Galvanizarea metalului de către dvs.: metode de bază. Zincare galvanică Tipuri de zincare metalică

Galvanizarea metalului într-o mașină modernă este o oportunitate de a proteja suprafața corpului de coroziune. Galvanizarea metalului cu propriile mâini acasă este o sarcină complet fezabilă.

Există anumite tipuri de metal care, în contact cu aerul, formează o peliculă protectoare la suprafață. Protejează materialul de influențele mediului și previne coroziunea. Pe metal, care este folosit pentru a produce mașini, pelicula este slabă, deci nu este capabilă să protejeze produsul de distrugere.

Metode industriale de prelucrare

Puteți crea protecție suplimentară împotriva coroziunii în mai multe moduri, de exemplu, prin acoperirea produselor cu cositor sau zinc. Galvanizarea unui material este o sarcină destul de simplă și poate fi făcută cu ușurință cu propriile mâini. Tratarea pieselor, de exemplu pentru o mașină, va proteja suprafața produselor de contactul direct cu aerul, ceea ce previne oxidarea suprafeței. Prelucrarea metalelor cu zinc este posibilă în mai multe moduri:

Galvanizare la cald si la rece.
Galvanic.
Gaz-termic.
Difuzie termică.

La prelucrarea unui material folosind una dintre aceste metode, durata și temperatura procesului afectează grosimea stratului de suprafață de protecție format.

Tehnologie de galvanizare la cald

Această metodă de prelucrare a metalelor este una dintre cele mai eficiente. Zincul rămâne pe suprafață mult timp și protejează în mod fiabil împotriva coroziunii. Dezavantajul acestui tratament este că această tehnologie este dăunătoare mediului, deoarece materialul este prelucrat chimic. Galvanizarea la cald a metalului constă în mai multe procese ulterioare:

Pregătirea. Suprafața pieselor trebuie degresată, iar apoi metalul trebuie gravat.
Tratament. După pregătire, piesa mașinii trebuie spălată și uscată.
Galvanizarea. Produsul este coborât într-un rezervor care conține zinc topit.

Această metodă de procesare, în ciuda eficienței sale, are dezavantaje semnificative:

Tehnologia de galvanizare la rece

Galvanizarea pieselor auto folosind această metodă este destul de simplă. Tratarea suprafeței se efectuează folosind o vopsea specială care conține zinc. Suprafața metalică este vopsită cu vopsea zincată folosind metoda obișnuită de vopsire: cu o perie, rolă sau pistol de pulverizare.

Utilizarea vopselei pulbere cu conținut de zinc și a unui pistol de pulverizare facilitează galvanizarea unui vehicul. Pistolul de pulverizare vă permite să tratați complet întreaga suprafață a corpului, inclusiv locurile greu accesibile. Această metodă este cel mai adesea folosită pentru a aplica un strat de protecție produselor care sunt dificil de prelucrat la cald. Caroseria mașinii este tocmai un astfel de caz. Această metodă este folosită și pentru prelucrarea metalului galvanizat anterior.

Tehnologia de galvanizare

Depunerea galvanică a zincului implică prelucrarea metalului prin acțiune electrochimică. Prelucrarea cu această metodă vă permite să obțineți un strat protector neted și subțire pe suprafața produsului. Pentru ca zincul să adere la suprafața, de exemplu, a caroseriei unei mașini, produsele sunt plasate într-un recipient special în care se află o placă de zinc. După aceasta, containerul este furnizat cu energie electrică, în urma căruia zincul de pe suprafața plăcii este transferat pe corpul mașinii, formând un strat protector.

Dezavantajele acestei metode includ costul ridicat în comparație cu alte metode de aplicare a unui strat protector. În plus, o astfel de tratare este murdară și tratarea apelor uzate necesită și costuri mari.

Metoda de galvanizare gaz-termica

Această metodă de aplicare a stratului de protecție este excelentă pentru caroseria vehiculelor mari care nu poate fi tratată prin metode convenționale.

Zincul este aplicat pe suprafața caroseriei mașinii folosind un flux puternic de gaz. Utilizarea acestei metode necesită aplicarea ulterioară a vopselei, deoarece zincul nu se răspândește uniform pe suprafață și nu umple întreaga suprafață a mașinii. Dar, în ciuda acestui fapt, această metodă de a crea protecție oferă o acoperire fiabilă. Protejează mașina atât de expunerea la aer și oferă protecție fiabilă împotriva coroziunii în condiții umede.

Metoda de galvanizare prin difuzie termică

Această metodă implică utilizarea de temperaturi ridicate. La o temperatură de aproximativ 2,6 mii de grade, zincul se descompune în atomi, care se depun pe piesele mașinii. Avantajul acestei metode este că poate fi folosită pentru a obține un strat protector gros.

Procesul de aplicare a materialului de protecție pe caroseria mașinii se efectuează într-o cameră închisă specială. Pe produs se aplică zinc sub formă de pulbere, după care întreaga cameră este încălzită. Acest lucru se poate face doar într-un mediu industrial, așa că nu veți putea aplica zincul dvs. acasă.

Utilizarea acestei metode este sigură pentru mediu și permite galvanizarea de o calitate excelentă. Zincul este aplicat pe suprafața mașinii într-un strat gros, care va proteja în mod fiabil produsele metalice de coroziune. Metoda are un singur dezavantaj - prețul ridicat.

Galvanizarea la domiciliu

Metoda galvanică

Galvanizarea unui strat de protecție, de exemplu, pe piesele auto, se poate face acasă. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de o baterie de mașină sau de o sursă de alimentare cu caracteristici de 2–6A și o tensiune de 6 până la 12 volți. Pentru a realiza formarea galvanică a unui strat protector, trebuie să aveți un electrolit. Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți o soluție folosind următoarele ingrediente:

După ce ați pregătit o astfel de soluție acasă, puteți galvaniza părțile metalice ale mașinii. În loc de soluția descrisă, va funcționa și lichidul din bateria mașinii. Un borcan de sticlă obișnuit este potrivit ca recipient pentru compoziție. Procesul de galvanizare la domiciliu folosind metoda galvanică arată astfel:

Curățarea și degresarea pieselor auto.
Scufundați piesa de prelucrat în acid sulfuric pentru câteva secunde.
După spălări repetate, materialul este plasat într-un recipient pentru galvanizarea ulterioară.
Asigurați contactul pozitiv de la baterie sau de la sursa de alimentare la o placă de zinc.
Contactul negativ trebuie atașat la piesa de prelucrat.
După aceasta, puneți placa de zinc și piesa mașinii într-un recipient cu soluția și lăsați timp de 30 - 40 de minute.

Când efectuați această operațiune acasă, ar trebui să țineți ferestrele deschise în cameră și, de asemenea, să folosiți îmbrăcăminte și mănuși speciale. Folosind acest set de dispozitive, puteți galvaniza produse mici sau piese auto cu propriile mâini. Metoda nu necesită multă cheltuială din partea dvs. și se realizează rapid.

Metoda de galvanizare la rece

Galvanizarea pieselor mașinii se poate face și prin metoda galvanizării la rece. Pentru această metodă, trebuie să achiziționați vopsea specială care conține zinc. Este bicomponentă, așa că înainte de procesul de galvanizare, componentele vopselei trebuie amestecate împreună. Un set de pulbere de zinc și un liant trebuie amestecat într-un raport de 3 la 1 sau 1 la 1. După amestecarea vopselei, la temperaturi pozitive ale aerului, aplicați compoziția pe piesa mașinii. Metoda rece este foarte simplă și cel mai ușor de făcut acasă.

În ciuda faptului că galvanizarea metalului într-un mediu industrial este un proces complex, puteți galvaniza produsele acasă folosind metode simple.

Acoperirea produselor metalice cu zinc este cea mai simplă, comună și ieftină metodă de protecție împotriva coroziunii. Galvanizarea la domiciliu se caracterizează printr-o tehnologie ușoară și accesibilă.

1 Galvanizarea ca metodă de protecție împotriva coroziunii a metalelor

În practica mondială, cele mai utilizate acoperiri metalice anticorozive sunt zincul. . Acest lucru se datorează costului relativ scăzut al zincului și eficienței destul de ridicate a protecției rezultate din mediul extern. În același timp, procesul de acoperire, numit galvanizare, se caracterizează prin costuri reduse. În atmosferă, zincul interacționează cu oxigenul, în urma căreia se formează o peliculă subțire de oxid pe suprafața sa, protejând metalul protejat de efectele nocive ale mediului extern. Există mai multe moduri de galvanizare a pieselor metalice:

Fierbinte;
pulverizare gaz-termica;
difuzie termică;
rece;
galvanic.

Metoda de galvanizare este aleasă în funcție de condițiile de utilizare ulterioară a produsului și de proprietățile dorite ale stratului protector. Pentru o singură piesă pot fi utilizate mai multe tipuri de acoperire. Pentru ca rezultatul să fie de înaltă calitate în toate cazurile, este important să selectați corect grosimea stratului de zinc, în funcție de temperatura și timpul procesului. Trebuie reținut că piesa metalică galvanizată nu trebuie supusă niciunei solicitări mecanice.

2 Tehnologii ale diferitelor metode de galvanizare

Acoperirile fierbinți sunt aplicate prin imersare într-un recipient cu zinc topit, a cărui temperatură este menținută în intervalul 460-4800 °C. Acoperirile galvanizate la cald sunt printre cele mai bune din punct de vedere al durabilității și calității și se află pe locul 2 ca volum de producție. Procesul tehnologic este consumator de energie și complex în ceea ce privește asigurarea siguranței mediului, ceea ce se datorează utilizării metodelor chimice de pregătire a suprafețelor și prezenței zincului topit.

Pulverizare gaz-termică - zincul sub formă de pulbere sau sârmă este topit și pulverizat într-un curent de gaz pe metalul piesei de prelucrat. Această metodă este optimă pentru protecția anticoroziune a structurilor metalice de dimensiuni mari care nu se potrivesc într-o baie galvanică sau de zinc topit. Particulele de zinc topit lovesc suprafața produsului și, atunci când sunt deformate, formează o acoperire poroasă („solazoasă”), care, de regulă, necesită tratament cu un material de umplutură (material de vopsea și lac). Acoperirea combinată nu își pierde calitățile de protecție în diverse medii (atmosferă, mare și apă dulce) timp de 30 de ani sau mai mult.

Difuziunea termică (sherardizare) - acoperirea cu zinc se obține datorită pătrunderii atomilor de zinc în substratul de fier cu formarea unui aliaj fier-zinc având o structură complexă. Efectul se realizează datorită faptului că atomii de zinc trec în faza de vapori la temperaturi peste 2600 °C. Procesul se desfășoară într-un volum închis de mufe sau retorte umplute cu piese de prelucrat și un amestec de pulbere care conține zinc. Tehnologia este utilizată atunci când este necesar să se obțină un strat de zinc mai gros de 15 microni (de obicei 25–110 microni). Metoda este ecologică. Acoperirea este neporoasă, cu aderență ridicată, capacitatea de protecție este de 3-5 ori mai mare decât cea obținută prin metoda galvanică și este comparabilă cu rezistența zincului la cald.

Galvanic – asigură crearea unui strat foarte neted și precis, care se aplică prin acțiune electrochimică. Metoda este aplicabilă nu numai materialelor conductoare de electricitate, ci și celor neconductoare de electricitate. Acoperirea rezultată este uniformă, precisă ca dimensiune, decorativă în aspect, strălucitoare, grosimea, de regulă, nu depășește 20-30 de microni. Tehnologie - plăcile de zinc și structura în curs de prelucrare sunt scufundate într-un rezervor de electrolit și apoi conectate la o sursă de curent continuu. În timpul procesului de electroliză, anodul de zinc se dizolvă și moleculele sale se depun pe suprafața produsului. Metoda electrochimică este asociată cu generarea de deșeuri periculoase.

La rece – vopsirea produselor metalice cu grunduri saturate cu zinc pulbere foarte dispersat (acoperirea finită conține 89–93% zinc). Metoda este foarte tehnologică, este cea mai simplă și este în prezent răspândită. Este foarte eficient pentru produsele și structurile care nu pot fi prelucrate în niciun alt mod - linii de transport fixe, conducte, elemente de echipamente petroliere, căi ferate, garduri rutiere, accesorii de mobilier și alte obiecte staționare, imobile, greu accesibile. Un strat „rece” poate dura de 3-4 ori mai mult decât unul „fierbinte”. Dezavantaje - rezistență relativ scăzută la diferite influențe mecanice și cerințe ridicate pentru condițiile sanitare și igienice de lucru pentru zugravi datorită utilizării solvenților organici.

Toate metodele de mai sus sunt utilizate la scară industrială. Ultimele 2 pot fi implementate independent, cu respectarea masurilor de securitate necesare.

3 Galvanizare la domiciliu

Galvanizarea la domiciliu este o procedură care necesită o mare precizie și acuratețe. . Sursa de curent poate fi un încărcător de 2–6 A, 6–12 V sau o baterie de mașină. Pentru a face un electrolit, teoretic, poți folosi orice sare care se poate dizolva în apă. Cu toate acestea, în practică este mai ușor să faci o soluție de sare de zinc. Compoziția sa:

200 g sulfat de zinc;
50 g sulfat de amoniu sau magneziu;
15 g acetat de sodiu;
1 litru de apă.

Puteți folosi electrolit de baterie (o soluție apoasă de acid sulfuric), în care trebuie să plasați zinc. Când reacția se oprește, acidul este transformat într-o sare, lăsând zincul în urmă. Dacă soluția acidă este prea concentrată, în partea de jos va apărea un precipitat (sulfat de zinc cristalin). În acest caz, soluția este ușor diluată cu apă. Este important să ne amintim că electrolitul este o otravă periculoasă care trebuie manipulată cu precauție extremă și în îmbrăcăminte de protecție. Camera în care se lucrează trebuie să fie bine ventilată.

Selectați vase din plastic vinil sau sticlă. Când piesa este mică, chiar și un borcan de litru va fi potrivit. Oferă posibilitatea atașării unui produs și a unui electrod de zinc la acesta. Electrolitul este filtrat și turnat într-un recipient. Piesa destinata galvanizarii trebuie curatata si degresata temeinic. Acest lucru trebuie făcut cât mai bine posibil, astfel încât zincul să se așeze uniform și ferm. Apoi piesa este scufundată în soluție timp de 2-10 secunde, după care este imediat spălată sub jet de apă. Această procedură se numește activare chimică. După aceasta, încep să anodizeze produsul.

Un electrod de zinc este realizat dintr-o bucată de zinc prin găurirea în ea și agățat-o de un fir de cupru. Electrodul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

suprafața este comparabilă cu suprafața produsului;
Forma este plată și convenabilă pentru plasarea într-un recipient.

Firele de cupru sunt folosite pentru a se conecta la sursa de alimentare. Minusul este adus piesei, iar plusul este adus la electrodul de zinc, care se „dizolvă”, iar pe produs se formează un strat de zinc. Timpul de procesare este de 10-40 de minute.

4 Parametri ai galvanizării acasă

Cea mai dificilă parte a lucrării este selectarea modului de galvanizare. Calitatea acoperirii piesei depinde de aceasta. Pe ea se va depune fie pulbere de zinc, care poate fi îndepărtată cu ușurință cu o cârpă, fie un strat durabil care va rezista mult timp.

Factorii care determină factorul de calitate al acoperirii:

Densitatea de curent este cantitatea de curent împărțită la suprafața produsului. Ar trebui să existe 0,5–10 A pe 1 decimetru pătrat (optim 1,5 A/dm2). Regulatorul de tensiune asigură că reacția nu este prea violentă. Dacă de la suprafața produsului ies excesiv bule, stratul de acoperire va fi neuniform și slab.
Temperatura electrolitului trebuie să fie la temperatura camerei (18–25 °C).
Densitatea electroliților variază într-un interval larg (de la zero la solubilitatea sărurilor de zinc).
Geometria produsului - pentru o piesă cu o formă complexă, în funcție de distanța diferitelor sale fragmente față de electrodul de zinc, poate exista o diferență semnificativă în grosimea acoperirii în diferite zone (acoperire slabă în adâncituri și acumulări). formează pe marginea ascuțită).

Pe baza celor descrise mai sus, este recomandabil să măriți distanța până la electrod, să folosiți 2 anozi de zinc, să răsuciți piesa și să experimentați. Galvanizarea poate fi efectuată în 2 sau 3 straturi cu îndepărtarea concomitentă a excrescentelor formate.

5 Galvanizare la rece de făcut singur

Zincarea la rece este aplicarea unui strat sub formă de vopsea. Această formulare conține semnificația de bază a materialului utilizat - aceasta nu este vopsea care conține zinc, ci acest metal sub formă de vopsea.

Pentru galvanizarea la rece, puteți găsi pe piață o mare varietate de materiale de la diverși producători. Pentru multe compoziții, uneori principalele caracteristici (conținutul de zinc, de exemplu) variază foarte mult. În consecință, eficiența utilizării lor se poate modifica și ea. Unele compoziții sunt foarte pretențioase în ceea ce privește calitatea pregătirii suprafeței metalice, altele au o rezistență insuficientă de aderență la piesă și se desprind ușor, unele au elasticitate scăzută și sunt acoperite cu o pânză de fisuri, există acelea care necesită un solvent brevetat. , este necesar un echipament special pentru aplicarea unui număr de materiale, Există unele care nu sunt compatibile cu acoperirile de finisare.

Toate materialele oferite includ două componente furnizate în pachete separate - pulbere de zinc și o componentă de liant lichid. Înainte de utilizare, ambele substanțe sunt amestecate conform standardelor specificate în documentele de vopsea. Proporțiile „pulbere” - „liant” variază de la 1:1 la 3:1. Produsul se aplică la o temperatură de 5–40 °C și umiditatea aerului de 30–98%. În timpul și după lucru, camera este bine ventilată. Trebuie folosit echipament individual de protectie.

conținut de pulbere fină de zinc pur chimic 96%;
se usucă rapid - trebuie să așteptați 30 de minute înainte de a aplica următorul strat;
poate fi aplicat in orice mod (prin imersie, rola, pensula, pistol de pulverizare etc.);
poate fi vopsit cu orice materiale de vopsea, se pot aplica acoperiri polimerice;
aplicarea pe rugină este acceptabilă;
este posibil să se aplice pe metalul umed chiar și la temperaturi negative (până la -35 ° C);
solubil în solvenți disponibili (xilen, solvent).

Galvanol este atât de avansat din punct de vedere tehnologic și ușor de aplicat încât vă permite să protejați foarte eficient fonta, oțelul și fierul chiar și în condiții obișnuite de acasă.

6 Cerințe de bază pentru galvanizarea la rece acasă

O componentă importantă a galvanizării la rece a metalului este că zincul lichid este preamestec. Datorită densității lor mari, compozițiile sunt foarte stratificate și imediat înainte de utilizare trebuie amestecate bine până se obține o masă și lichid omogen. În plus, cu cât metalul este mai bine pregătit pentru acoperire, cu atât stratul protector de zinc va fi mai durabil. Prin urmare, cel mai bine este să curățați mecanic piesa urmată de degresare.

Galvanizarea aplicată unui astfel de produs în 2 straturi va dura cel puțin 10 ani. Următorul strat se face la doar 30 de minute după cel anterior. Înainte de a aplica straturile de finisare și materialele de vopsea, este necesar să așteptați 24 de ore (pentru ca solventul rămas să se evapore complet). Galvanizarea la rece, efectuată cu propriile mâini, în conformitate cu tehnologia și instrucțiunile de utilizare a compoziției, nu este inferioară ca calitate și fiabilitate față de versiunea din fabrică.

1 Galvanizarea ca metodă de protecție împotriva coroziunii a metalelor

Fierbinte;
pulverizare gaz-termica;
difuzie termică;
rece;
galvanic.

2 Tehnologii ale diferitelor metode de galvanizare

Difuzie termică(sherardizare) - acoperirea cu zinc se obține datorită pătrunderii atomilor de zinc în substratul de fier cu formarea unui aliaj fier-zinc având o structură complexă. Efectul se realizează datorită faptului că atomii de zinc trec în faza de vapori la temperaturi peste 2600 °C. Procesul se desfășoară într-un volum închis de mufe sau retorte umplute cu piese de prelucrat și un amestec de pulbere care conține zinc. Tehnologia este utilizată atunci când este necesar să se obțină un strat de zinc mai gros de 15 microni (de obicei 25–110 microni). Metoda este ecologică. Acoperirea este neporoasă, cu aderență ridicată, capacitatea de protecție este de 3-5 ori mai mare decât cea obținută prin metoda galvanică și este comparabilă cu rezistența zincului la cald.

Galvanic– asigură crearea unui strat foarte neted și precis, care se aplică prin acțiune electrochimică. Metoda este aplicabilă nu numai materialelor conductoare de electricitate, ci și celor neconductoare de electricitate. Acoperirea rezultată este uniformă, precisă ca dimensiune, decorativă în aspect, strălucitoare, grosimea, de regulă, nu depășește 20-30 de microni. Tehnologie - plăcile de zinc și structura în curs de prelucrare sunt scufundate într-un rezervor de electrolit și apoi conectate la o sursă de curent continuu. În timpul procesului de electroliză, anodul de zinc se dizolvă și moleculele sale se depun pe suprafața produsului. Metoda electrochimică este asociată cu generarea de deșeuri periculoase.

Toate metodele de mai sus sunt utilizate la scară industrială. Ultimele 2 pot fi implementate independent, cu respectarea masurilor de securitate necesare.

3 Galvanizare la domiciliu

200 g sulfat de zinc;
50 g sulfat de amoniu sau magneziu;
15 g acetat de sodiu;
1 litru de apă.

Un electrod de zinc este realizat dintr-o bucată de zinc prin găurirea în ea și agățat-o de un fir de cupru. Electrodul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

suprafața este comparabilă cu suprafața produsului;
Forma este plată și convenabilă pentru plasarea într-un recipient.

4 Parametri ai galvanizării acasă

Cea mai dificilă parte a lucrării este selectarea modului de galvanizare. Calitatea acoperirii piesei depinde de aceasta. Pe ea se va depune fie pulbere de zinc, care poate fi îndepărtată cu ușurință cu o cârpă, fie un strat durabil care va rezista mult timp.

Factorii care determină factorul de calitate al acoperirii:

Densitatea de curent este cantitatea de curent împărțită la suprafața produsului. Ar trebui să existe 0,5–10 A pe 1 decimetru pătrat (optim 1,5 A/dm2). Regulatorul de tensiune asigură că reacția nu este prea violentă. Dacă de la suprafața produsului ies excesiv bule, stratul de acoperire va fi neuniform și slab.
Temperatura electrolitului trebuie să fie la temperatura camerei (18–25 °C).
Densitatea electroliților variază într-un interval larg (de la zero la solubilitatea sărurilor de zinc).
Geometria produsului - pentru o piesă cu o formă complexă, în funcție de distanța diferitelor sale fragmente față de electrodul de zinc, poate exista o diferență semnificativă în grosimea acoperirii în diferite zone (acoperire slabă în adâncituri și acumulări). formează pe marginea ascuțită).

5 Galvanizare la rece de făcut singur

conținut de pulbere fină de zinc pur chimic 96%;
se usucă rapid - trebuie să așteptați 30 de minute înainte de a aplica următorul strat;
poate fi aplicat in orice mod (prin imersie, rola, pensula, pistol de pulverizare etc.);
poate fi vopsit cu orice materiale de vopsea, se pot aplica acoperiri polimerice;
aplicarea pe rugină este acceptabilă;
este posibil să se aplice pe metalul umed chiar și la temperaturi negative (până la -35 ° C);
solubil în solvenți disponibili (xilen, solvent).

Au fost create multe metode și metode pentru a proteja metalul de coroziune. Esența lor constă în faptul că pe suprafața metalului se aplică o substanță specială. În etapa finală, se formează o peliculă subțire. Împiedică umiditatea, oxigenul și substanțele agresive să intre pe suprafață. Printre aceste metode se disting.Este cea mai eficientă.

Informații generale

După cum am menționat mai devreme, galvanizarea unui metal este procesul de aplicare a unei substanțe speciale pe suprafața unui produs.

Astfel de soluții sunt create pe bază de zinc, care este cea mai potrivită materie primă. Previne coroziunea și, de asemenea, protejează suprafața de substanțele agresive. Foaia prelucrată are o serie de avantaje:

puterea produsului crește;
rezistență la diferite temperaturi;
nu sunt expuse la substanțe agresive;
durata de viață a produsului crește;
produsul nu este supus oxidării.

Baza tehnologica

Galvanizarea metalului este o procedură populară în întreaga lume. Acest proces presupune aplicarea unei soluții speciale de zinc pe suprafața oțelului. După aceasta, se formează o peliculă subțire, care îndeplinește funcții de protecție, adică previne coroziunea. Coroziunea modifică structura metalului și face produsul inutilizabil.

Cum rugineste?

După cum am menționat mai devreme, produsele sunt afectate de umiditate, precum și de oxigen și substanțe agresive.

Moleculele lor intră în structura profundă a metalului, ceea ce duce la apariția ruginii. Ca urmare, la suprafață apar găuri. Acest proces poate dura mult timp. Pentru a încetini procesul de oxidare, utilizați o soluție de zinc.

Etape

Galvanizarea metalului presupune acoperirea diferitelor tipuri de produse cu o peliculă protectoare de zinc. Pentru a efectua această procedură, trebuie să aveți echipament special. Fiecare element al dispozitivului nu trebuie expus la umezeală sau la substanțe agresive. Procesul de galvanizare este împărțit în următoarele etape:

pregătitoare. În primul rând, trebuie să puneți în ordine produsul. Suprafața acestuia trebuie curățată de diverse substanțe și apoi degresată. Urmează procesul de gravare. Produsul metalic este coborât într-un recipient cu mediu acid. De regulă, se utilizează o soluție de acid sulfuric. Datorită gravării metalului, la suprafață apare o peliculă de oxid. Aceasta înseamnă că soluția de zinc va dura mai mult. În etapa finală, reziduurile acide sunt îndepărtate din produs și uscate.
Proces de galvanizare. Această etapă constă în aplicarea unei soluții pe suprafața pregătită. Pentru a o face, trebuie să topești zincul într-o baie specială la temperatură ridicată. Când soluția este gata, un produs metalic este scufundat în baie și lăsat timp de câteva minute.
Uscarea produsului. Produsul galvanizat este uscat la temperatura camerei.

Procesul de galvanizare a produselor metalice are loc în băi speciale.

Dacă este necesar, sunt echipate cu prize. În ciuda volumelor lor semnificative, procesează și un număr mare de articole mici. Astfel, echipamentele pentru galvanizarea metalului și feroneriei pot avea nu numai dimensiuni mici, ci și mari.

Metode de bază de prelucrare

Cel mai popular mod de a proteja produsele metalice de coroziune este galvanizarea. Există diferite moduri de a face acest proces. Fiecare dintre ele este folosit pentru un anumit tip de metal. Unele specii pot reacționa cu zincul. Există patru tipuri de prelucrare: cald, rece, difuzie termică, galvanică. Să ne uităm la fiecare tip mai detaliat.

Fierbinte

Produsele de acoperire în acest fel sunt populare în multe țări. Principalele sale proprietăți pozitive sunt calitatea înaltă și durata de viață lungă. Prin urmare, această metodă a devenit una dintre cele mai bune. Există, de asemenea, o serie de proprietăți negative. În primul rând, metoda nu este ecologică, deoarece multe substanțe chimice sunt utilizate în etapa de pregătire și galvanizare. În plus, există o dificultate semnificativă în lucrul la cald. Este necesar să se mențină temperatura zincului în intervalul de la 500 la 5000ºС. Menținerea acestui nivel de încălzire necesită multă energie electrică. metalul acasă este un proces destul de complicat.

Din punct de vedere tehnologic, procesul este împărțit în două etape. Aceasta este pregătirea și galvanizarea metalului. În prima etapă, ei pregătesc produsul metalic. Suprafața sa trebuie degresată și curățată de resturi. După aceasta, are loc gravarea, spălarea și uscarea.

Aceste operațiuni sunt prescrise în documentația de reglementare.

Pentru a acoperi o parte cu zinc, trebuie să o scufundați într-o baie specială. Conține o soluție specială care previne coroziunea. Metodele de fixare a metalului în timpul galvanizării la cald pot fi diferite. Acestea depind de tipul și forma produsului. Această tehnologie este folosită în multe industrii. De exemplu, pentru producția de sârmă galvanizată, țevi etc.

După aplicarea metodei fierbinți asupra lor, produsele au o durată de viață lungă, adică sunt protejate în mod fiabil de coroziune. Singura dificultate sunt băile. Pentru a prelucra piese mari, este necesar să găsiți o baie de volume adecvate, ceea ce este destul de dificil. Această caracteristică afectează costurile. Unde se face galvanizarea la cald a metalului? Kursk, Yaroslavl - aceasta este doar o mică listă de orașe în care diverse companii oferă acest serviciu. Adesea lucrează cu volume mari.

Această interacțiune este afectată de prezența diferitelor resturi sau a altor filme pe suprafață. Prin urmare, înainte de a începe procedura, ar trebui să faceți o curățare. În producția de masă, este dificil să monitorizați acest lucru, astfel încât galvanizarea poate fi de proastă calitate.

Metoda galvanică se bazează pe scufundarea unui produs metalic într-o baie în care o sursă de curent este conectată la piesă. În acest caz, are loc procesul de electroliză. Este expus la zinc, care acoperă partea metalică.

pro

Principala calitate pozitivă este aspectul produsului - suprafața este netedă și strălucitoare. Cu toate acestea, există și un dezavantaj semnificativ. Înainte de a scurge soluția care a fost în baie, este necesar să o curățați de zinc. Această metodă generează o cantitate mare de deșeuri care sunt dăunătoare mediului. Prin urmare, este necesar să achiziționați un echipament special scump. Acesta va elibera zinc din soluție. Prin urmare, această metodă este una dintre cele mai scumpe.

Cum să galvanizezi metalul acasă?

Această procedură este folosită de mulți meșteri atunci când este necesară prelucrarea pieselor mici. Mai întâi trebuie să găsiți un recipient potrivit și să faceți un electrolit. Procedura se efectuează într-o zonă bine ventilată și în îmbrăcăminte de protecție, deoarece particulele de electroliți pot fi dăunătoare pentru oameni. Dacă intră în contact cu pielea, este posibilă o arsură chimică. Pentru preparare, luați apă, sulfură de zinc, magneziu și oțet. Concentratul finit trebuie filtrat. Apoi, partea metalică este coborâtă în recipient și produsul anodic este pregătit. Un fir de cupru este atașat la o bucată mică de zinc și conectat la rețeaua electrică. Produsul este coborât în electrolit și începe procesul de procesare. După aceasta, partea metalică este uscată. Galvanizarea metalului acasă este destul de ușor de făcut.

Caracteristicile metodei la rece

În ultimii ani, această metodă a devenit larg răspândită. Esența sa constă în faptul că un produs metalic este vopsit cu substanțe speciale care conțin zinc. Această metodă nu necesită abilități speciale. Există însă și dezavantaje: produsele galvanizate finite sunt supuse unor solicitări mecanice. În plus, este necesar să se monitorizeze constant personalul tehnic care pregătește soluția și efectuează lucrările. După cum am menționat mai devreme, această metodă este destul de simplă. Prin urmare, nu sunt necesare echipamente pentru galvanizarea la rece a metalului. Lucrările trebuie efectuate în conformitate cu regulile sanitare și igienice. Folosind această metodă, țevile sunt prelucrate, precum și produsele care sunt într-o versiune fixă. Pentru a face acest lucru, trebuie să pregătiți o soluție și să o aplicați pe produs folosind o perie sau o rolă. Singurul echipament metalic folosit este un pistol de pulverizare. Ajută să ajungeți în locuri inaccesibile și să vopsiți uniform și eficient. Printre dezavantaje, mulți utilizatori notează fiabilitatea scăzută.

Tehnologia de galvanizare prin difuzie termică

Această metodă a fost folosită de mult timp, dar este încă populară și astăzi.

A fost folosit pentru prima dată în Anglia la sfârșitul secolului al XIX-lea. Invenția a devenit faimoasă datorită celebrului om de știință Sherard. Cu toate acestea, această metodă a fost uitată rapid, înlocuită cu alta. Reînvierea sa a avut loc la sfârșitul secolului al XX-lea. Tehnologia metodei de difuzie termică este aceea că suprafața unui produs metalic este tratată cu zinc în stare de vapori. Pentru a face acest lucru, trebuie încălzit la 2500ºС. Procesul se desfășoară într-un recipient închis în prezența unui amestec care conține zinc și a elementelor metalice. Tehnologia pentru efectuarea acestei proceduri este determinată nu numai de documentele de reglementare interne, ci și de importate.

Zincarea prin difuzie termica se realizeaza atunci cand este necesara realizarea unei grosimi de 20 microni. Procesul tehnologic este similar cu metoda de galvanizare la cald. Cu toate acestea, există și diferențe. Produsul preparat este coborât într-un cuptor cu tambur, unde prelucrarea are loc datorită forțelor de rotație. Acest proces este finalizat în 3 ore de la funcționarea acestui echipament. Este folosit pentru a vopsi diverse piese mici, cum ar fi șaibe și șuruburi.

Spre deosebire de metoda la cald, praful de zinc are loc uniform pe toata suprafata.

Concluzie

Acest proces ajută la protejarea diferitelor piese metalice de coroziune, umiditate și substanțe agresive. Există 4 tipuri tehnologice de galvanizare. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici și este potrivit pentru un anumit tip de metal. Incompatibilitatea unor astfel de componente va duce la vopsirea de proastă calitate și, ca urmare, la o scădere a rezistenței produsului finit. Galvanizarea are loc în băi speciale sau cuptoare cu tambur. Cu toate acestea, procesul se poate face și acasă. Pentru a face acest lucru, trebuie să cumpărați consumabile. Lucrarea se desfășoară într-o zonă ventilată cu îmbrăcăminte specială de protecție, deoarece unele componente provoacă daune corpului uman.

Galvanizarea unui metal este una dintre cele mai comune metode de a-l proteja de apariția și dezvoltarea coroziunii, sporindu-i calitățile de performanță și crescând semnificativ durata de viață a acestuia.

Galvanizarea se referă la aplicarea unei acoperiri constând din 95% zinc pe suprafața unui metal. Galvanizarea se realizează în diferite moduri, fiecare tehnologie are propriile avantaje și dezavantaje.

Informații generale și scop

Produsele din oțel sunt susceptibile la coroziune, în special atunci când sunt utilizate în condiții de umiditate ridicată. Piesa din oțel galvanizat este protejată în mod fiabil de coroziune. Acoperirea împreună cu metalul formează un cuplu galvanic, unde zincul are un grad mai mare de sarcină electronegativă în comparație cu oțelul. În consecință, zincul suferă coroziune, iar oțelul reacționează practic fără nicio reacție. Protecția anticoroziune a metalului va dura până când stratul de zinc este distrus.

Există mai multe tehnologii de galvanizare. Unele tehnologii permit galvanizarea do-it-yourself cu obținerea unui rezultat acceptabil.

Există următoarele metode de galvanizare a metalului:

rece;
Fierbinte;
galvanic;
difuzie termică;
gaz-termic.

Trebuie să alegeți una sau alta metodă de galvanizare a pieselor sau structurilor din oțel în funcție de condițiile de utilizare și de caracteristicile stratului protector. Indiferent de tehnologia de galvanizare utilizată, este necesar să se determine grosimea stratului protector. Depinde de parametri precum perioada de expunere a mediului de lucru la metal și temperatura de prelucrare.

Atunci când utilizați structuri de oțel pe suprafața cărora este aplicat un strat de zinc, trebuie să vă amintiți că acestea nu pot fi supuse unor solicitări mecanice puternice, deoarece învelișul metalic de protecție este foarte fragil și poate fi distrus.

Să ne uităm la diferite tipuri de galvanizare a metalului.

Metoda de galvanizare la cald

Zincarea la cald a metalului ne permite să obținem o calitate maximă a produselor și să asigurăm durabilitatea acestora. Această metodă are un dezavantaj cheie - implementarea ei implică utilizarea de reactivi chimici pentru tratarea suprafeței, iar procedura se efectuează în zinc topit.

Metoda de galvanizare la cald a oțelului include pregătirea suprafeței produsului și procedura propriu-zisă de acoperire a metalului cu zinc.

Etape pentru pregătirea suprafeței de tratat:

curățare;
degresare;
aplicarea soluțiilor acide;
spălare și fluxare;
uscarea suprafetei.

Când suprafața trece prin toate etapele de pregătire și se usucă, produsul este plasat într-o baie specială cu zinc topit. Pe suprafața oțelului se formează un strat subțire de zinc și fier, care oferă în mod fiabil protecție împotriva coroziunii. Când produsul este scos din baie, acesta este suflat cu aer comprimat pentru a-l usca și a îndepărta excesul de zinc de la suprafață.

Dezavantajul acestei metode este că dimensiunile produselor sunt limitate de dimensiunile băii cu zinc topit. Această metodă se practică la unități mari de producție atunci când se lucrează cu stâlpi de transmisie a energiei, schele sau catarge de iluminat.

Metoda presupune multă muncă și utilizarea unor echipamente complexe, deci nu este potrivită pentru uz casnic.

Această metodă de prelucrare a metalului cu zinc a câștigat o mare popularitate în ultimii ani. Motivul principal este fabricabilitatea ridicată și simplitatea metodei, împreună cu proprietățile de protecție ridicate ale stratului pe suprafața metalului. Opțiunea este potrivită pentru galvanizarea metalului cu propriile mâini, deoarece nu este nevoie de echipament special pentru lucru.

Tehnologia de galvanizare la rece implică aplicarea unui amestec care conține zinc, de exemplu, zinconol, pe suprafața produsului. Trebuie aplicat cu rola sau pensula. Dacă trebuie să acoperiți structuri de forme complexe sau locuri greu accesibile, puteți folosi un pistol de pulverizare. Datorită compușilor speciali, la suprafață se formează un strat protector, format din mai mult de 90 la sută zinc.

Această metodă de galvanizare este singura acceptabilă pentru asigurarea protecției anticorozive structurilor care nu pot fi galvanizate în alt mod. De exemplu:

conducte instalate;
elemente de cale ferată;
suporturi de linii electrice și alte structuri în versiune staționară sau montată.

Zinconolul și alți compuși de galvanizare la rece sunt utilizați în timpul reparațiilor dacă este nevoie de refacerea stratului de zinc deteriorat pe structurile metalice. De exemplu, acest lucru este relevant în scopul refacerii galvanizării caroseriei unei mașini.

Zincarea la rece a produselor din oțel se realizează pe o gamă largă de temperaturi; stratul rezultat are protecție ridicată, elasticitate și rezistență la stres mecanic și la schimbările de temperatură.

Galvanizarea la rece are dezavantajele sale. De exemplu, acoperirea formată nu are o rezistență suficient de mare la stres mecanic; măsurile de siguranță trebuie respectate cu strictețe, de asemenea, dacă procedura implică utilizarea solvenților organici.

Metoda de galvanizare galvanică

În timpul galvanizării galvanice, pe suprafața produsului se aplică un efect electrochimic. Acoperirile rezultate au o precizie mare a grosimii și o netezime excepțională. De asemenea, pe suprafața metalului se formează un strat protector cu o grosime de aproximativ 20–30 de microni.

Cu ajutorul unei astfel de galvanizări se poate regla grosimea stratului de protecție, în timp ce stratul este uniform și are calități decorative ridicate. Metalul și zincul sunt combinate la nivel molecular în timpul galvanizării; acoperirea are o aderență ridicată la materialul de bază. Gradul de aderență este afectat de prezența pe suprafață a peliculelor de oxid și gras, care sunt aproape imposibil de îndepărtat.

Zincarea galvanică se efectuează după cum urmează:

structura și plăcile de zinc sunt plasate într-o soluție electrolitică, apoi contactele pozitive și negative ale sursei de curent sunt conectate la peretele băii și plăcile;
din cauza diferenței de potențial, plăcile se dizolvă în electrolit, iar moleculele de zinc se așează pe suprafața produsului și formează un strat protector uniform.

Avantajul cheie al acestei metode este că în acest fel se formează un strat protector pe suprafață, care are caracteristici decorative speciale. Grosimea stratului poate fi ajustată. Dar metoda are și dezavantajele ei. În special, acesta este un cost ridicat.

Tehnologia de galvanizare prin difuzie termică

Această tehnologie se mai numește și șerardizare. A fost dezvoltat în anii 20 ai secolului trecut, dar pentru o lungă perioadă de timp nu a fost utilizat pe scară largă. Abia în anii 90 metoda a câștigat popularitate.

Esența metodei este că piesa, împreună cu un amestec uscat pe bază de zinc, este plasată într-un recipient sigilat, unde se creează o temperatură de aproximativ 2600 de grade. La această temperatură, zincul intră într-o stare gazoasă și, în consecință, procesul de penetrare difuză a atomilor de zinc în stratul de suprafață al produsului este accelerat. Această tehnologie de galvanizare este utilizată în cazurile în care este necesară formarea unui strat protector cu o grosime de 15 microni pe suprafața metalică.

Pregătirea produselor metalice pentru acoperirea cu difuzie termică cu zinc nu diferă de metoda la cald. Avantajele acestei metode:

Dezavantajele metodei de difuzie termică:

stratul finit nu are un luciu metalic și are o nuanță gri murdară;
productivitate scăzută;
praful de zinc din aer în timpul lucrului poate dăuna organismului;
Învelișul de zinc nu este uniform în grosime.

Pulverizare termică

Metoda de galvanizare termică cu gaz este potrivită pentru acoperirea unei piese tridimensionale sau a unei foi de metal cu zinc. Esența sa este că zincul, sub formă de amestec uscat sau de sârmă, este pulverizat într-un mediu gazos pe suprafața piesei de prelucrat. Tehnologia este folosită pentru a aplica un strat de zinc pe produse de dimensiuni mari care nu pot fi prelucrate altfel.

Proces de zincare:

Parametrii acoperirilor de zinc aplicate prin metodele enumerate mai sus sunt stabiliți de GOST relevant.

Galvanizare făcută de tine

După cum am menționat deja, unele tipuri de galvanizare pot fi făcute independent acasă. Acest lucru se aplică tehnologiei de galvanizare la rece sau metodei electrochimice.

Pentru a efectua galvanizarea folosind o metodă electrică, trebuie să pregătiți cu atenție suprafața piesei de prelucrat. Pregătirea include:

curatenie;
degresare;
decapare acidă;
clătirea sub jet de apă.

Puteți realiza singur un aparat de galvanizare galvanică pe baza unei surse de curent continuu cu o tensiune de 6-12 V la o putere de curent de 2-6 A și o capacitate bazată pe un dispozitiv dielectric și un dispozitiv pentru fixarea produsului și a electrodului. Orice soluție de sare care conține zinc acționează ca un electrolit. Pentru a prepara soluția, zincul este plasat într-un electrolizor de baterie și dizolvat în acesta. Înainte de utilizare, compoziția este filtrată.

Atunci când efectuați galvanizarea cu propriile mâini, trebuie să luați în considerare că calitatea și grosimea stratului de acoperire sunt influențate de următorii factori:

Galvanizarea metalelor vă permite să încetiniți procesul de coroziune a produselor. Metodele de galvanizare depind de condițiile de funcționare ale produselor. Puteți galvaniza materialele acasă.