Полное руководство по цинкованию: все, что вам нужно знать

Что означает цинкование?

Итак, давайте углубимся в главный вопрос – что такое цинкование?

Понимание цинкования и его целей

Коррозия всегда была серьезной проблемой, когда дело касалось металлов. Однако с течением времени металлурги нашли разные способы справиться с этой проблемой. И цинкование – один из таких способов.

Этот процесс, известный некоторым как гальванизация цинка или гальванизация цинком, по существу включает нанесение тонкого слоя цинка на поверхность металла. Процесс осуществляется посредством гальваники, и вы достигаете этого, опуская металлическую деталь в раствор цинка и пропуская электрический ток.

Интересно, что процесс покрытия цинком на самом деле довольно новый. До 80-х годов большинство производителей использовали кадмий для гальваники и обеспечения той или иной формы коррозионной стойкости. Но сам кадмий не был идеальным; материал очень опасен, и длительное воздействие на него может быть опасным. Итак, любой процесс, работающий с кадмием, по своей сути опасен по умолчанию.

Однако со временем цинк стал фактическим материалом для гальванотехники. Вы можете получить оцинкованную сталь с цинковым покрытием и быть уверенным, что она выдержит любые коррозийные элементы, и хотя цинк не так устойчив к коррозии, как кадмий, он, по крайней мере, обеспечивает более экологически устойчивый вариант.

Производители по-прежнему используют кадмий, но цинк стал более популярным вариантом. Материал с цинковым покрытием легко выдерживает воздействие суровых условий окружающей среды, и вам также не придется беспокоиться об общей стабильности.

Теперь легко поверить, что вся цель оцинкованной стали или какого-либо другого продукта — защитить ее от коррозии. И во многом вы были бы правы, если бы так думали. Но на самом деле это лишь верхушка айсберга. В области цинкования предстоит еще многое изучить. Но некоторые из причин, по которым на продукт может быть нанесена оцинкованная пластина, включают:

• Коррозионная стойкость: Мы уже указывали на это. В большинстве случаев удаление цинка помогает гарантировать, что материалы смогут преодолеть воздействие коррозии.
• Становимся сильнее: Тем не менее, блестящее цинкование также может помочь сделать основной материал еще прочнее. Он способен противостоять большему количеству внешних факторов, поэтому становится намного более долговечным.
• Выглядит хорошо: Существует также эстетическая выгода, которую предлагает раствор цинкования. Благодаря этому материалы выглядят лучше, и, в зависимости от ваших требований, это может стать для вас главным аргументом в пользу продажи.
• Соединение с краской: Оцинковывая сталь, вы получаете поверхность, которая легко впитывает краску и другие покрытия. Этот пункт тесно связан с предыдущим, но он гораздо глубже.
• Электрические свойства: Как правило, оцинкованный материал лучше проводит электричество. Это делает подобные материалы особенно подходящими для широкого спектра функциональных возможностей.

Каковы различные типы цинкования?

Легко поверить, что цинкование — это одноразовая операция. И для многих это правда. Но этот процесс невероятно разнообразен, и понимание различных вариантов, доступных при рассмотрении процесса цинкования, поможет вам определить, какой из них лучше для вас.

Итак, вот наиболее известные варианты:

• Гальваника: Когда люди думают о цинковании, они в основном рассматривают цинк как гальваническое покрытие. Здесь вы наносите на материал тонкий слой цинка с помощью электрического тока, обеспечивая тем самым необходимые коррозионностойкие свойства.
• Цинкование ствола: При этом процессе вы берете мелкие детали и помещаете их во вращающуюся бочку, содержащую раствор для цинкования. По мере движения ствола вы можете гарантировать, что каждая часть основного материала покрыта металлом.
• Цинкование стойки: Далее мы выполняем цинкование стоек, которое включает в себя установку различных базовых материалов на стойки и погружение их в раствор для цинкования.
• Хроматное конверсионное покрытие: Этот процесс сочетает в себе традиционный процесс цинкования с конверсионным хроматным покрытием. Добавляется дополнительный защитный слой, обеспечивающий устойчивость к коррозии, необходимую основному материалу, а также улучшающий впитывание краски материалом, если возникнет такая необходимость.
• Цинк-никелевое покрытие: Если вы хотите повысить уровень коррозионной стойкости по сравнению с обычным цинкованием, вы можете рассмотреть возможность цинк-никелевого покрытия. Никель уже известен своей способностью противостоять коррозии, поэтому добавление его небольшого количества в цинковое покрытие делает основной материал еще прочнее.
• Цинк-железное покрытие: Помните объяснение цинк-никелевого покрытия? Что ж, поменяйте местами «никель» и добавьте «железо». Можно добиться того же результата, что и с цинковой пластиной, только используя другой материал и его коррозионностойкие характеристики.
• Горячее цинкование: При горячем цинковании основной материал погружают в расплавленный цинк. Этот процесс приводит к образованию более толстого цинкового покрытия, которое пригодно для различного промышленного оборудования.

Оборудование и материалы для цинкования

Прежде чем приступить к процессу цинкования, убедитесь, что у вас есть все необходимое. Для этого вы можете добавить в свой чек-лист следующее:

Металлические предметы

Во-первых, вам нужен металл, который вы пытаетесь покрыть металлом. Оцинкованный станок работает с разными металлами, поэтому вы можете выбрать, какой из них подойдет именно вам. И вы можете легко получить комплект для цинкования, который вам поможет.

Интересно, что основной материал выступает в этом процессе как катод. Он подключен к отрицательной клемме источника питания и принимает положительный заряд от ионов цинка.

Стойки или бочки

Для цинкования стали используются бочки или стойки, чтобы скрепить стальной материал.

Как вы понимаете, стеллажи используются при обшивке стеллажей – когда вы подвешиваете в растворе каждый отдельный объект. С другой стороны, стволы подходят для покрытия стволов, при этом основное внимание уделяется мелким предметам, которые производятся массово.

Соли цинка

В общем, здесь есть разные варианты. Они включают в себя:

• Синц хлорид
• Сульфат цинка
• Цинк-никелевый сульфат

По сути, вы берете эти соли и растворяете их в растворе электролита. Их задача — обеспечить ионы, необходимые для осуществления самого процесса нанесения покрытия.

Цинковые Аноды

Вам потребуются твердые цинковые аноды, которые будут помещены в гальванический раствор. Как только через раствор проходит электрический ток, ионы перемещаются от анода к основному материалу.

Электролитный раствор/добавки:

Когда вы создаете ванну для гальванического покрытия, вам нужны различные химикаты и добавки, которые ускоряют процесс гальванического покрытия. Обычно здесь можно иметь что угодно — увлажнители, отбеливатели и другие составы. В конце концов, сосредоточьтесь на том, чего вы пытаетесь достичь с помощью основного материала.

Покрытие резервуаров и оборудования

Также необходимо помнить о дополнительных инструментах, используемых в этом процессе. Резервуары и т. д. должны быть изготовлены из прочных материалов, устойчивых к коррозии и любому контакту с химикатами.

Дополнительные материалы по теме

• цинковое никелирование
• покрытие хроматом цинка
• цинкование меди

Руководство по процессу цинкования

Теперь давайте посмотрим, как работает этот процесс и что делает его особенно уникальным.

Типы процедур цинкования

Прежде чем углубиться в изучение цинкования, давайте кратко рассмотрим различные варианты доступных процессов:

Покрытие ствола:

При покрытии ствола вы в основном помещаете мелкие детали, такие как болты или винты, в ствол с раствором цинкования. По мере вращения барабана вы можете нанести покрытие на любую часть основного материала по вашему желанию.

Если у вас небольшая задача по гальваническому покрытию и вам нужно добавить цинк, вероятно, вам нужно нанести гальваническое покрытие на ствол.

Покрытие стойки:

При обшивке стеллажей вы подвешиваете на стойках более крупные предметы неправильной формы и опускаете их в раствор. Процесс идеален, поскольку позволяет контролировать положение каждой детали.

Щелочное нецианидное цинкование

Учитывая, что цинкование само по себе стало популярным из-за его экологических преимуществ, щелочное нецианидное цинкование является одним из наиболее известных используемых процессов гальванического покрытия.

Этот процесс включает использование растворов на щелочной основе для осаждения цинка. Разница, однако, в том, что здесь нет цианидных добавок. Таким образом, он заботится об окружающей среде так же, как и в целом эффективен.

Цинк-фосфатное покрытие

Нанесение конверсионного покрытия из фосфата цинка на металлическую поверхность оптимизирует процесс цинкования. Стоит отметить, что некоторые люди могут не квалифицировать этот процесс как цинкование само по себе. Но он по-прежнему обеспечивает преимущества традиционного процесса в области коррозионной стойкости – и во многих случаях его используют для обработки базовых материалов перед покраской.

Пошаговый процесс цинкования

Одна вещь, которая объединяет цинкование со многими другими производственными процессами, заключается в том, что дьявол всегда кроется в деталях: вам нужно убедиться, что вы следуете системному и управляемому процессу, чтобы вы могли получить правильные результаты. В противном случае у вас может получиться что-то неоптимальное.

Мы уже объяснили, насколько полезен весь процесс. Итак, вы хотите убедиться, что у вас все здесь правильно. У каждого может быть свое мнение о том, как должен проходить процесс, но обычно вы хотите следовать следующему шаблону:

Начните с подготовки поверхности

Сначала необходимо очистить основной материал от грязи и других загрязнений, которые могут повлиять на качество покрытия. Мы рекомендуем нанести на материал обезжириватели и другие чистящие растворы, чтобы он приобрел свежий вид.

Как только это будет сделано, вы промойте материал и активируете его в растворе. Этот процесс обычно выполняется в ванне активации, изготовленной из кислотного или щелочного материала. Его цель — удалить любые оксиды, оставшиеся на основном материале, чтобы обеспечить идеальную поверхность покрытия.

Подготовьте гальваническую ванну

Затем вы получаете соли цинка и другие добавки для приготовления ванны для цинкования. Добавьте их все в резервуар с электродами и приготовьте ванну в соответствии с вашими требованиями.

Подключите терминалы

Возьмите основной материал и подключите его к катоду источника питания. Затем вы подключаете цинковый анод к аноду того же источника питания. Как только ток начинает проходить через раствор, ионы цинка с анода притягиваются к катоду, образуя цинковое покрытие.

Начните с гальваники

Когда питание наконец будет включено, вы увидите ток, текущий через раствор цинкования. Этот процесс вызывает выброс ионов цинка из анода, которые направляются к металлическому предмету. Электроны передаются ионам цинка, образуя таким образом необходимый на объекте защитный слой цинка.

Контролируемое время нанесения:

Одним из наиболее важных факторов, на которые следует обратить внимание, является общая продолжительность процесса нанесения покрытия. В большинстве случаев это будет зависеть от того, какой толщины вы хотите покрытие. И, как вы понимаете, более длительная продолжительность приведет к образованию более толстого слоя цинка.

Промывка и последующая обработка:

По истечении времени нанесения покрытия выньте предмет из гальванической ванны и промойте его.

В некоторых случаях вам может потребоваться применить процедуры последующей обработки, такие как хроматное конверсионное покрытие, чтобы улучшить свойства материала, которых вы пытаетесь достичь.

Дайте материалу высохнуть

Ваш материал почти готов. Просто оставьте его в засушливом месте, чтобы он высох и удалил все оставшиеся пятна воды, а затем вы можете осмотреть его, чтобы убедиться, что он соответствует всем вашим требованиям.

Проверьте его свойства

Помимо визуального осмотра, вы должны помнить о месте контроля качества в процессе цинкования своими руками. Если его свойства соответствуют вашим требованиям, все готово.

Отправить это

Что ж, вы почти завершили процесс цинкования своими руками. Отправьте материал конечным пользователям и позвольте им использовать его по своему усмотрению.

Преимущества цинкования

Цинкование – очень выгодный процесс во всех отношениях. Этот процесс используется во многих отраслях, в основном из-за некоторых из следующих преимуществ:

• Коррозионная стойкость: Благодаря цинкованию материалы могут повысить свою прочность и противостоять воздействию воды и химикатов. Слой цинка принимает контакт, корродируя вместо основного материала. Таким образом, материал защищен от ржавчины и способен прослужить еще дольше.
• Улучшенная долговечность: Цинкование также делает любой металл более долговечным, поскольку защищает от воздействия ряда факторов. Как мы объясняли ранее, это означает лишь то, что сам материал прослужит дольше.
• Лучший вид: Цинк – это материал, который, как известно, довольно приятен для глаз. И, покрыв им основной материал, вы можете напрямую передать эти эстетические преимущества. Кроме того, вы можете добавить несколько хроматные конверсионные покрытия материалу, чтобы придать ему определенный оттенок.
• Правильное сотрудничество с красками: С помощью цинкового покрытия вы можете улучшить поверхность вашего материала, чтобы он лучше работал с краской. То же самое касается порошковой окраски, которая, как мы все знаем, также может улучшить эстетическую привлекательность.
• Легкосвариваемые материалы: Одним из основных преимуществ цинка является то, что он предотвращает окисление. Таким образом, он улучшает сварку и пайку, эффективно приводя к более прочным соединениям материалов.
• Электрическая проводимость: Выполняя цинкование своими руками, вы гарантируете, что ваш основной материал намного лучше проводит электричество. Для электронных приложений, где этот фактор необходим, вы можете воспользоваться преимуществами этого процесса.
• Экономия денег: По сравнению с некоторыми другими методами нанесения покрытия, цинкование обходится дешевле. Таким образом, вы можете защитить свой материал, не тратя много денег.
• Так много применений: Цинкование применяется к различным типам металлов, а также к материалам разных форм и размеров. Кроме того, этот процесс используется в разных отраслях, о чем мы расскажем позже.
• Что-то для окружающей среды: Вы также можете заняться нецианидным цинкованием, если вам нужен процесс, который не приводит к большим выбросам в окружающую среду. Фактически, вся причина, по которой очистка от цинка стала популярной, заключалась в том, что она считалась более экологически чистым вариантом.
• Быстрое применение: В целом, цинкование, как известно, не занимает много времени. Вы можете реализовать этот процесс быстро и эффективно, поэтому он хорошо подходит для различных производственных задач.

Как используется цинкование

Сегодня мы видим, как цинкование используется в различных отраслях промышленности, даже если вы об этом не знаете. Благодаря своей способности образовывать защитный слой на различных базовых материалах цинкование находит применение в некоторых из следующих отраслей:

• Производство автомобилей: Автомобильный сектор часто использует цинкование при изготовлении компонентов. Как и ожидалось, его способность защищать от ржавчины означает, что цинк используется для покрытия многих металлических компонентов и поддержания их работоспособности.
• Строительство: В этом пространстве мы видим цинкование, наносимое на металлические компоненты и элементы конструкции для повышения их прочности. Какой бы строительный материал ни был изготовлен из металла, обязательно можно использовать цинкование.
• Аэрокосмическая промышленность и авиация: Самолеты, как правило, работают в суровых условиях. А благодаря цинкованию производители могут гарантировать, что как внутренние, так и внешние компоненты защищены от этих условий.
• Электроника и электрические компоненты: При изготовлении электрических компонентов производители используют проводимость цинка. Целью здесь является обеспечение того, чтобы клеммы, разъемы и многое другое могли работать должным образом.
• Покрытие промышленных машин: Та же самая коррозионная стойкость, которую вы получаете, делает цинк идеальным для нанесения покрытий на машины, используемые в различных отраслях промышленности.
• Изготовление крепежа: Крепежные материалы, такие как болты и гайки, изготовлены из металла и помогают скреплять другие материалы. Благодаря цинковому покрытию эти крепежные детали устойчивы к коррозии и не изнашиваются мгновенно.
• Компьютерное и коммуникационное оборудование: Всем нужно общаться. И сегодня мы видим различные ИТ-инструменты, которые не используются на открытом воздухе, чтобы обеспечить бесперебойную связь. Целью цинкования является обеспечение эффективности этих инструментов и их способности работать в суровых условиях.
• Бытовая техника: Бытовые инструменты, такие как холодильники, посудомоечные машины и другие машины, покрываются цинком, чтобы продлить срок их хранения и долговечность.
• Защита медицинского оборудования: Невозможно переоценить важность защиты медицинского оборудования. И эти инструменты нуждаются в серьезной защите; следовательно, необходимость цинкования.

Цвет цинкового покрытия: Желтый/золотой

Родственные цвета:

• желтое цинкование
• черное цинкование
• белое цинкование
• цинкование своими руками
• прозрачное цинкование
• блестящее цинкование
• синее цинкование

Заключение

Цинкование — это надежный процесс, который применяется в различных отраслях промышленности и используется для защиты других основных материалов от непогоды. Благодаря его способности увеличивать срок хранения и прочность, нет сомнений в том, что почти каждый захочет использовать его тем или иным способом.