Второй класс цинкования металла

Обновлено: 13.06.2024

Цинк является основным компонентом специальной химической смеси, которой принято покрывать изделия из металла во избежание развития коррозионных процессов. Повышенная влажность, воздействия механического характера, химические реакции – все это может спровоцировать окисление поверхности металла, однако оцинкованные изделия гораздо меньше подвержены коррозии.

Цинк и металл в симбиозе образуют гальваническую пару, где цинк принимает на себя все барьерные функции и, следовательно, вступает в различные формы взаимодействия с факторами окружающей среды.

Поверхность изделия будет сохранять свой первоначальный вид до тех пор, пока не разрушится полностью верхний цинковый слой. В местах, где цинк подвергается наиболее сильному воздействию, под влиянием молекул воды и кислорода образуется защитный слой гидроксида, который также сохраняет целостность металла.

Класс толщины	Масса м2 площади покрытия (с двух сторон), г	Толщина цинкового слоя, мкм
Повышенный (П)	От 570 до 855	От 40 до 60
1	От 258 до 570	От 18 до 40
2	От 142,5 до 258	От 10 до 18

Классы цинкового покрытия П и 1 чаще всего используются в условиях сложной климатической обстановки повышенной влажности и перепадов температур.

Классификация

Оцинкованный стальной лист имеет несколько классификаций, от которых зависит дальнейшая область применения.

В зависимости от назначения выделяют оцинкованную сталь: ХП — холодного профилирования; ПК — под покраску; ХШ — холодной штамповки; ОН — общего назначения.
Листы, применяемые для холодной штамповки подразделяется на группы по способности к вытяжке: Н — нормальной; Г — глубокой; ВГ — весьма глубокой.
В зависимости от разнотолщинности цинкового покрытия листы разделяют на: НР — нормальную; УР — уменьшенную.
В зависимости от толщины покрытия листы подразделяются на: П — повышенный класс (60 — 40 мкм); В — высокий класс (40 — 18 мкм); О — обычный класс (18 — 10 мкм).

Оцинкованный лист может быть с рисунком кристаллизации (КР) и без рисунка (МТ) на поверхности листа. Лист классифицируют и по точности проката: повышенная (А), нормальная (Б) и высокая (В).
Выбирая оцинкованный лист стоит принять во внимание сферу его применения и условия среды в которых он будет использоваться.

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.

Способы и методы цинкования

Для укрепления металлических поверхностей широко распространены такие виды цинкования:

горячее;
холодное;
гальванизация;
термодиффузионное цинковое покрытие;
напыление под воздействием термических газов.

При выборе технологии цинкования металла нужно отталкиваться от предназначения изделия и способов его эксплуатации. Заранее необходимо определить класс толщины цинкового слоя, так как от этого зависит весь технологический процесс, включая настройку производных температур.

Изделия из металла, на которых уже присутствует цинк, не стоит подвергать механическим воздействиям, так как можно нарушить целостность защитного покрытия.

Горячее цинкование

Горячее цинкование стали имеет широкую известность, но применяется несколько реже, чем другие способы распределения цинка по поверхности металлоконструкций. Несмотря на эффективность горячей технологии, она является крайне опасной для окружающей среды и живых организмов. Горячий способ подразумевает использование агрессивных химикатов для подготовительных процедур и горячего жидкого цинка для дальнейшего покрытия.
Сталь цинкуется горячим методом в 2 этапа:

Подготовительные меры.
Процесс цинкования.

Подготовка изделий также делится на следующие друг за другом производственные стадии:

Зачистка и обезжиривание поверхности.
Травление с помощью кислот.
Промывание деталей.
Флюсование (вычленение из металла солей и оксидов).
Просушка.

После завершения этапа 1 деталь погружают в специальный резервуар с расплавленным цинком, после чего начинает формироваться тонкий защитный слой из железа и цинка. Далее изделие подвергается продуванию, которое призвано обеспечить полное высыхание изделия, а также удаление лишних образований.

Недостаток данного метода оцинковывания металла заключается в ограничении габаритов обрабатываемых изделий размерами резервуара.

Холодное цинкование

Метод холодного цинкования заслуженно считается самым применяемым. Причинами тому являются высокая результативность и простота применения. Способ не требует наличия профессионального оборудования, что позволяет осуществлять цинкование у себя дома.
Для холодного цинкования потребуется специальный цинковый состав (например «Цинокол») и малярный инструмент (кисть, валик). Смесь включает от 86% цинка, благодаря чему защитное покрытие образуется сразу после нанесения состава на металлическую поверхность.

Если конфигурация поверхности не позволяет нанести цинковую смесь малярным инструментом равномерно, применяют краскопульт – устройство для распыления различных материалов.

Холодный метод цинкования не имеет аналогов, если речь идет о нанесении или восстановлении защитного слоя металлоконструкций, в отношении которых невозможно применить иные способы цинкования (например, уже смонтированное оборудование, леса или трубы). Также такой метод является лучшим решением для проведения ремонтных работ.

Холодный способ цинкования можно производить в широком температурном диапазоне, при этом защитный покров сохраняет гибкость и устойчивость к различным повреждениям.

Гальванический метод

Во время гальванического цинкования на верхний слой металла оказывается воздействие электрического и химического характера одновременно. Результатом является не только максимально точная толщина барьерного слоя, но и идеально гладкая структура.
Гальванизация сопровождается высокой адгезией элементов металла и цинка, соединенных на молекулярном уровне. Можно достичь не только максимально равномерного цинкового покрытия по всей площади детали, но и придать ему декоративный вид.

Процесс электрохимической гальванизации происходит так:

пластины или другие объекты из металла погружаются в специальную электролитическую жидкость;
объект обработки подключается к источникам тока с разными зарядами;
разность потенциала заставляет материал разрешаться, после чего молекулы цинка начинают подниматься к поверхности изделия, образуя тем самым защитный слой.

Цинкование металлоконструкций гальваническим методом позволяет воссоздать неповторимый декоративный узор, контролируя при этом толщину барьерного слоя.

Главный недостаток процедуры – высокая стоимость, которая складывается из цен на электроэнергию, состав электролита, оборудование и другие производственные элементы.

Термодиффузионное покрытие цинком

Суть термодиффузионной технологии (ТТ) в том, что объект цинкования и сухой цинксодержащий порошок кладутся в специальный контейнер, который герметизируется и подвергается воздействию очень высокой температуры (до 2 500 градусов по Цельсию). Атомы цинка, содержащиеся в сухой смеси, преобразуются в газ, что упрощает их диффузионное проникновение в верхний слой деталей из металла.

Как правило, данную технологию применяют в случае необходимости создания защитного слоя свыше 15 мкм.

Подготовка самих деталей происходит по стандарту. Термодиффузионный метод, как и другие технологии, обладает рядом положительных и отрицательных черт.

безопасность и экологичность;
возможность контролировать толщину цинковой наслойки;
высокое качество защитного покрытия без образования пор;
после процедуры не остается специфических отходов, нуждающихся в особом виде утилизации;
можно осуществить цинкование изделий даже со сложной геометрической конструкцией.

наличие налета на оцинкованных деталях, отсутствие зеркального блеска;
образование цинковой пыли в окружающей среде;
средний уровень производительности;
цинкование может получиться неравномерным.

Газотермическое напыление цинка

Напыление подходит для металлических крупногабаритных пластин или металлоконструкций, в отношении которых очень тяжело применять другие технологии. Процесс цинкования напылением: в условиях газовой среды цинк в виде сухого порошка распыляют по всей поверхности металлоконструкции. На фоне высоких температур молекулы цинка и металла при столкновении образуют чешуйки, поры и неровности, поэтому обрабатываемая деталь нуждается в дальнейшей покраске.

Как отличить оцинкованный металл от обычного

Оцинкованная и обычная нержавеющая сталь имеют разную себестоимость, поэтому стоит знать, как их различить в условиях не всегда честного современного рынка.

На глаз. Оцинкованная сталь, как правило, имеет характерные радужные разводы. Также обычный металл имеет более матовую поверхность. Если на металле нет кристаллических декоративных узоров, то цинковое покрытие имеет зеркальный блеск.
Магнит. Оцинкованные поверхности обладают более сильными электромагнитными свойствами, что можно проверить с помощью обычного магнита.
Спектральный анализ. Требуется специальное оборудование, определяющее химический состав стали, но данный способ считается наиболее точным и надежным.
Химический метод. Соляная кислота вступает с цинком в химическую реакцию, при которой начинается выделяться водород. Достаточно небольшого количества соляной кислоты.

При покупке оцинкованной стали рекомендуется выбрать надежного и ответственного поставщика, что избавит от проблем с определением подлинности металла и наличия у него цинкового покрытия.

Выбор материала

При выборе очень важно осмотреть весь лист полностью на наличие дефектов, трещин, вздутий, царапин, трещин и так далее. Более того лучше сразу выбирать более толстый материал, так как его срок службы значительно выше.

Сварка металлических конструкций

Особенности холоднокатаного листа — технология производства, особенности, размеры, свойства и маркировка

Технические особенности горячекатаного листа — классификация, способ изготовления, варианты применения и особенности обработки

Если вы выбираете материал с полимерным покрытием, то его качество также следует тщательно проверить, иначе появится риск быстрого разрушения.

Простой способ цинкования в домашних условиях

Самым легким способом самостоятельного цинкования металла является холодный метод. Однако многих интересует именно гальванический способ из-за формирования декоративных узоров на верхних слоях детали.

Подготовка электролита

Электролитом может стать любой раствор, в котором содержится цинк:

хлорид цинка (ZnCl);
соляная кислота (HCL);
ZnSO4 (результат травления серной кислоты H2SO4).

При травлении необходимо быть максимально осторожным, так как во время химической реакции выделяется взрывоопасный газ Н2.

Получение цинкового состава

Чтобы осуществить гальваническое цинкование металла дома, необходимо иметь цинк. Если говорить о подручных средствах, то цинк можно найти:

в солевых батарейках (индекс L);
в металлических оцинкованных деталях;
в советских предохранителях.

А можно купить чистый цинк в радиомагазинах или на авторынках.

Подготовка к нанесению покрытия

Чтобы качественно оцинковать стальные детали, необходимо грамотно подготовить материалы:

Нужно взять пластиковую или стеклянную тару, которая выступит в качестве ванны с электролитом, и установить держатели для анода и катода.
Если в электролите заметны кристаллы соли, то использовать его нельзя. Растворить их можно, добавив дистиллированной воды.
Анодом может выступить пластинка из цинка с подключенным к ней «+» зарядом. Чем больше площадь пластины, тем равномернее будет ложиться цинк на катоде. Чем больше анодов, тем больший участок покроется цинком за раз.
Катод – это деталь, которая требует обработки (отрицательный заряд). На нее будут укладываться молекулы цинка. Необходимо подготовить металл к процедуре цинкования: очистить от коррозии, обезжирить и активировать, поместив в раствор кислоты. Необходимо расположить катод равно удаленно от всех источников положительного заряда.
Источником электрического питания может выступать любой аккумулятор или блок питания. Чем выше будет напряжение, тем более ускоренно пройдет процесс гальванизации. Если используется автомобильный аккумулятор, в схему необходимо добавить другие потребители тока (например, лампочку накаливания).

Нанесение цинковой пленки

После всех подготовительных процедур останется только включить источник электрического питания и поместить катод в электролит. Не стоит допускать бурного кипения электролита: необходимо снизить силу тока, добавив в схему потребители электроэнергии. Чем дольше происходит процесс гальванизации, тем толще будет защитный слой цинка на поверхности обрабатываемой детали (катода).

Если у вас имеется опыт цинкования металла в домашних или промышленных условиях, вы можете поделиться им в комментариях.

Стандарты цинковых покрытий

Класс влияет на то, какой будет масса цинкового слоя, а также его толщина. Чем больше эти показатели, тем надежнее будет защита, ее сложнее будет глубоко поцарапать или стереть.

Существует три главных класса оцинковки:

Повышенный. Понять о том, что материал прошел такой процесс, можно по указанию в маркировке буквы «П». В таком случае цинк переносится на материал с обеих сторон. В процессе задействовано 570-855 граммов на каждый квадратный метр. Толщина будет варьироваться от 40 до 60 мкм. Это показатель, который обеспечивает повышенный уровень защиты от появления коррозии.
1 класс цинкования. Здесь диапазон приходящейся на квадратный метр массы покрытия варьируется от 258 до 570 граммов. Толщина меньше, чем у повышенного варианта — от 18 до 40 мкм. В силу меньших затрат материалов и времени на работу, такой вариант обработки дешевле. При этом нужно защищать изделие от повреждения.
2 класс цинкования. Самый доступный вариант услуги. На квадратный метр при этом приходится от 142 до 258 грамм материала. Современные технологии создают покрытие с минимальной толщиной 10 и 18 мкм. Стоит понимать, что такой вариант оцинковки не такой надежный, потому что цинк может быстрее стираться. Нужно аккуратно пользоваться методикой, когда вы укладываете металлоизделие в местах, где есть риск механических повреждений.

На выбор класса цинкования влияет область использования изделия и анализ угроз, которые могут воздействовать на него.

В области стандартизации цинковых покрытий мы заметно отстаем от западных стран и США. Если в этих странах давно существуют стандарты как на процессы горячего нанесения покрытий, так и на особенности проектирования изделий для горячего цинкования, то в СССР (а затем и в России) имеется только один ГОСТ на горячее цинкование, лишь недавно в России появился стандарт на шерардизацию; только относительно электроцинкования и напыления металлических покрытий дела обстоят относительно нормально. Основную нагрузку по нормированию толщины покрытий несут СНиПы, но и в этом случае понятия о необходимой толщине покрытия очень размыты и могут трактоваться по-разному.

В ГОСТ 9.307-89 указывается, что толщина цинкового покрытия должна лежать в пределах от 40 до 200 мкм, в СНиП 2.03.11-85 — что для оцинкованных изделий для зданий и сооружений толщина покрытия должна лежать в пределах от 60 до 100 мкм. В “Общих технических требованиях к ограждающим устройствам на мостовых сооружениях, расположенных на магистральных автомобильных дорогах”, ОДН 218.012-99,указывается толщина покрытия не менее 80 мкм. В то же время связь между условиями цинкования и толщиной покрытия практически отсутствует, если не считать краткой информации в строительных правилах СП 23-101-98,где приведена связь между толщиной покрытия и временем цинкования (таблица № 3.1), причем для температуры, при которой промышленное цинкование не производится (480°С).

Таблица № 3.1. Рекомендуемые толщины покрытий (мкм) при различном содержании кремния в стали (из СП 23-101-98).

Время выдержки, мин	Толщина цинкового покрытия, мкм, при содержании кремния, % масс.
Время выдержки, мин	0,05	0,075	0,1	0,12	0,2	0,3	0,4	0,5
3	80	140	90	85	90	125	160	200
6	110	240	140	100	120	160	210	280
9	140	360	200	120	200	260	330	400

Очевидно, что эти толщины весьма далеки от реальной практики цинкования, тем не менее, некоторые чиновники на основании этого документа создают требования толщины покрытия на отдельных объектах до 200 мкм.

До 80-х годов прошлого столетия разные страны имели свои собственные стандарты на горячее цинкование, причем эти стандарты часто не согласовывались между собой ни в части контроля, ни в классификации областей применения. Отметим, как наиболее разработанные, серию американских стандартов: ASTM A-385/1986/), ASTM A-384 (96), ASTM A-143/94, общеевропейские стандарты по горячему цинкованию EN ISO 1461и EN ISO 14713.Но ни в этих, ни в большинстве стандартов других стран вообще не рассматривался тип сталей, применяемых в горячем цинковании.

Единственной страной, где в свое время была сделана попытка связать качество покрытия с типом стали, была Франция. Попытки на более низком уровне (уровне рекомендаций) связать тип стали с качеством покрытия были сделаны в Германии, а также в Швеции, где существовал стандарт SMS 2950“Основные принципы и требования к технологии гальванизации горячим погружением”, в котором существовали два отдельных раздела с толщиной покрытия менее 100 мкм и с толщиной покрытия свыше 215 мкм с указанием об областях использования таких покрытий, но, по- видимому, и в них не было упоминаний о количестве кремния в используемых сталях. В северных странах, где особые требования к морозостойкости сталей, для удобства пользователей пошли по следующему пути: начали производить сталь с интервалом содержания концентрации кремния от 0,15 до 0,25%, особо мелкозернистую. Покрытие для такой стали остается умеренно толстым, матовым и неоднородным по цвету, но в этом случае мы уже не рискуем оказаться в пике Санделина, как при использовании полуспокойных сталей. Необходимо напомнить, что цвет покрытия играет роль только при сдаче объекта, через полгода-год цвет покрытия практически для всех сталей становится темно-серым из-за образования карбонатной пленки, и различия в цвете различных участков изделия становятся не очень заметными.

Из-за неопределенностей с толщиной покрытия во всех стандартах регламентируется минимальная толщина покрытия, но, в отличие от ГОСТ 9.307, как в американском, так и общеевропейском стандартах учитывается зависимость этой минимальной величины от толщины подложки. Эта зависимость определяется нижеследующей таблицей № 3.2.

Таблица № 3.2. Зависимость локальной и средней толщины покрытия на изделиях из стального проката (поз. 1-4), стального литья (поз. 5-6), а также подвергаемых центрифугированию деталей из прутка (поз. 7-9) и плоских изделий (поз. 10, 11).

№ п/п	Толщина стали (мм)	Локальная толщина покрытия (мкм)	Средняя толщина покрытия (мкм)
1	Сталь 6 мм и более	70	85
2	Сталь от 3 до 6 мм	55	70
3	Сталь от 1,5 до 3 мм	45	55
4	Сталь менее 1,5 мм	35	45
5	Литье более 6 мм	70	80
6	Литье менее 6 мм	60	70
7	Диаметр более 20 мм	45	55
8	Диаметр от 6 до 20 мм	35	45
9	Диаметр менее 6 мм	20	45
10	толщина более 3 мм	45	55
11	толщина менее 3 мм	35	45

Эти данные перекликаются с данными американского стандарта ASTM A 123A/123M-97 “Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products”(табл.3.3), поскольку они основаны на реальной практике горячего цинкования.

Таблица № 3.3. Зависимость минимальной толщины покрытия от градации стали в изделии.

Категория материала	Толщина материала в мм
Категория материала		от 1,6 до 3,2	от 3,2 до 4,8	от 4,8 до 6,4	>6,4
Прокат	45	65	85	85	100
Полоса	45	65	75	85	100
Труба	—	—	75	75	75
Проволока	45	45	65	65	85

Примечание: под градацией понимается отнесение стали по толщине к некоторому интервалу толщины.

Существующие стандарты позволяют учитывать только часть практики горячего цинкования: как следует из рисунка № 3.1, обширная практика двух заводов, чьи данные приведены на рисунке, показывает, что толщины покрытия расположены, в основном, в области выше области нормального цинкования, причем толщины покрытия могут превышать нормальные аж в пять раз. Частично разброс в толщинах покрытия объясняется различной длительностью нахождения изделий или отдельных частей изделий в расплаве (это, кстати, учитывается в стандартах тем, что разрешенная локальная толщина в изделии может быть меньше средней толщины покрытия, рассчитываемой как средняя от суммы толщин различных частей изделия).

Но из рисунка вытекает и другая особенность горячего цинкования — часть покрытий имеет меньшую толщину, чем это допускается стандартами. Объяснить эту особенность горячего цинкования в настоящее время пока не представляется возможным, но с большой вероятностью это связано с особенностями кристаллизации сталей при непрерывной разливке. Борьба с этим отрицательным явлением — расцинковка изделия и его повторное цинкование. В этом случае из-за повышения шероховатости поверхности последующее цинкование идет с несколько большей скоростью, и толщина покрытия будет несколько больше.

Еще до массового применения оцинковки стальных изделий стало ясно, что для цинкового покрытия имеются всего два врага: это сернистый газ, побочный продукт тепловых электростанций, и дистиллированная вода. На рис. 3.2 показана хронологическая зависимость скорости уменьшения толщины цинкового покрытия и наличия сернистого газа в воздухе. Видно, что корреляция весьма и весьма хорошая.

Другая интересная зависимость приведена на рис. № 3.3. Здесь показана скорость коррозии цинкового покрытия, находящегося в воде, имеющей различные значения рН. Видно, что наименьшая скорость коррозии наблюдается в довольно широком интервале рН — от примерно 6 до 11. Но и в этом, оптимальном для покрытия интервале, скорость коррозии очень велика. Это объясняется очень просто — в воде происходит разрушение плотного карбонатно-гидроксидного покрытия, вместо него образуется проницаемое покрытие, и цинк уже не защищен. Таким образом, если цинковое покрытие периодически смачивается дождевой водой или на нем данная дождевая вода скапливается, то такое покрытие довольно быстро разрушается.

Рис. 3.1. Зависимость реально измеренной толщины покрытия от толщины металла для двух предприятий Германии (данные 1940 года).

Рис. 3.2. Скорость атмосферной коррозии цинка (г/м2*сутки) и поглощения диоксида серы из воздуха (г/м2*сутки) по месяцам в Берлине: 1 – поглощение диоксида серы; 2 – потери цинка.

Рис. 3.3. Скорость коррозии цинка в водных растворах в зависимости от значения рН.

Однако на практике оказалось значительно проще. При правильном проектировании изделий избыточной толщины не нужно. Исследования, проведенные за годы эксплуатации оцинкованных изделий, показали, что избыточная толщина цинкового покрытия в большинстве случаев не является оправданной, так как изделие морально устаревает прежде, чем оно начнет разрушаться под воздействием погодных факторов. Оказалось, что толщина покрытия в 60 мкм отражает все требования, предъявляемые к жизнестойкости оцинкованных изделий — в большинстве условий как континентального, так и приморского климата начальные скорости коррозии почти для всех категорий климата не превышают 4 мкм в год, а по мере течения времени скорость коррозии продолжает уменьшаться. Наглядно ожидаемое время жизни оцинкованных изделий наглядно видно из рис. 3.4 и таблицы № 3.4. Ожидаемое время жизни оцинкованного изделия с толщиной покрытия 100 мкм для сельской местности — порядка 100 и более лет, для приморского климата и промышленного города — порядка 50-40 лет, и только для морского климата и насыщенного промышленностью индустриального района — порядка 25-20 лет. Лишь для сооружений, находящихся в морской воде (особенно в зоне приливов) и в подземных сооружениях оцинкованные конструкции не рекомендуются к применению. В то же время в закладных изделиях, находящихся внутри бетона в контакте с солеными водами толщина покрытия в 50 мкм вполне достаточна.

Рис. 3.4. Предположения по времени службы оцинкованных изделий в зависимости от толщины покрытия для различных категорий агрессивности окружающей среды (по ISO 9223): С1- очень слабая; С2 – слабая; С3 – умеренная; С4 – суровая; С5 – очень суровая; Im2 – морская вода в районах умеренного климата.

Таблица № 3.4. Категории агрессивности климата (по ISO 9223, EN ISO 14713).

Наружный климат: внутриконтинентальная cельская местность.

Наружный климат: внутриконтинентальный город, приморский климат со слабой засоленностью.

Наружный климат: внутриконтинен- тальная промышленность, приморский город

Сооружения портовой акватории.

Подземные хранилища, стальные сваи, стальные трубы

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Цинкование электролитическим способом
Составы электролитов для гальванических покрытий
Экономика травление (pickling), расход и потребление
Сушка и охлаждение в процессе горячего цинкования
Технология удаления цинка из кислоты ванн травления

comments powered by HyperComments

Заказывайте оцинковку в «Точинвест Цинк»

занимается проведением горячего цинкования любых типов изделий. В пользу обращения к нам говорит сразу 3 причины:

Продвинутое оборудование на собственной производственной линии. Используется техника немецко-австрийской фирмы KVK KOERNER и чешской фирмы EKOMOR.
Проведение оцинковки регулируется по ГОСТ 9.307-89. Брак исключен. Цинковое покрытие будет равномерным, долговечным. Это позволит увеличить длительность использования изделия из металла без риска возникновения коррозии.
Удобство сотрудничества. У компании три линии цинкования. Глубина самой крупной ванны в ЦФО, составляет 3,43 метра. Работаем крупными металлоизделиями.

Зачем требуется цинкование

Покрытие из цинка – это тонкий слой, который наносится на поверхность металлоконструкций для повышения долговечности и противодействия коррозионным процессам. Именно от того, насколько прочным является слой из данного материала, будет зависеть период использования металлопроката. Качество цинкования можно определить методом нанесения покрытия и толщиной слоя. Ниже вы узнаете, какие выделяют классы цинкования.

Коррозия разрушает около 10% всего производимого в мире металла, каждая шестая-седьмая домна работает впустую: выплавленная в ней сталь в течение года полностью превращается в ржавчину. Даже в развитых странах с высокими технологиями ущерб, наносимый коррозией, может достигать 4% от ВВП. Один из самых эффективных способов защиты от коррозии — нанесение на поверхность металлоконструкций защитного слоя из цинка. Цинкование в несколько раз дешевле лакокрасочных покрытий, и, в то же время, продлевает срок службы металла на 30-40 лет.

Листовую (также рулонную) оцинкованную сталь получают:

горячим цинкованием тонколистовой рулонной холоднокатаной стали;
путем нанесения гальванического покрытия;
напылением (газо-термическим методом);
термодиффузным цинкованием.

Наиболее распространенным является горячее цинкование, эта технология позволяет изготавливать прочное и долговечное антикоррозионное покрытие толщиной от 10 до 60 мкм при наименьших затратах. Матово-белое, иногда с серым оттенком без блеска покрытие, получаемое горячим цинкованием, уступает по декоративным качествам блестящим и серебристым гальваническим, однако обладает большей твердостью и отличными прочностными характеристиками.

Влияние ГОСТ на качество оцинкованной стали

Качество поверхности листов проверяют внешним осмотром. Для проверки на растяжение, на прочность сцепления защитного покрытия с металлической основой и для оценки микроструктуры, а также толщины покрытия и разнотолщинности, из рулона вырезают образцы.

Все это практически исключает выход некачественной готовой продукции за территорию предприятия-изготовителя.

Листы упаковывают в пачку, боковые поверхности которой защищают швеллерами из отожженного стального листа. Снизу к пачке крепятся деревянные бруски.

Пачки и рулоны оцинкованной стали должны быть прочно обвязаны металлической лентой. Вес одной пачки или рулона не должен быть меньше 3 и больше 10 тонн.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Читайте по теме:

Расчет несущей способности профнастила

Какова несущая способность профнастила? Для чего его можно применять и как выбрать марку для Ваших нагрузок? Описание, характеристики, расчеты — обо всем этом в статье. Читайте!

Расход профнастила на м² и п.м.

Норма расхода профнастила на кровлю, фасад или забор. Существуют ли общие нормы расхода профлиста? Что нужно учитывать, когда считаете расход профнастила на 1м²? Обо всем этом — в статье.

Лист оцинкованный, размеры по ГОСТ 19904-90 (сортамент)

Размеры, предельные отклонения и требования к точности изготовления для оцинкованной стали устанавливаются сортаментом ГOCT 19904-90 так же, как и для не оцинкованной холоднокатаной листовой стали.

Толщина оцинкованного листа регламентирована в пределах от 0,5 до 2,55 мм, причем сортаментом определяется следующий размерный шаг:

Нормы изготовления

Например, для оцинковки холодной штамповки категорий вытяжки Н и Г берут металл с массовой частью фосфора до 20-25%, серы — до 0,035%. Для холодной штамповки (ХШ) категории вытяжки ВГ используют следующие марки: 08пс, 08ю, 08кп. Для группы общего назначения (ОН) оцинкованных изделий производятся из стали с массовой частью серы 0,045%, фосфора — 0,04%.

Разновидности обработки

Стальные оцинкованные заготовки применяют для следующих видов обработки:

изготовление различных изделий народного хозяйства;
окрашивание полимерными красками для использования в строительстве, ландшафтном дизайне, интерьере;
профилирование холодным способом (ХП) (для применения в строительстве, обустройстве территорий);
холодная штамповка (ХШ) для изготовления различных деталей в машиностроении, судостроении, для предметов быта.

Вес оцинкованного листа

Вес оцинкованного листа (одного квадратного метра) теоретически можно рассчитать по формуле:

M — вес 1 м² листа оцинкованного, кг;
M1 — вес 1м² стального листа без плакирующего слоя толщиной 1 мм;
t1 — толщина стального листа без покрытия;
M2 — вес 1 м² плакирующего цинкового слоя толщиной 1 мм;
t2 — толщина cлоя цинка с обеих сторон листа.

Удельный вес углеродистой стали равен 7,85 г/см³, или, для удобства расчетов, принято считать, что 1 м² листовой стали толщиной 1 мм весит 7,85 кг. Удельный вес цинка несколько меньше — 7,13 г/см³, то есть 1 м² цинка толщиной 1 мм весит 7,13 кг. С учетом этих величин формулу (1) можно переписать:

Чтобы рассчитать вес оцинкованного листа, можно пользоваться также формулой, учитывающей массу покрытия в зависимости от класса толщины слоя:

Чтобы рассчитать, сколько весит лист оцинкованный (вес одного листа нужного размера), пользуются формулой:

Mлиста — вес одного листа оцинкованного, кг;
M — вес 1 м², кг;
S — площадь листа, м².

Учитывая, что сортаментом ГОСТ 19904-90 допускаются отклонения от расчетной массы до 3% (из-за регламентированных предельных отклонений по толщине, длине и ширине), а также с учетом малой толщины плакирующего слоя и небольшой разницы между удельным весом стали и цинкового сплава (в состав которого может входить свинец и алюминий), теоретически рассчитанная масса может несколько отличаться от действительного веса.

№	Толщина листа, мм	Вес 1 м² стали без цинкового покрытия , кг	Вес 1 м² оцинкованной стали, 1 класс толщины покрытия , кг	Вес 1 м² оцинкованной стали, 2 класс толщины покрытия , кг	Вес 1 м² оцинкованной стали, класс толщины покрытия П , кг	Количество м² в тонне оцинкованной стали 2 класса
1	0,50	3,925	4,339	4,125	4,637	242,42
2	0,55	4,317	4,731	4,517	5,029	221,36
3	0,60	4,710	5,124	4,910	5,422	203,67
4	0,65	5,103	5,517	5,303	5,815	188,60
5	0,70	5,495	5,909	5,695	6,207	175,59
6	0,75	5,888	6,302	6,088	6,600	164,2
7	0,80	6,280	6,694	6,480	6,992	154,32
8	0,90	7,065	7,479	7,265	7,777	137,65
9	1,00	7,850	8,264	8,050	8,562	124,22
10	1,10	8,635	9,049	8,835	9,347	114,09
11	1,20	9,420	9,834	9,620	10,132	103,95
12	1,50	11,775	12,189	11,975	12,487	83,51
13	2,00	15,700	16,114	15,900	16,412	62,89
14	2,50	19,625	20,039	19,825	20,337	50,45

Преимущества и недостатки материала

Если бы существовали совершенные виды строительных материалов, то не трудно предположить, что их производители, продавцы, да и строители давно бы остались без работы. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки.

Поэтому оцинкованный металл не является исключением. Но, приступая к монтажу кровли, каждый уважающий себя мастер обязан знать, какими свойствами обладает кровельный материал.

О преимуществах, по порядку:

Первым и одним из основных преимуществ, бесспорно, является низкая стоимость материала. Она обусловлена хорошо налаженным, относительно не дорогим способом массового производства стали.
Вторым, главным преимуществом оцинкованного металла. является его высокая прочность и долговечность. Оцинкованный профиль прекрасно выдерживает ветровые, снежные нагрузки, град, перепады температур, влияние ультрафиолетового излучения.
Сложные конструкции крыши также можно устраивать при помощи оцинкованных профилей, если предварительно заказать нужные формы и размеры.

Недостатков у этого вида кровли тоже не очень много.

Пожалуй, всего лишь два:

Кровля из оцинкованной стали требует очистки и покраски, примерно один раз в 5 лет.
Оцинкованный профиль далеко не является образцом звукоизоляции, поэтому к монтажу предъявляются повышенные требования. При устройстве кровли из оцинкованной стали требуются снегозадержатели, заземление.

По поводу лёгкости монтажа этого вида кровли, мнения экспертов расходятся. Встречаются даже такие, которые говоря о лёгкости устройства кровли, сразу же противоречат своим высказываниям, сделанным немного ранее.

Что можно сказать по этому поводу? Наверно, единственно правильным советом будет только один: пусть устройством оцинкованной кровли занимаются люди с большим опытом в этом деле. Тем более, что цена материала не значительная, так что на монтаже можно не экономить.

Технология монтажа оцинкованной кровли

Устройство оцинкованной кровли по этапам существенно не отличается от других видов кровельных материалов. Здесь лишь особенное внимание стоит уделить системе звукоизоляции и максимальной прочности несущих элементов кровли, с учётом того, что металлический профнастил – один из самых тяжёлых видов кровельных материалов.
Для того, чтобы в ветреную погоду, при выпадении дождя металлическая крыша не грохотала, важно уделить внимание шагу крепления профильных элементов: если расстояние от одного до другого места крепления будет слишком большим, то повышенного шума избежать будет сложно, даже с учётом монтажа звукоизоляции. Таковы общие рекомендации.

Теперь об этапах укладки в последовательном порядке:

Монтаж оцинкованной кровли начинается с установки водоотвода по длине карниза.
Затем с одной из сторон ската укладывают картину. Картина должна быть уложена ровно, чтобы скат имел правильную геометрию. Для этого лучше предварительно сделать разметку.
После укладки, первую картину крепят к обрешётке при помощи кламмеров, на уровне 30 – 40 мм ниже планки карниза.
Затем прикладывают следующий лист, выровняв его в местах загиба; скрепляют при помощи инструмента. Далее, точно также укладывается следующий лист
Подрезать и закрывать замки на капельнике нужно после закрывания крайнего замка на скате.
После укладки профнастила на всех скатах крыши, соединяется каждый угол.
Ширина полос для устройства ендов должна быть достаточной, чтобы изолировать все участки, не накрытые картинами.
В конце монтажа, при необходимости, устраивается конёк и защитное ограждение.
Если есть необходимость в покраске крыши сразу же после монтажа, то делают это по окончанию полной установки кровли.

Окрашивание оцинкованного профиля

Несмотря на то, что оцинкованный профнастил является достаточно прочным материалом, покраска придаёт ему дополнительные защитные свойства. Например, в случае незначительных царапин на поверхности, полимерный слой предохраняет профиль от коррозии. Кроме того, окрашенный лист выглядит более привлекательным с эстетической точки зрения.

Окрашенный профиль можно приобрести у изготовителя, но учитывая, что оцинкованный лист может прослужить до 5 лет без полимерного покрытия, некоторые застройщики устанавливают неокрашенный профиль, и спустя 5 лет окрашивают в целях антикоррозийной профилактики.

Что нужно знать о покраске оцинкованной стали? Как и любую окрашиваемую поверхность, оцинкованный профиль необходимо подготовить к покраске. Весь процесс подготовки и покраски профиля заключается в нескольких этапах:

Подготовка поверхности: удалить грязь, обезжирить при помощи очищенного бензина или других жидкостей; При повторном окрашивании следует очистить поверхность от старой краски, при необходимости нанести слой огрунтовки, пошлифовать, удалить пыль.
Огрунтовка: металл плохо удерживает краску, поэтому поверхность металла нужно обязательно загрунтовать;
Окрашивание: для окрашивания можно использовать различные инструменты и приспособления, с учётом площади поверхности: от малярных валиков до краскопульта. Слой краски должен быть достаточно плотным. Желательно выбирать краску с защитным свойством, против ультрафиолетового излучения. Особенное внимание нужно уделять окраске металла в различных местах соединений на крыше.
Просушка: окрашенную поверхность просушить, желательно избегать при этом влажности. В случае, когда окраска производится непосредственно на крыше, то делать это нужно в сухую погоду.

Устройство картин

Если кровля устраивается не из листового металла, который нарезают по длине ската, а из отдельных картин, то перед укладкой на обрешётку, их соединяют между собой в длину, двойным фальцем. Таким образом, получается целая полоса.

Следующий ряд картин укладывается так, чтобы картины межу собой в итоге были соединены не строго по швам, а смещались на половину листа, в полушахматном порядке. Устройство кровли из металлического материала имеет одну особенность: все дефекты монтажных работ проявляются не сразу, а лишь в процессе эксплуатации. Поэтому важно помнить об этом, чтобы крыша не текла.

В заключение, совет: металл имеет такое, как свойство скольжение, в особенности вовремя покраски. Поэтому имеет смысл использовать дополнительные меры предосторожности во время монтажных работ: лучше надеть для этого специальную обувь, чтобы она не скользила по поверхности и пользоваться страховочным поясом.

Способы устройства кровли из рулонной и листовой стали

По мнению экспертов, монтаж кровли из рулонной или листовой стали – процесс не сложный, благодаря технологии её изготовления, предусматривающей способы соединения картин при помощи фальца. Что такое картина и фальцевое соединение?

Картина – кровельный лист, имеющий кромку, подготовленную для фальцевого соединения.

Фальц – соединительный шов, образованный в местах соединения элементов кровли. Также необходимо знать виды фальцевых соединений.

Их различают по способу соединения: одинарные и двойные;
По направлению относительно поверхности кровли – лежачие и стоячие. Вертикальное двойное соединение, являющееся наиболее прочным, используют для боковых краёв, расположенных вдоль скатов, горизонтальные полосы соединяют лежачими фальцами.

Существует, так называемое, защёлкивающееся соединение, которое не требует использования инструмента при монтаже. Также фальцы можно выполнить самостоятельно, при помощи специальных закаточных устройств.

Более удобно использовать заранее подготовленный профильный материал. Такой способ соединения швов даёт экономию времени монтажных работ, сокращение расхода материала. Кроме того, выполненные в производственных условиях картины, дают повышенную герметичность и надёжность кровли при любых климатических условиях.

Ещё одно преимущество: хороший внешний вид. Для выполнения дизайнерских конструкций, изготовленный на производстве материал – незаменимый помощник. Такие картины могут иметь разнообразную форму и размеры, что придаст кровле оригинальный и эстетичный вид.

Технология холодного цинкования

Чтобы обеспечить металлоконструкциям защиту от коррозии, с 1942 года во всем мире применяют метод холодного цинкования.

Согласно особенностям технологии, на металлоповерхность наносят смесь с высоким содержанием цинка. В момент контакта металла с цинком происходит электрохимическая реакция.

Благодаря этому цинк теряет электроны и расходуется намного быстрее, что предупреждает образование коррозии до момента его полного истощения.

При нанесении веществ на металлические поверхности, с признаками ржавления, появляется возможность остановить образования коррозии.

Данный способ обработки называют катодной (активной) защитой. В свою очередь оцинковка металла также обеспечивает барьерную (пассивную) защиту за счет формирования на поверхности пленки высокой плотности.

Она исключает проникновение к металлу влаги и кислорода. Это увеличивает срок службы конструкции.

Обработка поверхности металлоконструкций осуществляться с использованием разных антикоррозийных композиций, особенности состава, свойства и характеристики которых устанавливаются профильным стандартом – ГОСТ 9.305-84.

Настоящий стандарт определяет требования к металлическим и неметаллическим основаниям, производство которых выполнялось по электрохимической и химической методике.

Согласно требованиям ГОСТ 9.305-84, смеси для проведения холодного цинкования допускается использовать на разных конструкциях, за исключением деталей, выполненных из высокопрочных сталей и магниевых сплавов. Перед нанесением антикоррозийных составов металлическая поверхность проходит определенную подготовку.

Работы по подготовке включают:

удаление загрязнений и солей путем обмыва поверхности;
очистка металла абразивоструйным, гидроабразивным или гидродинамическим методом, что позволяет удалить ржавчину и окалину, а также придать поверхности нужный уровень шероховатости;
высушивание детали, если очистка проводилась гидроабразивным или гидродинамическим методом;
удаление заусенец, острых кромок и варочных брызг (эти работы выполняются вручную);
очистка от пыли путем использования воздушных потоков, которые направляют на поверхность под высоким давлением.

Подготовка металлоконструкций предполагает полную очистку поверхности, на которой не должно оставаться жира и следов масел (для этого применяются растворители).

По завершению подготовительных работ проводятся мероприятия по нанесению выбранного состава на поверхность изделия. Холодный способ обработки предполагает поддержание в помещении, где наносится цинковый состав, температурного режима в диапазоне от -20°C до +40°C.

При этом, согласно рекомендациям производителей таких составов, поверхность обрабатываемой детали должна быть минимум на 3°C больше точки росы. Если это условие будет нарушено, то на изделии образуется влага, которая снижает качество нанесенного защитного слоя.

Рассчитывают точку росы при помощи психрометра, термометра, гигрометра или другого устройства. Полученные показания сравнивают с параметрами, которые приведены в таблице.

Зависимость точки росы от температуры и относительной влажности

Важно отметить, что наносить каждый последующий слой покрытия можно только после полного высыхания предыдущего слоя.

На очищенную поверхность наносят антикоррозийную композицию, в составе которой присутствует цинк. Чтобы исключить образование конденсата, наносить составы следует с учетом рекомендаций производителей в отношении рабочих температур.

Нанесение краски с цинком осуществляется в несколько слоев. При этом каждый последующий слой наносят только после полного высыхания предыдущего. Ускорить высыхания краски позволяет безвоздушная технология или применение пневмокраскопультов.

Качество нанесенного защитного покрытия, а также уровень адгезии проверяют с помощью специальных измерительных устройств. Также проводится визуальный осмотр для выявления участков, которые необходимо доработать, и других дефектов покрытия.

Требования нормативных актов и стандартов

Материалы, используемые при холодной оцинковке металла, в обязательном порядке должны отвечать нормам, которые определяет ГОСТ 9.305-84. Отдельные характеристики регламентируются рядом нормативно-правовой документации и стандартами: ISO 8502-3, ГОСТ 12.2.052 и ISO 8503-1.

Так, проверка качества удаления пыли с поверхностей металлоконструкций осуществляется путем определения объема и размера частиц пыли, что прописано в положениях стандарта ISO 8502-3.

Проверка качества обезжиривания проводится с помощью люминесцентного метода, согласно требованиям ГОСТа 12.2.052, а степень шероховатости определяют с использованием классического профилометра или специального компаратора – согласно требованиям 8503-1.

Чем отличаются технологии горячего и холодного цинкования

На данный момент существует два вида цинкования – это горячий и холодный метод. Технологию горячего цинкования разработали 160 лет назад. После открытия этот метод обработки металла был признан стандартом. Это обусловлено высокой степенью защиты обрабатываемых поверхностей от процессов коррозии. После открытия данный метод не изменился с технической точки зрения.

Технология предполагает опускание металлоконструкции в ванну с цинковым составом, разогретым до температуры 400°C. После этого изделие подвешивают до полного высыхания покрытия.

Благодаря полному погружению конструкции в антикоррозийный состав удается получить однородное покрытие, поскольку так цинк заполняет все имеющиеся трещины и труднодоступные участки. Защитное покрытие способно прослужить до 60 лет, период службы напрямую зависит от условий эксплуатации.

Метод холодного цинкования изобрели в 40-х годах прошлого столетия. Благодаря практичности и относительной простоте нанесения антикоррозийных составов популярность данной технологии стремительно растет.

Красноречивым доказательством надежности и долговечности покрытий, наносимых при помощи данной технологии, выступает самый крупный водопровод мира (протяженностью 460 км), расположенный в Австралии.

Конструкция была обработана в 1942 – 1944 гг. притом, что покрытие с того времени не обновлялось. Учитывайте, что в те времена использовалось старое оборудование, а толщина одного слоя покрытия составляла только 75 мкм.

Холодная оцинковка металла предполагает нанесение на металлоповерхности смесей, в которых присутствует цинк в объеме 92 – 96%. Перед тем, как защитное покрытие будет нанесено, важно правильно подготовить поверхность путем ее тщательной очистки от различных загрязнений.

Наносить цинкосодержащие составы можно путем окунания детали или, используя кисть, валик и краскопульт.

Когда применяется холодное цинкование?

Холодное цинкование получило широкое применение при обработке автомобильных и судовых деталей, арматуры и труб, мостовых конструкций, цистерн и резервуаров, нефтепроводов и других металлоконструкций.

Широкая сфера применения обусловлена следующими преимуществами технологии:

Цинковые составы характеризуются высоким уровнем адгезии;
Для подготовки поверхности не требуются большие финансовые вложения;
Можно обрабатывать конструкции и детали разной формы и размеров;
Нанесение защитного покрытия допускается в бытовых условиях;
После обработки конструкции хорошо поддаются свариванию;
Детали допускается обрабатывать в следующих температурных условиях: от -20 до +40°C;
Отсутствие необходимости в демонтаже, транспортировке и повторном монтаже конструкций.

В заключение

Невзирая на надежность технологии горячего цинкования, ее применение не всегда целесообразно.

Ведь для проведения процедуры зачастую необходимо демонтировать конструкцию, транспортировать ее к месту проведения работ, а затем снова монтировать.

Это влечет значительные расходы, в отличие от оцинковки деталей холодным методом.

Поэтому данная методика в большинстве случаев является предпочтительнее, поскольку позволяет сэкономить с сохранением должного качества защиты металла.

Технология дает возможность защитить металлоконструкции сроком от 10 лет.

Читайте также: