Оборудование для горячего цинкования

В современном мире для покрытия металлов защитным раствором применяются различные вещества. одним из самых распространенных является цинк, который покрывает слой тонким слоем и выполняет помимо декоративной функции еще и защитную.

Ванна горячего цинкования используется всеми предприятиями, где применяется технология электрохимической обработки металлических поверхностей готовых деталей. Конструктивно такие изделия представляют собой резервуар, в который заливается рабочий раствор и погружаются электроды. Учитывая специфику применения, гальваническая ванна цинкования должна соответствовать определённым требованиям. В первую очередь, это касается материалов изготовления, которые должны выдерживать продолжительное воздействие окружающей среды. Купить качественные ванны цинкования в Москве по низким ценам предлагает компания «Лига Проектов».

Очищает металлоизделия от масел и других органических загрязнений. Ванна обезжиривания содержит кислотный или щелочной раствор, в зависимости от вида загрязнения. Температура 25-40 C. Время до 1 часа. После обезжиривания изделия

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕХОВ

При проектировании цехов горячего цинкования надо принимать во внимание многочисленные факторы, влияющие на конструктивное оформление и дальнейшую эксплуатацию цеха. К их числу относится, например, место расположения цеха с точки зрения обеспеченности рабочей силой, энергоснабжением, транспортом, наличием воды, канализации и т. п. После выбора месторасположения цеха следует получить разрешение на получение участка, произвести согласование с энергосбытом, с институтом охраны труда, с пожарной охраной, с гражданской авиацией (в случае высокой дымовой трубы), с управлением водного хозяйства (с точки зрения водоснабжения и обработки сточных вод) и получить заключение Института гигиены. Должны быть выданы разрешения гидрологических и метеорологических служб и получено согласие изготовителей и поставщиков на поставку всех основных и вспомогательных материалов. Необходимо соблюдать производственные инструкции по нанесению горячих металлических покрытий, удалению ржавчины и окалины со стали, удалению сточных вод из травильного отделения и т. д.

Представлен общий вид отделения горячего цинкования штучных изделий по сухому способу. Помимо основной установки, здесь должны быть предусмотрены также трансформаторная подстанция, станция подачи газа, нейтрализационная установка, склад кислоты, железнодорожная ветка.

2. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕХОВ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ

МАТЕРИАЛЫ ВАНН ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ И ИХ ФУТЕРОВКА

Корпуса ванн предварительной подготовки поверхности перед горячим цинкованием и в особенности при обработке штучных изделий (в этом случае загрузка ванны может достигать 5000 кг) должны быть очень прочными и нечувствительными к ударам и механическим воздействиям. На практике оправдали себя ванны из диабаза и кислотоупорного кирпича.

Стойкость материалов, применяемых для изготовления ванн, указана.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВАНН

В настоящее время все большее распространение находят стальные ванны, которые в зависимости от условий их применения снабжают защитной облицовкой (футеровкой). Футеровочные материалы должны быть устойчивы против коррозии, выдерживать воздействие температуры, а также толчки и удары.

В травильных отделениях в качестве материала для футеровки ванн лучше всего себя зарекомендовали кислотоупорный камень, резина и пластмассы. Стационарные емкости (для кислот) подвергают также эмалированию.

Покрытие резиной (гуммирование). Резины обладают хорошей коррозионной стойкостью; толщина гуммировки составляет обычно ~5 мм. Преимущество гуммирования состоит в хорошей коррозионной и температурной устойчивости при 80—100° С; к недостаткам относится низкая механическая прочность (твердых резин) и нестойкость в окисляющих средах.

Футеровка пластмассовыми пленками. Пластмассовые пленки для защиты ванн вырабатывают из термопластичных полимеров, которые с повышением температуры переходят в пластическое состояние и вновь твердеют при падении температуры. К этой группе относятся поливинилхлорид (ПВХ), поливинилацетат, полиэтилен,

полиэфиры, полиизобутилеи и полифторолефин. Эти пластмассы устойчивы также против окисляющих кислот (например, азотной). Однако в органических растворителях, например в трихлорэтилене, они не стойки.

Хорошо себя зарекомендовали пленки и листы из ПВХ толщиной 1,5—3 мм. Недостатком их является незначительная температурная стойкость (40—50° С) и чувствительность к механическим воздействиям. Данные о стойкости ПВХ приведены.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Сушильные печи изготавливают в большинстве случаев из строительной стали. Снаружи корпус печи покрывают термостойкой и коррозионностойкой краской, изнутри выкладывают шамотным кирпичом.

МАТЕРИАЛЫ ВАНН ЦИНКОВАНИЯ

Марки сталей, применяющиеся при изготовлении ванн цинкования, приведены в табл. 24.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

Установки вытяжной вентиляции щелочных ванн обезжиривания, промывки в горячей воде, хроматной пассивации и цинкования выполняют преимущественно

из окрашенной углеродистой или нержавеющей стали, а для ванн травления в серной, соляной и фосфорной кислотах и ванн флюсования — также из поливинилхлорида и стали с гуммировкой.

3. УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ

Крупные детали, подлежащие механической обработке перед горячим цинкованием, обрабатывают в дробеструйных установках, мелкие — в голтовочных барабанах.

Дробеструйные установки. При дробеструйной обработке рабочий находится в закрытой кабине. Для защиты от пыли и от воздействия абразивного материала применяют защитный костюм, шлем с подачей свежего воздуха, кожаный фартук и прочные рабочие ботинки. Кроме того, в кабину сверху дополнительно подается свежий воздух. Снизу воздух отсасывается через пылеуловитель наружу. Абразивный материал попадает вместе с ржавчиной, окалиной и т.п. вниз на конвейер, затем освобождается от загрязнений при помощи сепаратора и вновь подается вертикальным транспортером в бак.

Установки приточной и вытяжной вентиляции занимают большой объем и требуют значительных расходов. Воздух фильтруется либо в установках сухого фильтрования, либо очищается в водяных скрубберах.

В крупных стационарных установках применяют принцип дробеметной обработки с подачей абразива с помощью вращающихся турбинок. Изделие устанавливают на вращающемся круглом столе, снабженном решеткой. Над каждым рабочим колесом находится лоток, из которого просеянный абразивный материал свободно падает на лопасти турбинки. Облицовка нижней части кабины выполнена из децелита; в верхней части находятся отбойники из износостойкой стали.

Существует способ дробеструйной обработки, при котором не происходит выделения пыли наружу.

необходимо для предотвращения коррозии под напряжением.

Следует отметить, что температура стенок ванны, достигаемая при первоначальном разогреве и расплавлении цинка, и время разогрева достаточны для снятия напряжений. Поэтому нет необходимости в специальном предварительном отжиге для снятия внутренних напряжений перед вводом ванны в эксплуатацию.

Первоначальный разогрев ванны. Перед вводом ванны цинкования в эксплуатацию необходимо проверить качество металла, из которого изготовлена ванна, и испытать сварные швы. Ввод ванны в эксплуатацию производят в следующем порядке. На дно плотно укладывают свинцовые чушки, которые после расплавления создают слой свинца высотой 50—100 мм, препятствующий при работе ванны осаждению гартцинка на днище ванны. Наиболее плотно цинковые чушки укладывают возле стенок ванны, чтобы избежать образования воздушной прослойки между цинком и стенками ванны, так как при этом ухудшается теплопередача и может произойти перегрев стенок. В этой связи необходимо учитывать также способ обогрева ванны. Ввод установки, обогреваемой угольной топкой, требует вследствие неравномерной подачи тепла более длительного времени, чем при электрообогреве. Для ванны средней величины, вмещающей от 60 до 100 т цинка, время разогрева с топкой на угольном топливе составляет 8 дней, а при электрообогреве 3 дня.

Свежеприготовленный цинковый расплав насыщен окислами из-за наличия окислов на поверхности цинковых чушек и вследствие реакции цинка с кислородом воздуха во время расплавления штабелированных чушек. Самый простой способ удаления этих окислов — отстой расплава и очистка его поверхности. В некоторых случаях на поверхность цинкового расплава наносят хлористый аммоний.

В готовый цинковый расплав добавляют легирующие элементы, главным образом алюминий.

При аварийном затвердевании цинкового расплава повторное расплавление производят медленно; для облегчения расплавления цинка поверхность ванны засыпают древесным углем. Горение угля позволяет расплав

лять цинк с поверхности одновременно с нагревом через стенки.

Долговечность ванны зависит не только от технологии ее изготовления, но также и от условий ее эксплуатации и определяется ходом реакций между расплавленным цинком и материалом ванны. Поэтому для обеспечения длительного срока службы ванны необходимо коррозионный процесс растворения свести к минимуму.

На рис. 55, а показана качественная зависимость потерь железа в цинковом расплаве от температуры. В области температур 480° С происходит крутой подъем кривой, что характеризует повышенный износ стенок ванны.

На рис. 55, б показаны две зависимости потерь железа во времени: по линейному закону, т. е. пропорционально времени (V~t), и параболическому, т. е. пропорционально корню квадратному из значения времени. Парабола 2 (рис. 55,6) соответствует кривой потерь железа в зависимости от температуры на рис.

На рис. 56 представлено распределение температуры в стенке ванны при различных тепловых нагрузках и толщине слоя сплава на поверхности стенки при температуре цинкового расплава 460° С. В стенке ванны снижение температуры, определяемое коэффициентом теплопроводности стали и передаваемым количеством тепла, происходит линейно в направлении теплового потока. Благодаря постоянству коэффициента теплопроводности падение температуры прямо пропорционально количеству проходящего тепла. Поверхность стенки ванны покрыта слоем сплавов толщиной D1 или D2. Сплав имеет худшую теплопроводность, чем железо, в результате чего температурные кривые на рис. 56 имеют перелом на границе железо — сплав. За границей раздела сплав — жидкий цинк дальнейший ход кривых определяется коэффициентом теплопередачи. Этот коэффициент не является постоянным, как коэффициент теплопроводности, а представляет сложную функцию тепловых и прочих свойств жидкого цинка и других физических условий, например интенсивности его движения. Однако коэффициент теплопроводности жидкого цинка достаточно велик, что определяет незначительное падение температуры от границы раздела сплав — жидкий цинк внутрь цинкового расплава.

В результате на границе железо — сплав, являющейся местом коррозии железа, температура выше, чем

у цинкового расплава. Разность этих температур при постоянной толщине слоя сплава тем больше, чем больше количество проходящего тепла.

Из рассмотрения рис. 56 следует, что при тепловой нагрузке 20000 ккал/(м2-ч) имеется еще резерв температуры стенки, а при нагрузке 30000 ккал/(м2-ч) резерв этот практически исчерпан. При дальнейшем повышении тепловой нагрузки металл достигает температуры, при которой наступает быстрое разрушение ванны. Штриховые линии обозначают распределение температуры при тех же значениях тепловой нагрузки и температуры цинкового расплава, но при двойной толщине слоя сплава. Здесь при рассматриваемых тепловых нагрузках температура стенок ванны недопустимо высока. При более низкой температуре расплава кривые сдвинутся параллельно вниз. При этом снова может быть достигнута температура поверхности ниже 480° С. Таким образом, верхнее значение температуры стенок ванны определяется двумя величинами: тепловой нагрузкой на единицу поверхности и толщиной слоя сплава. Наличие слоя сплава на стенках ванны необходимо, так как он значительно тормозит коррозию ванны расплавленным цинком. Однако повышенная толщина сплава ухудшает теплопроводность, в результате чего температура стенок ванны может достичь недопустимо высоких значений даже при средней тепловой нагрузке.

Энергетический баланс. В установившемся состоянии, т. е. при постоянной температуре цинкового расплава, общее количество тепла, подводимого от системы обогрева, равно сумме статей расхода тепла. Температура цинкового расплава соответствует состоянию равновесия между подведенным и израсходованным количеством тепла. В координатной системе это состояние равновесия характеризует прямая, проходящая под углом в 45° (рис. 57). Ординаты точек этой прямой характеризуют израсходованное тепло, а абсциссы — затраченное тепло. В каждой точке этой прямой соотношение обеих величин одинаково, а именно 1:1.

Общий расход тепла, образующегося в топочной камере, можно разделить на три статьи расхода, а именно полезное тепло (Qпол), идущее на нагрев цинкуемых изделий и расплавление цинка, потери тепла (Qпот1) с поверхности расплава и от стенок печи обогрева ванны

расплава. Для этого необходимо точно измерять и регулировать температуру. Замеры следует производить в двух независимых друг от друга точках ванны, тарировку производят по определенному графику, например 2 раза в неделю. Тепловую нагрузку на единицу поверхности надо поддерживать так, чтобы температура внутренней поверхности стенок ванны не превышала 480° С. Следовательно, производительность ванны должна соответствовать ее размерам и в основном отношению поверхности стенок ванны к ее емкости. Относительно узкая и глубокая ванна имеет большую поверхность нагрева, чем широкая и мелкая, при том же содержании цинка. При одинаковой производительности первая ванна имеет меньшую удельную тепловую нагрузку, чем вторая. Кроме того, верхняя граница допустимой тепловой нагрузки на единицу поверхности зависит от температуры цинкового расплава. Чем ближе температура цинкового расплава к пределу допустимой температуры нагрева поверхности, тем меньше будет количество передаваемого тепла и, следовательно, тем меньше будет максимальная производительность. Так, если цинкование ведут при температуре цинкового расплава 440° С, то производительность может быть больше, чем при 460° С.

Толщина слоя сплава, образующегося на поверхностях нагрева, не поддается регулированию. Наружный слой сплава отделяется и опускается на дно ванны в виде гартцинка. Циркуляция расплава, вызванная процессом погружения и выгрузки обрабатываемого изделия, может задержать рост слоя сплава, однако слишком интенсивное движение цинкового расплава размывает защитный слой сплава настолько, что может появиться местная коррозия. Не следует механически удалять сплав со стенок ванны, если только он не образует утолщения, например в углах ванны.

Образовавшийся в процессе цинкования гартцинк оседает на дно ванны и образует там горизонтальный слой, который может занять до 1/5 глубины ванны. При обогреве ванны необходимо, чтобы в месте расположения слоя гартцинка (дно и низ ванны) не было подвода тепла. Для каждой ванны должна быть установлена максимально допустимая высота отложения гартцинка, которую не следует превышать.

Одно из условий оптимального ведения производст

венного процесса — равномерная подача тепла и предотвращение местных перегревов стенок ванны не только при нормальной работе, но и при максимальной производительности. Для того чтобы контролировать равномерность обогрева ванны, целесообразно измерять температуру цинкового расплава по периметру ванны, в особенности на самих стенках, на холостом ходу и при полной нагрузке. Следует иметь в виду, что значительная часть подаваемого тепла уходит в кладку печи и аккумулируется в ней. При внезапном переходе от работы к простою аккумулированное тепло поступает в ванну, вследствие чего температура цинкового расплава и стенок ванны повышается и может достигать недопустимо высоких значений, что, в конечном счете, может привести к повреждениям ванны. Поэтому целесообразно произвести снижение температуры незадолго до окончания смены, уменьшая подачу тепла и препятствуя таким образом повышению температуры сверх установленного значения. Такое мероприятие оберегает ванну от повреждения во время простоя и, кроме того, экономит энергию.

При простоях (холостой ход ванны) поверхность цинкового расплава должна быть укрыта цинковой золой или каким-либо теплоизоляционным покровом (крышкой). Экономия энергии в этих случаях составляет 10000—14000 ккал/(м2-ч). Однако укрытие цинкового расплава надо производить так, чтобы избежать перегрева ванны (см. выше).

Выкачивание цинкового расплава, осмотр и измерение толщины стенок

Стенки ванны и в первую очередь сварные швы необходимо регулярно (один-два раза в неделю) прощупывать изогнутым острым стальным крючком для того, чтобы иметь возможность своевременно обнаружить места повреждений. Если будут найдены глубокие язвины, то надлежит выкачать содержимое ванны и заварить поврежденное место.

Следует время от времени перекачивать содержимое ванны цинкования с помощью насоса в запасную ванну, чтобы измерить толщину стенок, а также проверить стенки и сварные швы на наличие язвин. Частоту таких

перекачиваний, обусловленную равномерностью обогрева ванны, выбирают исходя из производственного опыта; обычно она составляет от 4 до 1 раза в год. Измерение толщины стенок производят при помощи ультразвукового прибора. При этом на планшете, на котором изображена внутренняя поверхность ванны, отмечают критические места, подлежащие периодическому измерению. Перед измерением эти места освобождают от гартцинка. Если в ванне цинкования отсутствует приямок для насоса и тем самым не обеспечено безостаточное удаление придонных слоев расплава и гартцинка, то слой высотой ~ 150 мм можно сохранить в ванне до повторного введения ее в эксплуатацию. Если же ванна предназначена на слом, то после выемки насоса в оставшийся цинковый расплав вводят прямоугольную решетку из листовой стали и скобы из прутка диаметром ~20 мм. После затвердевания цинкового расплава прямоугольные блоки цинка вынимают из ванны при помощи подъемного механизма.

Авария ванны может произойти в связи с недостатками конструкции, браком изготовления (применение неподходящих электродов, некачественная сварка, неправильный выбор марки стали и т. д.), браком материала (брак проката, усадочные раковины), что усиливает явления коррозии в материале ванны.

В зависимости от величины и расположения места утечки может вытечь большее или меньшее количество расплавленного жидкого цинка. Вновь устанавливаемые ванны цинкования снабжают сигнализацией прорыва цинка. Кроме того, ниже уровня днища ванны помещают изложницы, связанные с ванной желобами для приема вытекающего жидкого цинкового расплава. Однако, несмотря на все эти мероприятия, авария ванны может вызвать значительные повреждения кладки печи обогрева, в особенности в тех случаях, когда место утечки расположено в нижней части ванны, а отверстие настолько велико, что перекачать удается лишь небольшое количество цинка.

При образовании течи в ванне цинкования насос для перекачки цинка, который должен находиться в горячем резерве, немедленно устанавливают на ванне и перекачивают цинковый расплав в запасную ванну, а в небольших установках — в специально установленные изложницы. В это время уменьшают обогрев ванны.

Выявление коррозии стенок ванны

Наиболее часто встречающиеся формы коррозии стенок ванн цинкования — это местная сквозная коррозия и коррозия под напряжением. Другие виды коррозии наблюдаются реже.

Местная сквозная коррозия. Места интенсивной коррозии могут находиться на большом расстоянии друг от друга или же настолько сближаться, что перекрывают друг друга, образуя волнистую поверхность. Местная сквозная коррозия стенок ванны не всегда является следствием брака материала ванны, как это часто утверждают на практике, однако до сих пор еще нет объяснения всех причин этого вида коррозии. Можно, однако, с уверенностью сказать, что одна из причин коррозии — это повреждение защитных пленок на стенках ванны. Причиной местной коррозии может быть влияние колебаний уровня расплава. Однако твердо установлено, что еще ни разу места разъедания не наблюдались на необогреваемых поверхностях, например на необогреваемых торцовых стенках или вблизи днища ванны. Чаще всего сквозное местное разъедание встречается в зоне обогрева, когда температура стенок ванны лежит в области критической температуры.

Коррозия под напряжением — другая форма коррозии. Случаи повреждения, вызванные этой коррозией, были исследованы О. Либигом. В некоторых ваннах цинкования наблюдаются межкристаллитные трещины, распространяющиеся по основному металлу и в околошовной зоне, что обнаруживается вскоре после ввода ванны в эксплуатацию. Замечено, что эти ванны транспортировались при низкой температуре (ниже —15° С). Переход от комнатной температуры к низкой, а возможно также

Оборудование для горячего цинкования

В современном мире для процедуры горячего цинкования используются виды оборудовании, которые подходят для сильного нагревания цинка. К ним относится ванна горячего цинкования. Ведущими поставщиком такого оборудования в мире является Китай.

Ванна горячего цинкования

Есть несколько категорий таких ванн:

• ванны для мелкогабаритных изделий,
• ванны для обработки цинковым сплавом труб,
• ванны для крупногабаритных изделий.

Они отличаются своими размерами. Он способна нагреваться благодаря:

• системе электронагревания,
• жидкому топливу,
• сжиженному газу,
• каменному углю.

У каждой ванны имеется своя система нагревания, которая позволяет за короткое время расплавить цинк и нагреть его до определенной температуры.

Гальваническое покрытие металла

Цинкование гальваническое технология представляет собой электролитический химический процесс, который заключается в следующем:

• К двум металлам, которые находятся в ванне для гальванической обработки подводится электрический ток. Для этого применяются специальные электроды.
• Такой металл, как цинк может быть использован в любой своей форме. Его помещают в специальные контейнеры сетчатого типа.
• В процессе электролиза заряженные частицы цинк распадаются на ионы и оседают на обрабатываемой поверхности. При этом слой покрытия является достаточно небольшим.
• Под действием электрического тока происходит расщепление цинковых анодных частиц.
• Для обработки металлов в производственных условиях таким методом используются три вида раствора: кислотный, щелочной, цианидный. Их выбор зависит от того, какой металл подвергается обработке цинковым сплавом.

Внимание: Гальваническую обработку металлов цинком лучше всего осуществлять в слабой кислой среде. Благодаря этому есть возможность получить более плотное покрытие и ровный защитный слой.

Осуществляем доставку материалов и товаров по всей территории РФ, а также в страны Таможенного союза, СНГ, ближнего и дальнего зарубежья.
Варианты доставки:

• Выделенным транспортом;
• Транспортной компанией;
• Сборным грузом.

Срок доставки: от 1 дня.

Возможна доставка железнодорожным и авиатранспортом.

Стоимость доставки рассчитывается индивидуально, в зависимости от габаритов и веса груза, адреса и способа доставки.

Гальваническое цинкование

В современном мире используется большое количество методов для защиты металлических поверхностей от образования слоя коррозии, который приводит к тому, что металлическое покрытие начинает становиться более хрупким и разрушается. На сегодняшний день для эффективной защиты от коррозии используется гальванический метод обработки металлов цинком.

Сравнительный анализПравить

коррозия электро- и горячеоцинкованных болтов, 5 суток в р-рах NaCl, HCl и в воде

Крепеж с покрытием Дельта (Дакромет)

Горячее цинкование (Г/Ц) является вторым по распространённости после электролитического.

• Дельта (Дакромет) — ближайшее к горячему цинкованию по цене, коррозионной устойчивости и внешнему виду покрытие, третье по распространённости покрытие для крепежных изделий. Главное достоинство — малая толщина (до 10 мкм) позволяет получить высокую точность детали, поэтому это покрытие получило широкое распространение в автомобильной промышленности. Позволяет покрывать детали любого класса прочности. Более привлекательный, чем у Г/Ц внешний вид — поверхность также матовая, но более ровная, без наплывов и бугорков; кроме того, возможны разные оттенки — от светло-серого (серебристого) до чёрного. Препятствует водородному охрупчиванию. Возможно покрытие деталей с пластиковыми элементами, например, самоконтрящихся гаек. Недостаток — покрытие легче, чем Г/Ц скалывается и неспособно самовосстанавливаться на повреждённых участках. Поэтому, например, на днищах автомобилей часто применяют Г/Ц крепёж.
• Термодиффузионное цинкование (ТДЦ, англ. sherardising, фр. cherardisation, нем. sherardisieren) примерно в два раза дороже, чем Г/Ц и Дельта (Дакромет), поэтому значительно менее распространено. Требует специальной высадки под толщину покрытия. Технология ТДЦ позволяет наносить цинковое покрытие любой толщины, в зависимости от требований. Но для получения удовлетворительной коррозионной устойчивости требуется толщина покрытия, не позволяющая нанесение на стандартно высаженные болты, из-за значительной толщины (от 40 мкм). Невозможно термодиффузионное цинкование деталей с пластиковыми элементами, например, самоконтрящихся гаек. Температура процесса 290—450 °C позволяет покрывать детали класса прочности до 10.9 — то есть, так же, как и Г/Ц.
• Газотермическое напыление — позволяет качественно наносить цинковое покрытие толщиной 200+ мкм на внешние поверхности крупногабаритных деталей непосредственно на месте монтажа, но неприменимо для крепежа, резьб, внутренних поверхностей диаметром менее 500 мм из-за технологических ограничений.

Горячее цинкование крепежных изделийПравить

Горячеоцинкованные болты, гайки и шайбы

Технология нанесения покрытия такова. После обезжиривания, промывки, травления и повторной промывки, детали в барабане окунают в ванну (обычно керамическую) с расплавленным цинком. Вращением барабана обеспечивают поток цинковой массы относительно деталей для заполнения всех пор и микротрещин. Затем барабан вынимают из ванны и раскручивают для удаления излишков цинка центрифугированием. Однако на внутренней резьбе (на гайках) все же остаются излишки цинка, поэтому внутреннюю резьбу после цинкования протачивают.
Отсутствие покрытия на внутренней резьбе не влияет на коррозионную устойчивость соединения, если гайка применяется с горячеоцинкованным болтом или шпилькой. Благодаря высокой анодности цинка по отношению к железу при температурах до 70°, цинк сам покрывает непокрытые и повреждённые участки детали со скоростью около 2 мм в год. В данном случае цинк с наружной резьбы болта, благодаря разности потенциалов цинка и железа в естественной влажной и кислой среде переносится на участки внутренней резьбы гайки, оставшиеся при проточке резьбы без покрытия.

• Коррозионная устойчивость в 5-7 раз превышает электрооцинкованный крепёж и приближается к устойчивости нержавеющей стали.
• Покрытие само себя восстанавливает на повреждённых участках.
• Покрытие более устойчиво к сколам при ударах, чем аналогичные по коррозионной устойчивости полимерные лакокрасочные покрытия.

Главным функциональным достоинством горячеоцинкованного крепежа является экономия на эксплуатации сооружений, благодаря отсутствию необходимости их перекрашивать.

Метод считается самым надежным и простым среди остальных методик цинкования. Рассмотренная нами процедура дает возможность достаточно легко обеспечить наилучшую антикоррозийную защиту благодаря максимальному слою цинка.

• Требует специальной высадки под толщину покрытия. Нельзя, из-за значительной толщины покрытия, просто купить болты без покрытия и оцинковать их горячим методом.
• Не все типоразмеры доступны (только от М8).
• Внешний вид — серый матовый.
• Из-за неравномерной толщины покрытия невозможно достичь высокой точности изделия.
• Гайки поставляются покрытыми транспортировочной смазкой (видно на фото — гайка блестит), для защиты от коррозии повреждённых проточкой участков внутренней резьбы.

Ванна горячего цинкования — виды и особенности

Продукция этой линейки классифицируется по нескольким параметрам. Сюда можно отнести следующие технические особенности:

• Целевое применение: анодирование, промывка, обезжиривание, цинкование и другие технологические процессы;
• Способ загрузки: автоматический или ручной;
• Базовая комплектация: наличие перемешивающих устройств, запорной арматуры и других технических приспособлений;
• Конструктивные особенности: обычный резервуар постоянного объёма или несколько взаимосвязанных ёмкостей.

Помимо этого, ванны цинкования для гальваники могут использоваться для обеспечения «горячих» технологических процессов или эксплуатироваться в условиях относительно умеренных температур.

Гальваническое цинкование металла

Гальваническое цинкование представляет собой процесс нанесения на поверхность металла цинка в растворе электролита. Данный метод относится к разряду наиболее эффективных для борьбы с появлением каррозии на металлических изделиях. Цинковый сплав покрывает металла тонкой пленкой, которая обладает отличными защитными свойствами. Она дает возможность после обработки использовать металлы в агрессивной среде. Она не дает различным веществам проникнуть в структуру металла для изменения его свойств. В результате использования цинка и электролита металлы становятся более прочными и устойчивыми к условиям окружающей среды.

Цинк является подходящим металлом для обработки других видов металлических материалов. После проведения процедуры гальванического цинкования на поверхности обработанного металла появляется слой пленки, которая придает ему серебристый оттенок, который имеет голубоватый подтон. Благодаря изделие из такого материала приобретает более эстетический внешний вид.

Гальваническое цинкование металла обладает достоинствами и недостатками.

К достоинствам данной процедуры относятся:

• высокий уровень производительности. За короткое время раствором из цинкового сплава и электролита покрывается большое количество металлических изделий.
• Аккуратность проведения процедуры. После обработки таким образом металлических изделий образуется равномерное покрытие, которое охватывает все изделий целиком. Практически не образуется ни подтеков, ни сколов.
• Улучшение внешних качеств отдельных металлических предметов. данный метод отлично подходит не только для защиты от коррозии, но и для придания изделиям из разных металлов эстетического внешнего вида. Поверхность покрывается тонким слоем пленки серебристого оттенка. Изделие приобретает блеск.

Главным недостатком проведения данной процедуры является низкий уровень сцепления с разными видами металлов. В результате защитный эффект от коррозии длится не долго. К тому же в результате анодирования может образоваться хрупкость металла, что приводит к разрушению конструкции.

Сегодня гальваническое цинкование используется для покрытия отдельных элементов цинковым сплавом для защиты их от коррозии и для придания им эстетического внешнего вида. Таким методом обрабатываются гвозди, метизы и крепежные инструменты.

Таблица 1. Гальваническая совместимость металлов

На современных промышленных предприятиях не редко используется горячее цинкование при обработке стальных материалов. Данный метод обработки представляет собой процедуру, которая заключается в погружении предметов из стальных материалов в специально разработанную емкость с расплавленным цинком. Его температура нагрева составляет не менее 450 градусов Цельсия.

Данная процедура не является сложной, если в наличии имеется необходимое оборудование. Она является проверенным методом покрытия стальной поверхности защитной пленкой, эффективность которой проверена многими годами использования. Ее толщина тщательным образом контролируется, чтобы металлу была обеспечена надежная защита от влияния окружающей среды.

Благодаря цинковому сплаву обеспечивается гораздо более долгая защита от коррозии, чем при использовании обычных методов, в числе которых и адгезия. Во время данного процесса между железным сплавом и цинковым появляется взаимодействие. Они соединяются в одно вещество. Это не просто адгезия железа к цинку. Это уже отдельное вещество, состоящее из смешивания сплавов этих двух металлов. Благодаря этому антикоррозийное свойство сохраняется на более продолжительный период времени.

Кроме придания металлу устойчивости к появлению коррозии обработка горячим цинковым сплавом придает металлу еще ряд свойств, которые проявляются в:

• улучшении внешнего качества изделия,
• увеличению эксплуатационного срока,
• устойчивости е агрессивным влияниям окружающей среды.

Главным отличием покрытия стали цинковым сплавом от всех других методов обработки является то, что этот метод защиты является более надежным. Цинк помогает контролировать появление ржавчины и других дефектов на предметах из стали. Другие же методы лишь маскируют недостатки.

Внимание: На сталь, покрытую цинковым сплавом можно нанести лакокрасочное покрытие, которое может придать не только привлекательный внешний вид с эстетической точки зрения, но и обеспечить двойную защиту металла.

Таблица 1. Сравнение показателей стоимости и срока службы стали после горячего цинкования с другими способами защиты (себестоимость принята за 100%)

Долгое время такие ванны изготавливались из коррозийноустойчивой высокоуглеродистой стали. Однако стоимость таких конструкций была высокой, при этом эксплуатационный свойства материала критически низкими.

Мы предлагаем более практичные и долговечные решения. Наши гальванические ванны цинкования изготавливаются из следующих материалов:

• Полипропилен – универсальный вариант, подходящий для большинства технологических процессов;
• Полиэтилен – применяется для создания конструкций, работающих в средах, разрушающих полипропилен;
• Поливинилхлорид – идеально подходит для пассивации и осветления готовых деталей;
• Поливинилиденфторид (PVDF) – фторопласт, обладающий абсолютной устойчивостью к сверхагрессивной среде.

Стоимость готовой продукции зависит от комплектации и материала изготовления. Изготавливаются ванны по стандартным шаблонам или индивидуальным чертежам, представленным заказчиком. Рассчитать актуальную цену, уточнить условия доставки и оплаты можно у наших менеджеров.

Гарантия

Срок гарантии исчисляется с момента отгрузки товара покупателю или в транспортную компанию (при покупке товаров), и с момента подписания акта выпиленных работ (в случае оказания услуг).
Время реакции специалистов при наступлении гарантийного события — от 3 до 5 рабочих дней.

*Стандартная гарантия не покрывает рисков, связанных с частичной или полной потерей оборудования в результате умышленного или случайного повреждения, а также в результате естественного износа.

Расширенная гарантия

Основные виды продукции на расширенную гарантию (не полный список):

• Спортивное оборудование — хоккейные борта, синтетический лед;
• Гальваническое оборудование — ванны, барабаны, змеевики и т.д.;
• Резервуары и емкости любых размеров, форм и с дополнительными параметрами (врезками, фланцами, кранами, люками и пр.);
• Детали из пластика и металла, скользяки, пластины и пр.;
• Металлоконструкции и силовые конструкции.

Общий перечень базовых параметров расширенной гарантии

• Срок расширенной гарантии: от 2 до 5 лет;
• Возможность защиты от неумышленных повреждений: имеется;
• Возможность защиты от полного разрушения: имеется;
• Сокращение времени реагирования до 24ч и менее;
• Возможность предоставления резервного оборудования на период проведения ремонтных работ: имеется;
• Возможность полной замены вышедшего из строя оборудования: имеется.

Технология горячего цинкования

Технология горячего цинкования делится на несколько этапов:

1. подготовка поверхности

Перед процедурой необходимо тщательным образом подготовить стальную поверхность к нанесению цинковой пленки. Сначала необходимо обезжирить поверхность, чтобы с нее были удалены масла или загрязнения. После этого нужно тщательным образом промыть материала или изделия из стали, что поверхность была идеально чистой. На следующем этапе подготовки важно произвести процедуру травления. Она заключается в устранении с поверхности всех оксидов металла. Сделать это можно благодаря нагретой соляной кислоте или ингибоиторам. После этого проводится обработка металла специальными веществами для того, чтобы остановить процессы окисления. На заключительном этапе осуществляется сушка металла или металлического предмета.

2. Подготовка цинкового сплава

На данном этапе осуществляется нагревание цинка до температуры 450 градусов Цельсия.

Важно: Во время погружения материалов для покрытия их цинковым сплавом необходимо соблюдать определенную скорость, потому что медленное погружение позволит на поверхности металла образоваться оксидам, чего нельзя допустить.

Данный этап является завершающим. Он осуществляется на открытом воздухе. Сплав на поверхности стали застывает.

https://youtube.com/watch?v=lDCVvOfKdyo

Метод горячего цинкования

У данного метода обработки стальных предметов имеется большое количество достоинств, которые делают его таким популярным:

Во время погружения отдельных элементов в ванну с горячим цинком происходит покрытие защитным слоем сразу всех элементов предмета. Покрытию подвергаются даже самые недоступные участки, которые можно с легкостью пропустить, используя другие методы обработки.

Процедура обработки стали цинком не является сложной. Для этого достаточно лишь опустить металлический материал в сплав и подождать определенное количество времени.

На проведение процедуры горячего цинкования предметов из стали не затрачивается изначально большого количества средств. Данный процесс отличается своей дешевизной и способностью изготовлять изделия, которые в среднем служат не менее двадцати лет.

При обработке предметов из стали обычными методами появляется большое количество трудностей, потому что в некоторые места практически невозможно добраться. При обработке цинковым сплавом такого не происходит.

ИсторияПравить

• В 1742 году французский химик и физик Поль Жак Малуэн (1701—1778) описал метод цинкования железа погружением в ванну с расплавленным цинком в докладе французской Королевской академии.
• В 1836 году французский химик Станислас Сорель (1803—1871) получил патент на данный метод цинкования железа, после очистки его сначала 9 % раствором серной кислоты (H2SO4) и затем флюсом — хлоридом аммония (NH4Cl).

Гальваническая ванна цинкования

В современном мире для гальванической обработки металлов в растворе цинкового сплава необходимо специализированное оборудование. На производственных предприятиях используются производственные линии, которые состоят из элементов, позволяющих в промышленных масштабах осуществлять гальваническую обработку металлических изделий.

Оборудование для гальванического цинкования представлено специализированными ваннами. Они производятся из материалов, которые не разрушаются под воздействием агрессивной среды.

Гальванические ванны цинкования могут быть нескольких видов:

• мелкогабаритная ванна. Она предназначена для обработки небольших металлических изделий.
• Среднегабаритная ванна. В ней может с легкостью поместиться один предмет из металла, который состоит из металлических деталей. Для полной обработки изделия их нет необходимости отсоединять.
• Крупногабаритная ванна. Она используется для обработки цинковым сплавом крупных предметов. В ней даже размещаются трубы небольшой длины.

Основным недостатком гальванического оборудования является то, что оно не подходит для обработки изделий нестандартных изделий.

Также к оборудованию для проведения данного процесса обработки металлических изделий является приспособление для подведения электрического тока. Без него оседание частиц цинка на поверхность металлов практически невозможно. Оно должно иметь электроды для подключения к металлу и сплаву цинка.

Линия гальванического цинкования

Видео. Гальваническое покрытие металлов.

Статьи по теме

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Гальванические ванны

На современных промышленных объектах не редко осуществляется обработка металлов и металлических изделий для защиты их от образования коррозии. Данную процедуру невозможно осуществить без специализированного оборудования.

Холодное цинкование и его основные отличия от горячего

Практически все металл подвергаются образованию коррозии. Этот процесс является необратимым. Однако с его появлением на сегодняшний день можно бороться при помощи отдельных видов обработки металлических изделий и материалов.

Химгранд цпс

Изделия из металла необходимо защищать от коррозии. Ржавчина образуется путем окисления железа при взаимодействии с кислородом. Во избежание этого процесса металлические конструкции необходимо оцинковывать.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 сентября 2019 года; проверки требуют 2 правки.

Горячее цинкование — покрытие металла (обычно железа или стали) слоем цинка для защиты от коррозии путём окунания изделия в ванну с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Под атмосферным воздействием чистый цинк (Zn) вступает в реакцию с кислородом (O2) и формирует оксид цинка (ZnO), с последующей реакцией с диоксидом углерода (CO2) и формированием карбоната цинка (ZnCO3), обычно серого матового, достаточно твёрдого материала, останавливающего дальнейшую коррозию материала.

Кристаллическая поверхность горячеоцинкованного металла

Горячее цинкование считается одним из самых надёжных, экономичных и потому распространённых методов защиты железа и стали от коррозии.

Для металлоконструкций горячее цинкование является бесспорно самым распространённым видом покрытия.

Толщина цинкового слоя колеблется от 30 до 100 мкм, обычно — от 45 до 65 мкм.

По данным American Galvanizer Association горячее цинкование обеспечивает защиту от коррозии:

• В промышленной среде 65 лет
• В тропической среде: 70 лет
• В пригородной среде: 85 лет
• В загородной среде: 120 лет.

ФотоПравить

• Ванна с расплавленным цинком для горячего цинкования
• Горячеоцинкованный гнутый уголок
• Стальной прокат, готовый к горячей оцинковке