Обзор составов и технологий холодного цинкования

Холодное цинкование – один из самых эффективных способов защиты металла от коррозийных процессов. Сущность холодного метода цинкования состоит в нанесении на металлическую поверхность особых цинкосодержащих составов.

Содержание:

• Преимущества холодного цинкования перед горячим
• Технологические особенности процесса
• Составы для цинкования
• Гальванол
• Цинотан
• Другие составы для холодной обработки
• Покупка состава для цинкования
• Советы по выбору состава

Преимущества холодного цинкования перед горячим

Защита с помощью цинка, вне зависимости от методики нанесения материала, считается одним из лучших способов предотвращения коррозии. Электрохимическое осаждение, как и горячий способ цинкования, позволяет надолго защитить поверхность от образования ржавчины. Сроки протекции могут варьироваться от 10 до 50 лет. Однако в реальности, в силу многих обстоятельств (высокой стоимости работ, технологических сложностей), эти методы не всегда легко применимы.

Холодное цинкование отличается значительно большей доступностью. При этом обеспечивается достойная защита основного металла. По некоторым параметрам удается достичь даже лучших результатов, чем в случае горячего цинкования.

Преимущества холодного цинкования перед горячим

Ниже перечислены основные преимущества, которых можно добиться с помощью холодного цинкования:

Отличные адгезивные качества цинка с металлом и лакокрасочными составами (адгезия – показатель сцепляемости разнородных материалов).

Отсутствуют ограничения по размеру и форме обрабатываемых деталей.

Нет необходимости демонтировать конструкции для обработки поверхностей, что во многих случаях значительно снижает затраты на подготовительные процессы.

Приспособленность оцинкованных поверхностей к сварочным работам.

Доступность холодного цинкования для выполнения своими руками в домашних условиях (для проведения работ достаточно иметь защитный состав, а также распылитель, валик или кисточку).

Нанесение антикоррозийного покрытия возможно при достаточно широком разбросе температур – от минус 20 до плюс 40 градусов по Цельсию.

Минус применения цинкования холодным методом состоит в недостаточной устойчивости обработанных поверхностей к воздействиям механического характера. Однако он не считается критически важным, поскольку в случае необходимости можно провести дополнительную обработку поверхности цинковым составом.

Технологические особенности процесса

Холодное цинкование металла осуществляется с применением антикоррозийных материалов, состав и характеристики которых описаны в соответствующем ГОСТе (9.305–84). Данный стандарт регламентирует параметры всех неорганических покрытий, наносимых с помощью электрохимических и химических технологий. По ГОСТу холодные цинковые составы можно наносить на любые изделия, за исключением магниевых деталей, а также высокопрочных сталей.

ГОСТ (9.305–84) — Операции технологических процессов получения покрытий

Перед началом работ по нанесению на металл защитного состава поверхность необходимо соответствующим образом подготовить. Согласно ГОСТу, подготовительные работы включают следующие мероприятия:

• очищение закоксованных поверхностей, удаление естественных климатических загрязнений, солевых отложений (очищение металла осуществляется обмыванием);
• очистку металлоконструкции с помощью абразивоструйных, гидроабразивных или гидродинамических методик для получения поверхностью должного уровня шероховатости, а также с целью удаления окалины и следов ржавчины;
• высушивание металлической поверхности в случаях, когда проводилась гидродинамическая или гидроабразивная очистка;
• финишную очистку металла, удаление с него брызг от сварных работ, а также зачистку заусенцев, заостренных углов и кромок (работа осуществляется вручную);
• удаление пыли с поверхности при помощи мощной воздушной струи.

Согласно требованиям ГОСТа, если на металле есть следы масла или жира, поверхность необходимо подвергнуть обезжириванию. Для этого задействуются углеводородные растворители.

 

Качество очищенной поверхности также регламентируется ГОСТом. К примеру, уровень обеспыливания определяется по размеру и количеству пылевых частиц согласно ISO 8502-3. Для оценки показателя обезжиривания используется люминесцентный способ тестирования по ГОСТу 12.2.052, а чтобы проверить шероховатость материала, применяется стандарт ISO 8503-1 (понадобится стандартный профилометр или компаратор).

Когда поверхность подготовлена, и качество подготовки произведено в соответствии с указанными выше стандартами, настает черед обработки поверхности составом для цинкования.

Метод холодного цинкования подразумевает выполнение технологических действий при заданном диапазоне температур. Конкретный температурный режим указывается в инструкции компанией-производителем защитного состава. Однако по общему правилу температура защищаемой поверхности должна быть более чем на три градуса выше точки росы. При нарушении данного условия на металлической поверхности появляется влага, из-за которой качество работы будет хуже необходимого.

Области применения холодного цинкования

Определение точки росы осуществляется с помощью приборов, в числе которых могут быть психрометр, термометр, гигрометр или другое измерительное оборудование. Показания приборов нужно сравнивать с параметрами, указанными в специальной справочной литературе.

Защитное покрытие наносится последовательными движениями и равномерными слоями. Важно, чтобы каждый новый слой наносился лишь после того, как предыдущий слой окончательно высох. Конкретные сроки высыхания составов определяются компаниями-производителями и указываются в инструкциях.

Обработку поверхности следует выполнять с использованием пневматического устройства или же безвоздушным способом. Фрагменты, нуждающиеся в полосовой окраске, обрабатывают валиками или кисточками.

Этапы холодного цинкования

После процедуры цинкования нужно проверить качество выполненной работы. Для этого используются специальные измерительные приборы, позволяющие определить толщину нанесенной пленки, а также уровень сцепления между металлом и защитным покрытием. Кроме того, необходимо на глаз проверить декоративные свойства полученного покрытия, а также отсутствие на нем следов брака или непокрытых участков.

Составы для цинкования

На рынке существует множество композиционных составов, с помощью которых можно провести качественно цинкование холодным способом. В рамках данной статьи невозможно рассказать обо всех составах, поэтому остановимся на описании лишь самых распространенных.

Гальванол

Пожалуй, самый известный состав для холодного цинкования – это «Гальванол», который разработан российскими учеными. Препарат представляет собой жидкий раствор с консистенцией, примерно соответствующей краске. Этот состав хорошо сочетается как с внутренними, так и с наружными поверхностями. «Гальванол» относится к однокомпонентным растворам предельно очищенного электролитического цинка. В состав добавляются особые связующие и летучие соединения.

«Гальванол» создает на поверхности металла эластичную пленку. Толщина каждого слоя – от 40 до 60 микрон. Рекомендуемая общая толщина всех слоев – до 200 микрон.

«Гальванол» производится в соответствии с указаниями ГОСТа и отличается хорошими адгезивными качествами по отношению к черным металлам. Препарат устойчив к этиловому спирту, солевым растворам, морской и пресной воде. Раствор позволяет создать барьерную (пассивную) и катодную (активную) защиту металла от коррозии.

Применять «Гальванол» можно в очень широком температурном диапазоне – от минус 30 до плюс 50 градусов по Цельсию. При этом оборудование или металлоконструкции, обработанные «Гальванолом», могут эксплуатироваться при еще большем разбросе температур – от минус 60 до плюс 150 градусов по Цельсию.

Наносить этот препарат можно даже на заржавленную поверхность. Однако в этом случае ржавчина должна надежно держаться на металлической поверхности. Допускается и обработка «Гальванолом» в условиях высокой влажности.

Свойства и характеристики Гальванола

Прежде чем обрабатывать поверхность «Гальванолом», необходимо провести подготовительные мероприятия. Подготовка включает обезжиривание металла, удаление всевозможных дефектов и неровностей поверхности с помощью наждачки. Рекомендуемая зернистость наждачной бумаги – 5-6 (согласно требованиям ГОСТ).

По техническому регламенту каждый слой должен сохнуть в течение 15-40 минут, а если речь идет о нанесении краски, то время ожидания увеличивается до 5-6 часов. Состав наносится с помощью кисточки, валика, аэрозольного баллончика, пневматического оборудования или методом безвоздушного распыления. Также может применяться методика погружения (если обрабатываются мелкие детали).

Цинотан

Состав для холодного цинкования «Цинотан» применяется для обработки поверхностей, содержащих виниловые и полиуретановые составляющие. Чаще всего «Цинотан» используется в качестве грунтовки. Однако в условиях сильнозагрязненной окружающей среды оправдано применение «Цинотана» и как самостоятельного материала. В частности, состав используется для защиты гидротехнических сооружений, емкостей для хранения горюче-смазочных материалов, дорожных ограждений, труб горячего и холодного водоснабжения, опор электропередач.

«Цинотан» можно применять в условиях самого разнообразного климата. Климатическая устойчивость состава подтверждается классом размещения объектов, указанных в ГОСТе. О надежности препарата можно судить по такому факту: на протяжении последних десятилетий «Цинотан» широко применяется такими российскими компаниями, как «РЖД» и «Газпром».

Другие составы для холодной обработки

Из других составов, применяемых для защитной обработки металлических поверхностей, можно выделить еще несколько названий:

«Мастер АК-100» считается эффективным способом защиты металлоконструкций, подверженных повышенной влажности (линии ЛЭП, детали автомобилей, строительные сооружения и т.п.).

«ЦВЭС» – это препарат, содержащий смесь высокодисперсного цинкового порошка и этиловый силикат. Может использоваться для защиты как обычной, так и легированной стали.

«Цинотерм» – раствор кремнийорганического типа. Применяется совместно с лакокрасочными материалами, содержащими меланин, перхлорвинил. Также совместим с эмалями.

«Цинконол» – цинкосодержащая грунтовка на основе полиуретана. Отличается высокой термостойкостью и эластичностью. Препарат устойчив к воздействию морских солей, нефтепродуктов, газов и щелочных составов.

Покупка состава для цинкования

«Гальванол» – наиболее популярный среди цинковых составов. Стоимость этого 96% раствора составляет от 400 рублей за килограмм. «Цинотан» стоит обычно чуть дешевле – порядка 380 рублей за килограмм, однако и цинка в нем меньше – 85%. «Барьер-цинк», пожалуй, очень выгодное приобретение, так стоит этот состав лишь 300 рублей, но содержит при этом 96% концентрацию цинка. «Цинол» содержит 95% цинка и стоит от 340 рублей. А вот стоимость бельгийского цинкующего состава под названием «Zinga» начинается от 580 рублей за килограмм.

Советы по выбору состава

Прежде чем купить состав для цинкования, желательно изучить его состав, а также обещанные качества. Выбор цветов среди таких препаратов не слишком велик: чаще всего это серо-матовый оттенок. Уровень расхода материала приблизительно одинаков – до 300 граммов на квадратный метр. Таким образом, указанные критерии не относятся к важным. Обратить же внимание следует на следующие качества:

• срок пригодности;
• цену;
• время высыхания слоя;
• концентрацию цинка;
• срок эксплуатации защищенной поверхности;
• условия по обработке поверхности.

Итак, холодное цинкование черных металлов – прекрасный способ защиты материала от разрушающего воздействия внешней среды. Изначально технология обработки поверхности рассчитана на заводские условия. Однако если тщательно подготовить металл, покрыть его поверхность с надлежащим качеством можно и своими руками в домашних условиях.