Prin galvanizare se înțelege acoperirea unui metal pe suprafață, 95% constituind zinc. Galvanizarea se realizează în diferite moduri, fiecare tehnologie are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Informații generale și scop
Produsele din oțel sunt supuse coroziunii, în special atunci când este vorba despre aplicații în condiții de umiditate ridicată. Partea din oțel zincat este protejată împotriva coroziunii. Acoperirea împreună cu metalul formează un cuplu galvanic, în care zincul are un grad mai mare de încărcare electronegativă în comparație cu oțelul. În consecință, zincul este supus coroziunii, iar reacțiile oțelului sunt practic absente. Protecția la coroziune a metalului va rămâne până când stratul de zinc va fi distrus.
Există mai multe tehnologii de galvanizare. Unele tehnologii permit galvanizarea prin auto-obținere a unui rezultat acceptabil de calitate.
Modalități de galvanizare a metalului
Există următoarele metode de galvanizare a metalului:
- la rece;
- fierbinte;
- electrolitica;
- difuzie termică;
- prin pulverizare termică.
Alegeți o metodă specială pentru galvanizarea pieselor sau structurilor de oțel necesare în funcție de condițiile de utilizare și de caracteristicile stratului protector. Indiferent de tehnologia utilizată, galvanizarea necesită determinarea grosimii stratului protector. Depinde de parametrii, cum ar fi perioada de expunere a mediului de lucru la metal și temperatura de procesare.
Atunci când se utilizează structuri din oțel pe suprafața căreia se aplică un strat de zinc, trebuie avut în vedere faptul că acestea nu pot fi supuse unor solicitări mecanice puternice, deoarece acoperirea protectoare a metalului este foarte fragilă și se poate rupe.
Luați în considerare diferite tipuri de galvanizare metal.
Metoda de galvanizare la cald
Hot galvanizarea metalului vă permite să obțineți produse de calitate maximă și să asigurați durabilitatea acestora. Această metodă are un dezavantaj cheie - punerea în aplicare a acesteia implică utilizarea reactivilor chimici pentru tratamentul de suprafață, iar procedura este efectuată în zinc topit.
Metoda de galvanizare la cald a oțelului include pregătirea suprafeței produsului și procedura actuală pentru acoperirea metalelor cu zinc.
Pași pentru pregătirea suprafeței tratate:
- de purificare;
- degresare;
- aplicarea soluțiilor acide;
- spălare și curgere;
- uscarea suprafeței.
Când suprafața trece prin toate etapele de preparare și se usucă, produsul este plasat într-o baie specială cu zinc topit. Un strat subțire de zinc și fier se formează pe suprafața oțelului, asigurând în mod fiabil protecția împotriva coroziunii. Când produsul este scos din baie, acesta este suflat cu aer comprimat pentru a se usca și elimina excesul de zinc de pe suprafață.
Dezavantajul acestei metode: dimensiunile produselor sunt limitate de dimensiunile băii cu zinc topit. Această metodă este practicată în instalații mari de producție atunci când se lucrează cu stalpi de transmisie a puterii, schele sau stâlpi de iluminat.
Metoda implică costuri mari ale forței de muncă și utilizarea echipamentelor complexe, deci nu este adecvată pentru condițiile de locuit.
Oțel galvanizat rece
Această metodă de prelucrare a metalelor de zinc a câștigat o largă popularitate în ultimii ani. Principalul motiv este manufacturabilitatea ridicată și simplitatea metodei, împreună cu proprietățile protectoare ridicate ale stratului de pe suprafața metalică. Opțiunea este potrivită pentru galvanizarea metalului cu propriile mâini, deoarece echipamentele speciale nu sunt necesare pentru lucru.
Tehnologia de galvanizare la rece constă în aplicarea pe suprafața produsului a unui amestec care conține zinc, de exemplu, zinc-zolon. Aplicați-l cu o rolă sau cu o perie. Dacă aveți nevoie să acoperiți structuri de formă complexă sau locuri greu accesibile, puteți folosi pistolul de pulverizare. Datorită formulelor speciale, pe suprafață se formează un strat protector format din peste 90% zinc.
Această metodă de galvanizare este acceptabilă doar pentru asigurarea protecției împotriva coroziunii a structurilor care nu pot fi galvanizate prin nici un alt mijloc. De exemplu:
- conducte montate;
- elemente de cale ferată;
- posturi de linie electrică și alte structuri într-o versiune fixă sau montată.
Zincconol și alți compuși pentru zincare la rece sunt utilizați în timpul reparațiilor, dacă este necesară restabilirea stratului de zinc deteriorat pe structurile metalice. De exemplu, acest lucru este relevant pentru a restabili corpul mașinii galvanizate.
Galvanizarea la rece a produselor din oțel se efectuează într-un interval de temperatură larg, acoperirea formată are o protecție ridicată, elasticitate, rezistență la solicitări mecanice și diferențe de temperatură.
Galvanizarea la rece are dezavantajele sale. De exemplu, o acoperire formată are o rezistență insuficient de mare la solicitarea mecanică, iar procedurile de siguranță trebuie de asemenea respectate cu strictețe dacă procedeul implică utilizarea de solvenți organici.
Metoda de galvanizare
Atunci când galvanizarea galvanizării pe suprafața produsului este un efect electrochimic. Învelișurile au în cele din urmă o precizie superioară a grosimii și o finețe excepțională. Un strat protector cu o grosime de aproximativ 20-30 μm este de asemenea format pe suprafața metalică.
Cu această galvanizare, puteți ajusta grosimea stratului de protecție, în timp ce stratul este uniform și are calități decorative înalte. Metalul și zincul în timpul galvanizării sunt conectate la nivel molecular, acoperirea are o aderență ridicată cu materialul de bază. Gradul de adeziune este influențat de prezența pe suprafață a oxidului și a filmelor grase, care sunt aproape imposibil de îndepărtat.
Galvanizarea se realizează după cum urmează:
- structura și plăcile de zinc sunt plasate într-o soluție electrolitică, apoi contactele pozitive și negative ale sursei de curent sunt conectate la peretele băii și a plăcilor;
- datorită diferenței de potențial, plăcile se dizolvă în electrolit, iar moleculele de zinc sunt depuse pe suprafața produsului și formează un strat protector uniform.
Principalul avantaj al acestei metode este acela că în acest fel se formează un strat de protecție cu caracteristici decorative speciale pe suprafață. Grosimea stratului poate fi reglată. Dar are o metodă și defectele sale. În special, acesta este un cost ridicat.
Tehnologia de galvanizare a difuziei termice
Această tehnologie este denumită și sherardizare. Acesta a fost dezvoltat în anii 20 ai secolului trecut, dar de mult timp nu a găsit o aplicație largă. Și numai în anii '90 metoda a câștigat popularitate.
Esența metodei este aceea că partea împreună cu amestecul uscat pe bază de zinc sunt plasate într-un container etanș, unde se creează o temperatură de aproximativ 2600 de grade. La această temperatură, zincul intră într-o stare gazoasă, respectiv procesul de penetrare difuză a atomilor de zinc în stratul de suprafață al produsului este accelerat. Această tehnologie de galvanizare este utilizată în cazul în care se va forma pe suprafața metalică un strat de protecție cu o grosime de 15 microni.
Pregătirea produselor metalice pentru acoperirea cu difuzie termică cu zinc nu se deosebește de metoda fierbinte. Avantajele acestei metode:
procesul are loc într-un container etanș, respectiv este ecologic;- porii aproape complet absenți pe acoperirea protectoare având o aderență ridicată față de suprafață;
- acoperirea are un grad ridicat de protecție;
- se păstrează formele geometrice complexe și parametrii produselor zincate;
- deșeurile primite nu necesită eliminare specială.
Dezavantajele metodei de difuzie termică:
- stratul finit nu are o luciu metalic și are o nuanță murdară gri;
- productivitate scăzută;
- praful de zinc în aer în timpul lucrului poate dăuna corpului;
- acoperirea cu zinc nu are o grosime uniformă.
Pulverizare termică
Zincarea termică este potrivită pentru acoperirea cu zinc a pieselor vrac sau a tablei. Esența sa este că zincul, care este sub forma unui amestec sau a unui fir uscat, este pulverizat în compoziția mediului gazos pe suprafața piesei de prelucrat. Tehnologia este utilizată pentru a aplica un strat de zinc pe produse de dimensiuni mari care nu pot fi prelucrate în alt mod.
Procedeul de zincare:
particulele de metal topit sunt depozitate pe suprafața care urmează să fie prelucrată, formând un strat subțire cu o structură solzoasă;- vopselele sunt aplicate pe acoperirea poroasă. Stratul creat prin combinare protejează produsul și îl permite să fie folosit mult timp în condiții de umiditate ridicată, expunere constantă la apă proaspătă sau de mare și alte medii corozive.
Parametrii acoperirilor de zinc aplicate prin metodele enumerate mai sus sunt stabilite de GOST corespunzător.
DIY galvanizat
După cum am menționat deja, unele tipuri de galvanizare pot fi efectuate independent la domiciliu. Aceasta se aplică tehnologiei de zincare la rece sau metodei electrochimice.
Pentru a auto-galvaniza electric, trebuie să pregătiți cu atenție suprafața piesei de prelucrat. Pregătirea include:
- curățare;
- degresare;
- ape acide;
- clătiți sub apă curgătoare.
Dispozitivul de galvanizare galvanică poate fi realizat pe baza unei surse de curent continuu cu o tensiune de 6-12 V la un curent de 2-6 A și o capacitate bazată pe un dispozitiv dielectric și un dispozitiv pentru fixarea produsului și a electrodului. Electrolitul este orice soluție de zinc din sare. Pentru a prepara soluția, zincul este plasat într-un electrolizer al bateriei și se dizolvă în el. Înainte de utilizare, compoziția este filtrată.
Când faceți galvanizarea, trebuie să luați în considerare faptul că următorii factori afectează calitatea și grosimea stratului de acoperire:
densitatea curentului pe unitatea de suprafață a produsului;- temperatura soluției electrolitice;
- temperatura electrolitului;
- geometria și complexitatea formei produsului.
Galvanizarea metalului încetinește coroziunea produselor. Metodele de galvanizare depind de condițiile de funcționare ale produselor. Materialele de zinc pot fi acasă.