Коррозия железа происходит при его взаимодействии с кислородом воздуха. Чтобы избежать этого и продлить срок службы изделия в несколько раз, необходимо провести комплекс защитных мер. Обычно применяют цинкование. Этот процесс заключается в нанесении слоя цинка на поверхность изделия. Процесс этот может проходить различными методами.
Разновидности операции
На сегодняшний день прогрессивные разработки ученых позволяют использовать следующие виды:
- холодное цинкование металла;
- горячее;
- диффузионное;
- электролитическое;
- шоопирование;
- газодинамическое.
Отдельно про каждый метод поговорим далее.
Описание видов цинкования
Распространенными можно считать два типа – горячее и электролитическое. При этом первый способ, называемый еще гальваническим, требует устройства целой линии на производстве. Но данный метод малоэффективен против коррозии. Однако придает изделию красивый и блестящий внешний вид. Так что используют электролитическое цинкование только в декоративных целях.
Цинкование горячим методом - очень затратное мероприятие. Для его осуществления деталь должна полностью погрузиться в расплавленный цинк. Такой процесс производится только в промышленных масштабах и требует много энергии и трудозатрат. Поверхность у изделия получается не глянцевой, а матовой. Но слой настолько прочный, что сравнить его можно по устойчивости к коррозии с нержавеющей сталью.
Горячее и холодное цинкование хорошо зарекомендовало себя в качестве средства для защиты металлов. Когда наносят на поверхность изделия цинковый порошок или пар, используя при этом высокую температуру, то данный процесс называют диффузионным покрытием. Если же цинк в расплавленном состоянии наносят пистолетом, подобно окрашиванию, то это шоопирование.
Все перечисленные способы легко можно развернуть в промышленном масштабе на специальном производстве, но вот в домашних условиях данные процессы будут очень сложны в применении, а в некоторых случаях просто невозможны.
Чтобы металлическая конструкция отвечала заявленным требованиям и срокам эксплуатации, ее должны изготавливать в соответствии с условиями нормативной документации. Четко прописаны такие требования в ГОСТе.
Цинкование холодное – это самый распространенный и доступный способ защиты железа от коррозии. Для него не нужно специальное оборудование и сложные технологические процессы. Нанесение цинкосодержащего состава не сложнее, чем обработка краской.
Что это за элемент?
Цинк представляет собой химический элемент, относящейся к группе металлов. Он отличается серебристо-белым цветом. В чистом виде имеет довольно хрупкую структуру. Он вступает в реакцию с атмосферным воздухом, а именно с его составляющими: диоксидом углерода и кислородом. Благодаря этой реакции на поверхности детали появляется оксид, который имеет высокую прочность соединения и не подвержен растворению.
Показатель электрохимического потенциала цинка сокращен вдвое по сравнению с железом. Поэтому пара соединения являет собой анод в виде цинка и катод - железо. При воздействии атмосферной влаги цинк вступает с ней в реакцию, и образуется карбонат. Именно он и его оксид не растворяются, а покрывают пленкой изделие.
Плюсы обработки холодным способом
- Метод холодного цинкования обладает основным преимуществом - это отсутствие ограничений объема обрабатываемого изделия.
- Нет необходимости производить демонтаж изделия и доставку его к месту обработки. Все можно осуществить стационарно.
- Поверхность, оцинкованная таким способом, не препятствует сварным работам. Также можно проводить обработку сварных швов.
- Холодная обработка металлоконструкций цинком происходит при комфортной температуре - от -20 до + 40 градусов.
- Покрытие эффективно защищает от коррозии, а само не подвержено серьезным деформациям, так как получается очень эластичным.
- Цинкование холодное позволяет наносить на поверхность различные красящие составы.
- Работы могут производиться самостоятельно, без наличия специального оборудования и техники.
- Холодное цинкование ГОСТ 9.305-84 четко регламентировано по составу и свойствам.
- Низкая стоимость.
Обработка самостоятельно
Такое покрытие, защищающее металл от коррозии, можно провести в домашних условиях, соблюдая при этом меры осторожности. Кроме холодного метода, можно провести гальваническую обработку. Но нужно иметь в виду, что такой электролит – вещество крайне ядовитое. С ним нужно обращаться аккуратно и осторожно, обязательно иметь индивидуальные средства защиты.
Строительный рынок представляет широкий выбор средств, позволяющих проводить холодное цинкование металлоконструкций в домашних условиях. Иногда содержание основного элемента в них различается в большом диапазоне. Соответственно, эффективность будет тем ниже, чем ниже его процент.
Могут такие составы иметь и другие недостатки:
- необходимость в более тщательной подготовке детали;
- плохая адгезия с металлом, вследствие чего на покрытии образуются микротрещины из-за плохой эластичности;
- некоторые производители используют только конкретный растворитель, что усложняет работу;
- для нанесения некоторых нужен специальный аппарат;
- другие просто не предусмотрены для дальнейшей покраски.
"Гальванол"
Хорошими характеристиками и рекомендациями потребителей, обладает такой материал, как "Гальванол".
Его свойства:
- обладает высоким содержанием чистой цинковой пудры, которое доходит до 96 %;
- быстрое высыхание, перед нанесением следующих слоев нужно ждать не больше получаса;
- нанести подобное цинкование холодное возможно любым известным способом: кистью, валиком, погружением или краскопультом;
- подходит для дальнейшей покраски лакокрасочными составами, а также полимерными покрытиями;
- возможно нанесение без предварительной очистки ржавчины;
- не теряет своих свойств при нанесении при низких температурах (до -35 градусов), а также при влажности на детали;
- не требует специального растворителя. Подойдут универсальные, такие как сольвент или ксилол.
Потребители, проводящие этим составом холодное цинкование, отзывы оставляют в основном положительные. Металл стойкий к коррозии на протяжении нескольких лет.
Как производится
Технология обработки:
- жидкий цинк хорошо перемешивают, потому как он имеет большую плотность и расслаивается. Нужно получить однородную жидкую массу. От того, насколько хорошо подготовлен материал для защиты изделия, зависит, сколько прослужит этот антикоррозийный слой;
- очистить деталь механическим способом;
- обезжирить поверхность любым доступным способом;
- нанести следующий слой состава не позже чем через полчаса. Защита в два слоя цинка прослужит не менее чем 10 лет;
- окончательный слой, который придаст изделию законченный вид, нанести лучше, выждав сутки.
Когда производится холодное цинкование, технология должна быть соблюдена. Только после этого результат домашней работы будет не отличить от фабричного.
Гальваническое
Любое цинкование требует большой аккуратности и точности, тем более в домашних условиях. Источником тока при таком методе может служить автомобильный аккумулятор или любое зарядное устройство с мощностью до 12 В.
В качестве электролита подойдет соль. Но лучше, если она будет именно цинковая. Для ее изготовления нужно:
- сернокислый цинк - 200 г;
- магний или аммоний сернокислый - 50 г;
- натрий уксуснокислый - 15 г;
- литр воды.
Можно сделать соль другим методом, поместив цинк в аккумуляторный электролит и подождав окончания реакции, после нее кислота будет преобразована в соль. При этом концентрация ее может быть высокой. Тогда соль разбавляют водой.
Важно! Электролит – это яд, работы с ним надо производить с крайней осторожностью. Помещение при работе необходимо хорошо проветривать.
Посуда для обработки должна быть стеклянная или из специального пластика. К ней крепится электрод из цинка. При небольшом объеме детали подойдет простая хозяйственная банка. Деталь должна быть хорошо очищена и обезжирена. Ее следует опустить в подготовленный раствор не дольше чем на 10 секунд. Затем вытащить и тщательно промыть водой. После этого нужно провести анодирование детали. Для этого изготавливают цинковый электрод, подсоединяют к источнику питания. Образование цинковой пленки происходит в течение 10-40 минут.
Стоимость составов для холодного цинкования
В составе "Барьер-цинк" содержание активного вещества - 96 %. Срок защиты - от 10 до 50 лет. Обладает высокой экономичностью, так как имеет расход всего 1 кг на 4 м2. Стоимость - от 300 рублей за килограмм.
"Цинол" – цинкосодержащая краска с 95%-м содержанием активного вещества. Стоимость - от 340 рублей за килограмм.
Zinga – состав бельгийского производства, позволяющий осуществлять цинкование холодное, обладающий всеми необходимыми свойствами для защиты металла от коррозии. Стоимость - от 576 рублей за килограмм.
Уже упомянутый нами "Гальванол" – самое популярное средство среди аналогов. Обладает 96%-м содержанием цинка в составе и всеми необходимыми свойствами. Стоимость - от 390 рублей за килограмм.
"Цинотан" – содержит в составе всего 85 % цинка. Стоимость - от 380 рублей за килограмм.
Как правильно выбрать
При покупке необходимого средства лучше обратить внимание заранее на его состав и заявленные свойства. Цветовые оттенки не отличаются многообразием, в основном это матовый серый. Расход при нанесении практически одинаков – не более 300 г/м2.
- срок службы;
- стоимость;
- время высыхания;
- содержание цинка;
- срок хранения;
- условия нанесения.
Заключение
Итак, мы выяснили, как производится холодное цинкование металлоконструкций. Как видите, это отличный способ защитить поверхность металла от негативного воздействия коррозии, тем самым увеличив срок его эксплуатации.
