Цинкование металла своими руками и технологии оцинковки

Железо и сталь — это материал из которого изготовлен скелет современной технологической цивилизации. Но — увы! — и у стальной основы нашей цивилизации есть свое уязвимое место. Оно называется коррозия, от которой железо и сталь не имеют той естественной защиты, какой является оксидная пленка для многих цветных металлов — олова, цинка или алюминия.

Сталь нуждается в защите от коррозии — и лучшей защитой для нее будет цинкование. (или оцинковка). Оцинкованный лист прослужит гораздо дольше обычного стального.

Объявления по запросу “цинкование” в России

Между тем оцинковка деталей в Москве, да и по всей России, остается специфической услугой. Проблема в том, что эту процедуру довольно сложно выполнить в быту. Однако предложение рождается спросом, и многие интернет-сайты услуг трещат по швам от объявлений наподобие “выполним оцинковку металла”. Причем за обещанием сделать и заманчивой ценой часто не скрывается ничего. Не меньший простор для выбора предлагают соцсети, где сегодня активно рекламируют свои услуги все — от частных мастеров до предприятий.
Правильный выбор должен основываться на сравнении цены и качества. Причем о втором нюансе лучше судить только по реальным, а не по написанным на заказ отзывам.

Цинкование погружением

В основе данной технологии лежит метод центрифуги. Изначально детали проходят очистку от различных загрязнений, затем флюсуются, подвергаются сушке, помещаются в перфорированную корзину и погружаются в цинковый расплав.

По окончанию реакции емкость с деталями помещают в центрифугу, в которой с их поверхности удаляются излишки цинка (скорость вращения барабана составляет 400 – 600 об/мин.). На заключительном этапе детали высыпают в ванну, наполненную водой.

Обработка мелких деталей по данной технологии имеет ряд недостатков:

• Автоматическая сборка изделий становится практически невозможной, поскольку они слипаются в общей массе;
• Из расчета на одно изделие затрачивается большое количество тепловой энергии;
• Толщина по всей длине деталей получается неоднородной, что заметно снижает продолжительность защиты от воздействия коррозии.

Суть и назначение процесса цинкования металла

В основе цинкования заложена технология анодного покрытия, при которой металлическая поверхность покрывается частицами металла с меньшими электродными свойствами. Главный враг, с которым призван бороться такой способ защиты, — повышенная влажность.
Образуя с поверхностью металла гальваническую пару, покрытие из цинка полностью блокирует к нему доступ. Оно принимает на себя основной удар, и даже разрушаясь, не сдает своих позиций: на поврежденных участках образуется гидроксид цинка, тоже известный неплохими защитными функциями.

Особенности процедуры цинкования и основные способы защиты металла

Коррозия металла, или процесс его окисления, особенно усиливается в условиях повышенной влажности. Для предотвращения коррозии металлических изделий на них наносят защитные покрытия. Одним из самых надёжных считается цинкование металла, поскольку цинк берет на себя воздействие агрессивных сред. Цинкование обеспечивает не только барьерную, но и электрохимическую защиту металла. В ходе реакции на поверхности детали возникает окисный слой, который обеспечивает дополнительную защиту.

После механического разрушения покрытия действие защитного слоя прекращается. Существуют различные виды цинкования металла , многие из них требуют сложного и дорогостоящего оборудования, но некоторые применимы и в домашних условиях.

Оцинкованные трубы

Технология цинкования была впервые освоена во Франции в 18 веке, далее развивалась в Англии. Большой вклад в совершенствование процесса внесли отечественные ученые Якоби и Менделеев. На сегодня цинкование металла — один из самых доступных способов защиты от коррозии

Услуги цинкования в Москве, преимущества обращения в нашу компанию

Наш цех металлообработки гарантирует вам действительно качественное оцинкование деталей. Ваш металл получит полноценную защиту, а не легкий маскировочный эффект, и покрытие сохранит свои физические свойства не одно десятилетие. В вашем распоряжении:

• самые современные технологии и линии цинкования;
• возможность нанесения цинкового слоя различной толщины — в зависимости от особенностей будущей эксплуатации изделий;
• возможность выдавать оцинкованный прокат сериями — десятками и даже сотнями тонн в сутки.

Электрохимическое цинкование

Используя данную технологию обработки мелких изделий, удается получить покрытие, толщина которого не превышает 10 – 15 мкм. Однако такая толщина защитного слоя является недостаточной, чтобы детали можно было использовать для выполнения наружного крепежа.

Разумеется, методика позволяет создавать покрытия большей толщины, но это требует увеличения расхода электрической энергии. Также стоит учитывать, что в отработанных растворах присутствуют комплексоны, которые усложняют процесс переработки растворов.

Технология шерардизации (термодиффузионное цинкование) позволяет создавать однородные защитные покрытия достаточной толщины (25 – 30 мкм), исключая вероятность слипания деталей. Однако данный способ обработки также предполагает повышенные затраты тепловой энергии, необходимой для нагрева оборудования, а также регулярный ремонт рабочих боксов.

Помимо этого относительно низкий уровень применения цинкового порошка не позволяет использовать технологию для обеспечения надежной антикоррозийной защиты элементов крепления.

Способы и методы цинкования

Мы не случайно упомянули о “технологиях”: перечень способов современного цинкования деталей в Москве достаточно широк. Кроме традиционных и наиболее известных “горячего” и “холодного” сюда относятся гальваническое, термодиффузионное и газотермическое.
Какой же способ предпочесть? Это зависит от требований к цинковому слою. А они, в свою очередь, определяются условиями, в которых придется работать деталям. Так, требуемая толщина покрытия будет зависеть от особенностей рабочей среды и от длительности ее воздействия на металл. Если они будут контактировать постоянно, значит, и оцинковка металла в Москве должна быть максимальной. Стоит помнить и о быстром износе цинкового слоя при постоянном механическом воздействии на него.

Оцинковка своими руками

Как уже говорилось, некоторые виды цинкования можно проводить самостоятельно в домашних условиях. Это касается технологии холодного цинкования или электрохимического способа.

Чтобы самостоятельно выполнить оцинковку электротехническим способом, нужно тщательно подготовить поверхность обрабатываемого изделия. Подготовка включает:

• очистку;
• обезжиривание;
• кислотное протравливание;
• промывку под проточной водой.

Аппарат для гальванического цинкования можно сделать самому на основе источника постоянного тока с напряжением 6−12 В при силе тока в 2−6 А и емкости на основе диэлектрического прибора и прибора для фиксации изделия и электрода. В качестве электролита выступает любой солевой цинкосодержащий раствор. Для приготовления раствора цинк помещается в аккумуляторный электролизер и растворяется в нем. Перед применением состав процеживают.

При выполнении оцинковки своими руками нужно учесть, что на качество и толщину покрытия влияют следующие факторы:

• плотность тока на единицу площади изделия;
• температура электролитического раствора;
• температура электролита;
• геометрия и сложность формы изделия.

Оцинковка металлов позволяет замедлить процесс коррозии изделий. Способы цинкования зависят от условий эксплуатации изделий. Оцинковать материалы можно в домашних условиях.

Горячее цинкование металла и изделий

К горячему цинкованию обращаются не так часто, как к холодному, хотя по качеству нанесенного покрытия оно намного эффективнее. Причина в низкой экологичности этого процесса. Причем не одного, а сразу двух его этапов: обработки поверхности металла сильными реагентами и его погружения в цинк. Особенно вреден последний, так как под воздействием высокой температуры жидкий металл выделяет в атмосферу пары.
Профессиональное и абсолютно безвредное для человека и окружающей среды горячее цинкование детали может проводиться только на производственных площадях. Где, во-первых, соблюдены все правила защиты персонала, а во-вторых, оборудована требуемая СанПиНами система вентиляции.

Почему именно цинк?

Прежде всего потому, что цинк достаточно распространен и недорог, сам по себе коррозии практически не поддается, плавится при не очень высокой температуре (около 420 градусов, что гораздо ниже температуры плавления железа), обладает приемлемой прочностью. И при этом — что важно! — имеет стационарный электрический потенциал -0,76 В., то есть гораздо более отрицательный, чем у железа.

Благодаря этому своему свойству, цинк, даже при нарушении целостности покрытия и под воздействием электролитов, будет в возникающих электрохимических реакциях играть роль анода. То есть станет медленно растворяться, защищая этим от электрохимической коррозии стальную основу конструкции. В общем — даешь цинковые покрытия! Вот только какими способами их наносить? Это достаточно интересный вопрос, поскольку способов таких несколько — и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их…

Холодное цинкование металла и изделий

Более народным способом считается получение оцинкованных деталей методом холодного цинкования. Этот способ ненамного уступает предыдущему в эффективности, но совсем не трудоемок: простейшую оцинковку на металл можно нанести даже в гараже. Не требуя покупки особого оборудования, технология обеспечивает металлоизделиям хорошие защитные свойства.
Холодное цинкование чем-то сродни покраске, так как при нем поверхность покрывается составом, содержащим жидкий цинк. Для деталей небольших размеров обычно используются малярные кисть или валик, для обработки больших объемов или труднодоступных мест — краскопульт. Если необходима защита крупногабаритных конструкций, этот способ является, по сути, безальтернативным. Особенно для статичных элементов, которые уже смонтированы.

Гальваническое покрытие цинком (цинкование, оцинковка) в соседних регионах

Для такой услуги, как гальваническое цинкование, цена выполнения работ в Москве и регионах держится примерно на одном и том же уровне. Однако некоторые предприятия Подмосковья и соседних областей предлагают на эту обработку хорошие скидки. Но прежде чем воспользоваться их предложениями, советуем взвесить все “за” и “против”.
Во-первых, изучите отзывы об исполнителе и оцените опыт его работы на рынке. Во-вторых, учтите, что при заказе цинкования географически удаленному предприятию придется понести расходы на доставку заготовок в цех и перевозку уже готовых изделий на свои площади. В условиях постоянно растущих цен на бензин перевозка может “съесть” немалую долю вашего бюджета.

Мы выполняем желтое цинкование в Москве и простую оцинковку по очень выгодным для заказчика ценам. А кроме того, берем на себя решение транспортного вопроса. Стоит ли куда-то ехать, если приемлемые предложения практически под рукой?

Термодиффузионное цинкование металла и изделий

Термодиффузионный способ оцинкования деталей был изобретен почти столетие назад, но долгое время считался неэффективным. И только спустя десятки лет был оценен по достоинству, а сегодня используется так же активно, как описанные выше методики. Цинк в этом случае представляет собой порошковый состав. Вместе с деталями или деталью его загружают в непроницаемый контейнер и поднимают температуру внутри до “экстремальных” +2600 градусов. В результате цинковый порошок переходит из твердого состояния в газообразное.

Термодиффузное цинкование

Главного недостатка гальванического цинкования — «водородной хрупкости» позволяет избежать технология термодиффузионного цинкования.

Она основана на том, что цинк при определенных условиях может испаряться с поверхности цинксодержащего порошка и проникать в поверхностные слои железа, так что в результате образуется сложный сплав цинка с железом.

Такая диффузия становится возможной при

высокой (от 290 до 400 градусов) температуре и наличии электрического потенциала, при котором стальные изделия являются анодом.

Процесс термодиффузии производится во вращающемся контейнере при пониженном давлении (0,1 атмосферы) в восстановительной водородной атмосфере. На термодиффузное цинкование каждой партии крепежных метизов требуется от 90 до 180 минут.

В результате эти детали приобретут мышино-серый цвет — но вместе с ним и повышенную прочность поверхности и отменную устойчивость к коррозии ( в 3-5 раз лучшую, чем при гальваническом цинковании и в полтора-два — чем при горячей оцинковке).

При этом равномерность покрытия будет идеальной, а про адгезию такого покрытия говорить и смысла нет — оно просто «сливается» с черным металлом, так что отделить ее от него просто невозможно. Конечно, внешний вид оцинкованных таким способом метизов, большого эстетического удовольствия не доставляет, но от болтов, гаек, пружин и шурупов особой красоты и не требуется.

Недостаток же у термодиффузного цинкования только один, но существенный — в силу особенностей технологии применять ее можно только в отношении небольших по размеру предметов.

Простой способ цинкования в домашних условиях

Нанести на металл покрытие из цинка можно и в быту. Но, как нетрудно догадаться, получить оцинкованные детали в этом случае доступно только одним способом — холодным. Все остальные требуют использования дорогостоящего оборудования. Несмотря на кажущуюся простоту холодного цинкования, так похожего на обычную покраску, многие новички часто терпят фиаско, потому что забывают обработать поверхность или делают это неправильно. Для достижения качественного результата всё-таки советуем обращаться к профессионалам.

Гальваническое покрытие цинком (цинкование, оцинковка)

В основе гальваники, цинкования на ее основе лежит электрохимический процесс. В специально созданной жидкой среде — электролите — происходит осаждение цинка на заготовку, имеющую отрицательный заряд. Если важны декоративные свойства, а не просто образование защитного покрытия, цинкование может дополняться такими процессами, как кадмирование, хроматирование и обработка фосфатами.
Чаще всего гальваническое цинкование, цена на которое в столице доступна заказчику с любым бюджетом, выполняется для чугуна и низкоуглеродистых сталей — сплавов, наиболее беззащитных перед коррозией. Обрабатывается таким образом и алюминий — и без того коррозионно прочный и эстетичный материал.

Что касается сортамента металлоизделий, чаще всего заказывают обработку небольших деталей: например, гальваническое цинкование метизов. Традиционно цинкуют также инструмент, подвески, кронштейны, различные виды опор и детали авто.

Как отличить оцинкованный металл от обычного

По прошествии времени цинковый слой тускнеет, и визуально отличить его от незащищенной стали становится трудно. Допустим, вы хотите купить оцинкованный, но не новый, хотя добротный прокат. Как определить, что его действительно цинковали? Самый простой способ — поднести к металлу магнит. Незащищенная сталь обнаружит магнитный эффект, а цинк, известный своими немагнитными свойствами, будет к этому опыту равнодушен.
Наконец, проверить цинкование детали можно и еще одним простым способом, хотя он наверняка удивит продавца: поверхность металла можно лизнуть. Оцинковка имеет ярко выраженный меловой привкус.

Мы описали только простейшие и “мгновенные” способы проверить наличие оцинковки. Другие требуют времени или использования лабораторного оборудования.

Заказывайте оцинковку металла в Точинвест Цинк

При обращении в нашу компанию все клиенты получают следующие преимущества:

1. Мощность нашей компании достигает 120 000 тонн в год, что позволяет нам оперативно проводить работы с соблюдением оговоренных сроков.
2. Предприятие оснащено 3 производственными цехами для проведения работ по горячему цинкованию мелких деталей и габаритных конструкций.
3. Являемся единственной компанией, в распоряжении которой имеется самая глубокая ванна в ЦФО – 3.43 м.
4. Покрытие по технологии горячего цинкования наносится с учетом требований, которые регламентирует ГОСТ 9.307-89.
5. Начиная с 2007 года, на производстве применяется только высокотехнологичное оборудование немецко-австрийской компании KVK KOERNER и чешской фирмы EKOMOR.

Уточнить стоимость обработки и сроки проведения работ вы можете по телефонам, которые указаны на сайте. Звоните!
Вернуться к статьям Поделиться статьей

Рождение гальваники в России и мире

Гальваническое цинкование в Москве — лишь маленькое звено в истории гальванических технологий. Точкой отсчета мировой гальваники можно считать 80-е годы XVIII века, когда первооткрыватель процесса — итальянец Луиджи Гальвани — изобрел элемент, названный впоследствии его именем. Другой легендарный ученый, тоже итальянец А. Волта, на рубеже столетий представил научному сообществу первую гальваническую батарею — так называемый “вольтов столб”
Значительный вклад в исследования внес наш соотечественник В. Петров, сконструировавший подобную батарею, но очень внушительных размеров. Гальванотехнология XIX столетия связана и с именем российского немца Бориса Якоби, отца гальванопластики.

Изыскания этих блистательных умов, по сути, легли в основу будущего гальванического цинкования, цену которого для современной металлообработки трудно выразить в номинале даже с огромным количеством нулей.

Зачем цинкуют металл

Стальные изделия, как известно, очень уязвимы для коррозии, особенно при использовании во влажной среде. Оцинковка стали дает этому металлу надежную защиту от разрушения. Цинк, вступая в реакцию со сталью, образует с ним гальваническую пару и приобретает большую, чем у стали, степень электроотрицательности.

Первый удар агрессивных факторов принимает на себя именно цинк, сталь же в реакцию не вступает и остается под защитой цинкового покрытия. Соответственно, антикоррозионная защита будет действовать до тех пор, пока оцинковка окончательно не разрушится. Но даже в тех местах стальной поверхности, где она сходит на нет, цинк реагирует с кислородом и водой, образуя гидроксид цинка. Это соединение также неплохо защищает поверхность стального изделия от коррозии.

Недостатки гальванического цинкования

Несмотря на множество преимуществ, которые дарит металлу защитное покрытие, цинкование на основе гальваники имеет и свои минусы. Об одном из них — ограничениях по габаритам изделий — мы уже упомянули. Кроме того, у цинка достаточно низкий уровень адгезии с любым металлом, и чтобы получить прочный слой, поверхность заготовки приходится аккуратно зачищать. Но для профессионального производства это не является проблемой.
Данный способ производства оцинкованного проката трудно отнести к экологичным: в процессе контакта цинковых пластин с веществами электролита в атмосферу выделяются ядовитые пары. Эти лишний раз доказывает, что за любым цинкованием, в том числе и за цинкованием желтым, лучше обращаться к специалистам.

Цинкование на подвесках

Однако описанный выше способ цинкования крепежа приемлем далеко не всегда. В процессе перемещения внутри барабана заготовки неминуемо контактируют друг с другом. Возникает опасность их истирания. В чем же будет заключаться ценность защитного покрытия, цинкования, если сами детали механически повреждены? В этом случае как альтернативный метод используется цинкование на подвесках. Оно будет уместно, когда:

• на детали нанесена внешняя резьба,
• предъявляются повышенные требования к их прочностным характеристикам,
• необходимо добиться максимальной равномерности покрытия и коррозионной стойкости,;
• заказчику крайне важен привлекательный внешний вид изделий.

Цинкование проволоки. Линии горячего цинкования проволоки

Технические параметры

Технологический процесс

Разматывание → электролитическое обезжиривание (длина 10 метров) → промывка → отжиг → охлаждение → цинкование → очистка, охлаждение → смотка.

Описание оборудования

Разматывание

Используется вертикальное разматывающее устройство, оснащенное контролем натяжения. Всего в поставке 24 комплекта вертикальных разматывающих устройства. 20 комплектов установлены в линии, и 4 комплекта — запасные. Максимальный вес бухты около 800-1000 кг. Длина 16 метров.

Электролитическое обезжиривание

Ванна изготовлена из усиленного полипропилена. Размер Д х Ш х В: 10000 х 800 х 800 мм.

Процесс электролитической обезжиривания используется для быстрой и эффективной очистки поверхности проволоки от масла.

Чтобы получить абсолютно чистую стальную проволоку без каких-либо загрязнений поверхности, необходимо отрегулировать электрическую плотность.

Катод и анод изготовлены из нержавеющей стали.

Раствор нагревается при помощи электрического нагрева и дополнительного теплообменника. В установке используется автоматический контроль температуры 60-70°С. Длина 10 метров.

Промывка водой

Ванна изготовлена из усиленного полипропилена. Размер Д х Ш х В: 2000 х 800 х 800 мм.

Служит для очистки проволоки от остаточных загрязнений и удаления остатков обезжиривающего раствора. Для того чтобы избежать попадания воды в следующий рабочий процесс, канавки вывода воды оборудованы двойным резиновым покрытием, которое препятствует попаданию остатков очистной воды на поверхность стальной проволоки.

Для нагрева используется электричество и теплообменник. Установка промывки оборудована двумя комплектами коррозионностойких насосов. В установке используется автоматический контроль температуры 60-70°С.

Длина 2 метра.

Отжиг

Печь отжига представляет собой трубчатую муфельную печь, Материал трубы — жаропрочная сталь.

Внутри труб находится защитный газ, полученный от распада жидкого аммиака, создающий вокруг проволоки защитную атмосферу. В зоне нагрева достигается температура стальной проволоки 680°С, а затем стальная проволока охлаждается в защитной атмосфере до 450-500°С и попадает в ванну цинкования.

Все печи изготовлены из огнеупорного кирпича и муллита, футерованы керамическим волокном, снаружи покрыты стальными листами.

Для нагрева в печи используются газовые плоскопламенные горелки. Нагрев происходит пропорционально секциям печи. Контроль температуры печи автоматический.

Длина 32 метра.

Печь цинкования

Печь цинкования состоит из керамической ванны цинкования и корпуса печи, оборудованного газовой системой нагрева и системой контроля температуры.

Для измерения температуры в ванне цинкования используется коррозионностойкая термопара измерения типа К. Термопара напрямую контактирует с расплавом цинка.

Размер печи цинкования:

Внутренний размер керамической ванны: 2500 х 800 х 1100 мм (Д х Ш х В) Внешний размер печи цинкования: 4500 х 2200 х 1500 мм (Д х Ш х В) Количество расплава цинка и алюминия: около 15 тонн.

Для обеспечения высокой прочности и износостойкости натяжной барабан изготовлен из нитрида кремния в сочетании с карбидокремниевой керамикой наплавкой.

Натяжной барабан позволяет регулировать угол выхода проволоки.

Излишки цинка убираются в наклонном направлении водой с асбестовым фиксатором.

Вертикальная намоточная машина

Вертикальная система приема. Диаметр бобины: 650 мм. Количество бобин: 20 шт. Скорость приема: 1-70 м/мин., регулирование частоты вращения. катушки без остановки приемного устройства.

Объем поставки

Общий вид линии