Antikorozní nátěry kovů – způsoby nanášení směsí pro zinkování za studena

Pokud jste se někdy v průmyslu nebo doma setkali s kovem, pak je vám fenomén koroze téměř jistě znám. Tedy rezavění kovu.

Četné studie koroze vedly k vývoji řady metod pro její prevenci. Jednou z nejúčinnějších je metoda galvanizace.

Chemické vlastnosti zinku

Pozinkování – Jedná se o nanesení ochranné vrstvy zinku na kovový povrch. Zinek je vysoce odolný vůči vzdušnému kyslíku díky tvorbě oxidového filmu na jeho povrchu. Elektrochemický potenciál zinku je navíc vyšší než u železa. To poskytuje elektrochemickou ochranu proti korozi: zinek je zničen, ale základní kov produktu zůstává nezměněn.

Dříve se aktivně používaly různé antikorozní ochranné materiály. Ale dnes je zinek lídrem ve všech ohledech.

V tabulce jsou uvedeny údaje o trvanlivosti zinkových povlaků v různých typech atmosféry.

Tabulka ukazuje, že trvanlivost zinkových povlaků závisí na typu atmosféry a tloušťce nanesené zinkové vrstvy. Antikorozní nátěry o tloušťce 100 mikronů, jejichž životnost se může pohybovat od 5 do 75 let. Za podobných podmínek se životnost nátěrů barev a laků pohybuje od 0,5 do 7 let.

Tloušťka vrstvy zinku závisí na způsobu potahování kovového povrchu.

Metody zinkování

Zinek lze nanášet na povrch:

• elektrodepozice;
• ponoření do taveniny;
• stříkání elektrickým obloukem a plynovým plamenem;
• metoda tepelné difúze;
• metoda galvanizace za studena.

Volba jednoho nebo druhého způsobu nanášení zinku je dána požadavky na povlak, provozními faktory, podmínkami aplikace a ekonomickými aspekty.

Elektrodepozice

Galvanický zinkový povlak se získává elektrokrystalizací v lázni s roztokem zinkového elektrolytu, přičemž tloušťka povlaků nepřesahuje 40-60 mikronů a velikost dílů je omezena velikostí lázně. Tato metoda se obvykle používá pro geometricky jednoduché a malé díly. Vhodné pro potahování malých dílů v bubnech nebo pro souvislé potahování plechů a drátů. Výhodou elektrolytického vylučování je schopnost nanášet povlaky dané tloušťky s vysokou přesností. Nevýhodou je škodlivá a neatraktivní výroba a nutnost instalovat drahá čistící zařízení.

žárové zinkování

Žárové zinkování se používá k výrobě silných, odolnějších povlaků. Jedná se o nejběžnější metodu galvanizace – asi 40 % celosvětové produkce zinku je vynaloženo na žárové povlaky ocelových konstrukcí a výrobků. Podstatou žárového zinkování je, že produkt, který prošel řadou přípravných operací, je ponořen do roztaveného zinku při teplotě 450-460 stupňů.

Velikost zpracovávaného produktu je omezena velikostí lázně, ale technika dvojitého ponoření (nejprve jeden konec, pak druhý) umožňuje zpracovávat produkty až do délky 30 metrů. Významnou nevýhodou je, že nelze nastavit tloušťku povlaku.

Stříkání elektrickým obloukem a plamenem

Výhodou procesu stříkání zinkem je, že zařízení je kompaktní, přenosné a lze jej použít kdekoli na velkých i malých konstrukcích. Tloušťku povlaků lze nastavit od 50 do 500 mikronů. Zinek ve formě drátu nebo prášku se působením elektrického oblouku a plamene plynového hořáku roztaví a pomocí stlačeného vzduchu nastříká na povrch chráněné konstrukce. Proces je nepohodlný pro potahování vnitřních dutin nebo složitě tvarovaných výrobků. Povlaky jsou porézní, ale v případě potřeby mohou být póry vyplněny impregnacemi nebo nanesením nátěrů a laků na zinek.

Tepelná difúzní metoda

Směs zinkového prachu a jemného písku kontaktuje povrch při teplotě 350-400 stupňů. Takové povlaky se vyznačují jednotností na výrobcích složitých tvarů, takže jsou výhodné, když je vyžadována určitá rozměrová tolerance nebo povlak dutých dílů. Nátěry jsou tvrdé a vysoce odolné proti oděru.

Technologie metody studeného zinkování

Způsob galvanizace kovových konstrukcí za studena zahrnuje aplikaci kompozice obsahující zinek na povrch. V tomto případě se používají techniky a zařízení používané při konvenčních nátěrech a lakování. Technologický postup studeného zinkování je velmi ekonomický, neboť nevyžaduje nákup speciálního zařízení.

Obsah zinku v povlakech zinkovaných za studena může dosáhnout 95 %. Po zaschnutí se na povrchu vytvoří odolný povlak s vysokým obsahem zinku.

Tato metoda našla široké uplatnění v automobilovém průmyslu k ochraně mostních konstrukcí, potrubí, nádrží, plynovodů a nádrží.

Metoda studeného zinkování je poměrně mladá. Byl vyvinut v 80. letech dvacátého století na Uralské pobočce Ruské akademie věd.

V případě drobných povrchových vad lze provést zinkování za studena. Metoda studeného zinkování nevyžaduje demontáž konstrukce. Aplikace může být provedena na povrchy libovolného tvaru a velikosti. Studené zinkování může být navíc jedinou vrstvou ochrany, nebo může být součástí komplexní ochrany: na nátěr lze nanášet barvy a laky, životnost takového nátěru se několikanásobně zvyšuje.

Ze stručného rozboru způsobů nanášení zinkového povlaku je zřejmé, že Optimální metodou je studené zinkování.

Barvy a základní nátěry s obsahem zinku do 96%:

Více o ochranných látkách na kov se můžete dozvědět od našich specialistů po telefonu. +7 (343) 351-78-01

Dnes bylo vytvořeno velké množství metod ochrany proti korozi. Jejich cílem je zajistit, aby se pomocí speciálních roztoků nebo látek na povrchu kovových výrobků objevil tenký ochranný film, který zabraňuje kyslíku a produktům přítomným v agresivním prostředí dostat se ke kovu. Galvanizace kovových povrchů je jednou z nejúčinnějších metod prevence vzniku korozivního plaku.

Proces galvanizace kovů

Galvanizace kovů je postup nanášení tenké vrstvy zinku na povrch kovového výrobku. Tento kov je vynikající pro vytváření řešení, která jsou určena k ochraně proti korozi. Patří do kategorie odolných vůči vlivu agresivního prostředí. Tento způsob ochrany kovových povrchů před usazeninami rzi dodává ošetřenému povrchu:

• pevnost a tvrdost,
• odolnost vůči změnám teploty,
• odolnost vůči vlivům agresivního prostředí,
• delší životnost,
• schopnost nepodléhat oxidaci.

Cena galvanizace kovu

Poznámka: Galvanizace kovových povrchů je levný postup. Cena pozinkování se u nás odvíjí od jeho druhu a množství zpracovávaného materiálu. Průměrná cena je od 16000 30000 rublů za pět tun. Tato částka může dosáhnout XNUMX XNUMX rublů.

Dnes je galvanizace poměrně oblíbeným postupem. Jeho působení je založeno na skutečnosti, že se na povrchu kovu pod vlivem slitiny zinku objeví tenký film, který celý povrch pokrývá. Zabraňuje tvorbě koroze na kovu, která ničí strukturu kovu a činí kovové výrobky nepoužitelnými.

Působením kyslíku a kapalných látek vzniká na povrchu kovu korozivní film. Kov se stává poréznějším a kyslík proniká do jeho hlubších vrstev, což vede k růstu koroze. Na povrchu žehličky se objevuje povlak rzi, díky čemuž je kovová konstrukce náchylnější k průchodu vzduchu. Oxidační proces probíhá po dlouhou dobu. Film ze slitiny zinku neumožňuje pronikání kyslíku do hlubokých vrstev kovů. Díky tomu se proces jejich oxidace stává nemožným.

Technologie galvanizace kovů

Technologie galvanizace kovů zahrnuje kompletní potažení všech typů kovových výrobků zinkovým filmem. Tento postup vyžaduje speciální vybavení vyrobené z materiálů, které odolají agresivnímu prostředí.

Galvanizace kovových povrchů se provádí v několika fázích:

V této fázi dochází k práci s materiálem. K tomu se nejprve odmastí a z povrchu se odstraní různé nečistoty. Poté se kov leptá pomocí kyselého prostředí. Nejčastěji používaným roztokem je kyselina sírová. V důsledku toho se na kovu objeví oxidový film. Je nezbytný pro nejlepší přilnavost zinku a zpracovávaného kovu. Poté se odstraní všechny zbytky kyselin a povrch se důkladně vysuší.

• Proces depozice slitiny zinku.

Tato fáze zahrnuje aplikaci zinkového filmu na vysušený kovový povrch. K tomu se zinek taví v lázni o teplotě minimálně 450 stupňů Celsia. Teprve poté se tam ponoří kovový výrobek, který je třeba zpracovat. Procedura trvá několik minut.

V této fázi se hotový produkt suší při teplotě místnosti.

V důsledku postupu se na kovovém povrchu vytvoří hustý film. Díky tomu je odolnější a tvrdší.

Galvanizace kovových výrobků se provádí ve specializovaných lázních. Musí být vybaveny zařízením pro připojení elektrického proudu v případě potřeby. Jejich objem se může lišit. Každá taková lázeň však může pojmout velké množství malých kovových výrobků pro zpracování.

Galvanizační vany se dělí na:

• malé stavby,
• středně velké konstrukce,
• velkorozměrové konstrukce.

Druhy zinkování kovů

V moderním světě se galvanizace používá k ošetření kovových povrchů. Slouží především k ochraně proti korozi. Různé kovy vyžadují různé metody tohoto procesu. To je způsobeno skutečností, že ne všechny kovy jsou schopny za určitých podmínek přilnout k zinku.

Hlavní metody galvanizace kovu jsou prezentovány následujícími způsoby:

Zinkování kovů za studena

Tato metoda se liší od všech ostatních tím, že nevyžaduje speciální lázeň. Roztok zinkové slitiny se nanáší stejným způsobem jako jakýkoli nátěr.

Žárové zinkování kovů

Tento postup zahrnuje spuštění kovového produktu do lázně ze slitiny zinku pro zpracování. Proces zinkování probíhá pod vlivem mírného tepla. To umožňuje rovnoměrnější aplikaci roztoku na povrch.

Galvanické zinkování kovů

Tato metoda se vyznačuje tím, že celý postup probíhá pod vlivem elektrického proudu. Kov padá do roztoku elektrolytu a je připojen elektrický proud, který dodává malé napětí.

Tepelné difúzní zinkování kovů

Spočívá v nanesení slitiny zinku libovolné tloušťky na kovový povrch. Určuje si to zákazník. Pro postup se používají speciální nádoby.

Tabulka 1. Srovnání zinku s ostatními kovy.

Teplota tání 650 °C. Hliník je odolný vůči atmosférické korozi v důsledku tvorby hustého oxidového filmu na jeho povrchu. Nejdůležitější vlastností hliníku je jeho nízká hustota – 2,7 g/cm3 oproti 7,8 g/cm3 u železa a 8,94 g/cm3 u mědi. Má dobrou tepelnou a elektrickou vodivost. Dobře se ovládá pod tlakem.

Používá se v elektrotechnickém průmyslu pro výrobu proudových vodičů, v potravinářském a chemickém průmyslu. Používá se jako odkysličovadlo při výrobě oceli, pro hliníkování dílů pro zvýšení jejich tepelné odolnosti. V čisté formě se používá jen zřídka kvůli nízké pevnosti – 50 MPa.

lesklý neželezný kov s namodralým nádechem, podobný měrné hmotnosti jako železo. Je poměrně tvrdý (o jeden méně než diamant), ale křehký.

Je poměrně tvrdý, ale přesto křehký. Teplota tání 1910 °C. Odolný vůči oxidaci v atmosféře a vodě. Kyselina dusičná ho nerozpouští. Postupně se rozpouští v roztocích kyseliny chlorovodíkové a sírové, aktivněji však v silné kyselině chlorovodíkové. Chrom je poměrně odolný proti oděru.

Ve své čisté formě je chrom široce používán pro dekorativní a antikorozní nátěry jiných kovů. V průmyslu je chrom široce používán pro výrobu vysoce pevných legovaných chromových ocelí.

červený kov, při rozbití růžový

má vysokou tažnost a odolnost proti korozi, vysokou elektrickou a tepelnou vodivost (100% čistá měď standard, poté 65% hliník, 17% železo), stejně jako odolnost proti atmosférické korozi

Umožňuje jeho použití jako střešního materiálu pro kritické budovy

lehký kov stříbřitě bílé barvy.

má vysoký bod tání, nízkou tepelnou vodivost a špatné vlastnosti proti tření, ale snadno se kuje a lisuje. Při zahřátí na 500 °C na vzduchu neoxiduje a při vyšších teplotách se na jeho povrchu vytvoří silný ochranný film.

Z titanu a jeho slitin se proto vyrábí potah nadzvukových letadel, kompresorů proudových motorů, v konstrukci turba – lopaty a turbínové kotouče atd. Z plechového titanu je možné vyrobit (svařováním argonem) lehké tlumiče pro automobily, které nezreziví a nevyhoří.