Холодная оцинковка металла своими руками - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Холодная оцинковка металла своими руками

Технология холодного цинкования металла своими руками.

Цинкование является одним из самых эффективных способов защиты металлических конструкций от коррозии. Известны несколько методик, с помощью которых достигается результат, начиная от электрохимического осаждения и заканчивая газо-термическим напылением. Однако самым популярным и простым является холодное цинкование металла – способ, подходящих для обработки деталей любого размера, выгодный и доступный даже для использования в домашних условиях.

Принцип метода

Результатом становится образование высыхающей краской прочного покрытия. Причём, защита металла получается не только физической, предотвращающей механическое воздействие, но и катодной, препятствующей развитию коррозии за счёт снижения потенциала.

Методика характеризуется такими особенностями:

    С помощью данной методики защищаются конструкции мостов, трубы, элементы железнодорожных путей и дорожных ограждений. Кроме того, цинкование обеспечивает защиту баков, резервуаров и нефтепроводов. А одной из самых популярных сфер применения способа является обработка деталей легкового и грузового транспорта.

    Составы холодного цинкования, видео:

    Отличия от горячего цинкования

    Методика холодного цинкования имеет ряд отличий от горячего способа, делающих её более популярной. Одним из главных плюсов является возможность решения проблем с коррозией качественно и безопасно. К остальным достоинствам относят:

    • Принцип нанесения цинкосодержащего состава. При горячем способе металлоконструкции погружают в заполненную цинковым сплавом ёмкость, ограничивающую размеры детали. Крупные предметы удобнее обрабатывать холодным методом, напоминающим покраску;
    • Температуру, при которой наносится состав для холодного цинкования – не больше 40 градусов, то есть более чем в 10 раз меньше по сравнению с горячим методом. В большинстве случаев подходят даже стандартные комнатные условия;
    • Возможность регулирования качества покрытия. Так, при использовании горячей методики исполнитель работ регулирует только температуру, получая практически непредсказуемый результат. Холодное цинкование требует аккуратности, но позволяет получить более эстетичный вид.

    Преимущества холодной обработки металла дополняются меньшей стоимостью работ. А единственным минусом можно назвать только увеличение времени на их выполнение. Зато холодное цинкование своими руками может проводиться даже в домашних условиях – без использования специализированного оборудования и специальных условий.

    Процесс цинкования

    Процесс обработки металлоконструкции по технологии холодного цинкования требует подготовить поверхность перед нанесением защитного состава. По ГОСТу эта подготовка состоит из следующих этапов:

    1. В первую очередь поверхность промывается для удаления с неё загрязнений;
    2. Применяется гидроабразивный, гидродинамический или пескоструйный метод, благодаря которым металл приобретает требуемую степень шероховатости, а окалина и ржавчина удаляются;
    3. Если использовались первые два метода, конструкция просушивается;
    4. Выполняется ручная очистка металла с удалением острых кромок, варочных брызг и углов;
    5. Конструкция очищается от пыли с помощью сжатого воздуха.

    Степень обезжиривания контролируется ГОСТ 12.2.052 , запылённость – по ISO 8502-3 . Шероховатость проверяется компаратором или профилометром и сравнивается со значениями из ISO 8503-1 .

    Особенности нанесения

    Когда поверхность подготовлена, а её качество проверено, начинается сам процесс. Для получения качественного результата технология холодного цинкования металла предусматривает поддерживание определённой температуры воздуха в зоне выполнения работ. Она должна превышать величину точки росы не меньше, чем на 3°С , что позволяет избежать появления на металле влаги и, соответственно, снижения качества защиты и уменьшения её эксплуатационного срока.

    Защитное покрытие наносится в несколько слоёв, каждый следующий – только после полного высыхания предыдущего. Способ нанесения может быть безвоздушным или пневматическим. Требующие полосовой окраски элементы отделываются с помощью валиков и кистей. А после выполнения работы проводится проверка качества покрытия – для этого пользуются специальными измерительными устройствами и визуальным методом.

    Популярные материалы для цинкования

    Холодное цинкование выполняют с применением различных материалов, которые выбирают в зависимости от целого ряда факторов. К популярным составам, подходящим и для промышленного использования, и для выполнения работ в домашних условиях, относят:

    • препарат «Гальванол» , обладающий неплохой адгезией с изделиями из чёрных металлов и отличающийся лёгкостью нанесения, возможностью использования в температурном диапазоне –30°C – +50°C и цинкования даже ржавых поверхностей;
    • «Цинотан» , применяющийся для обработки ёмкостей для хранения нефтепродуктов, труб и резервуаров системы ГВС, опор ЛЭП и гидросооружений;
    • краска для холодного цинкования «АнтикорЦинк™» , отличающаяся устойчивостью к нефтепродуктам, растворителям, пресной и морской воде, высокой адгезией к поверхности металла, механической прочностью и неплохими эстетическими характеристиками;
    • «Мастер АК-100» – состав, подходящий для защиты от коррозии автомобильных деталей, включая элементы кузова, строительных и железнодорожных конструкций и опор для линий электропередач;
    • «Цинотерм» – раствор, применяющийся в комплексе с любыми лакокрасочными материалами, что позволяет не только защитить металл, но и изменить цвет его поверхности;
    • «ЦВЭС» – краска, особенности состава которой (включение в неё цинкового порошка и этилсиликата) позволяют применять её для повышения защитных свойств легированной стали.

    А при выборе конкретного средства следует обращать внимание на их цену и указанные характеристики типа эксплуатационного срока, времени высыхания до подходящего для нанесения следующего слоя уровня прочности и температурного диапазона использования.

    Имеет значение и такой параметр, как содержание в материале цинка, находящийся в пределах 85–96%. В то время как срок эксплуатации может достигать 10 лет, период высыхания – от 0,5 до 6 часов, а цена обработки 1 кв. м поверхности начинается с 55–60 руб.

    Технология холодного цинкования, видео:

    Особенности выполнения работ в домашних условиях

    Благодаря простоте методики и отсутствию особых условий, цинкование металла своими руками выполнить легче, чем воспользоваться другими вариантами обработки металла. При подготовке состава следует учесть, что он представляет собой не обычную краску, а, скорее, разновидность жидкого цинка. А её хранение выполняется в двух формах – в виде цинкового порошка и жидкого связующего компонента.

    Также обязательно учитывается, что прочность получившегося покрытия во многом зависит от его подготовки. Аккуратно выполненная механическая зачистка металла и последующее обезжиривание позволяют увеличить эксплуатационный срок защитного слоя в несколько раз. А нанесение специальных составов не в один, а в 2–3 слоя обеспечит защиту на протяжении, минимум, 10 лет без необходимости дополнительной обработки.

    При работе в домашних условиях рекомендуется наносить слои с промежутком не меньше 30 минут – но и не больше часа. Температура окружающей среды должна быть в пределах 5–40 градусов, что позволяет выполнять работы практически в любое время года, на улице или в помещении.

    Если цинкование происходит внутри постройки (гаража или мастерской), следует обеспечить хорошее проветривание. А перед тем как наносить на оцинкованное покрытие финишную отделку и лаки желательно выдержать не меньше 24 часов , обеспечивая окончательное схватывание состава.

    Правильно выполненное холодное цинкование в домашних условиях позволяет получить защиту металлической поверхности не хуже, чем результат фабричной обработки металлоконструкции. Для этого следует соблюдать все условия процесса. Хотя они и так простые по сравнению с другими методиками. А внешний вид защищаемого металла получается вполне эффектным, даже если исполнитель работ никогда не занимался цинкованием раньше.

    Технология цинкования металла в домашних условиях

    В домашних условиях [цинкование металлов] вполне осуществимо. Прежде всего, оно необходимо для защиты металла от коррозии, которая является наиболее разрушительной «болезнью».

    Некоторые виды металлов, контактируя с воздухом, начинают окисляться.

    В результате этого процесса на поверхности появляется пленка, способная защищать поверхность от вредных воздействий.

    Что касается железа, то здесь также образуется пленка, но она не отличается то же плотностью, поэтому не дает материалу нужной защиты. В итоге воздух со временем проникает все глубже, поражая большую поверхность.

    Для сохранения металлических изделий от ржавчины, помимо цинкования, можно выполнить хромирование, покрыть металл медью, оловом или свинцом. Специальные заводы выпускают сегодня много вариантов различного покрытия.

    Технология покрытия металла цинком довольно-таки проста, поэтому ее можно выполнить своими руками.

    Оцинковка металла может осуществляться различными методами:

    • Горячее цинкование.
    • Холодная краска.
    • Гальваническое.
    • Газо-термическое напыление.
    • Термодиффузионное.

    Независимо от того, какие классы цинкования используются, необходимо правильно выбирать толщину этого покрытия, на которую влияет время и температура технологического процесса.

    Горячее цинкование

    Горячая оцинковка металлических изделий считается наиболее эффективным и долговечным методом борьбы с коррозией.

    Однако, с экологической точки зрения данный метод нельзя называть безвредным и безопасным, поскольку цинк подвергается плавлению, металлическая поверхность обрабатывается химическим путем.

    Технология данного метода предполагает наличие двух этапов: подготовительного и непосредственной оцинковки.

    Подготовка заключается в том, что металлическая поверхность сначала обезжиривается, затем необходимо выполнить травление.

    После этого поверхность промывается, осуществляется флюсование и все тщательно просушивается.

    Горячее цинкование производится, используя специальное оборудование.

    После того как изделие высохнет, осуществляется процесс оцинковки: просушенный материал опускается в специальную емкость, где располагается горячий цинк.

    Горячая оцинковка, несмотря на то, что является наиболее эффективным методом защиты железа от ржавчины, имеет свои недостатки.

    Во-первых, необходимо иметь специальное оборудование – ванны, сушильную камеру, печь.

    Во-вторых, ее размеры часто бывают ограничены, в результате чего становится невозможным обрабатывать материал больших размеров.

    Хотя, нужно отметить, что современное промышленное оборудование позволяет делать горячее цинкование ЛЭП, строительных лесов и пр.

    Метод холодного цинкования

    Холодное цинкование металла становится наиболее популярным методом оцинковки. Технологический процесс подразумевает покрытие железа краской, содержащей порошковый цинк.

    Поверхность оцинкованного изделия содержит 89-93% Zn. Технология является более простой в сравнении с предыдущим методом горячей оцинковки.

    Металлическая поверхность изделия покрывается распыленным цинком таким же способом, как наносится обычная краска, то есть при помощи валика или кисти.

    Если использовать распылители, то можно не только экономить время на обработку изделия, но и прокрашивать труднодоступные места.

    Холодная краска цинком металлических поверхностей удобна в тех случаях, когда другие методы обработки применить трудно или невозможно, специальное оборудование для этого не используется.

    Этот способ обработки металла цинком используется также для ранее оцинкованных изделий. Данная технология может осуществляться при различных температурах.

    Гальваническое цинкование

    Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.

    Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.

    Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).

    Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.

    Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.

    Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.

    Газо-термическое напыление

    Данная технология применяется в тех случаях, когда габариты обрабатываемых конструкций не дают возможность покрасить, используя оборудование в виде ванн, как при выше описанных методах.

    Читайте также:  Жидкий мрамор своими руками

    Используются такие виды цинка, как проволочный или порошковый.

    Цинк сначала подвергается плавлению, после чего происходит напыление на обрабатываемую поверхность посредством газового потока.

    Поверхность оцинкованного материала приобретает чешуйчатый, пористый вид. Из-за полученной структуры материал необходимо дополнительно покрасить, чтобы заполнить образовавшиеся поры.

    Газо-термическое напыление цинка обладает высокой степенью защиты материала даже в таких условиях, как в воде (пресной и морской), а также в различных атмосферных условиях.

    Термодиффузионное цинкование

    Данная разновидность оцинковки известна еще как шерардизация.

    Технологический процесс заключается в следующем: атомы цинка преобразуются в пар при очень высокой температуре (более 2600°), благодаря чему происходит проникновение в железо.

    Данная технология применима в тех случаях, когда необходимо создать оцинкованный слой толщиной, превышающей 15 мкм.

    Для данного метода используется специальное оборудование.

    Процесс протекает при высоких температурах и в замкнутом пространстве муфелей (реторт), объемы которых заполняются обрабатываемым изделием и порошком, содержащим цинк.

    Покрасить металл данным методом экологически безопасно, а также такая оцинковка характеризуется хорошей адгезией, покрытие из цинка повторяет контур деталей, защитные способности находятся на высоком уровне. Однако цена такого варианта весьма существенна.

    Гальваническая оцинковка в домашних условиях

    Гальваническое цинкование материала своими руками требует наличие аккумулятора от автомобиля или зарядного устройства, отвечающее следующим требованиям: 2-6А, 6-12В.

    Электролит можно сделать из любой соли, но лучше воспользоваться раствором соли цинка.

    Чтобы его сделать, потребуется сернокислотный цинк (200г), сернокислотный аммоний или магний (50г), уксуснокислый натрий (15г), вода (1л).

    Также для цинкования своими руками можно использовать аккумуляторный электролит (разведенная серная кислота), в который помещают цинк.

    В результате реакции цинк остается на поверхности изделия, а кислота преобразовывается в соль.

    Если на дне выпадет осадок, то это говорит о высокой концентрации кислотного раствора. В этом случае раствор разбавляется небольшим количеством воды.

    В качестве емкости используется стеклянная банка, если обрабатываемая деталь небольших размеров, либо винипласт или любая другая стеклянная емкость.

    Емкость необходимо подобрать так, чтобы на ней можно было закрепить электрод с деталью.

    Сам процесс покрытия металла цинком своими руками необходимо начинать с очистки и обезжиривания детали.

    После этого ее помещают в раствор серной кислоты на несколько секунд (до 10 сек), таким образом металлическая деталь активируется.

    Затем ее необходимо промыть обычной водой. Далее осуществляется анодирование материала.

    Электрод делают из небольшого кусочка цинка, в котором просверливают отверстие и продевают медную проволоку.

    При этом, сделанный своими руками электрод, должен быть сопоставимым по площади, как и обрабатываемый материал, форму брать лучше плоскую для удобства размещения в емкости.

    Подручное оборудование присоединяют минусом к материалу, а плюсом – к цинку. Процесс будет протекать в течение 40 минут, в результате которого цинк растворится и осядет на поверхности изделия.

    Следует отметить, что оцинковка своими руками должна осуществляться в проветриваемом помещении, а также в перчатках и специальной одежде. Цена домашнего метода остается невысокой.

    Холодное цинкование дома

    В домашних условиях можно выполнить холодное цинкование металла, для которого используется краска. Следует отметить, что это не просто краска с добавлением цинка, а скорее цинк в таком виде.

    Для создания оцинкованного изделия используют специальные материалы (продаются в магазинах) с двумя составляющими: порошок цинка и связующий компонент в жидком виде.

    Краска в виде двух веществ находится в отдельных емкостях. Они смешиваются согласно инструкциям, имеющимся на упаковках.

    Пропорции, в которых они смешиваются между собой, могут быть 1:1, либо 3:1 (цинк и связующий компонент соответственно).

    Краска наносится при положительной температуре (5-40 градусов) в проветриваемом помещении.

    Хорошим средством, которым можно покрасить металлическое изделие, считается краска «Гальванол». Он прост в применении даже в домашних условиях, может наносится на ржавчину, быстро сохнет, а цена остается доступной для простых обывателей.

    Методы домашнего цинкования отличаются своей простотой, доступностью и эффективностью внешнего вида оцинкованного материала.

    Также следует отметить, что специальное оборудование для данного процесса в домашних условиях использовать не надо.

    Цинкование в домашних условиях – доступный способ защиты металлов

    Покрытие изделий из металла цинком – наиболее простой, распространенный и дешевый метод защиты от коррозии. Цинкование в домашних условиях характеризуется легкой и доступной технологией.

    1 Цинкование как способ коррозийной защиты металлов

    В мировой практике из антикоррозийных металлических покрытий наиболее широко применяют цинковые. Это обусловлено относительно небольшой стоимостью цинка и достаточно высокой эффективностью получаемой защиты от внешней среды. В тоже время, технологический процесс нанесения покрытия, называемый цинкование, характеризуется низкими затратами. В атмосфере цинк взаимодействует с кислородом, в результате чего на его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, предохраняющая защищаемый металл от губительных воздействий внешней среды. Способов цинкования металлических деталей несколько:

    • горячий;
    • газо-термическое напыление;
    • термодиффузионный;
    • холодный;
    • гальванический.

    Выбирают метод цинкования, исходя из условий последующего использования изделия и желаемых свойств защитного слоя. Для одной детали может применяться несколько видов покрытия. Чтобы результат был качественным во всех случаях, важен правильный подбор толщины покрытия из цинка, зависящий от температуры и времени процесса. Следует помнить, что оцинкованная металлическая деталь не должна подвергаться каким-либо механическим воздействиям.

    2 Технологии различных методов цинкования

    Горячее – покрытия наносят погружением в емкость с расплавленным цинком, температуру которого поддерживают в интервале 460–4800 °С. Горячецинковые покрытия по долговечности, качеству – одни из лучших, а по объему производства находятся на 2 месте. Технологический процесс энергозатратен и сложен в плане обеспечения экологической безопасности, что обусловлено использованием химических способов подготовки поверхности и наличием расплавленного цинка.

    Газо-термическое напыление – порошкообразный или проволочный цинк расплавляют и напыляют в газовом потоке на металл обрабатываемой детали. Этот метод оптимален для антикоррозионной защиты крупногабаритных металлических конструкций, которые не умещаются в гальваническую или с расплавом цинка ванну. Частицы расплавленного цинка ударяются о поверхность изделия и, деформируясь, образуют пористое (“чешуйчатое”) покрытие, которое, как правило, требует обработки порозаполнителем (лакокрасочным материалом). Комбинированное покрытие не теряет защитных качеств в различных средах (атмосфера, вода морская и пресная) 30 лет и более.

    Термодиффузионное (шерардизация) – цинковое покрытие получают за счет проникновения атомов цинка в железную подложку с образованием железноцинкового сплава, имеющего сложную структуру. Эффект достигается благодаря тому, что атомы цинка при температурах свыше 2600 °С переходят в паровую фазу. Процесс проводят в замкнутом объеме муфелей или реторт, заполненных обрабатываемыми деталями и порошковой цинкосодержащей смесью. Технологию используют, когда необходимо получить слой цинка толще 15 мкм (обычно 25–110 мкм). Метод экологически безопасен. Покрытие беспористое, с высокой адгезией, защитная способность выше, чем у полученного гальваническим методом в 3–5 раз, и сопоставима со стойкостью горячецинкового.

    Гальваническое – обеспечивает создание очень гладкого и точного покрытия, которое наносят при электрохимическом воздействии. Метод применим не только для электропроводящих материалов, но также и для неэлектропроводящих. Получаемое покрытие равномерное, точного размера, декоративного вида, блестящее, толщина, как правило, не превышает 20–30 мкм. Технология – цинковые пластины и обрабатываемую конструкцию погружают в резервуар с электролитом, а затем подключают к источнику постоянного тока. В процессе электролиза анод из цинка растворяется, а его молекулы оседают на поверхности изделия. Электрохимический метод связан с образованием опасных отходов.

    Холодное – окраска изделий из металла грунтами, насыщенными высокодисперсным порошкообразным цинком (в готовом покрытии содержится 89–93 % цинка). Метод отличается высокой технологичностью, является самым простым, в настоящее время широко распространен. Очень эффективен для изделий, конструкций, которые нельзя обработать иным способом – закрепленные линии передач, трубы, элементы нефтяной аппаратуры, железнодорожных путей, дорожных ограждений, фурнитуры для мебели и прочие стационарные, неподвижные, труднодоступные объекты. “Холодное” покрытие может прослужить дольше, чем “горячее”, в 3–4 раза. Недостатки – относительно низкая стойкость к различным механическим воздействиям и высокие требования к санитарно-гигиеническим условиям работы маляров из-за применения органических растворителей.

    Все приведенные методы применяются в промышленных масштабах. Последние 2 можно реализовать самостоятельно с соблюдением необходимых мер безопасности.

    3 Гальваническое цинкование в домашних условиях

    Цинкование в домашних условиях – процедура, требующая большой точности и аккуратности. Источником тока может служить зарядное устройство на 2–6 А, 6–12 В или автомобильный аккумулятор. Для изготовления электролита, теоретически, можно использовать любую соль, способную растворяться в воде. Однако на практике проще сделать раствор соли цинка. Его состав:

    • 200 г сернокислого цинка;
    • 50 г сернокислого аммония или магния;
    • 15 г уксуснокислого натрия;
    • 1 л воды.

    Можно воспользоваться аккумуляторным электролитом (водный раствор серной кислоты), в который необходимо поместить цинк. Когда реакция прекратится, кислота преобразуется в соль, а цинк останется. Если раствор кислоты окажется чрезмерно концентрированным, то на дне появится осадок (кристаллический сульфат цинка). Раствор в этом случае слегка разбавляют водой. Важно помнить, что электролит – опасный яд, с которым следует работать крайне осторожно и в защитной одежде. Помещение, где ведутся работы, должно хорошо проветриваться.

    Подбирают посуду из винипласта или стекла. Когда деталь небольшая, то подойдет даже литровая банка. Предусматривают возможность прикрепления на ней изделия и электрода из цинка. Электролит процеживают и заливают в емкость. Деталь, предназначенную для цинкования, необходимо тщательно очистить и обезжирить. Сделать это надо как можно лучше, чтобы цинк лег ровно и прочно. Затем деталь на 2–10 секунд опускают в раствор, после чего сразу промывают под проточной водой. Эту процедуру называют химическим активированием. После этого приступают к анодированию изделия.

    Цинковый электрод изготавливают из куска цинка, для чего в нем просверливают отверстие и подвешивают его на медной проволоке. Электрод должен соответствовать следующим требованиям:

    • площадь поверхности сопоставима с площадью изделия;
    • форма плоская и удобная для размещения в емкости.

    Для подключения к источнику питания используют медные провода. Минус подводят к детали, а плюс к цинковому электроду, который “растворится”, а на изделии образуется слой цинка. Время обработки – 10–40 минут.

    4 Параметры домашнего гальванического цинкования

    Самым сложным в работе является подбор режима цинкования. От него зависит качество покрытия детали. На нее либо осядет цинковый порошок, беспрепятственно удаляемый тряпкой, или прочный слой, который долго прослужит.

    Факторы, определяющие добротность покрытия:

    1. Плотность тока – величина силы тока, поделенная на площадь поверхности изделия. Должна быть 0,5–10 А на 1 квадратный дециметр (оптимально 1,5 А/дм 2 ). Регулятором напряжения добиваются не слишком бурного протекания реакции. Если с поверхности изделия пузырьки будут идти чрезмерно активно, то покрытие получится неровным и слабым.
    2. Температура электролита должна быть комнатной (18–25 °С).
    3. Плотность электролита – варьируется в широком диапазоне (от нуля и до величины растворимости солей цинка).
    4. Геометрия изделия – у детали сложной формы, в зависимости от удаления различных ее фрагментов от цинкового электрода, может быть существенная разница в толщине покрытия разных участков (слабое покрытие в углублениях, а на острой кромке образуются наросты).
    Читайте также:  Самодельная направляющая шина для дисковой пилы

    Исходя из выше описанного, целесообразно расстояние до электрода увеличить, использовать 2 цинковых анода, деталь покрутить, поэкспериментировать. Цинкование возможно проводить в 2 или 3 слоя с сопутствующим удалением образовавшихся наростов.

    5 Холодное цинкование своими руками

    Холодное цинкование – нанесение покрытия в виде краски. В этой формулировке заложен основной смысл используемого материала – это не краска, содержащая цинк, а именно этот металл в виде краски.

    Для холодного цинкования на рынке можно найти большое множество материалов от различных производителей. У многих составов иногда основные характеристики (содержание цинка, к примеру) варьируются в широких пределах. Соответственно, эффективность их применения тоже может меняться. Некоторые составы очень требовательны к качеству подготовки поверхности металла, у других недостаточная сила адгезии с деталью, и они легко отслаиваются, какие-то обладают низкой эластичностью и покрываются паутиной трещин, есть такие, которым нужен фирменный растворитель, для нанесения ряда материалов требуется специальное оборудование, бывают не совместимые с финишными покрытиями.

    Все предлагаемые материалы включают два компонента, поставляемых в отдельных упаковках – цинковый порошок и связующий жидкий компонент. Перед применением оба вещества смешивают согласно нормативам, указанным в документах на краску. Пропорции “порошок”-“связующее” бывают от 1:1 до 3:1. Средство наносят при температуре 5–40 °С и влажности воздуха 30–98 %. Во время работ и после их проведения помещение тщательно проветривают. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

    Хорошо зарекомендовал себя российский материал Гальванол, обладающий оптимальными характеристиками:

    • содержание мелкодисперсной химически чистой цинковой пудры 96 %;
    • быстро сохнет – до нанесения следующего слоя требуется выждать 30 минут;
    • можно наносить любым способом (погружением, валиком, кистью, краскопультом и так далее);
    • можно окрашивать любыми ЛКМ, возможно нанесение полимерных покрытий;
    • допустимо нанесение на ржавчину;
    • возможно наносить на влажный металл и при отрицательных (до -35 °С) температурах;
    • растворим доступными растворителями (ксилол, сольвент).

    Гальванол настолько технологичен и прост в нанесении, что позволяет высокоэффективно защищать чугун, сталь и железо даже в обычных домашних условиях.

    6 Основные требования к холодному цинкованию дома

    Важная составляющая холодного цинкования металла – жидкий цинк предварительно перемешивают. Из-за большой плотности составы сильно раcслаиваются и непосредственно перед использованием их необходимо тщательно перемешать до получения однородной массы, жидкости. Кроме того, чем качественней подготовлен к нанесению покрытия металл, тем долговечней будет защитный цинковый слой. Поэтому лучше всего произвести механическую зачистку детали с последующим обезжириванием.

    Оцинковка, нанесенная на такое изделие в 2 слоя, прослужит минимум 10 лет. Очередной слой делают всего через 30 минут после предыдущего. Перед нанесением финишных покрытий и ЛКМ необходимо выдержать 24 часа (чтобы остатки растворителя полностью улетучились). Холодное цинкование, своими руками проведенное с соблюдением технологии и инструкции по применению состава, по качеству и надежности не уступает фабричному исполнению.

    Способы гаражного и промышленного цинкования металла

    Цинкование металла – это технологический процесс, суть которого заключается в нанесении на поверхность металлических деталей специального цинксодержащего состава. Данная процедура призвана предупредить образование окислов и ржавчин, что благоприятно влияет на срок службы металлоконструкций любого типа. Цинкование можно осуществить не только в производственных условиях, но и своими руками. В статье подобно изложены различные методики цинкования металла.

    Суть и назначение процесса цинкования металла

    Цинк является основным компонентом специальной химической смеси, которой принято покрывать изделия из металла во избежание развития коррозионных процессов. Повышенная влажность, воздействия механического характера, химические реакции – все это может спровоцировать окисление поверхности металла, однако оцинкованные изделия гораздо меньше подвержены коррозии.

    Цинк и металл в симбиозе образуют гальваническую пару, где цинк принимает на себя все барьерные функции и, следовательно, вступает в различные формы взаимодействия с факторами окружающей среды.

    Поверхность изделия будет сохранять свой первоначальный вид до тех пор, пока не разрушится полностью верхний цинковый слой. В местах, где цинк подвергается наиболее сильному воздействию, под влиянием молекул воды и кислорода образуется защитный слой гидроксида, который также сохраняет целостность металла.

    Цинкование алюминия и других видов металлов происходит с использованием разных методов, однако наибольшее влияние на эффективность результата данной процедуры оказывает класс толщины цинкового слоя, который определен по ГОСТ 14918-80.

    Класс толщиныМасса м2 площади покрытия (с двух сторон), гТолщина цинкового слоя, мкм
    Повышенный (П)От 570 до 855От 40 до 60
    1От 258 до 570От 18 до 40
    2От 142,5 до 258От 10 до 18

    Классы цинкового покрытия П и 1 чаще всего используются в условиях сложной климатической обстановки повышенной влажности и перепадов температур.

    Свойства и преимущества оцинкованных покрытий

    Существенным преимуществом оцинкованных покрытий является длительность срока их службы. Если говорить о различных технологиях оцинковывания как об этапе подготовки деталей к окрашиванию, то сразу можно отметить следующие достоинства процедуры:

    • износостойкость и длительность службы окрашиваемого покрытия;
    • низкая себестоимость в сравнении с ценой на окрашивание без предварительного цинкования за срок до 25 лет;
    • простые требования к изделиям из металла.

    Цинкование металла осуществляет не только барьерную и защитную, но и электрохимическую защиту верхних слоев обработанных изделий.

    Цинкование с фосфатированием

    Цинкование с фосфатированием принято использовать для обработки цветных металлов. В результате процедуры на верхнем слое детали из металла образуются фосфаты цинка, марганца или железа, которые являются малорастворимыми элементами, что усиливает барьерные и электроизоляционные качества обрабатываемых поверхностей.

    Цинкование с фосфатированием можно применять в отношении следующих видов металлов:

    • чугуна;
    • кадмия;
    • низколегированных углеродистых сталей;
    • меди;
    • цинка;
    • алюминия.

    Металлические предметы, оцинкованные посредством фосфатирования, могут использоваться даже в условиях тропиков. Они не подвержены воздействию нагретых материалов, смазочной органики (масел), бензола, толуола и всех газов за исключением сероводорода.

    Способы и методы цинкования

    Для укрепления металлических поверхностей широко распространены такие виды цинкования:

    • горячее;
    • холодное;
    • гальванизация;
    • термодиффузионное цинковое покрытие;
    • напыление под воздействием термических газов.

    При выборе технологии цинкования металла нужно отталкиваться от предназначения изделия и способов его эксплуатации. Заранее необходимо определить класс толщины цинкового слоя, так как от этого зависит весь технологический процесс, включая настройку производных температур.

    Изделия из металла, на которых уже присутствует цинк, не стоит подвергать механическим воздействиям, так как можно нарушить целостность защитного покрытия.

    Горячее цинкование

    Горячее цинкование стали имеет широкую известность, но применяется несколько реже, чем другие способы распределения цинка по поверхности металлоконструкций. Несмотря на эффективность горячей технологии, она является крайне опасной для окружающей среды и живых организмов. Горячий способ подразумевает использование агрессивных химикатов для подготовительных процедур и горячего жидкого цинка для дальнейшего покрытия.

    Сталь цинкуется горячим методом в 2 этапа:

    1. Подготовительные меры.
    2. Процесс цинкования.

    Подготовка изделий также делится на следующие друг за другом производственные стадии:

    1. Зачистка и обезжиривание поверхности.
    2. Травление с помощью кислот.
    3. Промывание деталей.
    4. Флюсование (вычленение из металла солей и оксидов).
    5. Просушка.

    После завершения этапа 1 деталь погружают в специальный резервуар с расплавленным цинком, после чего начинает формироваться тонкий защитный слой из железа и цинка. Далее изделие подвергается продуванию, которое призвано обеспечить полное высыхание изделия, а также удаление лишних образований.

    Недостаток данного метода оцинковывания металла заключается в ограничении габаритов обрабатываемых изделий размерами резервуара.

    Холодное цинкование

    Метод холодного цинкования заслуженно считается самым применяемым. Причинами тому являются высокая результативность и простота применения. Способ не требует наличия профессионального оборудования, что позволяет осуществлять цинкование у себя дома.

    Для холодного цинкования потребуется специальный цинковый состав (например «Цинокол») и малярный инструмент (кисть, валик). Смесь включает от 86% цинка, благодаря чему защитное покрытие образуется сразу после нанесения состава на металлическую поверхность.

    Если конфигурация поверхности не позволяет нанести цинковую смесь малярным инструментом равномерно, применяют краскопульт – устройство для распыления различных материалов.

    Холодный метод цинкования не имеет аналогов, если речь идет о нанесении или восстановлении защитного слоя металлоконструкций, в отношении которых невозможно применить иные способы цинкования (например, уже смонтированное оборудование, леса или трубы). Также такой метод является лучшим решением для проведения ремонтных работ.

    Холодный способ цинкования можно производить в широком температурном диапазоне, при этом защитный покров сохраняет гибкость и устойчивость к различным повреждениям.

    Гальванический метод

    Во время гальванического цинкования на верхний слой металла оказывается воздействие электрического и химического характера одновременно. Результатом является не только максимально точная толщина барьерного слоя, но и идеально гладкая структура.

    Гальванизация сопровождается высокой адгезией элементов металла и цинка, соединенных на молекулярном уровне. Можно достичь не только максимально равномерного цинкового покрытия по всей площади детали, но и придать ему декоративный вид.

    Процесс электрохимической гальванизации происходит так:

    • пластины или другие объекты из металла погружаются в специальную электролитическую жидкость;
    • объект обработки подключается к источникам тока с разными зарядами;
    • разность потенциала заставляет материал разрешаться, после чего молекулы цинка начинают подниматься к поверхности изделия, образуя тем самым защитный слой.

    Цинкование металлоконструкций гальваническим методом позволяет воссоздать неповторимый декоративный узор, контролируя при этом толщину барьерного слоя.

    Главный недостаток процедуры – высокая стоимость, которая складывается из цен на электроэнергию, состав электролита, оборудование и другие производственные элементы.

    Термодиффузионное покрытие цинком

    Суть термодиффузионной технологии (ТТ) в том, что объект цинкования и сухой цинксодержащий порошок кладутся в специальный контейнер, который герметизируется и подвергается воздействию очень высокой температуры (до 2 500 градусов по Цельсию). Атомы цинка, содержащиеся в сухой смеси, преобразуются в газ, что упрощает их диффузионное проникновение в верхний слой деталей из металла.

    Как правило, данную технологию применяют в случае необходимости создания защитного слоя свыше 15 мкм.

    Подготовка самих деталей происходит по стандарту. Термодиффузионный метод, как и другие технологии, обладает рядом положительных и отрицательных черт.

    • безопасность и экологичность;
    • возможность контролировать толщину цинковой наслойки;
    • высокое качество защитного покрытия без образования пор;
    • после процедуры не остается специфических отходов, нуждающихся в особом виде утилизации;
    • можно осуществить цинкование изделий даже со сложной геометрической конструкцией.
    • наличие налета на оцинкованных деталях, отсутствие зеркального блеска;
    • образование цинковой пыли в окружающей среде;
    • средний уровень производительности;
    • цинкование может получиться неравномерным.

    Газотермическое напыление цинка

    Напыление подходит для металлических крупногабаритных пластин или металлоконструкций, в отношении которых очень тяжело применять другие технологии.
    Процесс цинкования напылением: в условиях газовой среды цинк в виде сухого порошка распыляют по всей поверхности металлоконструкции. На фоне высоких температур молекулы цинка и металла при столкновении образуют чешуйки, поры и неровности, поэтому обрабатываемая деталь нуждается в дальнейшей покраске.

    Как отличить оцинкованный металл от обычного

    Оцинкованная и обычная нержавеющая сталь имеют разную себестоимость, поэтому стоит знать, как их различить в условиях не всегда честного современного рынка.

    1. На глаз. Оцинкованная сталь, как правило, имеет характерные радужные разводы. Также обычный металл имеет более матовую поверхность. Если на металле нет кристаллических декоративных узоров, то цинковое покрытие имеет зеркальный блеск.
    2. Магнит. Оцинкованные поверхности обладают более сильными электромагнитными свойствами, что можно проверить с помощью обычного магнита.
    3. Спектральный анализ. Требуется специальное оборудование, определяющее химический состав стали, но данный способ считается наиболее точным и надежным.
    4. Химический метод. Соляная кислота вступает с цинком в химическую реакцию, при которой начинается выделяться водород. Достаточно небольшого количества соляной кислоты.

    При покупке оцинкованной стали рекомендуется выбрать надежного и ответственного поставщика, что избавит от проблем с определением подлинности металла и наличия у него цинкового покрытия.

    Простой способ цинкования в домашних условиях

    Самым легким способом самостоятельного цинкования металла является холодный метод. Однако многих интересует именно гальванический способ из-за формирования декоративных узоров на верхних слоях детали.

    Подготовка электролита

    Электролитом может стать любой раствор, в котором содержится цинк:

    • хлорид цинка (ZnCl);
    • соляная кислота (HCL);
    • ZnSO4 (результат травления серной кислоты H2SO4).

    При травлении необходимо быть максимально осторожным, так как во время химической реакции выделяется взрывоопасный газ Н2.

    Получение цинкового состава

    Чтобы осуществить гальваническое цинкование металла дома, необходимо иметь цинк. Если говорить о подручных средствах, то цинк можно найти:

    • в солевых батарейках (индекс L);
    • в металлических оцинкованных деталях;
    • в советских предохранителях.

    А можно купить чистый цинк в радиомагазинах или на авторынках.

    Подготовка к нанесению покрытия

    Чтобы качественно оцинковать стальные детали, необходимо грамотно подготовить материалы:

    1. Нужно взять пластиковую или стеклянную тару, которая выступит в качестве ванны с электролитом, и установить держатели для анода и катода.
    2. Если в электролите заметны кристаллы соли, то использовать его нельзя. Растворить их можно, добавив дистиллированной воды.
    3. Анодом может выступить пластинка из цинка с подключенным к ней «+» зарядом. Чем больше площадь пластины, тем равномернее будет ложиться цинк на катоде. Чем больше анодов, тем больший участок покроется цинком за раз.
    4. Катод – это деталь, которая требует обработки (отрицательный заряд). На нее будут укладываться молекулы цинка. Необходимо подготовить металл к процедуре цинкования: очистить от коррозии, обезжирить и активировать, поместив в раствор кислоты. Необходимо расположить катод равно удаленно от всех источников положительного заряда.
    5. Источником электрического питания может выступать любой аккумулятор или блок питания. Чем выше будет напряжение, тем более ускоренно пройдет процесс гальванизации. Если используется автомобильный аккумулятор, в схему необходимо добавить другие потребители тока (например, лампочку накаливания).

    Нанесение цинковой пленки

    После всех подготовительных процедур останется только включить источник электрического питания и поместить катод в электролит. Не стоит допускать бурного кипения электролита: необходимо снизить силу тока, добавив в схему потребители электроэнергии. Чем дольше происходит процесс гальванизации, тем толще будет защитный слой цинка на поверхности обрабатываемой детали (катода).

    Если у вас имеется опыт цинкования металла в домашних или промышленных условиях, вы можете поделиться им в комментариях.

    Холодное цинкование своими руками

    Холодное цинкование выгодно отличается от других методов защиты от коррозии. Оно позволяет наносить защитное покрытие на месте эксплуатации конструкции, а так же делать это своими руками без привлечения специалистов, что существенно экономит средства компании. Вы сами можете легко нанести холодное цинкование своими руками, а мы подскажем – как это сделать.

    Что нужно для холодного цинкования своими руками

    1. Металлическая щетка или шлифовальная машинка – для удаление старого покрытия или ржавчины.
    2. Сольвент, ксилол, СОЛЬВ-УР или любой подходящий растворитель – для обезжиривания поверхности, а так же для разбавления при необходимости.
    3. Дрель с насадкой, специальный строительный миксер или любой продолговатый предмет – для тщательного перемешивания состава.
    4. Инструмент для нанесения – кисть, валик, краскопульт и т. д.
    5. Если вы наносите состав методом погружения, а деталь не помещается в банку – пластиковая емкость необходимого размера.
    6. Средства индивидуальной защиты: перчатки, респиратор, желательно, защитный костюм с капюшоном.

    Большинство составов для холодного цинкования позволяют нанесение на старые или ржавые поверхности без специальной обработки. Но если подготовить поверхность, то защита от коррозии будет надежнее и долговечнее.

    Условия нанесения

    • Температура нанесения: от –35°С до +35°С
    • Влажность воздуха: 70-98%
    • На улице или в хорошо проветриваемом помещении

    Подробная инструкция по нанесению состава для холодного цинкования

    1. Очистка поверхности металла

    • Если на поверхности металлоконструкции присутствуют следы жира или других загрязнений, их необходимо удалить с помощью бытовых моющих средств.
    • Новую сталь при наличии плотно прилипшей окалины необходимо подвергнуть абразивоструйной очистке до 2 степени по ГОСТ 9-402.
    • Старая поверхность с местами ржавчины зачищается механическим способом (скребком, шкуркой, щеткой и т.п.), или подвергается очистке водой под давлением 10-20 МРа.
    • На ранее оцинкованной стали имеющиеся загрязнения и поверхностный слой солей цинка зачищаются при помощи воды под давлением 10-20 МРа.
    • На окрашенной ранее поверхности необходимо удалить имеющуюся краску механическим или химическим способом, или водой под давлением 175-275 МРа. При очистке поверхности металла шлифкругами или вручную с помощью шлифовальной шкурки зернистость абразива выбирается от 5 до 6 по ГОСТ 3647-71, или по стандарту FEPA (европейскому) – от 180 до 220.

    После применения ручного или механических вариантов обработки поверхность металла необходимо обеспылить. Важно не оставлять необработанных участков. Сжатый воздух, который используется для очистки, должен быть чистым и сухим, а также соответствовать ГОСТ 9.010-80.

    2. Обезжиривание поверхности

    После удаления загрязнений, старых покрытий или окалины, поверхность необходимо обезжирить. Для обезжиривания поверхности металла используются растворители: ксилол, сольвент или специальные растворители той же марки, что и состав для холодного цинкования.

    Если металлоконструкция обрабатывается на открытом воздухе, то готовый состав необходимо наносить не позднее, чем через 12 часов после очистки и обезжиривания поверхности. Если же они обрабатываются в помещении, то не позднее, чем через 48 часов.

    3. Приготовление рабочего состава

    Большинство составов для холодного цинкования являются однокомпонентными и поставляются в готовом виде. Если состав двухкомпонентный, то его необходимо смешать в соответствии с инструкцией, прилагаемой к составу.

    Состав для холодного цинкования необходимо открыть и тщательно перемешать, рекомендуется механическим способом, до однородного состояния.

    Если вы планируете наносить состав с помощью краскопульта или механического распылителя, то может понадобиться разбавление состава. Для разбавления так же используются нефтяной, каменноугольный сольвент, ксилол или специальный растворитель той же марки, что и состав. Состав разбавляют не более чем на 5-10% от общей массы. После разбавления, а так же каждые 30 минут состав необходимо снова тщательно перемешивать, во избежание оседания цинковой пудры и неравномерности покрытия.

    4. Нанесение состава для холодного цинкования

    Готовый состав необходимо наносить на подготовленную поверхность, находящуюся на открытом воздухе, не позднее чем через 12 часов. Для конструкций, находящихся в помещении – не позднее 48 часов.

    Если придать поверхности шероховатость с помощью шкурки, то сцепление состава с металлом будет лучше.

    • Нанесение при помощи кисти: Рекомендуется выбирать кисть из натуральной щетины. При этом она должна быть очищена от различных загрязнений и пыли.
    • Нанесение при помощи валика: Нужен валик из материала, который устойчив к органическим растворителям. Важно, чтобы валик был очищен от пыли и различных загрязнений, а также от ранее применяемых лакокрасочных материалов.
    • Нанесение с помощью пневматического распылителя: Используемое оборудование обязательно должно быть очищено от грязи, а также от ранее применяемых лакокрасочных материалов. Диаметр используемого сопла 2,0-3,0 мм. Давление в распылителе 2-3 bar (0,2-0,3 МРа).
    • Нанесение способом безвоздушного распыления: Используемое оборудование обязательно должно быть очищено от грязи, а также от ранее применяемых лакокрасочных материалов. Диаметр используемого сопла 0,38-0,63 мм или 0,015-0,025 дюйма. Давление в распылителе 80-120 bar (8-12 МРа).
    • Нанесение способом окунания: Погрузите деталь в банку или в специальную емкость с составом для холодного цинкования, избегая окунания рук.
    • Нанесение из аэрозольного баллона: При нанесении состава баллон следует держать вертикально клапаном вверх на расстоянии 25-30 см от защищаемой поверхности. Наносить состав в аэрозоли необходимо при температуре окружающего воздуха от +5°С до +40°С. После окончания работ прочистить клапан: перевернуть баллон и нажимать на сопло до тех пор, пока не начнет выходить чистый газ. Остатки состава на клапане удалить тампоном, смоченным в растворителе (сольвент, ксилол).

    Холодная оцинковка металла своими руками может проводится любым способом, при этом рекомендуется в 2 или более слоев, для более надежной защиты. При нанесении необходимо каждый раз перекрывать кромку полосы предыдущего слоя. Между слоями выдерживают от 30 минут до 2 часов, в зависимости от выбранного состава. Итоговая толщина покрытия должна составлять от 40 до 160 мкм.

    Последующее нанесение финишных эмалей производится после полного высыхания покрытия. Необходимо выдержать время от 30 минут до 8 часов – для специальных защитных покрытий совместимых с составом. Для простых лакокрасочных покрытий иногда необходимо выдержать 24 часа.

    ВАЖНО! Условия нанесения и последующей эксплуатации для каждого состава холодного цинкования могут отличаться. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к материалу.

    Составы для холодного цинкования вы можете приобрести здесь – каталог составов для холодного цинкования.

    Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector