Виды цинкования металла

Что такое цинкование

Цинкование – процесс нанесения слоя цинка на поверхность металла для защиты от коррозии, влаги, химикатов и атмосферных воздействий. 

Суть цинкования – создать защитный барьер между металлом и внешней средой. Цинковое покрытие:

• предотвращает контакт металла с кислородом и влагой;
• обеспечивает катодную защиту – при повреждении слоя цинк первым вступает в реакцию с агрессивной средой, защищая основной металл.

Цинкование металла

Зачем нужно цинкование

Для чего нужна оцинковка металла:

• продлевает срок службы изделий (до 30-50 лет);
• снижает затраты на обслуживание и ремонт металлоконструкций;
• повышает устойчивость к ржавчине и агрессивным средам;
• улучшает внешний вид и повышает товарную привлекательность продукции.

Цинкование применяют в промышленности, где металл подвергается регулярному воздействию влаги и загрязнений.

Как происходит цинкование металла

Цинкование начинается с подготовки поверхности – удаления загрязнений, ржавчины и старого покрытия для прочного сцепления цинка с основным металлом.

Далее наносится цинковый слой. В зависимости от метода, это может быть тонкая плёнка на поверхности или глубокое соединение, когда молекулы цинка проникают в структуру металла. После нанесения цинк сразу реагирует с кислородом и формирует прочную оксидную плёнку.

Защитная цинковая оболочка устойчива к повреждениям:

• изолирует металл от влаги из воздуха;
• обладает свойствами самовосстановления: при появлении мелких царапин или сколов цинк снова реагирует с кислородом и восстанавливает защиту.

Что значит оцинкованный металл

Оцинкованный металл – это обычно сталь, покрытая слоем цинка для защиты от коррозии. Цинковое покрытие светло-серого цвета, глянцевое или матовое, иногда с характерным кристаллическим узором.

Оцинкованный металл:

• не ржавеет на воздухе и в воде;
• устойчив к механическим повреждениям и химии (в зависимости от метода цинкования);
• используется для производства кабельных полок, коробов, страт-профилей, систем подвеса, кабельных стоек, кабельных лотков, крышек кабельных лотков, крепежа для лотка, П-образных профилей для лотков, перфопрофиля, гэм изделий.

Оцинкованные металлические детали

Какие бывают виды цинкования?

Методы цинкования различаются по способу нанесения, толщине покрытия и защите от коррозии.

1. Горячее цинкование

При горячем цинковании металл погружают в ванну с расплавленным цинком температурой около 450 °C. В результате образуется прочное многослойное покрытие из сплава цинка и железа, а сверху – чистого цинка. Цинковый слой прочно соединяется с основой (сталью) и не отслаивается при деформации.

Толщина горячеоцинкованного покрытия зависит от состава стали и времени выдержки в ванне. На ощупь оно довольно грубое, с кристаллическим рисунком, но устойчиво к механическим воздействиям и к влаге. Горячим способом цинкуют изделия любых размеров.

2. Метод Сендзимира

Способ Сендзимира – разновидность горячего цинкования для рулонной стали или листа. Металл проходит через автоматическую линию: сначала его очищают, затем опускают в ванну с расплавленным цинком. Потом воздушные ножи равномерно распределяют цинк по металлу.

В отличие от обычного горячего цинкования, при методе Сендзимира цинк не глубоко проникает в металл. Покрытие тоньше, ровное и гладкое, но менее износостойкое.

3. Холодное цинкование

Холодное цинкование – нанесение цинкосодержащего состава на металлическую поверхность. Осуществляется без нагрева – кистью, валиком или распылением. После высыхания на металле остаётся защитный слой цинка.

Цинк в составе краски не образует сплава с металлом, а лишь создает защитный слой на поверхности. Такая защита работает как барьер, поэтому служит меньше. Холодным цинкованием восстанавливают повреждённые участки.

4. Гальваническая оцинковка

Метод гальванической оцинковки проводят в электролитической ванне, где металлические изделия подключают к отрицательному электроду (катоду), а анодом служит цинковая пластина. Под действием тока ионы цинка оседают на поверхности и образуют равномерное покрытие.

Получаемый при гальванике слой цинка – тонкий и гладкий, равномерный по всей поверхности. Гальваническое покрытие выглядит блестящим и аккуратным, но чувствительно к механическим повреждениям и менее устойчиво в агрессивной среде, чем цинковые покрытия после термических методов.

5. Цинкование термодиффузией

При термодиффузионном цинковании изделия помещают в цинксодержащий порошок и нагревают до 300-400 °C. Цинк проникает в металл и прочно соединяется без плавления.

Покрытие матовое, серое, равномерное по всей поверхности, включая труднодоступные участки. Термодиффузионный слой устойчив к абразивному износу и не отслаивается со временем.

Какое цинкование выбрать?

Выбор метода цинкования зависит от условий эксплуатации изделия, требований к внешнему виду, долговечности и бюджета. 

• Горячее цинкование – для массивных конструкций, работающих на открытом воздухе, во влажной или агрессивной среде.
• Метод Сендзимира – для тонколистового проката, металлопрофиля, кровельных и фасадных материалов, серийного производства.
• Гальваническая оцинковка – для мелких деталей, где важен внешний вид и точность размеров: крепёж, электроника, декоративные элементы.
• Холодное цинкование – для временной защиты, ремонта оцинковки, антикоррозионной обработки на месте.
• Цинкование термодиффузией – для резьбовых, трущихся и сложных по форме деталей, где необходима высокая износостойкость и равномерное покрытие.

Сравнительная таблица цинковых покрытий

Чем отличаются горячее и холодное цинкование

Главное различие между горячим и холодным цинкованием – в технологии нанесения покрытия. 

При горячем цинковании металл погружают в расплавленный цинк, в результате на поверхности формируется прочный сплав цинка и железа. Толстое покрытие проникает в структуру стали и защищает даже при повреждении внешнего слоя.

Холодное цинкование – нанесение цинксодержащей краски или пасты на поверхность металла. Здесь цинк удерживается за счёт связующего компонента, поэтому слой тоньше и ровнее, но менее прочный, быстрее изнашивается и требует обновления.

Холодное и горячее цинкование

Как выглядит оцинкованный металл

Внешний вид оцинкованного металла зависит от метода цинкования.

• После горячего цинкования поверхность матовая, с характерным крупнокристаллическим узором («цинковый цветок»). Покрытие бывает шероховатым, с подтеками, светло-серого или серо-белого оттенка. Рисунок хуже видно при добавлении легирующих веществ.
• Гальваническая оцинковка создаёт гладкую, блестящую и равномерную поверхность как на метизах, крепеже и декоративных деталях. 
• Холодное цинкование – серый или металлический оттенок поверхности. Блеск зависит от состава покрытия. 
• Метод Сендзимира и термодиффузионное цинкование формируют ровные, матовые покрытия без выраженного блеска и узора. 

Все виды оцинковки легко узнать по серому цвету – от светлого матового до блестящего металлического – который указывает на защитный цинковый слой.