ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

ul. Twardosławicka 101
97-300 Piotrków Trybunalski

  zmz@zmzcnc.com
  +48 606 934 054

Cynkowanie i jego rodzaje

Najpopularniejszym sposobem cynkowania jest cynkowanie ogniowe wsadowe. Przygotowane wstępnie elementy zanurza się w roztopionym cynku, dzięki czemu powierzchnia detali zostaje całkowicie nim pokryta. Wchodzi on w reakcje ze stalą, tworząc szereg warstw stopu cynku i żelaza. Cynkowanie powoduje, że przy zastosowaniu odpowiedniego odpowietrzenia i drenażu, stopiony cynk dokładnie pokrywa narożniki i spoiny, uszczelnia krawędzie i penetruje wgłębienia, zapewniając całkowitą ochronę obszarów, które są potencjalnie narażone na korozję w przypadku innych powłok. W odróżnieniu od nich powłoka cynkowa jest zwykle nieco grubsza w rogach i wąskich krawędziach, co zapewnia znacznie lepszą ochronę w porównaniu z powłokami organicznymi, które rozrzedzają się w tych krytycznych obszarach. Ważne jest również to, że cynkowanie nadaje się idealnie do detali o skomplikowanych kształtach, które można cynkować wewnątrz i na zewnątrz w trakcie jednej operacji. Do ochrony przed korozją stosuje się różne powłoki cynkowe, z których każda ma swoje unikalne właściwości i działanie. Cynkowanie można wykonywać również innymi technikami jak galwanizacja metali, szerardyzacja, powlekanie mechaniczne, malowanie powłokami cynkowymi oraz natryskiwanie inaczej zwane metalizowaniem i in.

Spis treści:

  1. Cynkowanie ciągłe
  2. Natryskiwanie termiczne
  3. Galwanotechnika
  4. Szerardyzacja i dyfuzja termiczna
  5. Powłoka mechaniczna
  6. Farby cynkowe
  7. Cynkowanie a ochrona barierowa

Cynkowanie ciągłe (w linii)

Blacha stalowa, rura czy drut mogą być cynkowane w sposób ciągły w specjalnie opracowanych procesach cynkowania. Mają one szerokie zastosowanie, które umożliwia dokładną kontrolę grubości powłoki czy ciągliwości. Cynkowanie w linii zawsze daje cieńsze powłoki, niż te uzyskane w trakcie cynkowania ogniowego dla tej samej grubości stali. Z tego powodu zapewnia mniejszą ochronę przed korozją w przypadku wystawienia na działanie tego samego środowiska.  Tak ocynkowane produkty można zwykle poddawać dalszej obróbce poprzez gięcie lub formowanie na rolkach bez uszkodzenia powłoki.

cynkowanie

Natryskiwanie termiczne (metalizacja)

Cynkowanie tego typu to proces polegający na natryskiwaniu półstopionego cynku, innych metali lub ich stopów na gotowe elementy za pomocą drutu lub proszku podgrzewanego płomieniem, natryskiem łukowym lub plazmowym źródłem ciepła. Natryskiwanie cynku ma tę zaletę, że powłoki cynkowe o grubości do 250 μm, co odpowiada 1500 g/m2, można nakładać metodami ręcznymi lub mechanicznymi, a proces można przeprowadzić w hali lub w terenie. Powierzchnię stali należy przygotować poprzez śrutowanie, a powłoka w normalnych warunkach nie może rozciągać się na powierzchnie wewnętrzne. Jest też dość mocno narażona na uszkodzenia i nie nadaje się do wszystkich zastosowań. W większości przypadków natryskiwanie cieplne jest droższe niż cynkowanie ogniowe wsadowe, ale procesy te się uzupełniają i mogą być stosowane łącznie w dużych konstrukcjach.

Galwanotechnika

Galwanizacja to ekonomiczne, wszechstronne i skuteczne cynkowanie, które polega na nakładaniu powłoki ochronnej na drobne elementy stalowe. Jest to najpowszechniej stosowana metoda nakładania powłok cynku metalicznego na małe elementy złączne, szczególnie te z drobnymi gwintami. Istnieje jednak ekonomiczna górna granica masy powłoki cynkowej, którą można nakładać metodą galwanizacji i dlatego zwykle nie jest ona stosowana do ekspozycji na zewnątrz bez dodatkowych powłok.

Szerardyzacja i dyfuzja termiczna

Szerardyzacja polega na nagrzewaniu wyrobów stalowych do temperatury ok. 380°C w zamkniętym, obrotowym bębnie, który zawiera również pył metalicznego cynku i zwykle obojętny wypełniacz, taki jak piasek. Cynk odparowuje i dyfunduje do podłoża stalowego, tworząc związane dyfuzyjnie fazy cynkowo-żelazowe. Podobny proces dyfuzji termicznej zwykle przeprowadza się z mniejszą ilością wypełniacza i w zakresie temperatur od 320°C do 500°C. Szerardyzacja i dyfuzja termiczna są najskuteczniejsze w przypadku małych artykułów. Zwykle takich z drobnymi gwintami, chociaż rozmiar artykułu jest ograniczony jedynie rozmiarem obracającego się bębna. Proces ten wyklucza kruchość wodorową i dlatego można go bezpiecznie stosować do stali o bardzo wysokiej wytrzymałości powyżej 1000 MPa. Grubość powłoki waha się od 20 do 120 µm, chociaż powszechnie powleka się w zakresie od 20 do 50 µm. Zależy ona zazwyczaj od czasu przebywania w bębnie obrotowym i dostępności cynku, a nie od grubości stali.

Powłoka mechaniczna

Cynkowanie z zastosowaniem powlekania mechanicznego lub śrutowania to „bezprądowa” metoda powlekania stosowana do osadzania powłok ciągliwych na podłożach metalowych przy użyciu energii mechanicznej i ciepła. Służy do nakładania cynku na części stalowe. Zwłaszcza elementy gwintowane i elementy o wąskich tolerancjach. Grubość powłoki jest często podobna do grubości elementów galwanicznych.

Farby cynkowe

Powłoki lakiernicze bogate w cynk składają się z pyłu metalicznego cynku w organicznym lub nieorganicznym nośniku. Konieczne jest przygotowanie powierzchni poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną lub przy użyciu elektronarzędzi w odsłonięciu gołej stali z profilem, a powłoki można nakładać pędzlem lub natryskiem. Powłoki bogate w cynk pełnią rolę bariery ochronnej, o ile powierzchnia stali jest odpowiednio przygotowana, a farba odpowiada normom i jest dobrej jakości. Odpowiednie powłoki lakiernicze bogate w cynk zapewniają również użyteczną powłokę naprawczą uszkodzonych lub zużytych powłok ocynkowanych. Takie cynkowanie ma przewagę nad choćby ogniowym, że można je stosować w terenie i na produktach o dowolnej wielkości. Niektóre farby można nakładać grubszymi warstwami lub warstwami nawierzchniowymi, aby zapewnić dodatkową ochronę. Ich wadą jest jednak podatność na uszkodzenia w transporcie i terenie oraz czas utwardzania.

Cynkowanie a ochrona barierowa

Podsumowując można powiedzieć, że niezależnie od rodzaju cynkowania jego główną funkcją jest zabezpieczenie metalu bazowego przed korozją. Najczęstszą przyczyną powstania korozji jest reakcja metali z tlenem i wodą (wilgocią) obecną w powietrzu. Zjawisko to nazywane jest również utlenianiem metali. Ochrona barierowa powłoki cynkowej polega na zapewnieniu nieprzepuszczalnej bariery nad przedmiotem stalowym.

Cynkowanie zapewnia ochronę barierową na dwa sposoby:

  1. ocynkowana powłoka zapewnia fizyczną powłokę ochronną wokół stali,
  2. po wystawieniu na działanie środowiska powłoka ocynkowana tworzy na swojej powierzchni ochronną patynę.

Patynę ochronną tworzą zazwyczaj nierozpuszczalne tlenki, wodorotlenki i węglany cynku, a w zależności od środowiska również inne zasadowe sole cynku. Patyna cynkowa rozpoczyna swój rozwój pod wpływem tlenu z atmosfery, tworząc na powierzchni warstwę tlenku cynku. Wilgoć pochodząca z deszczu lub wilgotnego powietrza reaguje z tlenkiem cynku, tworząc wodorotlenek cynku, który następnie reaguje z dwutlenkiem węgla obecnym w powietrzu, tworząc ściśle przylegającą, nierozpuszczalną patynę cynkową. Po ustabilizowaniu się patyny zmniejsza się narażenie powłoki ocynkowanej na działanie środowiska, co znacznie spowalnia proces korozji. Patyna ta regeneruje się po uszkodzeniu poprzez powolne zużywanie cynku z powłoki.  Barierowe właściwości ochronne powłoki ocynkowanej są również wzmocnione przez fakt, że jest ona odporna na promieniowanie UV. Większość innych powłok antykorozyjnych ulegnie degradacji pod wpływem promieniowania słonecznego. Jest to zwykle jeden z kluczowych czynników decydujących o wyborze cynkowania jako formy zabezpieczenia metalu przed uszkodzeniami.

ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c. - obróbka CNC, usługi frezowania CNC

© 2024 All rights Reserved. Designed and powered by ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

Projekt graficzny: Magdalena Mirowska, Zdjęcia: Agnieszka Seklecka

This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.