Металлические лотки

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Задачи цинкования металла
• Суть метода Сендзимира
• Плюсы и минусы метода Сендзимира
• Характеристики стали после цинкования методом Сендзимира
• Возможные дефекты после цинкования методом Сендзимира

Цинкование методом Сендзимира признано сегодня наиболее продуктивным способом защиты стального проката от коррозии.

Не менее 85% производимой во всем мире оцинкованной стали обработаны именно по этой методике.

Горячие цинкование методом сендзимира представляет собой помещение стального листа толщиной до 3 мм в ванну с расплавленным цинком. Под воздействие очень высоких температур на стальной лист оседает слой цинка, образуя защитную пленку, очень ровную и тонкую, порядка 19 мкм. Метод надежный, однако, травмоопасный и требует, как мы видим, специального оборудования, в том числе ванны, способные выдержать такую температуру. Защищенные таким образом детали, предназначены для использования в сухих помещениях.

Сендзимир

Конвейерное цинкование по методу Сендзимира — один из наиболее распространенных методов нанесения защитного цинкового покрытия. При применении этой технологии листовая сталь погружается в расплавленный цинк, а затем излишки цинка сдуваются с поверхности. В результате сталь покрывается слоем цинка толщиной 19-23 мкм.
Изделия в таком исполнении могут размещаться внутри помещений и на открытом воздухе под навесом, однако их не рекомендуется применять в условиях высокой влажности или агрессивных сред. «Сталь, оцинкованная по методу Сендзимира» — стандартное исполнение элементов кабеленесущих систем ДКС.

Кол-во в упаковке:

Методов защиты металлов от коррозии, методом цинкования, довольно много.

Отличаются (Вы об этом спрашиваете), технологией нанесения защитного слоя (цинка) на этот самый металл, технологией подготовки металла под цинкование.

Есть более простые способы (методы), которые можно использовать в быту самостоятельно, то есть без специального оборудования.

К таким методам можно отнести «холодное» цинкование.

«Холодное» цинкование это окраска металла специальным грунтом.

К более сложным методам цинкования относятся термодиффузионное цинкование, гальваническое цинкование, или так называемое «горячее» цинкование.

Есть ещё газо-термический метод цинкования.

Вот, пожалуй перечислил все из известных мне методов.

«Горячий» метод цинкования не экологичен, но считается наиболее качественным (ответ на Ваш вопрос о качестве цинкования).

Как узнать, каким методом было оцинковано изделие?

В принципе можно визуально определить каким методом проводилось цинкование.

К примеру после холодного цинкования металл приобретает серебристо -серый цвет.

После горячего цинкования, металл становится более светлым и приобретает матово-серый оттенок.

После гальванического цинкования, покрытие выглядит блестящим, поверхность ровная, без шероховатостей.

После газо-термического цинкования, поверхность пористая и чуть матовая.

Метод Сендзимира

Особенности цинкования стали по методу Сендзимира

Метод Сендзимира – это самый распространенный метод покрытия стали защитным цинковым слоем, получивший название в честь своего создателя польского инженера и промышленного деятеля СендзимираТадеуша. Такой способ цинкования создает электрохимическую защиту металла от коррозии.

Процесс нанесения защитного цинкового покрытия по методу Сендзимира достаточно сложный. Цинкование происходит в несколько этапов и включает в себя равномерное, постепенное погружение подготовленных деталей в специальные ванны с расплавленным цинковым составом.
1. Стальной лист толщиной до 3мм проходит обработку реагентами, для получения абсолютно чистой поверхности, и просушивается в специальных тепловых установках при температуре 650 градусов
2. Подготовленный и просушенный стальной лист погружается в ванну с расплавленным цинком для равномерного покрытия, в результате чего на поверхности листа образуется защитный цинковый слой
3. Обработанный стальной лист подвергается воздействию сжатым газом с помощью специальных устройств, которые имеют сопла и газовые ножи. В результате этой процедуры, листы охлаждаются, а толщину покрытия можно отлично регулировать.
Оцинковка стали методом Сендзимира помогает добиться образования тонкого, однородного и плотного непроницаемого барьера, толщиной защитного слоя 10–20 мкм и плотностью 275 г/м2.

Процесс цинкования стали по методу Сендзимира

— Доставка заготовок. Происходит автоматическая раскрутка из рулонов и непрерывная подача материала
— Очищение обрабатываемой поверхности. Погружение в химическую ванну с раствором из реагентов
— Размещение в термокамерах с окислительной средой, без использования токсичных газов и вредных веществ
— Нахождение в печи с определенной атмосферой (водород и азот), что позволяет достичь более однородного — покрытия и усилить антикоррозийные свойства
— Охлаждение. Детали из оцинкованного листа формируются после прохождения гальванического процесса. Частичное охлаждение способствует созданию оптимальных условий соединения цинкового и стального слоя
— Гальванирование в ванной с расплавленным цинковым раствором (460 С). Соединение слоев железа и цинка на молекулярном уровне обеспечивает надежную прочность покрытия
— Сушка. Изделия нагреваются и сушатся в специальной печи, где регулируется толщина покрытия.

Защитные свойства цинкового слоя

Защитный цинковый слой обеспечивает непроницаемый барьер для стальных изделий.
Стальные изделия с нанесенным цинковым покрытием по методу Сендзимира также имеют электрохимическую защиту. При нанесении такого покрытия образуется гальванический дуэт цинка и железа, при котором заряд цинка не дает возможности вступать в химическую реакцию с железом. Благодаря чему, коррозии подвергается цинк, а не стальное изделие, которое находится в безопасности до того момента, пока не разрушится цинковый слой, который нанесен на это изделие.
Преимуществом цинкования стали по методу Тадеуша Сендзимира можно считать тот факт, что при сверлении и резке изделий после обработки этим методом, они не подвергаются коррозии. Это можно объяснить тем, что в местах повреждения защитного слоя при контакте с внешней средой, а именно, кислородом и влагой, образуется гидрооксид цинка, обладающий защитными свойствами.
Цинковый слой по методу Сендзимира имеет небольшую толщину, поэтому использовать изделия с нанесением цинкового покрытия таким методом не рекомендуется на открытом воздухе, лучше в сухих помещениях.

• Создание надежной механической защиты, так как покрытие устойчиво к сколам, повреждениям и царапинам
• Создание катодной защиты. Подвергаясь коррозии, цинк выполняет защитную функцию стальных изделий
• При окислении цинк образует новый защитный слой

Характеристики нанесения цинковых покрытий по методу Сендзимира

Характеристики нанесения цинковых покрытий по методу Сендзимира регламентируется государственными стандартами и должны иметь определенные значения:

• Толщина 10-20 мкм
• Плотность 275 г/м2
• Оттенок в цветовой палитре от матового серого цвета до серебристого цвета
• Класс коррозионной устойчивости С1-С2 (рекомендуемая эксплуатация в сухих помещениях)

Следует сделать вывод, что метод Сендзимира – это экономичный и надежный способ создания защитного барьера стальных изделий от коррозии. Но его эксплуатация должна происходить в комфортных, хорошо проветриваемых, сухих помещениях, где не будет воздействия негативных факторов внешней среды.

В каких сферах используется оцинкованная сталь

Большинство металлических кабельных лотков и кабельных конструкций проходят оцинковку именно таким способом, для улучшения антикоррозийных свойств.
Цинкование стали по методу Сендзимира служит электромеханичекой и барьерной защитой. Однако слой цинка в процессе обработки становится очень тонким, поэтому кабельные лотки необходимо использовать в умеренно коррозийных условиях, тогда они прослужат максимально долгий срок.
— Чистые отапливаемы помещения (офис, магазин, гостиница)
— Неотапливаемые здания (склад, спортивный зал, промышленные объекты)

Возврат к списку

Металлические лотки — изделия, достаточно известные на рынке кабеленесущих систем. Чаще всего они используются для открытой проводки в промышленных, складских и торговых помещениях большой площади. Однако в каждом отдельном случае существуют свои особенности эксплуатации лотка, а соответственно, и конкретные требования к продукту. Пытаясь учесть все эти требования, современные производители предлагают российским потребителям разные виды обработки лотков. Ведь именно обработка может придать металлу ряд особенных свойств, которыми он изначально не обладает.

Оцинковка по методу Сендзимира

В настоящее время на российском рынке представлены три вида лотков, обработанных разными способами.

Самый распространенные из них — лотки, оцинкованные по методу Сендзимира. Это стандартное исполнение. Оцинковка происходит обычно следующим образом: черный металл в рулонах с большой скоростью прокатывается через ванны с цинком, а затем уже из него изготавливается лоток.

Оцинковка по методу Сендзимира повышает степень защиты лотков от коррозии. Цинковое покрытие является в своем роде уникальным, так как обеспечивает не только барьерную, но и электрохимическую защиту от коррозии. Последняя известна еще и как «жертвенная» защита, поскольку в гальванической паре цинк «жертвует» собой, чтобы защитить сталь, на которую он нанесен. Цинк будет действовать подобным образом до последнего атома. Этот эффект проявляется и на локальных участках, где покрытия уже нет (царапины, сколы, отверстия).

Однако слой цинка, который наносится на лоток в процессе цинкования по методу Сендзимира, тоньше, чем при горячей оцинковке. Следовательно, ниже и степень защиты. Фактически это означает, что лоток защищен от коррозии и сможет долго служить, но в умеренных коррозийных условиях. Именно поэтому лотки, оцинкованные по методу Сендзимира, идеально подходят для эксплуатации внутри зданий. Это могут быть как отапливаемые помещения с чистым воздухом (офисы, магазины, школы, гостиницы), так и неотапливаемые здания, в которых может возникать конденсация воды (склады, спортзалы).

При горячем цинковании в ванну с горячим цинком опускается уже готовое изделие. Такая обработка чаще всего выполняется под заказ, так как подобные лотки используются в особо тяжелых условиях эксплуатации.

В процессе горячего цинкования на готовое изделие наносится более толстый слой цинка. Это повышает антикоррозийные свойства лотка и увеличивает срок его службы. Обработанные таким методом лотки уже можно использовать на открытом воздухе или в более тяжелых коррозийных условиях. Согласно стандарту SFS-EN ISO 12944-2, действующему на территории РФ, существуют пять степеней воздействия окружающей среды в различных промышленных условиях (С1 — С5). С1 — самые простые и менее вредные условия, С5 — самые тяжелые условия эксплуатации. Благодаря толстому, порядка 100 мкм, слою цинка, лотки, обработанные методом горячего цинкования, подходят для применения в условиях степени СЗ — С4, то есть в производственных помещениях с высокой влажностью и загрязненным воздухом, на химзаводах, в бассейнах, ремонтных доках. Кроме этого, целесообразно использовать такие лотки снаружи зданий городской и промышленной инфраструктуры, в промышленных и прибрежных районах с умеренной концентрацией соли в воздухе. В таких условиях лоток гарантированно будет защищать проводку более 50 лет.

Лотки из нержавеющей стали также выполняются под заказ, но по стоимости значительно превышают уровень всех прочих аналогов. Используются они чаще в тяжелых промышленных условиях, так как по стандарту SFS-EN ISO 12944-2 способны выдержать степень воздействия С5. Основным присадочным материалом, входящим в состав нержавеющих сталей, является хром, концентрация которого превышает 12%. Коррозионная стойкость улучшается с увеличением концентрации хрома. Аналогично в условиях высоких температур снижаются степень окисления и образования окалины.

В местах с повышенными требованиями к уровню гигиены — на предприятиях пищевой промышленности, фармакологических заводах — такие лотки будут незаменимы. Они не вступают в реакцию с какими-либо химическими элементами и не выделяют в атмосферу вредных для человека веществ.

Применение лотков из нержавеющей стали актуально также для химической и деревообрабатывающей промышленности.

Как подобрать приемлемый вариант?

У каждого вида лотков есть свои преимущества и особенности. Именно поэтому они используются в разных ситуациях и соответствуют разным требованиям. Сегодня на российском рынке более широко представлен лоток, оцинкованный по методу Сендзимира. Его поставляют многие европейские компании и предлагают российские производители. Поэтому, если вам необходимо осуществить прокладку трасс любой сложности внутри здания, вы достаточно быстро сможете подобрать качественный и приемлемый по цене вариант.

Если же вам нужна более надежная защита для эксплуатации в тяжелых коррозионных условиях, лотки горячего цинкования или из нержавеющей стали придется поискать. Чаще всего они выполняются на заказ, но ситуация осложняется тем, что немногие компании занимаются их производством. Среди российских производителей полный спектр лотков предлагает только компания «ДКС». По качеству они не уступают продукции немецкой компании «Obo bettermann», которая поставляет на российский рынок такой же ассортимент. Заказать все три вида лотков также можно у бельгийской компании «Vergokan», однако сроки поставки продукции со складов в Европе могут вас сильно огорчить.

Подводя итоги, можно сказать, что российский рынок кабеленесущих систем активно развивается, повышается уровень культуры монтажа. Еще несколько лет назад металлические лотки с простой, но качественной оцинковкой были редкостью. Сегодня эта продукция доступна в широком ассортименте, и при этом она уже производится в России.

Применение оцинкованной стали

При цинковании по Сендзимиру  расход наносимого на поверхность проката цинка меньше, чем при горячем цинковании. Лоток перфорированный по методу Сендзимира и аналогичные металлические изделия рекомендуется использовать на объектах со средней и низкой коррозионной опасностью.

Оцинкованную электроустановочную фурнитуру можно устанавливать как в отапливаемых, так и в холодных помещениях.

Завод «АСД-электрик» выпускает изделия из стали оцинкованной, в том числе:

• кабельные лотки ST;
• лотки лестничные;
• углы;
• ответвители и другие монтажные элементы.

Вы можете выбрать проволочные лотки, листовые лотки и другие необходимые изделия в каталоге на нашем сайте.

Возможные дефекты после цинкования методом Сендзимира

Оцинкованные металлические детали и заготовки могут иметь различные виды брака. Сказанное в полной мере относится и к цинкованию по методу Сендзимира. Наиболее часто встречающиеся дефекты покрытия:

• Выпуклые дефекты – наплывы, наслоения и бугорки на поверхности металла. Причина такого брака в излишней шероховатости заготовок. Часто такие неровности появляются, когда не соблюдена нужная скорость при извлечении металла из рабочей среды или в расплаве присутствуют нежелательные соединения. Такие включения чаще всего располагаются в верхних слоях расплавленного цинка.
• Серое покрытие – дефект, который может быть как распределенным по всей поверхности оцинкованного металла, так и присутствовать на ограниченных участках. Такое покрытие состоит из железоцинкового сплава с цинком в η-фазе в наружном слое. Дефекты появляются вследствие нарушения режима при охлаждении обработанного проката и его извлечения из емкости с расплавом. Кроме того, этот брак может быть вызван наличием в избыточных концентрациях кремния, углерода или титана. К подобным последствиям ведет и неоднородное распределение перечисленных элементов.
• «Белая ржавчина» – присутствие крупных белых или светло-серых пятен на поверхности оцинкованного металла. В их состав входят такие продукты коррозии, как углекислый цинк, оксиды или гидроксиды цинка. Дефекты чаще всего возникают на металле, который хранят в плохо вентилируемых влажных помещениях, что приводит к образованию конденсата.
• Отслоение цинкового слоя. Такого рода дефекты делятся на два вида. В одном случае шелушится верхняя часть цинкового покрытия, в другом происходит отделение защитного слоя, включая пограничный железоцинковый сплав. Часто такого рода дефекты возникают при механических повреждениях металла, таких как удары или изгибание. Также причиной может служить нарушение температурного режима при обработке металлопроката или перегрев изделий в ходе эксплуатации.

Все оцинкованные металлические изделия должны иметь внешний вид, соответствующий принятым нормам. Это означает, что узлы кристаллизации на поверхности цинкового покрытия должны иметь схожие размеры.

Подводя итог, можно сказать, что метод Сендзимира, оправданный с экономической точки зрения, то есть являющийся относительно недорогой технологией антикоррозионной защиты металла, применим в основном для металлических изделий, эксплуатация которых не связана с продолжительным воздействием влаги и перегревом.

Принцип и этапы обработки

Способ нанесения антикоррозионного покрытия, при котором лист стального проката погружается в ванну с раскаленным жидким цинком, а потом излишки цинка сдуваются воздушным потоком, получил свое название в честь автора – польского инженера Тадеуша Сендзимира (1894-1989). Цитата изобретателя достаточно наглядно описывает прогрессивную для середины прошлого века технологию:

Оцинковка по методу Сендзимира предполагает следующий алгоритм:

• Стальной лист толщиной не более  2 мм обрабатывается составом-праймером и подвергается  высокотемпературной сушке.
• Направляемый валками, прокат проходит в поперечном направлении через ванну, заполненную расплавом цинка (температура плавления 420°C).
• Сразу же по выходе из ванны лист обдувается мощным воздушным потоком. Он буквально сдувает излишки еще не успевшего застыть покрытия и одновременно охлаждает лист.

Схематически процесс выглядит так:

Результат – сталь, покрытая безупречно ровным плотным цинковым слоем. Согласно ГОСТ, толщина оцинковки составляет 10-20 мкм, масса пленки не превышает 275 г/м2. Слой может быть толще – в таком случае будет выше и коррозионная устойчивость металлопроката.

Что дает обработка по Сендзимиру

Покрытие из цинка не просто становится барьером для влажности, но обеспечивает электрохимическую защиту. Ее механизм обусловлен тем, что этот металл окисляется намного медленнее, чем железо, а в гальванической паре Zn+Fe заряд первого вообще исключает окисление второго. Проще говоря, пока не окислится защитный слой, а он будет корродировать очень медленно, железо окисляться не начнет. Такую защиту не зря называют «жертвенной».

В области электромонтажных работ оцинкованные лотки по методу Сендзимира хороши тем, что неизбежная при установки инструментальная обработка не провоцирует коррозии в зоне механического воздействия (резки, сверления, нанесения резьбы). Цинк просто окисляется и образует темно-коричневую пленку оксида, которая надежно перекрывает доступ воздуха и влаги к стальному корпусу.

Задачи цинкования металла

Чаще всего металлические изделия страдают от кислорода и влаги, которые присутствуют в атмосфере и реагируют с металлом, окисляя его. Это одна из форм коррозии. Защитный слой из цинка является надежным барьером, предотвращающим контакт стали с неблагоприятными факторами окружающей среды.

Благодаря цинкованию удается:

• сформировать устойчивое к механическим повреждениям покрытие, предотвращающее ударные повреждения, истирание и царапание поверхности деталей;
• создать катодную защиту;
• сформировать защитный слой из окислов цинка.

Главной здесь является именно свойственная цинку способность создания электрохимической защиты. Этот химический элемент более активен, чем железо, к тому же окисляется быстрее. При этом важное отличие этого металла в том, что он при окислении образует тонкую и прочную пленку из оксидов и гидроксидов, тогда как сталь в этом случае увеличивается в объеме.

В результате на поверхности железных сплавов образуется рыхлый слой ржавчины, который беспрепятственно пропускает влагу и кислород к более глубоким слоям. Коррозия при этом продолжает разрушать металл.

Пленка, которую цинк образует, реагируя с воздухом и водой, надежно перекрывает доступ влаги в глубокие слои. В этих условиях химические элементы вступают в самопроизвольную реакцию, образуя новые соединения. Формируется надежная броня, защищающая сталь от коррозии.

Уникальность такой электрохимической защиты в том, что даже при механическом повреждении защитного слоя запускается образование новых соединений, которые опять формируют защиту металла. Сталь, покрытая цинковым слоем, не ржавеет даже после резки, перфорации и изгиба.

Слой цинка, благодаря пленке из окислов, медленно поддается коррозии – жертвует своими атомами, постепенно истончаясь. Соответственно, величина уменьшения толщины цинкового слоя за год определяет долговечность защиты.

Срок службы цинкового покрытия определяется его толщиной. Технология Сендзимира, о которой пойдет речь, обеспечивает образование филигранного защитного слоя, который значительно уступает по долговечности более толстым защитным цинковым слоям.

Характеристики стали после цинкования методом Сендзимира

Цинкование по методу Сендзимира обеспечивает барьерные функции покрытия и электрохимическую защиту. Цинковый слой приводит к формированию гальванической пары двух металлов, в которой за счет разности зарядов в первую очередь в реакцию вступает цинк.

При этом важно, что у последнего такая реакция происходит более медленно и сопровождается образованием плотной гидроксидной пленки. Соответственно, стали обеспечена надежная защита до тех пор, пока цинковое покрытие не придет в негодность. У специалистов для такого типа взаимодействия существует термин – «жертвенная защита».

После такой обработки сталь можно использовать для изготовления деталей посредством штамповки, резки и сверления без нарушения защитного цинкового покрытия. Это обусловлено способностью данного металла формировать на месте повреждений гидроксидную пленку, которая сама по себе обладает отменными барьерными качествами. Перечисленные свойства обеспечивают стальным изделиям достаточно высокую коррозионную устойчивость.

Из-за относительно малой толщины защитного цинкового слоя, получаемого посредством метода Сендзимира, для изделий с таким покрытием рекомендована эксплуатация вне помещений. Чрезмерно высокий уровень влажности может привести к быстрому истончению данного состава, ведь оно обладает относительно небольшой толщиной – не более 20 мкм.

При эксплуатации изделий, оцинкованных по технологии польского инженера, в помещениях следует регулярно контролировать уровень влажности. Степень коррозионной устойчивости у деталей, прошедших подобную обработку, ниже чем у изделий, подвергнутых горячему цинкованию.

ГОСТ 14918 от 1980 года определяет характеристики защитных покрытий, нанесенных посредством метода Сендзимира. Цинковый слой на таких изделиях должен обладать:

• толщиной от 10 до 20 мкм;
• плотностью 275 г/м2;
• оттенком от матового серого до ярко-серебристого;
• классом коррозионной устойчивости С1–С2 (эксплуатация в отапливаемых и неотапливаемых помещениях).

Исходя из перечисленных особенностей этой технологии, она применима для коррозионной защиты изделий, предназначенных для эксплуатации в относительно мягких условиях, не допускающих продолжительного контакта покрытия с повреждающими атмосферными факторами.

Суть метода Сендзимира

Технология, которую разработал Тадеуш Сендзимир, эффективна и проста – процесс цинкования осуществляется в несколько этапов и требует непрерывного погружения прошедших должную подготовку листов стали в расплав цинка.

Цинкование листовой стали по методу Сендзимира производится в три этапа:

• Очистка и обезжиривание металлопроката при помощи специальных реагентов с последующей просушкой и прогреванием при +650 °С.
• Погружение подготовленных листов в специальные емкости с расплавом цинка, в ходе которого поверхность стали покрывается слоем этого металла. Защитный пласт образуется в результате сложных процессов диффузии.
• Обработка извлеченных из расплава листов стали. Для этого используется сжатый газ, который подается через сопла специального оборудования – газовых ножей. Подобное воздействие дает возможность охладить металл и с высокой точностью отрегулировать толщину слоя.

Чтобы лучше понять суть этой технологии, разберем ее в подробностях. Обработка стали с помощью метода Сендзимира производится погружением в расплав цинка стального проката с предварительным нагревом его в водородной среде:

• На крупных массовых производствах листовой прокат подается непрерывно, раскручиваясь из рулонов.
• Поверхность металла обезжиривается в химических ваннах при помощи раствора реагентов.
• Сталь проходит через печи с подачей окислителя. Этот процесс производится без применения токсичного газа, что выгодно отличает его от ряда подобных технологий с использованием гальваники. Листовую сталь выдерживают в среде восстановителей (водорода и азота). Такая обработка обеспечивает однородность защитного слоя и усиливает его антикоррозионные свойства.
• Металлопрокат частично охлаждается, что способствует дальнейшему соединению цинкового слоя со сталью. Листы проходят гальванизацию в расплаве цинка при температуре +460 °С. Благодаря предварительной подготовке железо соединяется со слоем цинка на молекулярном уровне, что обеспечивает более высокую прочность защитного покрытия. Частично охлажденный металл отправляется на просушку, во время которой в специальной печи регулируется толщина цинкового слоя.

Сталь, оцинкованная по методу Сендзимира, получает однородный плотный и в то же время тонкий защитный барьер. Толщина слоя достигает 20 мкм, а плотность 275 г/м2. Благодаря технологии польского инженера цинковый слой оказывается связан со сталью на молекулярном уровне.

Плюсы и минусы метода Сендзимира

Разберем, какими плюсами и минусами отличается данная технология.

• по мере истончения цинкового слоя его защитные свойства ухудшаются;
• цинковое покрытие склонно к разрушению при контакте с влагой и кислородом воздуха.

Метод Сендзимира позволяет получить листовую сталь, предназначенную для изготовления изделий вытачиванием и/или сверлением. Для того чтобы обеспечить долгую службу таких деталей, желательно ограничить их контакт с влагой.