Виды цинкования металла

Цинкование металлов — важнейший раздел металлургии и металлофизики, предназначенный для повышения коррозийной стойкости изделий и конструкций. Наука о защите металлов цинком включает множество технологий, каждая из которых характеризуется своими физическими и химическими особенностями, методами нанесения, областью применения и уровнем защиты.

Цинк обладает уникальной способностью быстро реагировать с кислородом, образуя плотный и прочный оксид — цинковый слой, который эффективно препятствует проникновению кислорода к базовой металлоконструкции. При повреждении защитной пленки цинк вступает в новую реакцию и формирует новую защитную оболочку, что обеспечивает эффект самовосстановления. Все методы цинкования основаны на принципе нанесения этого слоя с регулируемой толщиной, что позволяет адаптировать защиту под конкретные условия эксплуатации.

Основные технологии цинкования различаются по использованию термических, электрохимических и диффузионных методов. В этой статье рассмотрим основные методы цинкования.

Горячее цинкование


Этот метод является наиболее распространённым и применяется для защиты крупногабаритных и конструкционных элементов. Он заключается в полном погружении изделия в расплавленный цинк при температуре около 450-460°C. Перед погружением поверхность тщательно обезжиривается, удаляются окалина, ржавчина и загрязнения, после чего изделие покрывается слоем цинка в несколько этапов: обезжиривание, промывка, флюсование, погружение, охлаждение и проверка качества.

Преимущества:

  1. Очень высокая долговечность и износостойкость, повышенная устойчивость к коррозии.
  2. Толщина защитного слоя может превышать 200 мкм.
  3. Обеспечивает глубокое проникновение цинка в структуру металла, повышая механическую стойкость.
  4. Возможность обработки больших и тяжелых конструкций, крупных деталей.
  5. Защитный слой может самовосстанавливаться.
  6. Высокая производительность работы автоматизированной линии.

Недостатки:

  1. Большие капитальные затраты, связанные с созданием целого производственного процесса, который может окупиться только вследствие крупносерийного производства при практически круглосуточном функционировании.
  2. Высокие затраты на охрану окружающей среды и обеспечения техники безопасности из-за опасности отравления персонала.
  3. Высокие эксплуатационные затраты вследствие низкого кпд использования цинка и необходимость наличия большого количества цинка в ваннах, по сравнению с количеством цинка в покрытиях.
  4. Невозможность регулирования толщину слоя цинка тоньше 45 мкм.
  5. Неравномерность нанесения защитного покрытия.
  6. Непрезентабельный вид изделия после покрытия.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Гальваническое цинкование


Этот электролитический способ основан на осаждении цинка с помощью постоянного тока в электролитической ванне. Деталь выступает в роли катода, а анод — цинковый электрод. В результате ионы цинка осаждаются на поверхности. Обеспечивает очень равномерный тонкий слой цинка (до 20 мкм) с хорошим декоративным эффектом. На выходе изделие получается блестящим и ярким с оттенками от белого до голубого.

Преимущества:

  1. Презентабельный внешний вид изделия.
  2. Тонкий слой цинка до 20 мкм за счет чего можно обрабатывать детали с отверстиями.
  3. Цинкование равномерное.
  4. Можно обрабатывать изделия относительно малой толщины, которые невозможно подвергать термическому влиянию.
  5. Регулируемая толщина с точностью до 96%.
  6. Хорошая степень автоматизации процесса.

Недостатки:

  1. Толщина слоя малозначительна для надежной защиты в агрессивных средах.
  2. Непригоден для обработки толстых и крупных конструкций.
  3. Отсутствие защиты от механических повреждений и окисления.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Электродуговая металлизация


Электродуговая металлизация — это современный метод нанесения металлического покрытия, основанный на использовании электрической дуги для расплавления металлического проволочного электродов. В отличие от традиционных методов цинкования, данный процесс позволяет получать очень тонкие, равномерные и прочные слои металла на поверхности деталей с различными геометриями и размерами.

Суть технологии заключается в создании электрической дуги между электродом и обрабатываемой поверхностью при высоком токе. Под действием дуги металл расплавляется и осаждается на объекте обработки. Этот способ позволяет применять широкий спектр материалов: от цинка и меди до алюминия и других сплавов. Благодаря высокой температуре дуги (до нескольких тысяч градусов Цельсия) обеспечивается глубокое проникновение металла в микроструктуру поверхности, увеличивая износостойкость и механическую прочность защитного слоя.

Преимущества:

  1. Высокая скорость нанесения и возможность обработки сложных формы изделий.
  2. Тонкие слои, начиная с нескольких микро- и миллиметров, при этом обеспечивая хорошую адгезию.
  3. Возможность нанесения металлов на различные типы оснований и поверхности, включая неглубокие поры и шероховатости.
  4. Высокий уровень автоматизации и контроль за процессом, что повышает качество и стабильность покрытия.

Недостатки:

  1. Требуется точное регулирование параметров дуги и тока, что требует высокой квалификации оператора.
  2. Возможна сильная деформация или изменение свойств детали, если температура обработки не контролируется.
  3. Высокие эксплуатационные затраты по сравнению с классическими методами цинкования и напыления.
  4. Не подходит для обработки очень тонких или чувствительных к температуре элементов, так как высокая температура дуги может вызвать искажения или повреждения.
  5. При обработке выделяются испарения и парообразные соединения металлов, что негативно влияет на окружающую среду и здоровье человека, особенно при отсутствии эффективных систем вентиляции и фильтрации. Вдыхание паров металлов и окислов в процессе обработки повышает риск развития респираторных заболеваний и других патологий у операторов и рядом расположенного персонала.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Термодиффузное цинкование


Это технология создания защитного слоя цинка при +260…+450 градусах в специальных печах, куда размещаются покрываемые изделия или детали вместе с цинковым порошком. Печи герметично закрываются и происходит разогрев до вышеотмеченных температур, при которых цинковый порошок плавится и покрывает поверхность нагретого изделия. Есть прямая зависимость между температурой и равномерностью покрытия.

Деталь, пребывая в подобной среде, на атомном уровне меняется, реагируя на более активный цинк. Получается слой 20-100 мкм, равномерно распределенный по металлоконструкции. За счет регулирования времени цинкования можно изменять толщину покрытия.

Преимущества:

  1. Регулируемая толщина слоя цинка.
  2. Повышенная прочность слоя благодаря диффузии.
  3. Равномерность распределения атомов цинка.
  4. Повышенное сопротивление механическим повреждениям.
  5. Защитный слой самовосстанавливается.

Недостатки:

  1. Очень большие капитальные затраты.
  2. Сложность организации технологического процесса.
  3. Высокая себестоимость технологии.
  4. Плохой внешний вид детали после обработки.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Газотермическое напыление цинка


Данный метод предполагает напыление расплавленного цинка на поверхность изделия с помощью газовых горелок. Частички цинка, разогретые до расплавленного состояния, под высоким давлением осаждаются на поверхность, формируя слой до 50 мкм.

Преимущества:

  1. Цинкование можно проводить вне заводских условий без демонтажа изделия.
  2. Классическая ремонтная технология восстановления покрытия.
  3. Можно управлять толщиной слоя цинка/

Недостатки:

  1. Низкая производительность нанесения покрытий
  2. Невозможность организации должной очистки и подготовки поверхности для цинкования.
  3. Неравномерность нанесения покрытий.
  4. Требуемая толщина слоя.
  5. Требования к внешнему виду изделия.
  6. Низкая устойчивость к коррозии.
  7. Низкая устойчивость к механическому воздействию.
  8. Сложность обработки.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Холодное цинкование


Это нанесение цинкосодержащих составов (например, цинконола) с помощью кистей или валиков. Обычно используется для тонкого слоя на труднодоступных местах или реконструкции. Образующийся слой содержит примерно 88-93% цинка.

Преимущества:

  • Возможность нанесения при широком диапазоне температур.
  • Простота и скорость нанесения.
  • Хорошая эластичность покрытия.

Недостатки:

  • Меньшая механическая устойчивость.
  • Неустойчивость к воздействию химикатов и механическим нагрузкам.
  • Требуется использование растворителей.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Газодинамическое диффузное цинкование

(установка ANTICOR)


Инновационная технология цинкования, основанная на использовании кинетической энергии от сгорания керосино-воздушной смеси в сверхзвуковой компактной горелке, позволяющей эффективное нанесение покрытия с глубоким проникновением (диффузией) в кристаллическую решетку поверхности металлоконструкции цинкового порошка, разогретого в горячей реактивной струе продуктов сгорания до +415 градусов по Цельсию со скоростью 3-4 Маха.


Преимущества:

  1. В конструкции единой установки скомбинировано сочетание всех базовых требований к цинкованию, а именно:
  • Подготовка поверхности к собственно цинкованию посредством пескоструйной очистки поверхности с одновременным нагревом поверхности благодаря тепловой энергии струи;
  • Нанесение предварительно нагретого в струе цинкового порошка до температуры +415 градусов по Цельсию на сверхзвуковых скоростях, что позволяет сочетать тепловую и динамическую энергию и получить покрытие высокой плотности на поверхности детали;
2. Высокая производительность процесса.
3. Низкий расход цинкового порошка.
4. Возможность нанесения толстого слоя покрытия, сопоставимого с процессом горячего цинкования.
5. Возможность использования в широком диапазоне температурных режимов и параметров влажности.
6. Применение как в промышленном, так и ремонтном режиме.
7. Небольшой объем капитальных и эксплуатационных затрат. Установка поставляется в виде мобильной тележки, способной автономно функционировать в полевых условиях.
8. Возможность быстрого освоения навыков работы.

Недостатки:

  1. Высокий уровень шума. Требуются средства индивидуальной защиты от шума.
  2. Установка не позволяет наносить покрытия на мелкие детали.
  3. Требуется подача сжатого воздуха в диапазоне 1,0…7,0 куб.м./мин. в зависимости от выбора режима производительности.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Заключение


Каждая технология имеет свои плюсы и минусы, что позволяет подбирать их исходя из требований к толщине, внешнему виду, механической прочности и условиям эксплуатации изделия. Например, горячее цинкование обеспечивает максимальную защиту и долговечность, но требует больших капитальных затрат и мощных производственных линий, а гальваническое — более декоративное и экономичное, с меньшей толщиной покрытия.

Инновационные методы, такие как газодинамическое диффузное цинкование, открывают новые возможности для промышленности и ремонта, позволяя наносить защитные слои с высокой плотностью и стабильностью в самых сложных условиях. Подводя итог, можно сказать, что правильный выбор метода цинкования зависит от объема производства, условий эксплуатации, требуемых характеристик защиты и экономических аспектов.

Для специалистов важно учитывать не только физико-химические особенности каждого метода, но и технологические нюансы подготовки поверхности, регламентацию толщины покрытия и особенности его эксплуатации в агрессивных средах, чтобы максимально продлить срок службы и повысить надежность металлических конструкций.

ANTICOR

оборудование для газотермического напыления антикоррозийных покрытий (цинк, цинк + алюминий)
Мы являемся производителями инновационного мобильного высокоэффективного оборудования для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности. Одна установка может производить обе операции: подготовить поверхность для нанесения и нанести защитное покрытие.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR

Звоните прямо сейчас!

Будем рады сотрудничеству!

+7 (903) 001-888-3
tomaks@mail.ru

Ключевые особенности

  • Экономия средств
    Благодаря технологичности, практичности и высокой эффективности оборудование ANTICOR быстро себя окупает, и вы сможете оптимизировать свои расходы.
  • Отечественное производство
    Установка разработана и создана на территории России. Вы имеете возможность напрямую обращаться к производителю по любым вопросам.
  • Пористость антикоррозионных покрытий
    Пористость алюминия, цинка, их смесей — менее 2%. Адгезионная прочность антикоррозионных покрытий — до 60 Мпа.
  • Установки различной производительности
    Разработаны и изготавливаются установки различной производительности по расходу потребляемого воздуха от 1 куб. м / мин до 6 куб. м / мин.
Мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR
Оставьте ваши контакты,
и мы вам перезвоним!

Статьи по антикоррозийной защите, цинкованию, газотермическому напылению:

Другие направления нашей деятельности

ANTICOR POLY

Портативная установка для газопламенного нанесения высокомолекулярного полиэтилена и термопластичных красок.

ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНАЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКА НА ПРУТКОВОМ АВТОМАТЕ С ЧПУ

Серийное и мелкосерийное изготовление деталей по чертежам и образцам.

  • Производство деталей диаметром до 30 мм и длиной до 380 мм
  • Точность обработки деталей: по диаметрам 0,008−0,02 мм, по длине до 0,020 мм

ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Технология резки и раскроя материалов, использующая лазер высокой мощности, позволяет аккуратно разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств.

ПОРОШКОВАЯ ОКРАСКА

изделий из металла, нержавеющей стали, черного металла, алюминия, а также нестандартных габаритных листовых изделий

  • порошковая покраска в любой цвет по каталогу RAL;
  • возможность изготовления индивидуального цветового решения порошковой окраски по желанию заказчика;
  • нанесение декоративных лаков методом порошкового напыления (покраски) с последующей полимеризацией

Плакарт Пранс Мобильная установка «ПОТОК» ЦГТН ANTICOR АНТИКОР Газотермические покрытия Термическое напыление Газотермическое напыление Цинк Цинкование Оцинковка Защита от коррозии Высокоэффективная очистка металла Защитные покрытия Цинковое покрытие Цинк алюминий Коррозионная защита Оборудование для промышленности Антикоррозийная защита Защита металлов Покрытие металлов Антикоррозийные покрытия Нанесение цинка Аппарат цинкования Аппарат для цинкования Аппарат для нанесения цинка Аппарат для оцинковки anticorprof.ru Инновационное мобильное высокоэффективное оборудование для очистки и нанесения защитного покрытия (цинк, цинк/алюминий) на металлические поверхности ANTICOR Установка для цинкования Установка для нанесения цинка Установка для оцинковки