Термодиффузионное Цинкование

Процесс термодиффузионного цинкования

 Термодиффузионное цинкование (ТДЦ) – технология, посредством которой на поверхность металла наносится защитный слой для увеличения его срока службы. Это покрытие позволяет существенно улучшить его эксплуатационные характеристики.

 Для нанесения защитного слоя, как видно из названия метода, применяется цинк. Слой способен обеспечить металлу как механическую, так и электрохимическую защиту. Этот способ очень распространен в сфере промышленности. Испытания показали, что технология термодиффузионного цинкования может с успехом применяться на различных видах металла.

 Цинкование металла требует наличия спецоборудования, предназначенного для работы с высокими температурами. Заметим, что цинку свойственно реагировать с множеством разнообразных элементов, его отличает высокая активность.

 Несложные химические опыты из школьной программы демонстрируют, что взаимодействие цинка с воздухом или водой вызывает появление на металле тоненькой пленки. Этот принцип лежит в основе термодиффузионного цинкования – именно так на различных металлах образуется защитный слой.

 Данный метод применяется исключительно в промышленности, поскольку он предполагает применение специальной техники, работу с высокими температурами и применение активных смесей.

Технология цинкования

 Сам принцип довольно несложен, но обязательным требованием является наличие спецоборудования и соблюдение температурного режима. Специалист, выполняющий цинкование, должен обладать определенными навыками и познаниями.

 Сперва поверхность материала, на которую наносится защитный слой, должна быть тщательно очищена и обезжирена. В этих целях применяется специальная обработка (ультразвуковая, пескоструйная). Для удаления следов коррозии и солевых отложений используется дробометная установка.

 Очистив надлежащим образом поверхность, метизделие помещают на специальную тележку. Предварительно определяется его вес, что позволяет верно рассчитать требуемый объем смеси, используемой при цинковании. При нанесении количество последней может регулироваться в зависимости от общего объема раствора, веса и размеров изделия.

 В среднем стандартный слой, наносимый на поверхность различных видов металла, равен примерно 50 микронам. Крупные заводы стремятся защитить покрытием все используемые ими металлические предметы и заготовки.

 После очистки метизделия и определения его веса оно осторожно помещается в муфельную печь. Именно здесь и происходит процесс цинкования. В ряде случаев он проводится при температуре, доходящей до 400 градусов Цельсия. Используемая температура должна выбираться, исходя из особенностей изделия (тип заготовки, марка стали), а также из действующих на предприятии стандартов.

 Следует отметить, что проведение процесса при температуре выше 470 градусов не является оправданным. С теоретической точки зрения, при таких условиях термодиффузия должна проходить более интенсивно, однако на практике результаты оказываются иными – покрытие не обеспечивает надлежащей защиты от коррозии, чересчур хрупкое и может легко быть удалено.

 Нужно учитывать, что при оцинковке контейнер, в котором находятся изделия, должен быть герметично закрыт. Необходимым условием является и его непрерывное вращение. Среда в нем должна быть инертной или восстановительной — недопустимо проводить процесс в окислительной атмосфере.

 После нанесения покрытия с поверхности удаляются остатки смеси, затем она подвергается пассивации. В ходе последней изделие становится устойчивым к атмосферным воздействиям. Затем, посредством галтовки с изделия убираются заусенцы.

Последняя стадия процесса включает в себя остужение и тщательное высушивание заготовки.

 Преимущества и недостатки метода термодиффузионного цинкования

 ТДЦ позволяет наносить защитное покрытие на широкий спектр метизделий. У нее имеется немало плюсов. Прежде всего, при надлежащей толщине слоя обработанные заготовки становятся меньше подверженными коррозии. Поверхность изделия полностью защищена, поскольку слой покрывает его целиком, не нарушая при этом его формы; образуемый защитный слой отличается совершенной гладкостью. Обработанный металл обретает большую твердость и становится более стойким к повреждениям абразивного характера.

 Метод может применяться для большинства различных изделий из металла. Дополнительным преимуществом является его экономичность – он не требует значительных финансовых вложений. Безусловно, на начальном этапе придется потратить средства на оборудование, однако срок окупаемости этих затрат достаточно короткий. Кроме того, не понадобится большого количества персонала и больших площадей, расход электроэнергии также достаточно экономный.

 Среди дополнительных плюсов технологии можно отметить отличное сцепление (адгезию) обработанных заготовок, а также безопасность для экологии. Нет необходимости использовать химические составы и кислоты для очистки поверхности метизов.

 Однако рассматриваемый метод имеет не только сильные, но и слабые стороны. К последним относится то, что он проигрывает по производительности в сравнении с другими способами оцинковки металлов. Также он неприменим для декоративных покрытий, поскольку при его использовании портится их оттенок. Сероватый цвет обработанных изделий делает их не слишком привлекательными с эстетической точки зрения. Однако для большей части метизов, использующихся в промышленной сфере, этот фактор не играет решающей роли, что и позволяет технологии оставаться популярной.

К слову, в настоящее время при необходимости повысить декоративность определенных метизделий на них наносятся дополнительные слои, обеспечивающие эстетическую привлекательность.

 Немаловажно и то, что проведение процедуры влечет за собой образование большого количества аэрозолей, содержащих вредную для здоровья цинковую пыль. Однако определенные минусы не мешают этому методу пользоваться широким спросом в сфере промышленности.

Применение термодиффузионного цинкования в промышленности

 Сегодня все крупные металлообрабатывающие предприятия прибегают к цинкованию металла для защиты изделий. Несложная технология и небольшое количество требуемого оборудования делают его весьма востребованным; он пользуется спросом и благодаря невысоким затратам и хорошим защитным свойствам. Обработанная заготовка обретает защитный слой, позволяющий существенно увеличить срок ее эксплуатации.

 Покрытие отличается однородностью и проникает в любые труднодоступные участки. После его нанесения образуется ровная поверхность, не имеющая видимых глазу недостатков.

 Чаще всего термодиффузионное цинкование применяется для различных систем крепления, использующихся в строительной сфере. Технология используется для защиты арматуры, труб, автодеталей. Слой может быть нанесен на поверхность фитингов, полые метизы, заготовки, оснащенные резьбой и др. Не менее эффективно проводится обработка изделий с отверстиями и мебельной фурнитуры.

 ТДЦ широко применяется и в следующих областях:

• Строительство ж/д путей, контактных сетей
• Сооружение ограждений для мостов и автодорог
• Нефтегазовая отрасль (обработка арматуры)

На сегодняшний день этот способ рассматривается как наиболее эффективный и выгодный с финансовой точки зрения.