Виды цинкования металла: сравнение технологий и инновационные решения ANTICOR

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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;

Недостатки:

1. Высокий уровень шума. Требуются средства индивидуальной защиты от шума.
2. Требуется подача сжатого воздуха в диапазоне 1,0…7,0 куб.м./мин. в зависимости от выбора режима производительности.