“Не всё то – золото, что блестит “ – скажет хоть кто нибудь и будут почти правы, почти …. Цинк – блестящий во всех отношениях металл который может сохранить всё, ну или почти все, и он относится к золотому стандарту защиты металлических изделий от коррозии.
Разрушение (коррозия) – это острая проблема при использовании металлических изделий под воздействием атмосферного влияния и в агрессивных средах. Финансовые потери от коррозии металлов в промышленно развитых странах достигает 5% ВВП.
Коррозией называется разрушение металлов под воздействием только химической (электрохимической) реакции. Ржавление это коррозия сплавов железа с образованием на поверхности продуктов, которые называются окислами. Наиболее популярные методы защиты – металлизация и покрытие поверхности изделий полимерами из плёнок, красок и других химических материалов.
Металлизация – изменение химических свойств материалов для защиты изделия при нанесении на его поверхность слоя метала. Металлизацию проводят с металлическими и неметаллическими материалами, но чаще металлизации подвергаются железо, сталь, чугун. Для защиты используют активные металлы: цинк, кадмий, магний, алюминий. Многие имеют недостатки – алюминий быстро разрушается, магний – сильно расходуется, кадмий ядовит. Самым оптимальным является применение цинка, а метод называется оцинкование.
Цинк – химический элемент и в Периодической системы относится к 12-й (IIb) группе, пишется знаком Zn, имеет степень окисления +2. Добывается цинк в 50 странах мира. Спрос на цинк очень высокий, в связи с постоянным ростом производства антикоррозионных покрытий.
Оцинковка стали производится разными способами: прямым нанесением на металл методом гальваники, опусканием в расплавленный цинк, электрохимическим методом осаждения и т.д., так и добавлением цинкового порошка в другие покрытия. Металл, оцинкованный металл (сокращённо -оцинковка) в той или иной форме используется в различных отраслях – это строительство, автомобильная промышленность, изготовление бытовых предметов.
Существуют два основных направления в производстве оцинкованных изделий:
1.Производство из готовых оцинкованных листов, поставляемых различными фирмами.
2.Оцинковка готовых изделий.
Сталь, оцинкованная в рулонах – основная формой отгрузки металла с предприятий металлургической промышленности как это облегчает её транспортировку. В последующем её могут переработать – режут на ленту (штрипсы) и листы различного размера.
Классификация стали оцинкованной:
По группам:
1. общего назначения,
2. холодной штамповки
3. профилированная для нанесения краски.
По способности к протяжке:
1. обычной вытяжки,
2. глубокой вытяжки,
3. углубленной вытяжки.
По толщине цинкового покрытия:
1. нормальным слоем
2. уменьшенным слоем.
Стоит особо отметить оцинкованную сталь с дополнительным нанесением полимерной защиты. За счёт полимерной плёнки, она становится более стойкой к воздействию внешней среды. Оцинковку с полимерным покрытием выпускают самых сочных и оригинальных расцветок. Её широко и активно используют в отделочных работах при монтаже фасадов зданий, строительстве ограждений, производстве металлочерепицы и в любых других дизайнерских проектах.
Для дополнительной защиты оцинковки и придания более эстетичного вида применяют метод окраски. На металлургических заводах, изготавливается окрашенный прокат, который имеет срок эксплуатации минимум 10 лет. Окрашенная оцинковка имеет цену на порядок ниже, чем у листов с полимерным покрытием.
Так же оцинкованную сталь различных типов поставляют из-за границы.
Вторым способом производства оцинкованных изделий как бытового, так и промышленного предназначения является покрытие защитным слоем цинка готовой продукции.
Оцинковка изделий производится следующими наиболее популярными технологическими методами – горячим способом, гальванизацией, термодиффузным и холодным способом.
Горячее оцинкование самый распространенный, простой и эффективный способ защиты стальных конструкций. Изделие, после подготовки (очистка и протравка), погружается в ёмкость с расплавленным до + 440 – 450 С цинком, а затем оцинкованное изделие охлаждается при этом образуется прочное защитное соединение.
Гальванизация (электролитические покрытия). Покрытие изделий цинком производят в растворах электролитов (используют соли цинка) с применением электрического тока. Гальванический способ нанесения имеет слабую коррозионную устойчивость, имеет низкую степень сцепления цинка с поверхностью, не используется при нанесении покрытия на изделия со сложной конфигурацией, и его можно использовать скорее при декорировании изделий
Метод термодиффузионной оцинковки. В закрытых камерах при температурах выше 2600С в цинк переходит в паровую фазу, и его атомы проникают в железо, образуя железоцинковый сплав сложной структуры. Нанесение покрытия возможно только при температурах от +400до +4500 С в замкнутом пространстве особых камер (реторт) заполненных деталями и цинксодержащей порошковой смесью.
Вышеперечисленные способы оцинковки имеют как свои достоинства, так и недостатки. Но не один из этих методов невозможно применить для оцинковки крупных промышленных объектов, а также они не применимы для ремонта эксплуатирующихся объектов. В этих случаях используют метод холодного оцинковывания.
Холодное оцинкование — это нанесение цинксодержащего жидкого состава на предварительно обработанную поверхность. Смесь наносится как обычная краска с применением простых технологий (кисть, распылитель) в результате образуется антикоррозионное покрытие со свойствами идентичными методу горячего оцинкования.
В настоящее время имеются двух и даже трёх упаковочные, предварительно смешиваемые и разбавляемые составы для холодного оцинкования, выпускаемые отечественными и зарубежными заводами (связующее вещество + порошок цинка + отвердитель). Недостаток многокомпонентных составов – короткое время использования состава после смешивания.
Готовые к применению составы, которые стали появляться в последнее время и они выгодно отличаются от многоупоковочных. Их можно использовать по мере необходимости, и они длительно хранятся в заводской таре после использования.
Составы для холодного оцинкования применяют как изолированно, так и в многокомплектных системах покрытий. Они применяются при защите от коррозии крупногабаритных изделий. Часто оцинковку проводят непосредственно на строительных площадках после монтажа сооружений. Список применения большой – мостовые сооружения, тоннели, крупногабаритные строительные металлоконструкции, опоры ЛЭП, трубопроводов, для антикоррозионной обработки деталей автомобилей, тележек. Метод холодного оцинкования, прост технологически, относительно невысок по стоимость и при этом хорошо защищает изделия, а также может использоваться при проведении ремонтных и реставрационных работ.
Грамотное, а самое главное своевременное применение оцинковки металлических изделий позволяет значительно продлить сроки их эксплуатации а, следовательно, значительно сэкономить на установке новых.