Что такое горячее цинкование

Горячее цинкование – это широко применяемый метод защиты черных металлов от коррозии. Изделия подвергают специальной обработке, механической и химической, а затем опускают в расплавленный цинк. Металл вступает в реакцию с цинком, после чего на поверхности образуется покрытие. Оно надежно защищает изделия от влаги и агрессивных сред, позволяет им сохранять свою толщину, тем самым обеспечивая прочность металлоконструкций.

Метод горячего цинкования был впервые описан около 250 лет назад, а в начале XIX века французский инженер Станислас Сорель оформил на него патент. Горячее цинкование быстро приобрело популярность, поскольку дает высокий результат при относительно невысокой стоимости, сопоставимой со стоимостью покраски. Оцинкованные металлоконструкции уже не нужно красить, за ними не нужно ухаживать и можно использовать их в любой среде, кроме щелочной. Более 60 лет покрытие сохраняет свои защитные свойства.

По большому счету процесс горячего цинкования включает в себя два этапа. Во-первых, это тщательная подготовка металлоконструкции, а во-вторых – погружение изделия в ванну (обычно керамическую) с расплавленным цинком. Все тонкости регламентирует ГОСТ 9.307-89. Цинкование проводится на производстве на высокотехнологичном оборудовании, при этом современные линии минимизируют участие работников.

Химия процесса

Защитное покрытие, как было сказано ранее, получают при помощи химических реакций. Вот что происходит, когда металлоконструкцию погружают в цинк:

  • сначала происходит реакция цинка и кислорода, а на выходе получается оксид цинка;
  • начинается реакция оксида цинка и диоксида углерода, итогом становится образование карбоната цинка (он и будет препятствовать коррозии).

В значительной степени на ход реакции влияет состав металла, из которого изготовлено изделие. Кремний, марганец и фосфор в составе, как принято считать, повышают скорость взаимодействия. А углерод может влиять на реакцию, а в итоге на толщину и свойства будущего защитного покрытия.

Чаще всего метод используется для изделий из стали: разнообразных труб, стальной сетки, а также крепежных изделий – метизов, и так далее.

Подготовка изделия

Чтобы подготовить поверхность, как того требует ГОСТ, проводится целый ряд процедур:

  • механическая обработка на пескоструйной установке удаляет с изделия все загрязнения, на этой же стадии закругляют все острые углы и кромки;
  • обезжиривание – залог получения равномерного покрытия (иначе на участках с масляными пятнами возможны перепады толщины или отслоение), проводится при температуре около 75 °С;
  • промывка водой удаляет следы химических реагентов, с применением которых проводилось обезжиривание;
  • травление металла (чаще всего раствором соляной кислоты) для удаления старого защитного покрытия и для очистки окисленных участков;
  • промывка после травления;
  • флюсование – покрытие изделия тонким слоем состава, который защищает от окисления и обеспечивает лучшее сцепление с цинковым составом;
  • просушка при температуре до 100 °С удаляет следы жидкости, которая могла бы испариться в процессе цинкования и ухудшить его результат.

Процесс горячего цинкования

Детали процесса могут различаться в зависимости от специфики изделий, но три этапа обязательны:

  • погружение металлоконструкции в ванну с цинковым составом при температуре до 455 °С;
  • выдержка изделия в емкости в течение нескольких минут, обычно 4-10, для получения нужной толщины защитного покрытия (время рассчитывается индивидуально);
  • выемка изделия и его охлаждение, естественное или принудительное.

При этом существуют особенности технологии цинкования изделий малого размера. К примеру, разнообразных метизов для крепежа. После завершения подготовки их загружают небольшими партиями в специальную перфорированную корзину и опускают в расплав. Потом корзину вынимают и переносят в центрифугу – там с поверхности метизов удаляются излишки цинка. И заключительным этапом становится ванна с водой.

После того, как горячее цинкование завершено, обязательным для всех изделий является контроль качества покрытия.

Среди главных плюсов – возможность обработки изделий любой формы и высокая устойчивость оцинкованных металлоконструкций перед жидкостями. Кроме того, цинкование скрывает все возможные дефекты поверхности: царапины, поры и так далее. И самое важное: оцинкованным изделиям впоследствии не нужны регулярная обработка и окрашивание.