Гальванизация — это процесс нанесения цинкового покрытия на поверхность стали или железа . Поскольку цинк действует как жертвенное покрытие, он защищает сталь или железо под ним и, следовательно, может продлить срок службы металлических деталей.
Но гальванизация — это сложный процесс, который можно проводить несколькими способами. Существуют различные формы цинкования, включая горячее цинкование и термодиффузионное цинкование, и эти разновидности имеют свои особые преимущества и недостатки. Поэтому полезно понять различные формы гальванизации, прежде чем включать их в проект прототипирования или производства.
Оцинкованный металл встречается чаще, чем вы думаете. Такие конструкции, как каркасы зданий, металлические скамейки, балконы, лестницы и пожарные лестницы, могут быть изготовлены из оцинкованного металла, чтобы обеспечить более длительный срок службы и адекватную защиту от коррозии и повреждений. Другие примеры можно найти в автомобильных запчастях и электроприборах.
Кроме того, оцинкованная сталь и оцинкованное железо могут использоваться в различных производственных процессах, от изготовления листового металла до обработки с ЧПУ , что делает его основным процессом в производственном мире.
В этой статье рассматриваются основы гальванизации, отвечая на такие вопросы, как гальванизация, какие металлы можно гальванизировать, для чего используется гальванизация, какие виды гальванизации существуют и как гальванизация улучшает качество металлических деталей.
Что такое гальванизация?
Гальванизация (или гальванизация) — это процесс добавления слоя цинка на внешнюю поверхность металла, а именно стали или железа. Целью этого является нанесение защитного покрытия на основной металл, снижающее вероятность коррозии или ржавчины.
Процесс гальванизации зависит от конкретной техники. Однако наиболее важной частью процесса является то, что он обычно включает в себя окружение стали или железа цинком, который может находиться в жидком или пылевидном состоянии. Когда цинк вводится, железо в окружающем металле вступает в реакцию с цинком, создавая прочно связанное покрытие из сплава.
Процесс непрерывного цинкования можно разделить на три этапа:
- Подготовка поверхности стали или чугуна
- Актуальная гальванизация
- Обработка поверхности после гальванизации
- Гальванизация — это относительно простой процесс нанесения покрытия, и он дает достаточно хорошее покрытие
- поверхности, обычно около 80 мкм, что примерно в три раза толще, чем покрытие, нанесенное гальваникой.
Материалы для цинкования
Основные материалы подложки, которые могут быть оцинкованы, — это сталь и железо . Однако могут быть оцинкованы и другие черные металлы .
Материал покрытия при гальванике — всегда цинк . Однако процесс, похожий на гальванизацию, — это лужение, при котором олово заменяется цинком. Лужение подходит для простых применений, таких как хранение продуктов, но оно менее надежно, чем гальванизация: если покрытие повреждено, олово разъедает лежащее под ним железо.
Виды цинкования
Двумя наиболее популярными формами цинкования являются горячее цинкование и электрогальванизация. Эти два метода и другие обсуждаются ниже. Чтобы узнать, какой тип цинкования выбрать, может потребоваться помощь специалиста.
Горячее цинкование
Во время горячего цинкования металл погружается в ванну с горячим цинком при температуре около 450 C. Когда его удаляют, покрытая поверхность реагирует с кислородом с образованием оксида цинка, а затем реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната цинка. Перед гальванизацией металл необходимо очистить щелочным раствором, а затем протравить в кислотном растворе; Также может применяться хлорид цинка-аммония для предотвращения преждевременного окисления металла перед гальванизацией.
Электрогальванизация
Электрогальванизация сочетает в себе гальванизацию с гальваникой: электрический ток подается через цинковую ванну с цинковым анодом и стальным проводником. Этот процесс дает более тонкое покрытие, чем горячее цинкование, а также создает более яркую поверхность, подходящую для косметических применений.
Шерардизинг
Эта форма цинкования имеет несколько названий: шерардирование, термодиффузионное цинкование, паровое цинкование и сухое цинкование. Он заключается в нагреве стальных деталей до 500 C в закрытом вращающемся барабане, содержащем цинковую пыль. Испаренный цинк диффундирует в поверхность стальной детали, образуя прочно связанное покрытие. Идеально подходит для мелких деталей и деталей, требующих покрытия внутренних частей.
Цинкование
Отжиг — это сочетание горячего цинкования и отжига. Процесс горячего цинкования происходит в обычном режиме, прежде чем металл с покрытием пропускают через воздушные ножи для удаления излишков цинка. Затем металл очень быстро нагревают в печи для отжига при 500–565 C, в результате чего слои железа и цинка диффундируют друг в друга и создают слои сплава цинк-железо.
Преимущества гальванизации
Целью цинкования является создание защитного покрытия из цинка поверх стальной или железной детали. Но чем это полезно и каковы основные преимущества гальванизации?
Блокирует коррозионные вещества: цинковое покрытие на оцинкованном металле предотвращает попадание коррозионных веществ на более слабый нижележащий металл. Это может продлить срок службы основы, особенно если она используется в сложных условиях.
Предотвращает ржавчину: гальванизация значительно замедляет появление ржавчины.
Создает расходуемый анод: цинковое покрытие поглощается коррозионными веществами, поэтому оно обеспечивает защиту основного металла до полного израсходования. Даже если царапина проникнет в покрытие, цинк израсходуется раньше, чем утюг.
Долговечность: цинковые покрытия, созданные путем гальванизации, прочны и долговечны, часто обеспечивая десятилетия защиты основного металла.
Доступно по цене: гальванизация — это довольно простая и доступная процедура, которая дает заметные преимущества при минимальных затратах.
Создает толстое покрытие: хотя гальваника подходит не для всех областей применения, она дает более толстое покрытие, чем, например, гальваника.
Применение гальванизации
Способность предотвращать коррозию стали и чугуна делает цинкование широко используемым в нескольких отраслях промышленности.
Чаще всего применяется оцинкованная сталь для строительства : ежегодно производятся сотни тысяч тонн оцинкованной конструкционной стали для изготовления таких конструкций, как каркасы зданий, уличная мебель, пожарные лестницы, лестницы и балконы.
Оцинкованная сталь также широко используется в автомобильной промышленности, где из нее можно производить нержавеющие детали, в том числе большую часть «белого кузова» автомобиля: его каркасную основу. Бамперы, балки, рамы и шасси также могут быть изготовлены из оцинкованной стали.
Предотвращение образования ржавчины является желательной функцией в телекоммуникациях , где телефонные линии и электрические коробки ежедневно подвергаются воздействию стихийных бедствий. Оцинковка способствует увеличению срока службы таких изделий.
Изготовление из оцинкованного металла
Оцинкованные материалы широко доступны в виде оцинкованного листового металла , подходящего для таких процессов изготовления листового металла, как гибка и штамповка, или в виде оцинкованных металлических стержней, труб и стержней, подходящих для таких процессов, как обработка с ЧПУ.
Оцинкованные материалы легко поддаются механической обработке, поскольку цинковое покрытие мягче, чем лежащая под ним сталь.
Оцинкованный металл тоже можно сваривать, но цинк может выделять опасные пары, поэтому необходима надлежащая вентиляция. Покраска не особенно эффективна на оцинкованной стали или чугуне, если материал не был подвергнут отжигу.
Станьте первым!