic, což je předepsáno v ustanoveních normy ISO 8502-3.

Kvalita odmaštění se kontroluje luminiscenční metodou v souladu s požadavky GOST 12.2.052 a stupeň drsnosti se zjišťuje pomocí klasického profilometru nebo speciálního komparátoru – v souladu s požadavky 8503-1.

Jaký je rozdíl mezi technologiemi žárového a studeného zinkování?

V současné době existují dva druhy zinkování – za tepla a za studena. Technologie žárového zinkování byla vyvinuta před 160 lety. Po svém objevení byl tento způsob zpracování kovů uznán jako standard. To je způsobeno vysokým stupněm ochrany ošetřených povrchů před korozními procesy. Po svém objevení se tato metoda z technického hlediska nezměnila.

Přečtěte si více

Proč se vodoměr pohybuje, když je vše vypnuté?

Technologie spočívá ve spouštění kovové konstrukce do lázně se zinkovým složením zahřáté na teplotu 400°C. Poté se produkt zavěsí, dokud není povlak zcela suchý.

Díky úplnému ponoření konstrukce do antikorozní kompozice je možné získat jednotný povlak, protože tímto způsobem zinek vyplní všechny stávající trhliny a těžko dostupná místa. Ochranný nátěr může trvat až 60 let; doba provozu přímo závisí na provozních podmínkách.

Metoda studeného zinkování byla vynalezena ve 40. letech minulého století. Vzhledem k praktičnosti a relativní snadnosti aplikace antikorozních směsí obliba této technologie rychle roste.

Výmluvným důkazem spolehlivosti a trvanlivosti nátěrů aplikovaných touto technologií je největší vodovodní systém na světě (460 km dlouhý), který se nachází v Austrálii.

Stavba byla zpracována v letech 1942 – 1944. a to navzdory skutečnosti, že pokrytí nebylo od té doby aktualizováno. Mějte na paměti, že v té době se používalo staré zařízení a tloušťka jedné vrstvy nátěru byla pouze 75 mikronů.

Galvanizace kovu za studena zahrnuje nanášení směsí obsahujících zinek v objemu 92–96 % na kovové povrchy. Před nanesením ochranného nátěru je důležité povrch řádně připravit důkladným očištěním od různých nečistot.

Směsi obsahující zinek lze nanášet namáčením dílu nebo pomocí štětce, válečku a stříkací pistole.

Kdy se používá galvanizace za studena?

Studené zinkování je široce používáno při zpracování automobilových a lodních dílů, armatur a trubek, mostních konstrukcí, nádrží a nádrží, ropovodů a dalších kovových konstrukcí.

Široký rozsah použití je způsoben následujícími výhodami technologie:

Sloučeniny zinku se vyznačují vysokou úrovní přilnavosti;
Příprava povrchu nevyžaduje velké finanční investice;
Můžete zpracovávat struktury a díly různých tvarů a velikostí;
Aplikace ochranného nátěru je povolena v domácích podmínkách;
Po zpracování se konstrukce snadno svařují;
Díly lze zpracovávat za následujících teplotních podmínek: od -20 do +40°C;
Není potřeba demontovat, převážet a znovu instalovat konstrukce.

Oblíbené kompozice pro zinkování za studena

Technologie aplikace ochranných směsí zahrnuje použití různých sloučenin obsahujících zinek.

Výběr konkrétní látky závisí na mnoha faktorech.

Následující složení vám umožní získat vysokou antibakteriální, bariérovou a katodovou ochranu:

„Zinotan“ se používá k ošetření podpěr elektrického vedení, potrubí, hydraulických konstrukcí, nádrží pro různé účely a konstrukcí, které přicházejí do přímého kontaktu se slanou vodou a znečištěným prostředím.

„Galvanol“ se používá k ochraně zařízení a konstrukcí, které jsou vystaveny solným roztokům, alkoholovým výparům a dalším roztokům.

„Master AK-100“ je široce používán pro ochranu stavebních konstrukcí, vozidel, podpěr elektrického vedení, mostních konstrukcí a dalších kovových konstrukcí.

„ZVES“ je pojivo vyrobené na bázi ethylsilikátu v kombinaci se zinkovým práškem, který má vysoký stupeň disperze. Používá se pro zpracování konstrukcí z vysoce legované a běžné oceli.

„Zinconol“ je polyuretanový základní nátěr obsahující zinek, který se vyznačuje elasticitou, dobrou odolností vůči vysokým teplotám a odolností vůči olejům, ropným produktům, plynům, alkalickým výparům a mořské vodě.

Přečtěte si více

Jak zajistit zemnící vodič?

„Cinotherm“ je organokřemičitý roztok, který lze kombinovat s perchlorovinylovými, melaminovými a emailovými barvami a laky.

Kovové konstrukce zpracované technologií studeného zinkování si zachovávají své původní vlastnosti a kvality po delší dobu než výrobky zpracované jinými tradičními metodami.

Navzdory vysokým ochranným vlastnostem, které tato technologie umožňuje, vyžaduje proces povrchové úpravy méně práce než galvanické a žárové zinkování kovu.