Metallgalvanisering: varianter, gjort hjemme. Galvanisering hjemme er en rimelig måte å beskytte metaller Sinkbelegg av metall

Mange metoder og metoder er laget for å beskytte metall mot korrosjon. Essensen deres ligger i det faktum at et spesielt stoff påføres overflaten av metallet. På sluttstadiet dannes en tynn film. Det hindrer fuktighet, oksygen og aggressive stoffer fra å komme inn i overflaten. Blant disse metodene er de utmerkede. Det er den mest effektive.

Generell informasjon

Som nevnt tidligere er galvanisering av et metall prosessen med å påføre et spesielt stoff på overflaten av et produkt.

Slike løsninger er laget på grunnlag av sink, som er det mest passende utgangsmaterialet. Det forhindrer korrosjon og beskytter også overflaten mot aggressive stoffer. Det behandlede arket har en rekke fordeler:

• styrken til produktet øker;
• motstand mot forskjellige temperaturer;
• ikke utsatt for aggressive stoffer;
• levetiden til produktet øker;
• produktet er ikke utsatt for oksidasjon.

Teknologisk grunnlag

Galvanisering av metall er en populær prosedyre over hele verden. Denne prosessen innebærer å påføre en spesiell sinkløsning på ståloverflaten. Etter dette dannes en tynn film, som utfører beskyttende funksjoner, det vil si at den forhindrer korrosjon. Korrosjon endrer strukturen til metallet og gjør produktet ubrukelig.

Hvordan ruster den?

Som nevnt tidligere er produkter påvirket av fuktighet, samt oksygen og aggressive stoffer.

Molekylene deres kommer inn i metallets dype struktur, noe som fører til utseendet av rust. Som et resultat vises hull på overflaten. Denne prosessen kan ta lang tid. For å bremse oksidasjonsprosessen, bruk en sinkløsning.

Stadier

Galvanisering av metall innebærer å dekke ulike typer produkter med en beskyttende sinkfilm. For å utføre denne prosedyren må du ha spesialutstyr. Hvert element i enheten bør ikke utsettes for fuktighet eller aggressive stoffer. Galvaniseringsprosessen er delt inn i følgende stadier:

1. Forberedende. Først av alt må du sette produktet i orden. Overflaten må rengjøres for ulike stoffer og deretter avfettes. Deretter kommer etseprosessen. Metallproduktet senkes ned i en beholder med et surt medium. Som regel brukes en løsning av svovelsyre. På grunn av metalletsing vises en oksidfilm på overflaten. Dette betyr at sinkløsningen vil vare lenger. På det siste trinnet fjernes syrerester fra produktet og tørkes.
2. Galvaniseringsprosess. Dette stadiet består av å påføre en løsning på den forberedte overflaten. For å lage det, må du smelte sink i et spesielt bad under høy temperatur. Når løsningen er klar, senkes et metallprodukt i badekaret og får stå i flere minutter.
3. Tørking av produktet. Det galvaniserte produktet tørkes ved romtemperatur.

Prosessen med galvanisering av metallprodukter skjer i spesielle bad.

Om nødvendig er de utstyrt med stikkontakter. Til tross for deres betydelige volumer, behandler de også et stort antall små gjenstander. Dermed kan utstyr for galvanisering av metall og maskinvare ha ikke bare små, men også store størrelser.

Grunnleggende behandlingsmetoder

Den mest populære måten å beskytte metallprodukter mot korrosjon er galvanisering. Det er forskjellige måter å gjøre denne prosessen på. Hver av dem brukes til en bestemt type metall. Noen arter kan reagere med sink. Det er fire typer behandling: varm, kald, termisk diffusjon, galvanisk. La oss se på hver type mer detaljert.

Varmt

Beleggprodukter på denne måten er populært i mange land. Dens viktigste positive egenskaper er høy kvalitet og lang levetid. Derfor har denne metoden blitt en av de beste. Det er også en rekke negative egenskaper. Først av alt er metoden ikke miljøvennlig, siden mange kjemikalier brukes på forberedelses- og galvaniseringsstadiet. I tillegg er det betydelige vanskeligheter med varmt arbeid. Det er nødvendig å opprettholde sinktemperaturen i området fra 500 til 5000ºС. Å opprettholde dette oppvarmingsnivået krever mye strøm. metall hjemme er en ganske komplisert prosess.

Teknologisk er prosessen delt inn i to stadier. Dette er klargjøring og galvanisering av metall. På det første trinnet forbereder de metallproduktet. Overflaten må avfettes og ryddes for rusk. Etter dette skjer etsing, vasking og tørking.

Disse operasjonene er foreskrevet i forskriftsdokumentasjon.

For å belegge en del med sink, må du senke den i et spesielt bad. Den inneholder en spesiell løsning som forhindrer korrosjon. Metoder for å feste metall under varmgalvanisering kan være forskjellige. De avhenger av typen og formen på produktet. Denne teknologien brukes i mange bransjer. For eksempel for produksjon av galvanisert ledning, rør, etc.

Etter å ha brukt den varme metoden på dem, har produktene lang levetid, det vil si at de er pålitelig beskyttet mot korrosjon. Den eneste vanskeligheten er badene. For å behandle store deler er det nødvendig å finne et bad med passende volumer, noe som er ganske vanskelig. Denne funksjonen påvirker kostnadene. Hvor utføres varmgalvanisering av metall? Kursk, Yaroslavl - dette er bare en liten liste over byer der ulike selskaper tilbyr denne tjenesten. Ofte jobber de med store volumer.

Denne interaksjonen påvirkes av tilstedeværelsen av forskjellige rusk eller andre filmer på overflaten. Derfor, før du starter prosedyren, bør du gjøre litt rengjøring. Ved masseproduksjon er det vanskelig å overvåke dette, så galvanisering kan være av dårlig kvalitet.

Den galvaniske metoden er basert på å senke et metallprodukt i et bad hvor en strømkilde er koblet til delen. I dette tilfellet oppstår elektrolyseprosessen. Den utsettes for sink, som belegger metalldelen.

proffer

Den viktigste positive kvaliteten er utseendet til produktet - overflaten er glatt og skinnende. Imidlertid er det også en betydelig ulempe. Før du drenerer løsningen som var på badet, er det nødvendig å rense den for sink. Denne metoden genererer store mengder avfall som er skadelig for miljøet. Derfor er det nødvendig å kjøpe spesielt dyrt utstyr. Det vil frigjøre sink fra løsningen. Derfor er denne metoden en av de dyreste.

Hvordan galvanisere metall hjemme?

Denne prosedyren brukes av mange håndverkere når det er nødvendig å behandle små deler. Først må du finne en passende beholder og lage en elektrolytt. Prosedyren utføres i et godt ventilert område og i beskyttende klær, siden elektrolyttpartikler kan være skadelige for mennesker. Hvis de kommer i kontakt med huden, er en kjemisk forbrenning mulig. For forberedelse, ta vann, sinksulfid, magnesium og eddik. Det ferdige konsentratet må filtreres. Deretter senkes metalldelen ned i beholderen og anodeproduktet tilberedes. En kobbertråd er festet til et lite stykke sink og koblet til det elektriske nettverket. Produktet senkes ned i elektrolytten og bearbeidingsprosessen starter. Etter dette tørkes metalldelen. Galvanisering av metall hjemme er ganske enkelt å gjøre.

Funksjoner av den kalde metoden

I løpet av de siste årene har denne metoden blitt utbredt. Dens essens ligger i det faktum at et metallprodukt er malt med spesielle stoffer som inneholder sink. Denne metoden krever ingen spesielle ferdigheter. Imidlertid er det også ulemper: Ferdige galvaniserte produkter er utsatt for mekanisk påkjenning. I tillegg er det nødvendig å kontinuerlig overvåke det tekniske personellet som forbereder løsningen og utfører arbeidet. Som nevnt tidligere, er denne metoden ganske enkel. Derfor er det ikke nødvendig med utstyr for kaldgalvanisering av metall. Arbeid skal utføres i henhold til sanitære og hygieniske regler. Ved hjelp av denne metoden behandles rør, samt produkter som er i fast versjon. For å gjøre dette må du forberede en løsning og påføre den på produktet ved hjelp av en børste eller rulle. Det eneste metallutstyret som brukes er en sprøytepistol. Det hjelper å nå utilgjengelige steder og male jevnt og effektivt. Blant ulempene noterer mange brukere lav pålitelighet.

Termiski

Denne metoden har vært brukt i lang tid, men den er fortsatt populær i dag.

Den ble først brukt i England på slutten av 1800-tallet. Oppfinnelsen ble berømt takket være den berømte vitenskapsmannen Sherard. Imidlertid ble denne metoden raskt glemt, erstattet av en annen. Dens gjenopplivning skjedde på slutten av det tjuende århundre. Teknologien til den termiske diffusjonsmetoden er at overflaten til et metallprodukt behandles med sink i damptilstand. For å gjøre dette må den varmes opp til 2500ºС. Prosessen utføres i en lukket beholder i nærvær av en sinkholdig blanding og metallelementer. Teknologien for å utføre denne prosedyren bestemmes ikke bare av innenlandske, men også av importerte reguleringsdokumenter.

Termisk diffusjonsgalvanisering utføres når det er nødvendig å oppnå en tykkelse på 20 mikron. Den teknologiske prosessen ligner på varmgalvaniseringsmetoden. Det er imidlertid også forskjeller. Det tilberedte produktet senkes ned i en trommelovn, hvor bearbeiding skjer på grunn av roterende krefter. Denne prosessen er fullført innen 3 timer etter drift av dette utstyret. Den brukes til å male ulike små deler, som skiver og skruer.

I motsetning til den varme metoden, forekommer sinkstøving jevnt over hele overflaten.

Konklusjon

Denne prosessen bidrar til å beskytte ulike metalldeler mot korrosjon, fuktighet og aggressive stoffer. Det er 4 teknologiske typer galvanisering. Hver av dem har sine egne egenskaper og passer for en bestemt type metall. Inkompatibilitet av slike komponenter vil føre til maling av dårlig kvalitet og som et resultat til en reduksjon i styrken til det ferdige produktet. Galvanisering skjer i spesielle bad eller trommelovner. Imidlertid kan prosessen også gjøres hjemme. For å gjøre dette må du kjøpe forbruksvarer. Arbeidet utføres i et ventilert område i spesielle verneklær, siden noen komponenter forårsaker skade på menneskekroppen.

Produkter laget av jernlegeringer er utsatt for korrosjon når de utsettes for fuktighet og luft. For å beskytte mot det, er overflatene til stålkonstruksjoner belagt med en sinkbasert sammensetning.

Inntil nylig ble tre alternativer for beskyttende belegg brukt:

1. varmgalvanisering - dypping av metallprodukter i en sinkbasert smelte;
2. sprøyting av partikler av smeltet sinksammensetning;
3. termisk diffusjon av sinkpulver påført overflaten ved høye temperaturer.

Alle disse metodene er arbeidskrevende, krever spesialutstyr og kan ikke brukes til alle metallkonstruksjoner, siden de har begrensninger på størrelsen.

Et alternativ til disse sinkbeleggmetodene er kaldgalvaniseringsteknologi.

Kaldgalvanisering betyr å belegge en ståloverflate med en sinkholdig sammensetning ved å bruke den vanlige metoden for påføring av maling, lakk og andre materialer. Hovedkomponenten i slike belegg er sinkpulver, som har en svært spredt struktur.

Sink, som oksiderer ved kontakt med luft og fuktighet, får først sin destruktive effekt, distraherer den fra ødeleggelsen av jern i legeringer, og danner deretter en slitesterk film som mekanisk forhindrer inntrengning av fuktighet og fungerer som en korrosjonsbeskyttelse for metallet.

Fordeler med kaldgalvanisering av metaller

Kaldgalvaniseringsteknologi gir mange fordeler:

• det er enkelt å implementere;
• krever ikke komplekst utstyr og spesielle områder, som med varmbeleggsmetoden;
• maling kan utføres på produkter av alle størrelser uten å demontere dem og direkte på deres plassering;
• metoden gjør det mulig å utføre maling i temperaturområdet fra -20°C til +40°C;
• gir beskyttelse av høy kvalitet i løpet av levetiden;
• har høye ytelsesegenskaper: slitestyrke, høy vedheft til den belagte basen, mekanisk og termisk stabilitet, selvhelbredende evne.

Fysisk-kjemisk forklaring av kaldgalvaniseringsprosessen

Grunnlaget for å forhindre korrosjon av metalloverflater ved kaldbelegg med en sinksammensetning er katodisk beskyttelse av legeringer ved hjelp av elektroner lånt fra sink. Dens essens er at sink, under oksidasjon, beskytter jern eller dets legering mot korrosjon.

Dannelsen av rust FeO (OH) skjer på denne måten:

1. Som et resultat av korrosjon brytes metallmolekyler ned til negative elektroner og positive kationer. Skjemaet for denne reaksjonen er som følger: Me = Me z+ + z e-
2. Frie elektroner, som interagerer med oksygen og vann, danner en alkalisk gruppe (OH-): O2+2 H2O+4e- = 4OH-
3. Ioner av denne gruppen vil reagere med kationer og danne en stabil forbindelse: x Me z+ + y OH- = Me x (OH)y
4. For jern er dette FeO (OH) - rust.

Under oksidasjonsreaksjonen til et annet metall, i dette tilfellet sink, som er en del av den beskyttende sammensetningen, overtar det dannelsen av elektroner som er nødvendige for reduksjon av oksygenmolekyler, og jernet slutter å oksidere.

En viktig betingelse er å sikre elektronpermeabilitet mellom sink og jern; uten dette er bevegelsen av elektroner dannet i sink til jern umulig.

Forklaringen på anti-korrosjonsmotstanden til sinksammensetningen når den påføres en ståloverflate (jern) ligger i det lave elektrokjemiske potensialet til sink sammenlignet med jern. Denne indikatoren for sink er -760 mV, og for jern - -440 mV.

I nærvær av fuktighet blir sink en anode i forhold til jern (katode), og donerer elektroner til den: Zn-2e*Zn2+, +> 2OH -

Reduksjonen i korrosjonsprosessen til jern skjer på grunn av påvirkningen av den alkaliske gruppen (OH-), som nøytraliserer den oksidative prosessen.

Grunnen til å bruke sink som et beskyttende lag for ståloverflater er at det korroderer mye langsommere enn jern i mange miljøer.

Sinkkaldbelegg har to typer beskyttelse:

• beskyttende, i tilfelle overføring av sinkelektroner til jernkatoden;
• barriere, beskytter som vanlig maling.

Beskyttende beskyttelse utføres i det innledende stadiet etter påføring av sammensetningen, når den ennå ikke har dannet seg i form av en stabil film og er porøs i naturen, slik at fuktighet kan nå ståloverflaten (jern). Dette gir forutsetninger for at en elektrokjemisk reaksjon mellom jern og sink kan oppstå. Videre, ettersom sinksalter danner og fyller porene, dannes en beskyttende film, og beskyttelsens natur blir barriere.

En viktig egenskap ved sinkfilm er dens evne til å gjenopprette seg selv hvis integriteten blir skadet ved et uhell. Fuktighet som kommer inn igjen provoserer en elektrokjemisk reaksjon, som fortsetter til en ny film dannes, og gjenoppretter integriteten til belegget.

Stadier av kaldgalvaniseringsteknologi for metaller

Overholdelse av alle stadier av arbeid med sinkbeskyttelse av metalloverflater er nøkkelen til deres gode kvalitet.

Arbeidsfasene bør omfatte:

• inspeksjon av arbeidsflaten og valg av malemetode;
• forberede overflatelaget for galvanisering;
• kald galvanisering;
• kvalitetskontroll av påført sinklag.

Først må du inspisere og evaluere området som skal dekkes med et beskyttende lag for å velge en rasjonell metode for maling og forberede den nødvendige mengden materialer og nødvendige verktøy.

Det viktigste trinnet er kvalitetsforberedelsen av selve overflaten. Det inkluderer: rengjøring fra støv og skitt, fjerning av gammelt belegg, små ujevnheter og rust ved hjelp av slipende behandling, samt gi overflaten et røft utseende.

Hvis det er fettflekker, er det nødvendig å avfette med spesielle løsemidler. Etter slipebehandling skal alle spor av slipemiddel fjernes, hvis vannstrålebehandling ble brukt, bør overflaten tørkes ved å blåse med trykkluft.

Viktig: Påføring av sinkbasert belegg må utføres på en tørr, ren overflate!

Metallstrukturer må behandles ved den temperaturen som er spesifisert i egenskapene til sammensetningen som brukes. I dette tilfellet er det nødvendig å forhindre dannelse av kondens på toppen av metallet.

Maling utføres ved å påføre produktet med en pensel, spraying eller ved å dyppe i den forberedte sammensetningen. Det er bedre å påføre belegget i flere lag, og tørke dem først.

Etter tørking skal sinkbelegget kvalitetsvurderes gjennom visuell inspeksjon og spesielle kontrollinnretninger. Den dekorative attraktiviteten til overflaten vurderes visuelt: fraværet av umalte områder og defekter.

Enheten brukes til å kontrollere tykkelsen på det beskyttende laget og dets vedheft til den strukturelle overflaten.

Sammensetninger brukt til galvanisering

Beskyttende sinkprodukter, som presenteres i utvalget av materialer, er delt inn i henhold til arten av bindekomponenten. De kommer i to typer: med et organisk og uorganisk bindemiddel.

Organiske sinkholdige belegg er:

• epoksy;
• uretan;
• alkyd;
• klorert gummi.

Uorganiske belegg er representert av silikatmaterialer som inneholder sink.

Sammensetninger for kaldgalvanisering deles inn etter antall separat emballerte stoffer som skal blandes. De kan bestå av en, to eller tre separat pakkede komponenter.
Organiske sammensetninger er for det meste en-komponent, så de er enkle å bruke og har en langvarig beskyttelsesevne.

Uorganiske silikatbelegg utmerker seg ved deres holdbarhet, uavhengig av tykkelsen på belegget. Men en betydelig ulempe med silikatbelegg er behovet for å utføre høykvalitetsforberedelse av ståloverflater før belegg.

Uavhengig av type beleggsammensetning, avhenger kvaliteten i stor grad av den viktigste sinkkomponenten, som er et fint pulver. Tørr film, i samsvar med internasjonale standarder, må inneholde minst 94 % sinkpulver med en partikkelstørrelse på 12 til 15 mikron og 88 % med en partikkelstørrelse på 3 til 5 mikron. Parametrene til partiklene og det kvantitative innholdet av sink bestemmer hovedrollen i kvaliteten på belegget.

Bruksområde for kald sinkmaling

På grunn av den praktiske bruken av den kalde metoden for påføring av sinksammensetning og påliteligheten til belegget, har denne teknologien et bredt spekter av bruksområder. Kald sinkmaling brukes:

1. For belegging av jernholdige metaller som brukes i strukturer som drives under åpne atmosfæriske forhold, i kulde og varme, samt i marint klima. For eksempel brukes et slikt beskyttende belegg for brokonstruksjoner og metallkonstruksjoner.
2. For rør til ulike formål, inkludert gassrørledninger.
3. For beskyttelse av tanker og husholdningsprodukter.
4. For maling av varmeradiatorer og vannrør.

Årsakene til den utbredte bruken er beleggets motstand mot ytre påvirkninger, lave kostnader og sikkerhet. Med et stasjonært potensial 0,2-0,3 mV mer negativt enn jern, løses sink, når det utsettes for aggressive miljøer (i form av elektrolytter), sakte på grunn av elektrokjemiske reaksjoner, og beskytter derved ferrittsubstratet. Sinkbelegg påføres ved elektroavsetning, nedsenking i en smelte, sputtermetallisering, kjemisk avsetning, diffusjon, fordampning av sink i vakuum med påfølgende kondensering av damper på den beskyttede overflaten, etc. De høye beskyttende (anti-korrosjon) egenskapene til sinkbelegg i de vanligste korrosive miljøene (i industrielle og marine atmosfærer, i ferskt mineralisert vann og sjøvann) forklares av det faktum at sink er en anode til nesten alle metaller som brukes i industrien ( unntatt aluminium og magnesium). Takket være dette oppløses sink, og stål (som en katode) er ikke utsatt for ødeleggelse så lenge det er et lag med sink på det.

Beskyttende sinkbelegg er den beste beskyttelsen mot korrosjon i miljøer med surhetsverdier nær nøytral: atmosfære, jord, ferskvann og sjøvann. Dette belegget er ustabilt kun i sterkt sure og sterkt alkaliske miljøer.

Før galvanisering gjennomgår metallstrukturer obligatorisk forberedelse, som forhindrer dannelse av gassbobler, som forhindrer at delene "drukner" i badekaret. Det er for dette formålet at det må lages teknologiske hull i galvaniserte produkter.

For å påføre et beskyttende lag av sink, brukes hovedsakelig følgende metoder: , , og .

Valget av galvaniseringstykkelse og galvaniseringsmetode for metallkonstruksjoner avhenger av graden av aggressivitet av miljøfaktorer. Tykkelsen på galvaniseringen kan være i området 0,8-2 mikron.

Galvanisk galvanisering

Galvanisk galvanisering– Dette er galvanisering produsert ved en elektrokjemisk prosess i en spesiell trommel. Galvanisering kommer i flere farger: regnbue, blå, hvit og matt hvit. Tykkelsen på sinkbelegget under galvanisering er 10-20 mikron, så galvanisk belegg er hovedsakelig dekorativt.

Fordelene med galvanisk galvanisering, den vanligste galvaniseringsmetoden, inkluderer høy produktivitet, jevnt, skinnende, dekorativt belegg med presise dimensjoner. Den største ulempen med slike belegg er deres lave klebeegenskaper og, som en konsekvens, lav korrosjonsmotstand til delene de beskytter. Det bør også bemerkes muligheten for hydrogensprøhet av metallet, som kan oppstå under anodisering.

I dag er den galvaniske galvaniseringsmetoden den vanligste måten å beskytte maskinvare mot korrosjon. Galvanisk galvanisering er mest brukt i produksjon av festemidler, spiker og stålnett. Dette skyldes i stor grad den høye produktiviteten til galvaniske enheter, de lave kostnadene ved prosessen og en tilstrekkelig grad av korrosjonsbeskyttelse.

Elektrolytisk galvaniseringsteknologi er en kjemisk prosess - elektrolyse.

I elektrolyttbadet er det to metaller, stålprodukter og ren sink. Elektrisk strøm tilføres dem. Stålprodukter lastes i en container. Og strøm tilføres dem gjennom spesielle elektroder.

Sink kan brukes i form av plater, kuler lastet i spesielle nettingseksjoner eller i andre former. Det tilføres også strøm til sinken.

Under elektrolyseprosessen oppløses sink (anode) og dets ioner legger seg på overflaten av stålprodukter, og danner et galvanisk belegg med en tykkelse på 4 til 20 mikron.

Anodisk oppløsning av sinkelektroder oppstår som et resultat av å føre en elektrisk strøm gjennom elektrolytten med en katodetetthet på 1 til 5 A/dm?.

For tiden, i maskinvareproduksjon, brukes tre metoder for galvanisk galvanisering for å beskytte produkter mot korrosjon: cyanid, alkalisk og syre.

Den mest populære galvaniske galvaniseringsteknologien er galvaniseringsteknologi i svakt sure elektrolytter. Denne teknologien har en høy grad av skjul og forbedret utseende av sinkbelegget. Denne metoden reduserer i tillegg tendensen til hydrogensprøhet hos galvaniserte produkter laget av karbon og legert stål og gjør det mulig å galvanisere deler av komplekse konfigurasjoner laget av både stål og støpejern.

Før galvaniseringsprosessen er det nødvendig å rense overflaten for kalk, behandle smøremiddelrester og korrosjonsprodukter (rust). Etter påføring av sinkbelegget, for større stabilitet og holdbarhet, utsettes belegget for klaring (halshugging - etsing i en svak løsning med salpetersyre) og passivering. Passivering gir sinkbelegget ikke bare ekstra korrosjonsbestandighet, men forbedrer også dens dekorative effekt ved å tilføre ekstra glans eller male belegget i forskjellige farger.

Varmgalvanisering

I verdenspraksis er varmgalvanisering mest brukt. Den største fordelen med varmgalvaniseringsteknologi er dens høye korrosjonsmotstand, som er flere ganger høyere enn motstanden til galvanisk påførte belegg. Ulempene inkluderer de høye kostnadene for belegget, kompleksiteten til utstyret for galvanisering, ujevnheten i belegget (med beleggtykkelser på 40-60 mikron kan sinkavsetninger nå 1 mm), behovet for å kutte tråden på nytt, og muligheten for spenninger i metallet.

Varmgalvanisering- belegg metallet med et lag sink for å beskytte det mot korrosjon ved å dyppe produktet i et bad av smeltet sink ved en temperatur på ca. 460 °C. Som et resultat av korrosjonsbeskyttelse forlenges levetiden til produktet betydelig (opptil 50 år). Under galvanisering dannes det en stabil forbindelse mellom sink og jern, selv om det oppstår riper eller spon på overflaten av det galvaniserte produktet, vil de beskyttende egenskapene til belegget forhindre effekten av rust, som andre bearbeidingsmetoder - maling eller påføring av plast - ikke kan gi. Samtidig gir den lave kostnaden for sink galvaniseringsmetoden en annen fordel fremfor andre metoder for anti-korrosjonsbehandling. I tillegg lar metoden deg unngå reparasjoner i lang tid og øker levetiden til metallprodukter. Produkter av enhver form kan galvaniseres. Avhengig av miljømiljøet som strukturen skal brukes i, bestemmes tykkelsen på det påførte sinklaget.

Et beskyttende sinklag dannes på produktet, som er nedsenket i en masse smeltet sink. Deretter skjer en kjemisk reaksjon mellom basismetallet og sink. Som et resultat av denne prosessen er hele overflaten av strukturen, selv på de mest utilgjengelige stedene, dekket med et beskyttende lag.

Den mest forferdelige sykdommen til produkter laget av metall er korrosjon, som ødelegger dem gradvis. Hvordan kan du overvinne denne sykdommen? En av metodene er å dekke det berørte området med en masse som inneholder en betydelig mengde sink: andelen av innholdet kan nå 95%. Prosessen med å lage et sinkbelegg på metall er absolutt ingenting komplisert og krever ikke store økonomiske kostnader.

Behovet for korrosjonsbeskyttelse

Ethvert metall trenger et beskyttende belegg mot rust, korrosjon og andre skadelige påvirkninger som kan ødelegge produktet. Takket være ulike metallbehandlingsteknologier er det ikke vanskelig å beskytte metalloverflaten og forlenge produktets levetid.

I verdenspraksis er de mest brukte metallbeleggene sink. Hovedårsakene som bestemmer valget til fordel for sinkbelegg for metallprodukter er den lave prisen på sink og kostnadene ved galvanisering, samt tilstedeværelsen av et mer elektronegativt stasjonært potensial enn jern når det utsettes for aggressive miljøer.

Galvanisering av metall (sinkbelegg) er et belegg av metalloverflaten med sink, som på grunn av sin skjørhet og minimale hardhetsgrad gir ethvert produkt pålitelig beskyttelse. Oksydlaget på belegget er ganske sterkt, sink er et mer aktivt materiale enn jern, så det bremser korrosjonen betydelig.

Sink reagerer med korrosjon raskere enn det kommer til hovedmetalllaget, så delen vil forbli urørt. Og så lenge det forblir minst en sinkbit på produktet, vil ikke jernet rundt ruste. Selv om sinkbelegget er skadet eller mangler noen steder, opprettholdes dets beskyttende egenskaper.

Dermed fungerer sinkbelegg som beskyttere som "smøres" over overflaten av den beskyttede delen. Metallgalvanisering utføres hovedsakelig ved bruk av spesialproduksjonsutstyr ved bruk av forskjellige metoder. I tillegg er det mulig å utføre galvanisering hjemme.

Galvaniseringsmetoder

Prosedyren for å påføre et sinkbelegg på et metallprodukt utføres ved hjelp av en av følgende metoder: varmgalvanisering, kaldmaling, galvanisk belegg, gass-termisk sprøyting av sink og termisk diffusjonsgalvanisering. Metoden for å påføre et belegg på en del velges vanligvis avhengig av betingelsene for fremtidig bruk og de ønskede egenskapene til slitelaget. Flere typer belegg kan brukes i ett produkt.

Uavhengig av valg av galvaniseringsmetode, for å oppnå et resultat av høy kvalitet, er det viktig å velge riktig tykkelse på sinkbelegget, som avhenger av tiden og temperaturen for prosedyren. Det bør også huskes at galvaniserte metallprodukter ikke bør utsettes for noen mekanisk belastning.

Varmgalvanisering

Sinkbelegg, som lages gjennom varmforsinkingsprosedyren, inntar andreplassen når det gjelder galvaniseringsproduksjonsvolum, og er blant de beste i dag når det gjelder holdbarhet og kvalitet. Selv om det er miljøsikkerhetsproblemer, som er forårsaket av tilstedeværelsen av smeltet sink og bruk av kjemiske overflatebehandlingsteknikker.

Teknologien for varmgalvanisering av metall består av to trinn: overflatebehandling og direkte galvanisering av metallet. Overflateforberedelse før varmgalvanisering består av å utføre følgende operasjoner sekvensielt: avfetting av overflaten for galvanisering, etsing av metalloverflaten, vask og flussing av metallet og tørking av overflaten.

Etter å ha gått gjennom alle stadier av forberedelsen, må du tørke produktet. Påføringen av sink oppnås ved å bruke spesielt varmgalvaniseringsutstyr og senke det tørre tilberedte produktet i et bad med varm sink. En Fe-Zn-legering er dannet på overflaten av delen, som beskytter mot korrosjon.

Ulempen med denne metoden er at bad for metallbearbeiding ofte er begrenset i størrelse og ikke er i stand til å gi muligheten til å behandle ønsket struktur. Selv om et moderne badekar lett kan romme stillaser, lysmaster og kraftledningsstøtter.

Kaldgalvanisering

De siste årene har metoden for kaldgalvanisering av metall blitt utbredt ved å male metallprodukter med en grunning som inneholder et høyt innhold av sinkpulver. Det ferdige belegget inneholder 89-93 % sink. Metoden er høyteknologisk og enkel å utføre. Sprayet sink påføres overflaten som vanlig maling - ved hjelp av en rull eller pensel. Du kan også bruke sprøyter til dette formålet, som reduserer tiden for galvanisering og lar deg nå de mest avsidesliggende stedene.

Denne metoden anses som svært effektiv for konstruksjoner som ikke kan bearbeides på annen måte - for eksempel for faste rør, overføringsledningsbeslag, jernbanesporelementer, oljebeslag, veibommer, møbelbeslag og andre faste stasjonære objekter.

Prosedyren anses også som effektiv for å reparere overflater som tidligere var galvanisert.
Kaldgalvanisering av stål utføres innenfor et bredt temperaturområde, og belegget er elastisk, tåler mekanisk deformasjon og termisk ekspansjon.

Levetiden for kaldgalvanisering kan overstige levetiden til varmgalvanisering med 3-4 ganger. Ulempene med teknikken inkluderer lav motstand mot mekanisk stress og behovet for å nøye overvåke arbeidsforholdene på grunn av bruken av et organisk løsningsmiddel.

Galvanisk galvanisering

Galvaniseringsprosedyren skaper et spesielt glatt og presist sinkbelegg på metalloverflaten. Denne galvaniseringsteknikken innebærer å påføre et belegg mens du utfører en elektrokjemisk handling. Den er egnet for ledende og ikke-ledende materialer. Tykkelsen på det galvaniske belegget er vanligvis 20-30 mikron.

Ved galvanisering av metall er det avsatte belegget av presis og jevn størrelse, skinnende og dekorativt. Adhesjonen til slike belegg sikres av molekylære krefter som observeres under interaksjonen mellom basismetall- og sinkmolekylene. Styrken til en slik interaksjon påvirkes av tilstedeværelsen av filmer (oksid eller fett) på overflaten av det belagte produktet, som ikke kan unngås helt i masseproduksjon.

Teknologien for galvanisering ved elektrolyse er som følger: stålkonstruksjonen som skal galvaniseres og sinkplatene nedsenkes i en beholder med elektrolytt. Platene og produktet er koblet til en strømkilde. Sinkanoden løses opp under elektrolyse og legger seg på overflaten av ståldelen.

Blant fordelene med metoden kan man fremheve et godt dekorativt aspekt. Samtidig har den elektrolytiske galvaniseringsprosedyren en alvorlig ulempe: Prisen på galvanisering består ikke bare av kostnadene for sink og elektrolytt. Elektrokjemisk galvanisering er ledsaget av dannelsen av farlig avfall, så det er nødvendig å fjerne sink fra avløpsvann, som er en ganske kostbar prosedyre.

Termisk diffusjonsgalvanisering

Termisk der en annen type galvanisering. TDC-teknikken har vært kjent ganske lenge. Den ble først brukt i England på begynnelsen av 1900-tallet og ble kalt "Sherardization". Deretter ble det noe glemt, og ga plass til andre galvaniseringsmetoder. Siden nittitallet har imidlertid interessen for teknikken økt igjen.

Essensen av termisk diffusjonsgalvanisering er dannelsen av et sinkbelegg på overflaten av jern på grunn av overgangen av sinkatomer til dampfasen ved temperaturer over 2600 grader, noe som letter deres penetrering i jernsubstratet. I prosessen dannes en jern-sinklegering med en svært kompleks fasestruktur. TDC galvaniseringsteknologi brukes hvis det er nødvendig å lage et sinklag med en tykkelse på mer enn 15 mikron.

Utseendet til et slikt belegg er bare mulig ved høye temperaturer og i det begrensede rommet til muffer eller retorter, som er fylt med galvaniserte deler og en pulverblanding som inneholder sink. I dette tilfellet går metallprodukter gjennom lignende stadier som under varmgalvaniseringsprosessen, og på slutten blir de lastet inn i en roterende trommelovn, hvor materialet er belagt med sink.

TDC-teknikken har en rekke fordeler i forhold til andre galvaniseringsmetoder:

• Galvaniseringsprosessen er miljøsikker;
• det resulterende belegget har ingen porer og er preget av høy vedheft til underlaget på grunn av diffusjonslaget;
• beskyttelsesevnen til sinkbelegg er 5 ganger større enn for galvaniske belegg;
• beleggtykkelsen varierer over et bredt område;
• belegget gjengir nøyaktig formen til deler av den mest komplekse konfigurasjonen (hull, gjenger, hulrom, indre overflater, sprekker);
• prosessavfall krever ikke deponering.

Men samtidig har TDC-teknikken sine ulemper, for eksempel har sinkbelegg ikke dekorative egenskaper - belegget viser seg uten glans og er mørkegrå i fargen. Produktiviteten er relativt lav, skadelige aerosoler av sinkstøv er tilstede, og det oppstår ofte defekter i sinkbelegget som ujevn tykkelse.

Gass-termisk galvanisering

Ved galvanisering ved sprøyting utføres belegning av metallet med sink som følger: metallet smeltes i form av pulver eller tråd, og sink sprayes på produktet i en gasstrøm. Metalliserte gass-termiske belegg er den optimale løsningen for å beskytte store metallkonstruksjoner mot korrosjon som ikke kan plasseres i et galvanisk bad eller beholder med smeltet sink.

Smeltede sinkpartikler deformeres når de treffer metalloverflaten, og danner et såkalt "skjellete" belegg. I dette tilfellet dannes et porøst belegg, som må belegges med et fyllstoff i form av maling og lakk. Slike kombinerte belegg gir langsiktig beskyttelse under forskjellige bruksforhold - sjø og ferskvann, atmosfæriske forhold.

Galvanisering hjemme

Før galvanisering med egne hender, må produktet forberedes og overflaten rengjøres ordentlig. Jo bedre du gjør dette, jo jevnere og sterkere vil sinken ligge. Deretter skal metalldelen aktiveres; for å gjøre dette, senk den ned i svovelsyre i 2-10 sekunder. Skyll den deretter umiddelbart ved å dyppe den i vann og fortsett til anodisering.

Galvaniseringsanlegg kan produseres som følger. Velg tallerkener laget av inert materiale - vinylplast eller glass. Hvis delen er liten, kan du til og med ta en liters krukke. Vurder muligheten for å feste elektroden og produktet, som er den andre elektroden, på den. Heng elektrodene på kobbertråd.

Ta en 2-6 Ampere, 6-12 Volt lader som strømkilde. Elektrolytten for hjemmegalvanisering kan teoretisk sett være nesten hvilket som helst salt som løses opp i vann, men i praksis er det lettere å tilberede sinksalt. Du kan ta batterielektrolytt (fortynnet svovelsyre) og legge sink i den. Etter at reaksjonen stopper, vil sinken forbli, og syren vil bli til salt. Hvis syren er for konsentrert, vil det dannes sinksulfatkrystaller i bunnen, fortynn deretter elektrolytten litt med vann.

Etter dette, sil elektrolytten og hell den i en galvaniseringskar. Du kan lage en sinkelektrode av et stykke sink, bore et hull i den og henge den på en kobbertråd. Overflatearealet må tilsvare området til produktet som behandles, formen må være flat og praktisk for nedsenking i beholderen. Forresten, et stykke sink kan kjøpes på et hvilket som helst innsamlingssted for metall.

Ta med minus til produktet og pluss til sink, sinkelektroden vil "oppløses", og et lag med sink vil legge seg på delen. Det vanskeligste når du bruker utstyr for galvanisering og gjennomføring av selve galvaniseringsprosessen er galvaniseringsmodusen: sinkpulver kan sette seg på produktet, som enkelt kan fjernes med en fille, eller kanskje et slitesterkt lag, du trenger det siste alternativet.

Kvaliteten på sinkbelegg påvirkes av følgende faktorer:

1. Nåværende tetthet. Denne indikatoren beregnes som strømstyrken, som er delt på overflaten til produktet, og er 0,5 - 10 ampere per kvadratdesimeter. Bruk spenningsregulatoren for å sikre at reaksjonen ikke blir for voldsom. Belegget vil vise seg svakt og ujevnt hvis det kommer bobler fra delen for aktivt.
2. Temperatur. Velg romtemperatur for elektrolytten.
3. Elektrolytttetthet. Denne parameteren kan variere over et bredt område - fra løseligheten til sinksalter til null.
4. Produktgeometri. Hvis delen har en kompleks form, kan det være en betydelig forskjell i tykkelsen på belegget, avhengig av avstanden til delen fra sinkelektroden. Oppbygginger vises på den skarpe kanten, og belegget i fordypningen vil være svakt.

Etter å ha analysert ovenstående, husk at det er tilrådelig å øke avstanden til elektroden, bruke to sinkanoder, vri delen og eksperimentere. Det er mulig å utføre galvanisering i 2 eller 3 lag, med prosessen med mellomliggende fjerning av de dannede vekstene på skarpe kanter.

Når du arbeider med ulike metallprodukter, må du derfor ofte håndtere skader forårsaket av korrosjon. Metall og stål har en sterk struktur, men det kan ikke redde det fra denne plagen. Derfor, for å beskytte metallkonstruksjoner og strukturer som er spesielt utsatt for korrosjon, er det ideelle alternativet å ty til galvaniseringsteknologi - varmgalvanisering, kaldmaling, galvanisk belegg, gass-termisk sprøyting av sink og termisk diffusjonsgalvanisering.