“Чи не все то – золото, що блищить” – кажуть будь хто і будуть майже праві. Цинк – блискучий в усіх відношеннях метал який може зберегти все, ну або майже все, і він відноситься до золотого стандарту захисту металевих виробів від корозії.
Руйнування (корозія) – це гостра проблема при використанні металевих виробів під впливом атмосферного впливу і в агресивних середовищах. Фінансові втрати від корозії металів в промислово розвинених країнах досягає 5% ВВП.
Корозією називається руйнування металів під впливом тільки хімічної (електрохімічної) реакції. Іржавіння це корозія сплавів заліза з утворенням на поверхні продуктів, які називаються оксидами. Найбільш популярні методи захисту – металізація та покриття поверхні виробів полімерами з плівок, фарб та інших хімічних матеріалів.
Металізація – зміна хімічних властивостей матеріалів для захисту виробу при нанесенні на його поверхню шару металу. Металлизацию проводять з металевими і неметалевими матеріалами, але частіше металізації піддаються залізо, сталь, чавун. Для захисту використовують активні метали: цинк, кадмій, магній, алюміній. Багато хто має недоліки – алюміній швидко руйнується, магній – сильно витрачається, кадмій отруйний. Найоптимальнішим є застосування цинку, а метод називається оцинкування.
Цинк – хімічний елемент і в Періодичної системи відноситься до 12-ї (IIb) групі, пишеться знаком Zn, має ступінь окислення +2. Видобувається цинк в 50 країнах світу. Попит на цинк дуже високий, в зв’язку з постійним зростанням виробництва антикорозійного покриття.
Оцинкування стали проводиться різними способами: прямим нанесенням на метал методом гальваніки, опусканням в розплавлений цинк, електрохімічним методом осадження і т.д., так і додаванням цинкового порошку в інші покриття. Метал, оцинкований метал (скорочено -оцинковка) в тій чи іншій формі використовується в різних галузях – це будівництво, автомобільна промисловість, виготовлення побутових предметів.
Існують два основних напрямки у виробництві оцинкованих виробів:
1.Виробництво з готових оцинкованих листів, що поставляються різними фірмами.
2.Оцінковка готових виробів.
Сталь, оцинкована в рулонах – основна формою відвантаження металу з підприємств металургійної промисловості як це полегшує її транспортування. В подальшому її можуть переробити – ріжуть на стрічку (штріпси) і листи різного розміру.
Класифікація стали оцинкованої:
По групах:
1. загального призначення,
2. холодного штампування
3. профилированная для нанесення фарби.
За здатністю до протяжке:
1. звичайної витяжки,
2. глибокої витяжки,
3. поглибленої витяжки.
За товщиною цинкового покриття:
1. нормальним шаром
2. зменшеним шаром.
Варто особливо відзначити оцинковану сталь з додатковим нанесенням полімерного захисту. За рахунок полімерної плівки, вона стає більш стійкою до впливу зовнішнього середовища. Оцинкування з полімерним покриттям випускають найсоковитіших і оригінальних забарвлень. Її широко і активно використовують в обробних роботах при монтажі фасадів будівель, будівництві огорож, виробництві металочерепиці і в будь-яких інших дизайнерських проектах.
Для додаткового захисту оцинковки і додання більш естетичного вигляду застосовують метод забарвлення. На металургійних заводах, виготовляється пофарбований прокат, який має термін експлуатації мінімум 10 років. Кольорова оцинковка має ціну на порядок нижче, ніж у листів з полімерним покриттям.
Так само оцинковану сталь різних типів поставляють з-за кордону.
Другим способом виробництва оцинкованих виробів як побутового, так і промислового призначення є покриття захисним шаром цинку готової продукції.
Оцинкування виробів проводиться наступними найбільш популярними технологічними методами – гарячим способом, гальванізацією, термодіффузним і холодним способом.
Гаряче цинкування найпоширеніший, простий і ефективний спосіб захисту сталевих конструкцій. Виріб, після підготовки (очищення і протруювання), занурюється в ємність з розплавленим до + 440 – 450 С цинком, а потім оцинковане виріб охолоджується при цьому утворюється міцне захисне з’єднання.
Гальванізація (електролітичні покриття). Покриття виробів цинком виробляють в розчинах електролітів (використовують солі цинку) із застосуванням електричного струму. Гальванічний спосіб нанесення має слабку корозійну стійкість, має низьку ступінь зчеплення цинку з поверхнею, не використовується при нанесенні покриття на вироби зі складною конфігурацією, і його можна використовувати швидше при декоруванні виробів
Метод термодифузійною оцинковки. У закритих камерах при температурах вище 2600С в цинк переходить в парову фазу, і його атоми проникають в залізо, утворюючи железоцінковий сплав складної структури. Нанесення покриття можливо тільки при температурах від + 400до +4500 С в замкнутому просторі особливих камер (реторт) заповнених деталями та цінксодержащіх порошкової сумішшю.
Перераховані вище способи оцинковки мають як свої переваги, так і недоліки. Але не один з цих методів неможливо застосувати для оцинковки великих промислових об’єктів, а також вони не застосовні для ремонту експлуатуються об’єктів. У цих випадках використовують метод холодного оцинкування.
Холодне цинкування – це нанесення цінксодержащіх рідкого складу на попередньо оброблену поверхню. Суміш наноситься як звичайна фарба із застосуванням простих технологій (кисть, розпилювач) в результаті утворюється антикорозійне покриття з властивостями ідентичними методу гарячого оцинкування.
В даний час є два і навіть трьох пакувальні, попередньо змішуються і розбавляються склади для холодного оцинкування, що випускаються вітчизняними і зарубіжними заводами (речовина + порошок цинку + затверджувач). Недолік багатокомпонентних складів – короткий час використання складу після змішування.
Готові до застосування склади, які стали з’являтися останнім часом і вони вигідно відрізняються від многоупоковочних. Їх можна використовувати в міру необхідності, і вони довго зберігаються в заводській тарі після використання.
Склади для холодного оцинкування застосовують як ізольовано, так і в многокомплектного системах покриттів. Вони застосовуються при захисті від корозії великогабаритних виробів. Часто оцинкування проводять безпосередньо на будівельних майданчиках після монтажу споруд. Список застосування великий – мостові споруди, тунелі, великогабаритні будівельні металоконструкції, опори ЛЕП, трубопроводів, для антикорозійної обробки деталей автомобілів, візків. Метод холодного оцинкування, простий технологічно, відносно невисокий по вартість і при цьому добре захищає вироби, а також може використовуватися при проведенні ремонтних і реставраційних робіт.
Грамотне, а найголовніше своєчасне застосування оцинковки металевих виробів дозволяє значно продовжити терміни їх експлуатації а, отже, значно заощадити на установці нових.