Как проводят цинкование металла?

Свойства и преимущества оцинкованных покрытий

Существенным преимуществом оцинкованных покрытий является длительность срока их службы. Если говорить о различных технологиях оцинковывания как об этапе подготовки деталей к окрашиванию, то сразу можно отметить следующие достоинства процедуры:

• износостойкость и длительность службы окрашиваемого покрытия;
• низкая себестоимость в сравнении с ценой на окрашивание без предварительного цинкования за срок до 25 лет;
• простые требования к изделиям из металла.

Цинкование металла осуществляет не только барьерную и защитную, но и электрохимическую защиту верхних слоев обработанных изделий.

Цинкование с фосфатированием

Цинкование с фосфатированием принято использовать для обработки цветных металлов. В результате процедуры на верхнем слое детали из металла образуются фосфаты цинка, марганца или железа, которые являются малорастворимыми элементами, что усиливает барьерные и электроизоляционные качества обрабатываемых поверхностей.

Цинкование с фосфатированием можно применять в отношении следующих видов металлов:

• чугуна;
• кадмия;
• низколегированных углеродистых сталей;
• меди;
• цинка;
• алюминия.

Металлические предметы, оцинкованные посредством фосфатирования, могут использоваться даже в условиях тропиков. Они не подвержены воздействию нагретых материалов, смазочной органики (масел), бензола, толуола и всех газов за исключением сероводорода.

Оцинковка своими руками

Как уже говорилось, некоторые виды цинкования можно проводить самостоятельно в домашних условиях. Это касается технологии холодного цинкования или электрохимического способа.

Чтобы самостоятельно выполнить оцинковку электротехническим способом, нужно тщательно подготовить поверхность обрабатываемого изделия. Подготовка включает:

• очистку;
• обезжиривание;
• кислотное протравливание;
• промывку под проточной водой.

Аппарат для гальванического цинкования можно сделать самому на основе источника постоянного тока с напряжением 6−12 В при силе тока в 2−6 А и емкости на основе диэлектрического прибора и прибора для фиксации изделия и электрода. В качестве электролита выступает любой солевой цинкосодержащий раствор. Для приготовления раствора цинк помещается в аккумуляторный электролизер и растворяется в нем. Перед применением состав процеживают.

https://youtube.com/watch?v=Sd_kKJHsi0s

При выполнении оцинковки своими руками нужно учесть, что на качество и толщину покрытия влияют следующие факторы:

• плотность тока на единицу площади изделия;
• температура электролитического раствора;
• температура электролита;
• геометрия и сложность формы изделия.

Оцинковка металлов позволяет замедлить процесс коррозии изделий. Способы цинкования зависят от условий эксплуатации изделий. Оцинковать материалы можно в домашних условиях.

Гальванический метод обработки автокузова

Гальваническая обработка стоит гораздо дешевле горячего способа, поэтому она чаще используется автопроизводителями. При этом методе защиты толщина цинкосодержащего слоя намного меньше, что не дает стопроцентной гарантии возникновения коррозии металла.

Производители транспортных средств, в дополнение к гальваническому цинкованию, применяют различные методы, направленные на защиту корпуса, что дает возможность увеличить стойкость к коррозийным процессам.

Отвечая на вопрос, модели каких автопроизводителей обработаны при помощи гальванической оцинковки, в первую очередь необходимо назвать продукцию компаний Mercedes и BMW.

Эти гиганты автопромышленности разработали собственные многоступенчатые методики защиты, которые включают использование высоколегированной стали, обработанной гальваническим способом, а на завершающем этапе в качестве защиты толстым слоем наносится краска.

Многие автолюбители задаются вопросом, автомобили каких азиатских производителей имеют кузов, прошедший гальваническое цинкование. Новые поколения японских автомобилей Toyota и Honda имеют цинкосодержащее покрытие некоторых конструкций.

Как выполнить процедуру в домашних условиях?

Чтобы выполнить гальваническое цинкование в домашних условиях, необходимо подготовить оборудование, расходные материалы, изучить технологию обработки в теории.

Можно собрать аппарат для гальваники самостоятельно. Для этого нужен источник постоянного тока, приспособление для удерживания детали, электрод. Рабочей жидкостью будет выступать любой раствор на основе соли, которой содержит цинк.

Факторы, влияющие на толщину защитного слоя:

• температура рабочего раствора;
• форма металлоконструкции;
• плотность воздействия напряжения на единицу обрабатываемой площади;
• температура электролита.

Чтобы приготовить качественный рабочий раствор, необходимо вскрыть рабочий аккумулятор, слить из него электролита. Затем растворить в электролитической жидкости цинк. Перед использованием готовый раствор необходимо процедить.

Наносить цинкосодержащий состав нужно в два слоя, чтобы повысить антикоррозийные свойства. Способы получения цинка для приготовления рабочего раствора:

• переплавка предохранителей, которые изготавливались во времена СССР;
• купить в магазинах с химическими реактивами;
• из солевых батареек.

При цинковании рабочий состав не должен сильно бурлить. Это указывает на большую силу тока, которую нужно снизить. Со временем на поверхности катода образуется защитный слой, который будет постепенно увеличиваться. Оцинкованная деталь остужается, очищается от остатков паяльной кислоты.

Гальваническое цинкование — метод повышения коррозионной стойкости металла. Он подразумевает применение напряжения, направленного на активизацию цинкосодержащего раствора. При желании можно обрабатывать металлические заготовки самостоятельно.

Смотрите видео о гальваническом цинковании в домашних условиях:

https://youtube.com/watch?v=JQwjn0TQB10

Обезводороживание

Гальванические покрытия на поверхности деталей могут затруднять обезводороживание, изменяя скорость процесса рекомбинации адсорбированных атомов водорода Яадс Яадс — Н2 ( аде) и перехода молекул водорода в газовую фазу. Наиболее сильно затрудняет удаление водорода цинк, несколько меньше кадмий, еще меньше хром и никель. В этой связи для обезводорожнвания деталей из высокопрочных сталей с гальваническими покрытиями нужно более продолжительное время, чем для обезводорожи-вания деталей без покрытий после их травления.

Кроме того, для деталей из высокопрочных сталей по сравнению с деталями из сталей средней прочности нужно добиваться более полного удаления водорода, находящегося в твердом растворе.  

В paciBOpe № 5 допускается хрома-тировакпс до обезводороживания. После хроматировання оцинкованные и кадмированные детали промывают в холодной соде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом. В процессе сушки хроматные пленки уплотняются.

 

В растворе № 5 допускается хроматирование до обезводороживания. После хроматирования оцинкованные и кадмпрованные детали промывают в холодной воде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом. В процессе сушки хромагпые пленки уплотняются.  

В растворе № 5 допускается хроматированне до обезводороживания.

После хроматирования оцинкованные и кадмпрованные детали промывают в холодной воде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом.

В процессе сушки кромагпые пленки уплотняются.  

После удаления хрома со стальных деталей необходимо проводить обезводороживание в течение 2 — 2 5 ч при 200 — 250 С.  

Следовательно возникает вопрос, как поступить при необходимости обезводороживания оцинкованных или кадмированных предметов, когда нужен нагрев до 150 — 200 С.

 

В этих случаях нормальные процессы кадмирования болтов и последующего обезводороживания также не вызывают замедленного разрушения.  

Раствор № 3 предназначен для деталей, подвергаемых обезводороживанию после пассивирования; раствор № 4 — для одновременного пассивирования и осветления ( в растворе можно обрабатывать детали ка подвесках и в бара-банах); раствор № 5 — для получения светлой пассивной пленки.

Детали после обработки в растворе № 5 промываются проточной холодной водой и затем осветляются погружением на 1 — 2 мин в раствор тринатрийфосфата при комнатной температуре.

1 Горячее цинкование

Этот защитный барьер не позволяет кислороду проникать вглубь металла, в результате чего окисление прекращается. Железо также соединяется с кислородом, но оксид железа и сопутствующий ему гидроксид, который возникает при наличии в воздухе влаги, занимают объем больший, чем первоначальное железо. Вследствие этого пленка на поверхности металла начинает разрушаться, открывая доступ кислороду в нижележащие слои железа.

Для предотвращения данного необратимого процесса поверхность защищаемых конструкций подвергают цинкованию. Этот простой процесс позволяет надежно защитить железные изделия от физического и химического воздействия.

Защита поверхности конструкций

Процесс цинкования поверхностей может производиться разными способами. Рассмотрим самые распространенные из них — горячее, гальваническое, термодиффузионное, холодное и ламельное (цинк-ламельное).

Осуществляется путем погружения обрабатываемых материалов в расплавленный цинк с дальнейшим удалением излишков металла методом центрифугирования. Предварительно подготовленные и протравленные заготовки погружают в керамическую ванну с расплавом цинка, после чего их вынимают и удаляют лишний металл в центрифуге.

Погружение материалов в расплавленный цинк

Используется в основном для метизов и мелких деталей, так как процесс покрытия происходит во вращающемся барабане, сквозь который пропускают расплав с температурой около 460°С. Горячее цинкование металлоконструкций считается первым в истории — оно было открыто в 1742 году французским физиком и химиком Полем Жаком Малуэном. Патент на открытие получен в 1836 году французом Станисласом Сорелем. Горячее цинкование обеспечивает достаточно длительную защиту железа от внешних воздействий: минимальный срок надежной защиты составляет 65 лет в агрессивных промышленных условиях.

Разновидности и процесс цинкования металла

Цинкование железа – это процесс покрытия железного изделия тоненьком слоем цинка. Делается это для того, чтобы надежно защитить железо от коррозии.

Защита железа от коррозии методом цинкования основана на следующем принципе: некоторые металлы, в числе которых имеется и цинк подвержены окислению на воздухе. То есть, при химической реакции с кислородом на поверхности металла образуется защитная пленочка, которая состоит из оксида самого металла. Пленочка в данном случае является довольно плотной, и она, как нельзя лучше препятствует дальнейшему окислению металла и служит своеобразным барьером.

С железом дело обстоит совершенно по-другому. Оксид железа не обладает такими же свойствами. Он менее плотный, менее прочный, рыхлый, и не защищает остальную часть от окисления. В результате чего и образуется ржавчина.  

Чтобы защитить железную часть от коррозии современная наука придумала виды цинкования железа. То есть, если покрыть железо тоненьким слоем цинка, то процесс окисления будет выглядеть совершенно иначе. Окислится верхних слой цинка, на поверхности образуется пленочка, которая по своей фактуре будет очень прочной и сможет защитить изделие от дальнейшего окисления на долгие годы.

Виды цинкования

Существует немало видов цинкования, среди них можно выделить такие как:

1. Гальванический. Его суть заключается в электрохимическом осаждении молекул цинка на поверхности железа в электролитном растворе, содержащем цинк;
2. Горячее цинкование;
3. Диффузионное цинкование;
4. Шоопирование;
5. Холодное цинкование;
6. Газодинамическое цинкование.

Это основные виды цинкования. Однако, самыми востребованными и удобными считаются такие виды цинкования как: горячее цинкование и гальваническое цинкование

На них мы и заострим наше с вами внимание

Горячее цинкование

Процесс горячего цинкования – это погружение обрабатываемой железной детали в расплавленный горячий цинк пи температуре 460 градусов по Цельсию.

В ходе этого происходят следующие химические реакции:

• Расплавленный цинк вступает в реакцию с кислородом, образуя при этом оксид цинка.
• Следующим этапом идет реагирование оксида цинка с диоксидом углерода. В результате реакции, и образуется карбонат цинка, который является достаточно твердым материалом, способным остановить коррозию.

Горячее цинкование на сегодняшний момент является самым распространенным и востребованным видом покрытия металла для защиты его от коррозии. При этом толщина цинкового слоя колеблется в таких пределах как 30-100 мкм, в зависимости от интенсивности цинкования и обрабатываемой поверхности.

Как правило, детали, оцинкованные горячим методом, находятся под защитой от коррозии от 60 до 130 и более лет, в зависимости от толщины слоя и от условий хранения и эксплуатации.

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование или, как его еще называют, нанесение гальванического покрытия – это, наряду с горячим цинкованием один из самых распространенных способов защиты металла от коррозии.

Нанесение гальванического слоя повышает основные характеристики металла, в частности такие как: проводимость электричества, устойчивость к коррозии, прочность верхнего слоя и многие другие.

Гальваническая оцинковка, это процесс, при котором под действием электрического тока выделяется металл из солевого раствора.

В этом процессе анод играет роль вспомогательного электрода, он подключается к плюсу. В качестве катода выступает основная деталь, на которую и наносится таким вот образом гальваническое покрытие.

Доставка товара

Наша компания занимается производством оцинкованных деталей, а также осуществляет доставку товара, в такие российские города как:

• Екатеринбург,
• Пермь,
• Челябинск,
• Курган,
• Нижний Тагил,
• Тюмень,
• Уфа.

Цинкование в домашних условиях

Своими руками возможно провести лишь две методики цинкования — холодную и гальваническую. Именно эти способы просты, доступны, не требуют больших финансовых вложений.

Гальванизация изделий

Перед электрохимическим цинкованием нужно хорошо подготовить деталь. Для этого ее промывают, чистят, протравливают, обезжиривают. Все действия требуют точности, аккуратности. Как источник тока можно использовать обычный автомобильный аккумулятор или зарядное устройство на 6 – 12 Вольт, 2 – 6 Ампер.

На наличие сколов, дефектов, толщину покрытия сильно влияют исходные данные поверхности (рельефность, сложность изгибов), плотность тока на единицу площади, температура раствора электролита. В качестве последнего выступает любая цинковая соль, которая может растворяться в воде.

Лучше всего работает такой раствор:

• цинк сернокислый — 400 г;
• магний либо сернокислый аммоний — 100 г;
• уксуснокислый натрий — 30 г;
• вода — 2 литра.

Можно взять обычный аккумуляторный электролит (вода и серная кислота) и вводить порошок цинка, пока не прекратится реакция. Работать следует только в хорошо проветриваемом помещении с применением перчаток, респиратора, очков.

Деталь помещают в стеклянную посуду (можно заменить винилпластиковой), закрепив на краю емкости. Электролит процеживают, заливают в посуду. Затем делают химическое активирование — изделие помещают в раствор на 10 секунд, достают, промывают водой. После можно приступать к процедуре цинкования.

Готовят цинковый электрод — в любом кусочке цинка сверлят отверстие, продевают медную проволоку, подвешивают в емкости. Желательно, чтобы по площади поверхность электрода была равна детали, которую нужно обрабатывать. Подключают медные провода к источнику питания, минус подводят к самому изделию. Так воздействуют на деталь 10 – 40 минут. В итоге получится качественное цинковое покрытие.

Самостоятельное холодное цинкование

Наносить покрытие в виде краски еще проще. Краска сама по себе — специальная форма цинка, поэтому эффективность процедуры будет довольно высокой.

Для начала надо купить основной материал, внимательно ознакомившись с содержанием цинка (обычно от 85 %)

Если на упаковке указано, что состав чувствителен к качеству подготовки основания, важно провести ее тщательно. Для некоторых красок требуется разведение растворителем или последующая обработка финишными покрытиями

Средства в спреях уже готовы к применению. Остальные материалы реализуются в двухупаковочной форме: в одном флаконе находится цинковый порошок, во втором — жидкий связующий компонент. Согласно указанным пропорциям эти компоненты смешиваются (обычно от 1:1 до 1:3). Перемешивать средство нужно очень хорошо, так как из-за большой плотности состав постоянно расслаивается. Начинать работать можно только, предварительно убедившись в однородности массы.

Нанесение на деталь осуществляется при температуре +5…+40 градусов, влажность не должна быть ниже 30 %. Перед работой надевают защитные очки, перчатки, респиратор, помещение регулярно проветривают. Наносить средства нужно валиком, кистью, краскопультом, после полного высыхания (сутки) разрешено окрашивать изделие любыми подходящими средствами.

Если наносить оцинковку в 2 слоя, давая первому просохнуть 30 минут, срок службы изделия составит не менее 10 лет. Кроме окрашивания, допускаются и иные методы обработки. Так, зачастую мастеров интересует, можно ли варить черные металлы после оцинковки? Технология холодного цинкования предполагает последующую сварку, поэтому стоит уточнить, как приварить деталь, и произвести работу.

Применяя технологию цинкования, можно надежно защитить изделия от коррозии. В итоге есть шанс своими руками создать крепкое покрытие и серьезно сэкономить на повторной покупке изделий.

Цинкование металла своими руками и технологии оцинковки

Если кузов оцинкован не весь, а частично, то это будет указано.

В случае покупки подержанного автомобиля, достоверно узнать, производилось ли цинкование, можно, если удастся найти на кузове участок, не покрытый краской, например, царапину.

Если царапина старая, и на ней не появилась ржавчина, значит, кузов – весь или частично – был обработан. Свежая царапина, в этом смысле, не будет показательной, так как для появления коррозии все-таки требуется определенное время.

Видео: Ремонт участка коррозии на крыше автомобиля

Если видео не показывает, обновите страницу или нажмите здесь

Способы цинкования

Существуют следующие способы цинкования: 1) холодное, 2) горячее, 3) с использованием цинкрометалла, 4) гальваническое.

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕ есть не что иное, как покраска кузова — только покраска высокого качества, при которой в краску вводятся антикоррозийные добавки.

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ (называют еще «термическое») – очень надежный способ, применямый на производвах многих дорогих автомобилей.

Суть способа следующая: когда лист металла прокатывают по конвейеру, тогда на него наносят сплав цинка.

ЦИНКОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ЦИНКРОМЕТАЛЛА – уже старый способ, но он остается популярным, благодаря своей высокой надежности. Надежность состоит в том, что, если краска на кузове будет повреждена, то металл, все равно, сохранит свои антикоррозийные свойства.

Суть метода: на металлические листы наносится краска, в основе которой цинк и вещество, замедляющее развитие процесса коррозии (ингибитор).

ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЦИНКОВАНИЕ применяется для оцинковки только частей кузова.

Суть способа: цинк наносится на металл с помощью электролиза. При гальваническом способе оцинковки, покрытие ложится ровно, деталь становится гладкой.

Первые три способа оцинковки самостоятельно сделать не возможно, поэтому опишем последний способ – гальванический, с помощью которого владелец авто вполне может оцинковать какую-либо часть кузова своими руками.

Процесс гальванического цинкования своими руками

Для процедуры понадобятся: проводящая жидкость (электролит), гальваническая ванна, источник тока и 2 электрода.

1. В качестве электролита, используется паяльная кислота (водный раствор хлорида цинка) – продается в готовом виде.
2. В качестве гальванической ванны, можно использовать емкость из пластика или стекла; в ванну нужно установить держатели для анода и катода.
3. Источником тока будет АКБ с лампой накаливания малой мощности, чтобы электролит не закипел в ходе процедуры цинкования; сила тока не должна превышать 1 А.
4. Электроды: 1) анодом будет служить пластина цинка, к которой от АКБ нужно подвести «+»; 2) катодом будет деталь, которую нужно будет цинковать, к ней, соответственно, нужно подвести «–».

Видео: Гальваническое цинкование детали кузова автомобиля

Если видео не показывает, обновите страницу или нажмите здесь

Примечание. Для более равномерного покрытия детали цинком, лучше, чтобы анодов было несколько, и разместить их нужно со всех сторон от детали, на одинаковом от нее расстоянии.

Перед началом цинкования, деталь нужно подготовить: хорошо очистить и обезжирить.

Затем опустить катод и аноды в гальваническую ванну и замкнуть цепь – начнется процесс оцинковки. Чем дольше цепь остается замкнутой, тем более толстым получается цинковое покрытие на детали. После завершения цинкования, нужно нейтрализовать остатки паяльной кислоты на обработанной детали – для этого ее промывают раствором соды.

Это устройство с батарейками защитит ваш автомобиль от коррозии

Мастер показал, как сделать очень простое но в тоже время очень эффективное устройство для борьбы с очагами коррозии на автомобиле. Приспособление настолько простое, что его может сделать даже ребенок. Для его изготовления нам понадобятся обычные соляные батарейки, причем на них должно быть так и написано, что это солевые батарейки. Обычно это самые дешевые батарейки.

Алкалиновые батарейки нам не подойдут, так как у них корпус не из цинка, а у этих корпус сделан из чистого цинка 99,9 процентов.

Берем одну батарейку и зачищаем ее корпус от изоляционной пленки. Для этого достаточно пленку просто разрезать. Понадобится кусочек провода. Оборачиваем этот провод вокруг батарейки, но чтобы провод хорошо держался, обернем его обычной канцелярской резинкой.

На обратный конец закрепляем электрическую прищепку. Затем понадобятся обычные ватные диски. Берем один диск, оборачиваем им батарейку и закрепляем его с помощью резинки. В итоге получилось устройство для защиты авто от коррозии металла.

Далее берем обычную паяльную кислоту ортофосфорную и смачиваем ватку, которую мы закрепили на батарейки. Ну вот и все ребята, устройство готово. Осталось его только подключить к автомобильному аккумулятору.

Как удалить ржавчину и оцинковать корпус автомобиля батарейкой

Подключаем электрическую прищепку прибора к плюсовой клемме аккумулятора и теперь мы можем удалить ржавчину, не просто удалять, а даже оцинковывать металл.

Типичный очаг коррозии на колесной арке автомобиля. Даже не будем очищать эту ржавчину, будем сразу обрабатывать это место устройством. Просто прижимаем смоченную ватку к месту коррозии, сама ржавчина уйдет, а металл, который был ржавый, покроется слоем цинка.

Нужно просто прижать и подержать несколько минут. Цинк из корпуса батарейки перейдет на металл на кузове автомобиля и это место в дальнейшем больше ржаветь не будет.

Видно, как ржавчина уже практически вся ушла. После оцинковки от ржавчины не осталось и следа, появился только небольшой тонкий слой цинка. Это хорошо видно – он имеет серебристый цвет.

Нейтрализуем кислоту

После того, как ржавое место обработано с помощью ручного оцинковщика, нужно нейтрализовать действие кислоты. Для этого нам понадобится обычная пищевая сода. Насыпаем немножко в стаканчик, разбавляем водой и состав для нейтрализации действия кислоты у нас готов. Просто смачиваем ватный диск в этом растворе и обрабатываем место, которое мы оцинковали. Посмотрите, как шипит – это нейтрализуется кислота, которую мы использовали в качестве электролита.

Покраска лаком

Бюджет на закрасить это место можно обычным лаком для ногтей. Подбираете лак под цвет своей машины. Будет самый дешевый карандаш для подкраски сколов на машине.

Такой бюджетный ремонт получился. С расстоянии двух метров это место практически незаметно, а самое главное – больше ржаветь не будет.

Если вам понравился мой метод борьбы с ржавчиной, ставьте лайки.

izobreteniya.net