Galvansko pocinčavanje metala: tehnologija, oprema

Galvansko pocinčavanje je učinkovit i jeftin, pa stoga i zajednički način zaštite od željeznih metala od korozije. Najčešće se koristi za izradu hardvera i zatvarača, kao i čelične mreže.

Postupci premazivanja cinka

Antikorozivno pocinčavanje provodi se na različite načine, a vijek trajanja premaza ovisi o debljini zaštitnog sloja.

Postupak oblaganja ovisi o njezinim potrebnim svojstvima, dimenzijama proizvoda i uvjetima njegove daljnjeg djelovanja.

Najjednostavniji i najtechnologijski, ali nedovoljno otporan na mehaničke učinke zaštitnog sloja je hladno pocinčavanje uz pomoć tla, u kojoj se nalazi visok sadržaj visoko disperziranog cinkovog praha.

U pogledu volumena proizvodnje cinka, drugo mjesto zauzima vruće pocinčavanje. Premaz dobivena na taj način, visoke kvalitete i izdržljiva, ali ekološki nesiguran, jer se koristi talina cinka, ali i dalje održavati temperaturu nešto manje od 500 ° C zahtijeva veliku količinu električne energije, kemijske metode pripreme površine.

Vrlo slično vruće pocinčavanje više tehnoloških, ali manje učinkovitih metoda toplinske difuzijske primjene zaštitnog sloja. Koristi se kada se postavljaju visoki zahtjevi na debljinu i izgled premaza.

Druga metoda pocinčavanja je plinsko-termičko raspršivanje, koje se koristi za zaštitu velikih predmeta i struktura koje se ne mogu staviti u kadu.

Pocinčavanje je lišeno mnogih nedostataka drugih oblika prevlačenja i ima svoje pozitivne aspekte.

Prednosti galvanskog pocinčavanja

Najčešća je metoda odlaganja premaza cinka elektrolizom.

Glavna prednost, zbog čega je galvanski pocinčavanje metala, je visok stupanj zaštite površine materijala od korozije. Tanki sloj cinka produžuje vijek trajanja proizvoda nekoliko puta i stoga smanjuje troškove održavanja i zamjene.

Premaz je glatki, bez pruga i kapljica, oblik i veličina proizvoda su sačuvane. Može se primijeniti na objekte bilo kojeg, čak i najsloženijih oblika.

Glatke i sjajne ukrasne premaze ne zahtijevaju dodatno liječenje u većini slučajeva.

Osim toga, sam proces nanošenja premaza cinka zahtijeva niske troškove, a galvanski agregati imaju visoku produktivnost.

Nedostaci galvanskog pocinčavanja

Način primjene zaštitnog premaza elektrolizom nije lišen nedostataka.

Glavni nedostatak je niska adhezivnost cinka na metal, zbog čega se površina proizvoda mora pažljivo očistiti.

Nedostatak je i stvaranje toksičnog otpada u procesu premazivanja, što zahtijeva ozbiljno čišćenje.

Nepoštivanje režima može dovesti do punjenja osnovnog metala vodikom, što dovodi do krhkosti samog proizvoda i pogoršanja kvalitete premaza.

Načelo rada

Galvansko pocinčavanje temelji se na načelu zaštitnog djelovanja, što je određeno razlikom u elektrokemijskim potencijalima cinka i željeza. Budući da cink ima manji elektrokemijski potencijal, premaz od nje zaštitna je za željezne metale. To jest, u vlažnom okruženju elektrokemijske korozije, on je on.

Oksidacija željeza proizvodi okside koji imaju veći volumen nego izvorni metal. Oksidni film postaje labav i prolazi kisik u metal koji još nije oksidiran. A na cinku tijekom oksidacije, film je tanak i gust, ne dopušta kisik u metal, štitići ne samo premaz, već i podzemni metal ispod nje.

Vrste galvanskog pocinčavanja

Galvansko pocinčavanje je tehnologija koja je elektroliza, tj. Elektrokemijski proces redukcije oksidacije u elektrolitu pod djelovanjem konstantne električne struje.

Prema sastavu elektrolita, pocinčavanje se dijeli na tri vrste: kiselinski, cijanid i alkalni.

Najčešće korištena metoda je premazivanje cinka u slabo kiselim elektrolitima, naročito za lijevano željezo i čelične dijelove složene konfiguracije. Proizvodi se od atoma ugljika i legure čelika s oblogom cinka izložene manje pojave vodikovu krhkost, kao i izvrsna izgled dobije s odličnim učinkom ukrasnom u širokom rasponu boja.

Dodatna zaštita za pocinčavanje

Zaštitni učinak premaza od cinka ovisi o njegovoj debljini koja, kada je pocinčana samo 5 um, i priroda elektrolita.

U nekim slučajevima zaštitna svojstva premaza cinka povećavaju se pasivizacijom, fosfatom ili slikanjem.

Pasivizacija (kromiranje) - kemijska obrada proizvoda u otopinama s kromom kiselinom ili njezinim solima, što rezultira oblikovanjem kromiranih filmova na površini. Ovaj proces poboljšava ne toliko zaštitna svojstva kao dekorativni, jer se zbog toga sjaj lisice povećava i može se obojiti u različitim bojama.

Kada se fosfatira (tretman u solima fosforne kiseline) pocinčanih produkata, na površini filma formira se fosfatni film. Nakon fosfata, slikarstvo se i dalje može primijeniti.

Faze galvanskog pocinčavanja

U procesu pocinčavanja, pocinčavanje se sastoji od nekoliko tehnoloških procesa, od kojih je svaka završena ispiranjem vodom u tekućoj kupelji ili načinu pranja četke.

Prvo, proizvodi su temeljito očišćeni od hrđe, vage, masti za proces, ostataka rashladne tekućine ili boje i odmašćeni u alkalnim otopinama. Zatim se odvija elektrolitično odmašćivanje.

Nakon što je ugravirana u vodenoj otopini klorovodične kiseline, u kojoj se površina konačno očisti bez ometanja površinskog sloja i odvija se uklanjanje - aktivacija prije nanošenja premaza cinka. Tek tada je stvarna zincifikacija.

Nakon toga, ako je potrebno, proizvodi se počne očistiti i očistiti od oksidnog filma u vodenoj otopini dušične kiseline, zatim fosfatizacijom, pasiviranjem i sušenjem.

Kod pocinčavanja različitih proizvoda mogu se izvesti dodatne operacije. Na primjer, traka prije pocinčavanja odvijati, završava zavarivanje, pravilo i nakon toga ulje i zavojnica.

Oprema za pocinčavanje

Galvacijska linija - to je određeni slijed pranja i procesnih kupki, u kojima se stvara jedna ili više sloja cinka s potrebnim funkcionalnim svojstvima.

U skladu s volumenom proizvodnje koristi se oprema s različitim stupnjevima mehanizacije. Na velikim poduzećima instalirane su mehanizirane linije s automatskim upravljanjem. Postoje linije s djelomičnim ili potpunim ručnim upravljanjem, kao i mini-linije.

Pocinčana pocinčana linija ne sastoji se samo od kupki. Uključuje transportne sustave raznih izvedbi, nužno opremu za pročišćavanje otpadnih voda, pomoćnu opremu koja uključuje uređaje za galvanizaciju, grijače, izmjenjivače topline, katodne i anodne šipke.

U dodatna oprema uključuje sustave ventilacije, komore za sušenje i ormariće, rashladnu opremu, filterske jedinice, opremu za dobivanje demovoda, pumpi.

Elektroliti za pocinčavanje

Za galvansko pocinčavanje, ovisno o namjeni proizvoda, koriste se elektroliti, koji su podijeljeni u dvije glavne skupine.

Elektroliti u kojima je cink u obliku jednostavnih hidriranih iona nazivaju se jednostavnim kiselinama. Ova borftoristovodorodnye, sulfat i kloridne otopine.

Složeni kompleksni kiseli i alkalni elektroliti sadrže cink u kompleksnim ionima s pozitivnim i negativnim nabojem. To su amonijak, pirofosfat, cijanid i druga rješenja.

Na koji elektrolit se primjenjuje, to prvenstveno ovisi o brzini taloženja, a zatim kvalitetu depozita cinka na članak (katodu).

Od složenih elektrolita cink se smjestio na katodu s visokim raspršivanjem ionskog. Kako se gustoća struje povećava, prinos metala se smanjuje i prinos vodika se povećava.

Stoga, pocinčavanje u složenim elektrolitima izvodi se pri niskoj gustoći struje, a prevlaka postaje vrlo kvalitetna, sitnozrnata i ujednačena.

U slabo kiselim jednostavnim elektrolitima, galvansko pocinčavanje, uključujući i kod kuće, prolazi uz visoku gustoću struje, s višom stopom nego sa složenim rješenjima. Pojava proizvoda je dobra, ali premaz nije vrlo kvalitetan i pogodan je samo za proizvode prilično jednostavnog oblika.

Galvanski pocinčavanje

Tehnološki proces izravnog pocinčavanja događa se u kadi s elektrolitom. Je izostavljen iz crnih metala, koja se vodi kroz posebne elektrode električnu struju (katoda), kao i čistog cinka ili u obliku ploča kuglica pakiran u posebnim dijelovima mreže (anode).

Tijekom elektrokemijske reakcije pod utjecajem električnog gustoće struje od 1 do 5 A / dm cinka otopljenog u elektrolit, te njezini ioni se talože na katodu da se dobije debljina oplatama 4-25 mikrona.

Upotrebom ove tehnologije dobivaju se pričvršćivači (vijci i matice) s jednolikom i sjajnom prevlakom.

Automatizirani pocinčani pocinčani vod

Moderna pocinčana pocinčana linija potpuno je automatizirana linija na kojoj se provode sve faze premazivanja, uključujući zavarivanje i visokokvalitetno odmašćivanje proizvoda za različite namjene i konfiguracije.

Automatska linija općenito se sastoji od niza tehnoloških oplatom kupke, modularnih ispravljači, utovar / istovar kabini, prijevoz opreme, opreme za ventilaciju, opskrbu vodom i ispuštanje otpadnih voda, metalni okvir s održavanjem ljestve.

Galvanske kupke mogu biti izrađene od nehrđajući čelik, čelik, obložene polimernim materijalima ili gumom. Suvremene kupke, zavarene od lima polimera, sve više zamjenjuju metalne kontejnere. Izbor materijala za kupanje ovisi o sastavu i koncentraciji elektrolita i radnoj temperaturi.

Komunikacije vodovodnih i kanalizacijskih sustava, au većini slučajeva ventilacije, nalaze se ispod kupelji i također su izrađene od polipropilena.

Dimenzije linije određene su njegovom izvedbom i dimenzijama galvanske kupke.

Galvansko pocinčavanje nastaje pri nastanku kanalizacije s visokom koncentracijom iona teških metala. Stoga se brani, filtrira, neutralizira, kemijska taloženja, sorpcija i drugi procesi se koriste u spremnicima od tehničkih polimera.

Elektrolitički premaz cinka kod kuće

Galvansko pocinčavanje, proizvedeno ručno, započinje izborom materijala. Elektrolit može biti otopina cinkovog klorida i klorovodične kiseline u destiliranoj vodi. To je tzv. Lemljenje koja se najčešće koristi kod kuće. Obrtnici su ukiselili cink u skladišnoj sumpornoj kiselini kako bi se dobio elektrolit ZnSO₄, ali taj je proces opasan jer se tijekom reakcije oslobađa eksplozivna vodik i toplina. U elektrolitu, ni u kojem slučaju ne bi trebalo postojati precipitat neotopljenih kristala soli.

Čista cinka može se kupiti u trgovini kemijskih reagensa ili na radiju, a može se dobiti iz baterija soli ili osigurači, sačuvane od Sovjetskog Saveza.

Galvanska kupka može biti stakleni ili plastični spremnik. Podržava stativi za anodu i katodu. Anoda je cink ploča, na koju je priključen plus iz izvora napajanja. Što je anoda veća, uniformije će prevlaka biti na katodi, proizvod na kojem će se primijeniti zaštitni sloj. Anode mogu biti nekoliko, mogu se postaviti oko katode na istoj udaljenosti, tako da je njezina površina ravnomjerno prekrivena cinkom i istodobno sa svih strana. Na katodu je spojen "minus" napajanja.

Čak i kad se pocinčavanje izvodi kod kuće, tehnologija nužno uključuje temeljito čišćenje i odmašćivanje dijela, kao i njegovo aktiviranje u kiseloj otopini.

Stvarna zincifikacija nastaje kada anode i katode Elektrolit je zatvoren i električni krug je zatvoren. Što duži proces traje, deblji je sloj cinka na proizvodu.

Pomoću galvanskog pocinčavanja, zaštitni premaz na proizvodima postaje precizan, ujednačen i glatki, s ukrasnim efektom. Koristi se iu industriji i kod kuće, unatoč činjenici da je potrebno pročišćavati otpadne vode od opasnog otpada koji je za okoliš.