1. 1 оцинкування як спосіб корозійної захисту металів
2. 2 Технології різних методів цинкування
3. 3 Гальванічне цинкування в домашніх умовах
4. 4 Параметри домашнього гальванічного цинкування
5. 5 Холодне цинкування своїми руками
6. 6 Основні вимоги до холодного цинкування будинку

Покриття виробів з металу цинком - найбільш простий, поширений і дешевий метод захисту від корозії. Цинкування в домашніх умовах характеризується легкій і доступній технологією.

1 оцинкування як спосіб корозійної захисту металів

У світовій практиці з антикорозійних металевих покриттів найбільш широко застосовують цинкові. Це обумовлено відносно невисокою ціною цинку і досить високою ефективністю отримуваної захисту від зовнішнього середовища. У той же час, технологічний процес нанесення покриття, званий цинкування, характеризується низькими витратами. В атмосфері цинк взаємодіє з киснем, в результаті чого на його поверхні утворюється тонка оксидна плівка, що оберігає захищається метал від згубних впливів зовнішнього середовища. Способів цинкування металевих деталей кілька:

пропонуємо Вам ознайомитися

• гарячий;
• газо-термічне напилення;
• Термодифузійний;
• холодний;
• гальванічний.

Вибирають метод цинкування, виходячи з умов подальшого використання вироби і бажаних властивостей захисного шару. Для однієї деталі може застосовуватися кілька видів покриття. Щоб результат був якісним в усіх випадках, важливим є правильний підбір товщини покриття з цинку, що залежить від температури і часу процесу. Слід пам'ятати, що оцинкована металева деталь не повинна зазнавати будь-яких механічних впливів.

2 Технології різних методів цинкування

Гаряче - покриття наносять зануренням в ємність з розплавленим цинком, температуру якого підтримують в інтервалі 460-4800 ° С. Горячецінковие покриття по довговічності, якості - одні з кращих, а за обсягом виробництва знаходяться на 2 місці. Технологічний процес енерговитрат і складний в плані забезпечення екологічної безпеки, що обумовлено використанням хімічних способів підготовки поверхні і наявністю розплавленого цинку.

Газо-термічне напилення - порошкоподібний або дротяний цинк розплавляють і напилюють в газовому потоці на метал оброблюваної деталі. Цей метод оптимальний для антикорозійного захисту великогабаритних металевих конструкцій, які не поміщаються в гальванічну або з розплавом цинку ванну. Частинки розплавленого цинку вдаряються об поверхню виробу і, деформуючись, утворюють пористе ( "луската") покриття, яке, як правило, вимагає обробки порозаполнителем (лакофарбовим матеріалом). Комбіноване покриття не втрачає захисних якостей в різних середовищах (атмосфера, вода морська і прісна) 30 років і більше.

Термодифузійне (шерардизации) - цинкове покриття отримують за рахунок проникнення атомів цинку в залізну підкладку з утворенням железноцінкового сплаву, що має складну структуру. Ефект досягається завдяки тому, що атоми цинку при температурах понад 2600 ° С переходять в парову фазу. Процес проводять в замкнутому просторі муфелей або реторт, заповнених деталями та порошкової Цинкоутримуючий сумішшю. Технологію використовують, коли необхідно отримати шар цинку товщі 15 мкм (зазвичай 25-110 мкм). Метод екологічно безпечний. Покриття безпористого, з високою адгезією, захисна здатність вище, ніж у отриманого гальванічним методом в 3-5 разів, і порівнянна зі стійкістю горячецінкового.

Гальванічне - забезпечує створення дуже гладкого і точного покриття, яке наносять приелектрохімічному впливі. Метод можна застосувати не тільки для електропровідних матеріалів, але також і для неелектропроводящіх. Одержуване покриття рівномірне, точного розміру, декоративного виду, блискуче, товщина, як правило, не перевищує 20-30 мкм. Технологія - цинкові пластини і оброблювану конструкцію занурюють в резервуар з електролітом, а потім підключають до джерела постійного струму. У процесі електролізу анод з цинку розчиняється, а його молекули осідають на поверхні виробу. Електрохімічний метод пов'язаний з утворенням небезпечних відходів.

Холодне - забарвлення виробів з металу грунтами, насиченими високодисперсним порошкоподібною цинком (в готовому покритті міститься 89-93% цинку). Метод відрізняється високою технологічністю, є найпростішим, в даний час широко поширений. Дуже ефективний для виробів, конструкцій, які не можна обробити іншим способом - закріплені лінії передач, труби, елементи нафтової апаратури, залізничних колій, дорожніх огороджень, фурнітури для меблів і інші стаціонарні, нерухомі, важкодоступні об'єкти. "Холодне" покриття може прослужити довше, ніж "гаряче", в 3-4 рази. Недоліки - відносно низька стійкість до різних механічних впливів і високі вимоги до санітарно-гігієнічним умовам роботи малярів через застосування органічних розчинників.

Всі наведені методи застосовуються в промислових масштабах. Останні 2 можна реалізувати самостійно з дотриманням необхідних заходів безпеки.

3 Гальванічне цинкування в домашніх умовах

Цинкування в домашніх умовах - процедура, що вимагає великої точності та акуратності. Джерелом струму може служити зарядний пристрій на 2-6 А, 6-12 В або автомобільний акумулятор. Для виготовлення електроліту, теоретично, можна використовувати будь-яку сіль, здатну розчинятися у воді. Однак на практиці простіше зробити розчин солі цинку. Його склад:

• 200 г сірчанокислого цинку;
• 50 г сірчанокислого амонію або магнію;
• 15 г оцтовокислого натрію;
• 1 л води.

Можна скористатися акумуляторним електролітом (водний розчин сірчаної кислоти), в який необхідно помістити цинк. Коли реакція припиниться, кислота перетворюється в сіль, а цинк залишиться. Якщо розчин кислоти виявиться надмірно концентрованим, то на дні з'явиться осад (кристалічний сульфат цинку). Розчин в цьому випадку злегка розбавляють водою. Важливо пам'ятати, що електроліт - небезпечна отрута, з яким слід працювати вкрай обережно і в захисному одязі. Приміщення, де ведуться роботи, має добре провітрюватися.

Підбирають посуд з вініпласту або скла. Коли деталь невелика, то підійде навіть літрова банка. Передбачають можливість прикріплення на ній вироби і електрода з цинку. Електроліт проціджують і заливають в ємність. Деталь, призначену для цинкування, необхідно ретельно очистити і знежирити. Зробити це треба якомога краще, щоб цинк ліг рівно і міцно. Потім деталь на 2-10 секунд опускають в розчин, після чого відразу промивають під проточною водою. Цю процедуру називають хімічним активированием. Після цього приступають до анодуванню вироби.

Цинковий електрод виготовляють зі шматка цинку, для чого в ньому просвердлюють отвір і підвішують його на мідному дроті. Електрод повинен відповідати наступним вимогам:

• площа поверхні порівнянна з площею вироби;
• форма плоска і зручна для розміщення в ємності.

Для підключення до джерела живлення використовують мідні дроти. Мінус підводять до деталі, а плюс до цинкового електроду, який "розчиниться", а на виробі утворюється шар цинку. Час обробки - 10-40 хвилин.

4 Параметри домашнього гальванічного цинкування

Найскладнішим в роботі є підбір режиму цинкування. Від нього залежить якість покриття деталі. На неї або осяде цинковий порошок, безперешкодно видаляється ганчіркою, або міцний шар, який довго прослужить.

Фактори, що визначають добротність покриття:

1. Щільність струму - величина сили струму, поділена на площу поверхні виробу. Повинна бути 0,5-10 А на 1 квадратний дециметр (оптимально 1,5 А / дм 2). Регулятором напруги домагаються не надто бурхливого протікання реакції. Якщо з поверхні виробу бульбашки будуть йти надмірно активно, то покриття вийде нерівним і слабким.
2. Температура електроліту повинна бути кімнатної (18-25 ° С).
3. Щільність електроліту - варіюється в широкому діапазоні (від нуля і до величини розчинності солей цинку).
4. Геометрія вироби - у деталі складної форми, в залежності від видалення різних її фрагментів від цинкового електрода, може бути істотна різниця в товщині покриття різних ділянок (слабке покриття в поглибленнях, а на гострій кромці утворюються нарости).

Виходячи з вище описаного, доцільно відстань до електрода збільшити, використовувати 2 цинкових анода, деталь покриття, поекспериментувати. Цинкування можливо проводити в 2 або 3 шари з супутнім видаленням утворилися наростів.

5 Холодне цинкування своїми руками

Холодне цинкування - нанесення покриття у вигляді фарби. У цьому формулюванні закладено основний зміст використовуваного матеріалу - це не фарба, що містить цинк, а саме цей метал у вигляді фарби.

Для холодного цинкування на ринку можна знайти безліч матеріалів від різних виробників. У багатьох складів іноді основні характеристики (вміст цинку, наприклад) варіюються в широких межах. Відповідно, ефективність їх застосування теж може змінюватися. Деякі склади дуже вимогливі до якості підготовки поверхні металу, у інших недостатня сила адгезії з деталлю, і вони легко відшаровуються, якісь мають низьку еластичність і покриваються павутиною тріщин, є такі, яким потрібен фірмовий розчинник, для нанесення ряду матеріалів потрібне спеціальне обладнання, бувають не сумісні з фінішними покриттями.

Всі пропоновані матеріали включають два компоненти, що поставляються в окремих упаковках - цинковий порошок і сполучний рідкий компонент. Перед застосуванням обидві речовини змішують відповідно до нормативів, зазначених у документах на фарбу. Пропорції "порошок" - "сполучна" бувають від 1: 1 до 3: 1. Засіб наносять при температурі 5-40 ° С і вологості повітря 30-98%. Під час робіт і після їх проведення приміщення ретельно провітрюють. Необхідно використовувати засоби індивідуального захисту.

Добре зарекомендував себе російський матеріал Гальванол, що володіє оптимальними характеристиками:

• зміст дрібнодисперсного хімічно чистої цинкової пудри 96%;
• швидко сохне - до нанесення наступного шару потрібно почекати 30 хвилин;
• можна наносити будь-яким способом (зануренням, валиком, пензлем, фарбопультом і так далі);
• можна фарбувати будь-якими ЛФМ, можливе нанесення полімерних покриттів;
• допустимо нанесення на іржу;
• можливо наносити на вологе метал і при негативних (до -35 ° С) температурах;
• розчинний доступними розчинниками (ксилол, сольвент).

Гальванол настільки технологічний і простий в нанесенні, що дозволяє високоефективно захищати чавун, сталь і залізо навіть в звичайних домашніх умовах.

6 Основні вимоги до холодного цинкування будинку

Важлива складова холодного цинкування металу - рідкий цинк попередньо перемішують. Через велику щільність склади сильно раcслаіваются і безпосередньо перед використанням їх слід ретельно перемішати до отримання однорідної маси, рідини. Крім того, чим якісніше підготовлений до нанесення покриття метал, тим довговічніше буде захисний цинковий шар. Тому краще всього провести механічну зачистку деталі з наступним знежиренням.

Оцинкування, нанесена на такий виріб в 2 шари, прослужить мінімум 10 років. Черговий шар роблять все через 30 хвилин після попереднього. Перед нанесенням фінішних покриттів і ЛФМ необхідно витримати 24 години (щоб залишки розчинника повністю зникли). Холодне цинкування, своїми руками проведене з дотриманням технології та інструкції щодо застосування складу, за якістю і надійності не поступається фабричному виконання.