Холодное цинкование — технология нанесения лакокрасочных,цинковых покрытий на стальные поверхности. По своим технологическим параметрам цинковое покрытие после холодного цинкования не уступает аналогичным характеристикам после процесса горячей оцинковки.
Холодное цинкование. Технология процесса
Составы для холодного цинкования включают в себя
• высокодисперсный цинксодержащий порошок (от 80% и выше),
• связующие компоненты (органические или неорганические).
Для образования равномерного слоя при холодном цинковании в состав используемого порошка входит смесь, состоящая из мелкодисперсных частиц чистого цинка размерами от 5 мкм до 15 мкм. Чем меньше цинковые составляющие,
• тем лучше междиффузионная связь между наносимым слоем и основанием (металлическая связь Zn- Fe),
• тем выше эластичность защитного слоя,
• тем меньше шероховатость покрытия (поверхность ровная и гладкая).
При холодном цинковании в качестве связующего элемента чаще всего используют полимерные органические составы. Основной характеристикой связующих компонентов является способность «застывать» (отвердевать), образуя гидроизоляционное покрытие.
1. Затвердевание эпоксидных и полиуретановых составов происходит за счет протекания химических реакций, которые носят необратимый характер.
2. Цинксиликатные композиции отвердевают на воздухе за счет реакции догидролиза влагой.
3. Некоторые цинкнаполненные покрытия (термопластичные) «застывают» в результате испарения растворителя.
Холодное цинкование — технологический процесс, в результате которого получается покрытие, обладающее высокими антикоррозионными свойствами. Защита матричной основы от разрушения осуществляется двумя способами:
• барьерным (гидроизоляционным),
• протекторным (катодным).
При холодном цинковании защита обработанного изделия протекает от протекторного типа к барьерному.
Барьерный тип защиты характерен для лакокрасочных покрытий. Он основан на создании изоляционного слоя на поверхности обрабатываемой детали.
Протекторный способ основан на работе гальванической пары цинк – железо (Zn является анодом по отношению к Fe). При агрессивном воздействии цинк защищает стальное покрытие, растворяясь. Продуктами разрушения защитного слоя являются труднорастворимые окислы, которые заполняют места повреждения. Главными составляющими протекторной защиты являются:
• концентрация цинксодержащего пигмента (чем выше содержание цинка в порошке, тем выше гальванохимическая активность),
• пористость обрабатываемого изделия и наносимого материала.
После холодного цинкования цинкнаполненное покрытие может использоваться
1) как самостоятельное защитное покрытие,
2) для предварительной грунтовочной обработки,
3) в качестве межоперационной, ремонтной защиты.
Нанесение защитного слоя в процессе холодного цинкования может производиться путем окунания обрабатываемого изделия в приготовленный технологический раствор или методом покраски с использованием специальных распылителей (краскопультов) или кисточек и валиков.
Толщина, получаемого после холодного цинкования, слоя может доходить до 120 мкм.
Сложности при нанесении цинкового покрытия методом холодного цинкования
1. Цинковый порошок при нанесении всегда должен находиться во взвешенном состоянии, иначе возможно оседание и слипание его, что может привести к дефектам получаемого покрытия и невозможности протекания технологического процесса.
2. При холодном цинковании высокие требования предъявляются к подготовке поверхности перед нанесением защитного слоя (поверхность должна быть чистой, сухой и пористой, что улучшает химическую адгезию).
3. При нанесении цинкнаполненного покрытия методом распыления особые требования предъявляются к спецоборудованию (краскопульту).
4. Технологический процесс чувствителен к толщине наносимого слоя (чем больше слой, тем выше вероятность отслоения).
Холодное цинкование. Преимущества
1. Отсутствие ограничений в габаритных размерах изделий (конструкций) при нанесении защитного покрытия.
2. Возможность производить сварочные работы на оцинкованной поверхности, сварочные швы оцинковываются по месту.
3. Холодное цинкование производится в диапазоне температур от -20 градусов до + 40 градусов.
4. Подготовка поверхности перед нанесением цинкового покрытия производится по месту нахождения конструкции (изделия).
5. Технология холодного цинкования позволяет получить эластичное, коррозионностойкое покрытие, устойчивое к воздействию ультрафиолетового излучения, радиации, микроорганизмов.
6. Разнообразие способов нанесения (окунание, распыление, покраска).
7. Полное отсутствие водородной охрупчиваемости, не наблюдаются процессы старения, истощения поверхностного слоя.
8. Полученный защитный слой обладает высокой электропроводностью, термостойкостью, стойкостью к ударным нагрузкам и истиранию.
9. Оцинкованная поверхность, полученная после холодного цинкования, пожаробезопасна, не подвержена возгоранию.
10. Технология холодного цинкования проста.
11. Невысокая стоимость технологического процесса.
По своим технологическим параметрам цинкнаполненные покрытия не уступают технологическим характеристикам защитных покрытий, полученных методом горячего цинкования.
Области применения цинконаполненных покрытий
Холодное цинкование активно используется при защите и ремонте строительных металлоконструкций, тоннелей, мостовых сооружений,трубопроводов, резервуаров для хранения жидкостей, столбов освещения, применяется в автомобилестроении. Эффективность метода холодного цинкования основана на простоте технологии, невысокой себестоимости, быстрой окупаемости вложенных затрат.