Особенности технологии
Холодное цинкование металла — способ нанесения цинкосодержащего состава на материал. Качество регламентирует ГОСТ 9.305-84. В нем указаны требования к составам и характеристикам поверхностей. Оцинкование холодным методом проводят на любых металлических деталях, кроме стальных конструкций высокого качества и сплавов, содержащих магний.
Подготовка заготовки:
- Удаляются загрязнения разного вида, остатки окислений и солей, а также участки разрушения металла.
- Проводится обработка поверхности путем шлифования абразивом крупной фракции, песком под давлением. В результате снимают слой металла, подвергшийся воздействию коррозии, тем самым получая покрытие нужной шероховатости.
- При ручной чистке с металла удаляют остатки заусенцев с острых кромок.
- Стружку сдувают струей сжатого воздуха.
Детали не должны иметь жировых пятен. Они удаляются растворителем и бензином. ГОСТ регламентирует следующее:
- количество и размеры пылевых частиц на металле;
- при люминесцентной проверке поверхности выявляется уровень обезжиривания;
- шероховатость проверяют профилометрами и компараторами.
После проверки уровня качества поверхности на нее наносят состав, содержащий цинк
При обработке необходимо обращать внимание на рекомендации производителя, который указывает на температуру окружающей среды. При этом температура поверхности должна быть на 3°С выше, чем выявленная точка росы
Если мастер не будет соблюдать данное требование, при нанесении состава уровень адгезии будет низкий. Чтобы определить точку росы применяют гигрометры и психометрические таблицы.
Цинкосодержащую краску наносят в несколько слоев. При этом необходимо выждать время, чтобы высох первый слой. Состав накладывают равномерно. Для этого применяют краскопульты или безвоздушный метод. При помощи кистей или валиков производят покрытие на небольших участках. Толщину слоя цинкового состава рекомендуется проверять специальными приборами. Также необходимо проводить осмотр поверхности после оцинкования на наличие дефектов и брака покрытия.
Подготовка металла (Фото: Instagram / max_gor_)
Популярные составы
Производители ЛКМ выпускают огромное количество продукции, содержащей в своем составе цинковый порошок. Покрытия с цинком обладают хорошей антикоррозийной способностью и длительным периодом эксплуатации.
Правила выбора краски для двигателя и инструкция по нанесению своими руками
Гальванол
Это состав для холодного цинкования металлических объектов, элементов и конструкций, содержащий 96 процентов цинка. Применяется как самостоятельное антикоррозийное покрытие или в качестве грунтовки. Формы фасовки: аэрозольные баллончики, жидкие ЛКМ в жестяных банках.
Плюсы и минусы
отличная адгезия к металлической основе;
высокие антикоррозийные качества;
покрытие может эксплуатироваться на открытом воздухе, выдерживать температуру от -60 до +150 градусов.
низкая устойчивость к органическим растворителям и бензину;
токсичный состав.
Цинотан
Это цинкосодержащий полиуретановый состав (80 % цинка), который применяется в качестве грунтовки для металла или самостоятельного декоративного покрытия. Продается в жестяных банках.
Плюсы и минусы
образует прочную антикоррозийную пленку;
не подвергается воздействию нефтепродуктов.
токсичный состав;
большой расход (370 грамм на один кв. метр).
Цинотерм
Это термостойкий кремнийорганический ЛКМ с большим содержанием цинка. Оригинальная фасовка — жестяные банки. Применяется для защиты от коррозии металлических элементов и конструкций, которые эксплуатируются при повышенных температурах.
Плюсы и минусы
выдерживает нагревание до +350 градусов Цельсия;
создает прочное антикоррозийное покрытие.
токсичный состав;
большой расход (180-420 г на 1 кв. метр).
Цинкор
Это грунтовка, содержащая 96 процентов цинка. Применяется для покраски и защиты металлических объектов от коррозии. Рекомендуется использовать для восстановления оцинкованных поверхностей.
Плюсы и минусы
создает прочное антикоррозийное покрытие;
ЛКМ с цинком совместим с различными декоративными красками.
токсичный состав;
большой расход (250 грамм на один кв. метр).
Цинконол
Это цинконаполненный (96 % цинка), полиуретановый ЛКМ для защиты металлических объектов от коррозии. Может использоваться как грунтовка и самостоятельное покрытие. Защищает металлическую основу от воздействия воды, пара, кислот, щелочей, нефтепродуктов.
Плюсы и минусы
создает прочное антикоррозийное покрытие;
отличается длительным сроком службы.
токсичный состав;
большой расход (250 г на один кв. метр).
ЦВЭС
Это двухкомпонентная цинконаполненная композиция (85 % цинка), защищающая металлические объекты от коррозии. Применяется в качестве грунтовки или как самостоятельное покрытие.
Плюсы и минусы
образует прочную антикоррозийную пленку;
отличается длительным сроком эксплуатации.
короткий период жизнеспособности смеси после смешивания двух полуфабрикатов;
токсичный состав.
Методы цинкования металла
Перед описанием распространённых в современной промышленности технологий цинкования предлагаем рассмотреть общие различия между ними
Это важно, поскольку выбранный метод существенно влияет в той или иной степени на получаемый результат. На практике это означает, что в зависимости от сферы эксплуатации металлических изделий и конструкций экономически выгодно применять далеко не все технологии оцинковки
В целом, методы цинкования отличаются между собой следующими свойствами:
- Толщина защитного покрытия — если для габаритных металлоконструкций чем большим будет слой защиты, тем лучше, то для высокоточных мелких деталей необходимо применять цинкование, при котором можно выбирать и контролировать толщину антикоррозионного покрытия. Реализовать это позволяет далеко не всякая технология.
- Равномерность толщины оцинковки — опять же, чем мельче и точнее металлическая деталь, тем выше требования к наносимому на неё защитному покрытию. Например, опоре ЛЭП всё равно, насколько равномерно она будет укрыта цинком, тогда как для деталей, имеющих прецизионные отверстия, резьбу, фаски и прочее — равномерность слоя цинка крайне важна.
- Прочность удержания защитного покрытия на металле — сильно зависит от того, каким методом было выполнено цинкование. Например, при рассмотренном далее горячем и термодиффузионном цинковании цинк не только покрывает поверхность изделия, но также соединяется с ним на молекулярном уровне, что существенно повышает прочность удержания защиты на металле.
- Внешний вид оцинкованной детали — в зависимости от применяемой технологии поверхностный слой оксида цинка может быть матовым, глянцевым, а также отличаться оттенками от тёмно-серого до голубоватого.
- Стойкость к механическим повреждениям — чем она выше, тем дольше продержится защита на изделиях, подвергающихся тем или иным физическим нагрузкам.
- Способность к самовосстановлению — по большей части зависит от толщины нанесённого на металл цинка и характера эксплуатации конструкции или изделия.
- Коррозионная устойчивость — является общим свойством обработанного изделия, которое складывается из совокупности нескольких факторов. В том числе, устойчивость оцинкованной детали к коррозии зависит от толщины цинкового слоя, его равномерности, прочности удержания, а также от стойкости к механическим повреждениям и способности к самовосстановлению.
В зависимости от применяемой технологии цинкования меняются эти свойства, а также сложность технологического процесса, доступные объёмы и скорость обработки, себестоимость процесса и, в конце концов, его целесообразность. По сути, всё рассмотренное и перечисленное выше — является наглядными критериями сравнения методов цинкования.
В современной промышленности наибольшей распространённостью отличаются следующие пять технологий цинкования:
- Горячее — выполняется посредством погружения обрабатываемых изделий в расплавленный цинк.
- Холодное — осуществляется по абсолютной аналогии с обычным окрашиванием вручную или при помощи напыления.
- Гальваническое — реализуется путём погружения обрабатываемых деталей в цинкосодержащий электролит, через который пропускается электрический ток.
- Термодиффузионное — слой защитного покрытия формируется при помещении обрабатываемой детали в среду, насыщенную порошкообразным цинком.
- Газотермическое — на обрабатываемую деталь направляется газовая горелка и в пятно наибольшего нагрева подаётся цинковая проволока или цинковый порошок.
Теперь рассмотрим эти методы цинкования более детально. В частности, «заглянем» внутрь технологического процесса, сравним по вышеописанным свойствам, приведём преимущества, особенности и недостатки.
Общие сведения
Как известно, наиболее долговечную защиту металла от коррозии обеспечивает цинкование. Срок действия этой защиты составляет 20-25 лет. Однако, не всегда имеется возможность выполнить цинкование традиционными методами – «горячим» способом или электрохимическим осаждением.
К примеру, это трудноосуществимо при отделке крупногабаритных металлоконструкций.К тому же, невозможно нанести покрытие своими руками в домашних условиях. Выходом из этой ситуации оказалось использование цинковой краски или по-другому – холодного цинкования.
Данная технология своими свойствами практически не уступает горячему цинкованию,но при этом отличается простым и доступным методом формирования защитного покрытия. Состав наносится так же, как и другие лакокрасочные покрытия.
Схема отличия обычного покрытия от холодного цинкования
Особенности технологии
Используют при холодном цинковании краски – различные цинкосодержащие смеси. Требования к ним, как и к любым цинковым покрытиям, полученным по различным технологиям, регламентирует ГОСТ 9.305-84. Так, в этом документе указано, что холодная оцинковка может выполняться на любых металлических изделиях и конструкциях, кроме тех, которые изготовлены из сталей повышенной прочности или магниевых сплавов.
Заключается такая подготовка, согласно ГОСТу, в выполнении следующих процедур.
- С обрабатываемой поверхности удаляются закоксованные участки, загрязнения различной природы, остатки солей, повреждения, вызванные воздействием природных факторов.
- Металлу придается требуемый уровень шероховатости, для чего может быть использована абразивоструйная, гидроабразивная или гидродинамическая обработка. Таким образом с изделия можно также удалить продукты окисления и ржавчину.
- Проводится финишная ручная очистка металла, выполняемая для удаления с него сварочных брызг, острых кромок и заусенцев.
- С изделия удаляют остатки пыли струей сжатого воздуха.
Этапы холодного цинкования
Для того чтобы оцинкованный слой отличался хорошей адгезией с обрабатываемой поверхностью, на ней не должно быть жировых и масляных пятен. Если такие пятна имеются, их необходимо удалить перед холодным цинкованием, для чего используются растворители углеводородной группы. ГОСТ, в частности, оговаривает следующие требования к качеству подготовки обрабатываемой поверхности.
- Количество и размеры частиц пыли, сохранившейся на поверхности изделия после ее обеспыливания, должны соответствовать требованиям стандарта ISO 8502-3.
- Уровень обезжиривания поверхности, который проверяется при помощи люминесцентной методики, должен соответствовать ГОСТу 12.2.052.
- Степень шероховатости поверхности, проверяемая при помощи профилометра или компаратора, должна отвечать требованиям стандарта ISO 8503-1.
Холодное цинкование кузова автомобиля своими силами
После того как проверено качество подготовки к холодному цинкованию, можно наносить на изделие жидкий цинк – специальную смесь, содержащую данный металл
Используя различные краски или смеси с цинковой составляющей, следует обращать внимание на то, при какой температуре воздуха их рекомендуют применять производители. Надо также иметь в виду, что температура самой обрабатываемой поверхности должна быть минимум на 3° выше, чем точка росы
Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться с тем, что на поверхности обрабатываемого изделия будет конденсироваться влага, которая значительно ухудшит характеристики наносимого покрытия.
Для определения точки росы, что требуется не только при проведении холодного цинкования, можно использовать различные измерительные приборы, к числу которых относятся гигрометр, термометр, психрометр или специальные измерительные устройства. Показания приборов, полученные при таких измерениях, сверяются с данными справочных таблиц. Таким образом точно определяется точка росы для конкретного случая.
Зависимость точки росы от температуры и относительной влажности
Краску цинковую можно наносить в несколько слоев
Очень важно, чтобы каждый новый слой наносился только после того, как прежний просохнет до указанной производителем используемого состава степени. Каждый слой краски для холодного цинкования должен наноситься максимально равномерно
Холодная оцинковка, как уже говорилось выше, может выполняться при помощи пневматического краскопульта или безвоздушным методом. Как правило, последний способ, который предполагает применение валиков или кистей, используют в тех случаях, когда защитное покрытие необходимо нанести не на всю поверхность изделия, а только на его отдельные участки.
Толщина сформированного защитного слоя, а также степень его адгезии с обработанной поверхностью обязательно проверяются, для чего используются специальные измерительные устройства. Кроме того, осуществляется визуальный контроль нанесенного покрытия, что позволяет оценить его декоративные характеристики, а также выявить на нем дефекты и плохо обработанные участки.
Особенности цинковой краски
Любая цинконаполненная краска содержит в своем составе цинковую пудру и связующий компонент. Зачастую такие краски обладают токопроводностью, благодаря высокому уровню содержания цинка и специальному связующему компоненту.
Данный материал способен обеспечить двойную защиту металла от коррозии:
- Катодную, так как покрытие является анодом, по отношению к окрашенному металлу;
- Барьерную, как в случае с обычными красками.
Надо сказать, что верхний барьерный слой, ко всему прочему, еще и защищает цинковое покрытие от механических повреждений. Это позволяет увеличить срок его эксплуатации и надежность.
Покрытая холодным цинкованием металлическая труба
Достоинства краски
Кроме того, цинкосодержащая краска обладает и другими некоторыми достоинствами:
- В отличие от горячего цинкования, позволяет на месте оцинковывать сварные швы;
- Обеспечивает легкость сварки конструкций, которые покрыты холодным цинкованием;
- Легко наносится;
- Поврежденный участок можно подкрасить. К примеру, если покрытие повредилось во время транспортировки или монтажа.
- Обладает эластичностью. Благодаря этому, покрытие выдерживает термические расширения и механическую деформацию.
- Обладает высокой совместимостью практически со всеми лакокрасочными материалами. Поэтому может использоваться в качестве грунта под последующую декоративную покраску.
- Нанести состав можно самостоятельно любым инструментом – кистью, валиком для покраски, методом окунания или распылением.
- Холодное цинкование коррозирует гораздо медленнее, чем нанесенный горячим способом цинк.
- Доступная цена на материал.
Холодное цинкование металлоконструкции
Область применения
Краска холодный цинк, как правило, применяется для покраски черного металла, эксплуатируемого в условиях открытой атмосферы умеренного, холодного, морского или тропического климата.
В частности, холодное цинкование используют для долгосрочной защиты от коррозии:
- Мостов и гидротехнических сооружений;
- Строительных металлоконструкций;
- Судовых конструкций;
- Портов;
- Емкостного и насосного оборудования;
- Эстакад;
- Цистерн;
- Резервуаров;
- Хранилищ;
- Металлических труб;
- Газопроводов;
- Опор ЛЭП;
- Сельхозтехники;
- Тоннелей;
- Нефтепроводов и пр.
Конечно, краска с цинком может использоваться и в бытовых целях. К примеру, ею можно окрасить радиаторы отопления или водопроводные трубы.
Как уже было сказано выше, состав можно применять в качестве грунта или как самостоятельное покрытие. В первом случае наносится 1-2 слоя состава, во втором – 2-3 слоя.
Обработка поверхности пескоструйкой
Преимущества
Содержит грунт глубокого проникновения — благодаря чему материал ложится на поверхность не коркой, а впитывается в металл и становится одним целым с поверхностью. Отличная укрывистость, высокая адгезия к цветным и черным металлам и финишным покрытиям. После нанесения образует прочное эластичное покрытие, устойчивое к вибрационным, ударным нагрузкам.
| Содержит грунт глубокого проникновения для высокой защиты металла |
| Позволяет работать по ржавой и влажной поверхности металла |
| Формула «Тройная защита»: водостойкость, химстойкость, антикоррозийность |
| Устойчиво в агрессивной среде: нефтепродукты, кислоты, соленая вода, реагенты |
| Наносится от -30°С до +35°С и влажности до 90% |
| Не требует предварительного грунтования |
| Срок службы покрытия от 25 лет |
| Покрытие эластично, устойчиво к вибрационным, ударным нагрузкам |
| Срок хранения материала до 10 лет в невскрытой таре |
2 Отличия цинковой краски от обычной
Главным отличием краски с цинком для металла от обычной является особенность состава. В первом случае в составе содержится цинк, который является главным компонентом, что улучшает качество покрытия в плане защитных свойств от разрушения изделия. Для проведения процесса “холодного” цинкования, которое обеспечит дополнительную защиту объекта, содержание цинка должно быть не менее 90 %. В остальных 10 % содержатся добавки для связывания и полимеры, которые обеспечивают плотность композиции
По этой причине необходимо обращать внимание на этикетку, присутствие цинка в краске не означает что она, подойдет для технологии “холодного цинкования”. Маленький процент содержания цинкового порошка не даст должного долгосрочного предохранения покрываемой поверхности
Технология холодного цинкования
Этапы окрашивания (собственными силами):
- Подготовка поверхности под покраску (удаление старого покрытия, очистка от ржавчины, шлифовка для придания поверхности шероховатости, обезжиривание с помощью растворителя).
- Подготовка состава для окрашивания (встряхивание баллончика, разбавление растворителем (для однокомпонентных ЛКМ в банках) или смешивание двух полуфабрикатов (для двухкомпонентных ЛКМ с отвердителем)).
- Процесс нанесения ЛКМ на идеально чистую и сухую поверхность (кисточкой с натуральной щетиной, коротковорсным валиком, краскопультом или окунанием).
- Краска наносится на металл в 2-3 слоя, грунтовка — 1-2 раза (с выдерживанием интервала в 60-90 минут на просушку каждого слоя).
- Температура окрашиваемой металлической поверхности должна быть выше точки росы на 3 процента (сухой, без оледенений).
- После нанесения финишного слоя цинковое покрытие должно высыхать не менее 24 часов.
Особенности технологии
Используют при холодном цинковании краски – различные цинкосодержащие смеси. Требования к ним, как и к любым цинковым покрытиям, полученным по различным технологиям, регламентирует ГОСТ 9.305-84. Так, в этом документе указано, что холодная оцинковка может выполняться на любых металлических изделиях и конструкциях, кроме тех, которые изготовлены из сталей повышенной прочности или магниевых сплавов.
Заключается такая подготовка, согласно ГОСТу, в выполнении следующих процедур.
- С обрабатываемой поверхности удаляются закоксованные участки, загрязнения различной природы, остатки солей, повреждения, вызванные воздействием природных факторов.
- Металлу придается требуемый уровень шероховатости, для чего может быть использована абразивоструйная, гидроабразивная или гидродинамическая обработка. Таким образом с изделия можно также удалить продукты окисления и ржавчину.
- Проводится финишная ручная очистка металла, выполняемая для удаления с него сварочных брызг, острых кромок и заусенцев.
- С изделия удаляют остатки пыли струей сжатого воздуха.
Этапы холодного цинкования
Для того чтобы оцинкованный слой отличался хорошей адгезией с обрабатываемой поверхностью, на ней не должно быть жировых и масляных пятен. Если такие пятна имеются, их необходимо удалить перед холодным цинкованием, для чего используются растворители углеводородной группы. ГОСТ, в частности, оговаривает следующие требования к качеству подготовки обрабатываемой поверхности.
- Количество и размеры частиц пыли, сохранившейся на поверхности изделия после ее обеспыливания, должны соответствовать требованиям стандарта ISO 8502-3.
- Уровень обезжиривания поверхности, который проверяется при помощи люминесцентной методики, должен соответствовать ГОСТу 12.2.052.
- Степень шероховатости поверхности, проверяемая при помощи профилометра или компаратора, должна отвечать требованиям стандарта ISO 8503-1.
Холодное цинкование кузова автомобиля своими силами
После того как проверено качество подготовки к холодному цинкованию, можно наносить на изделие жидкий цинк – специальную смесь, содержащую данный металл
Используя различные краски или смеси с цинковой составляющей, следует обращать внимание на то, при какой температуре воздуха их рекомендуют применять производители. Надо также иметь в виду, что температура самой обрабатываемой поверхности должна быть минимум на 3° выше, чем точка росы
Если пренебречь этим требованием, можно столкнуться с тем, что на поверхности обрабатываемого изделия будет конденсироваться влага, которая значительно ухудшит характеристики наносимого покрытия.
Для определения точки росы, что требуется не только при проведении холодного цинкования, можно использовать различные измерительные приборы, к числу которых относятся гигрометр, термометр, психрометр или специальные измерительные устройства. Показания приборов, полученные при таких измерениях, сверяются с данными справочных таблиц. Таким образом точно определяется точка росы для конкретного случая.
Зависимость точки росы от температуры и относительной влажности
Краску цинковую можно наносить в несколько слоев
Очень важно, чтобы каждый новый слой наносился только после того, как прежний просохнет до указанной производителем используемого состава степени. Каждый слой краски для холодного цинкования должен наноситься максимально равномерно
Холодная оцинковка, как уже говорилось выше, может выполняться при помощи пневматического краскопульта или безвоздушным методом. Как правило, последний способ, который предполагает применение валиков или кистей, используют в тех случаях, когда защитное покрытие необходимо нанести не на всю поверхность изделия, а только на его отдельные участки.
Толщина сформированного защитного слоя, а также степень его адгезии с обработанной поверхностью обязательно проверяются, для чего используются специальные измерительные устройства. Кроме того, осуществляется визуальный контроль нанесенного покрытия, что позволяет оценить его декоративные характеристики, а также выявить на нем дефекты и плохо обработанные участки.
Метод «холодного» цинкования
Осуществить окрашивание краской, содержащей цинк, собственными усилиями не составит труда, главное придерживаться последовательности в процессе. Окрашивание ничем не отличается от покраски обычными красками и состоит из следующих этапов:
1. Нужно очистить поверхность от старой отделки, ржавчины и другой грязи. Для выполнения этой задачи можно использовать обычную наждачную бумагу или металлическую щетку. Покрытие должно в результате очистки быть чистым.
2. Подготовить красящий состав, тщательно его размешав до образования однородной структуры. Если необходимо разбавить краску, нужно использовать растворитель, тип которого указан на её упаковке.
3. Материал наносится тонким слоем с помощью малярного инструмента (кисти, валика, краскопульта). В продаже есть и краска в виде аэрозоли, которая наносится равномерно, не образуя подтеков или разводов.
4. Повторное нанесение красящего состава производится после полного высыхания предыдущего слоя.
5. Завершающим процессом отделки может быть покрытие декоративной краской.
В результате покраски поверхность становится покрытой на 95% цинком.
На видео: подготовка металла к цинкованию.
Жидкий цинк Цинконол: применение
Цинковый состав Цинконол применяется для долговременной протекторной защиты чёрных металлов, эксплуатируемых в условиях промышленной атмосферы умеренного, холодного, морского и тропического климата.
Метод холодного цинкования металла применяется для защиты от коррозии строительных металлоконструкций, мостов и гидротехнических сооружений, портов и судовых конструкций, эстакад и платформ, насосного и емкостного оборудования, резервуаров, цистерн, хранилищ, труб и трубопроводов, нефтепроводов и газопроводов, тоннелей, вышек, мачт и опор ЛЭП, железнодорожного, морского и речного транспорта, сельхозтехники и др.
При этом стоит отметить высокую эффективность метода холодного цинкования, его простоту, относительно невысокую стоимость и весьма быструю эксплуатационную окупаемость.
