Горячее цинкование весьма энергозатратно и трудоемко, гальваническое — представляет серьезную угрозу для экологии, порошковое — возможно только в специальных камерах (поэтому малопроизводительно). В итоге, именно холодное цинкование металла позволяет решать проблему коррозии одновременно и качественно, и дешево, и безопасно для окружающей среды.
В отличие от горячих и гальванических цинковых покрытий, металлоизделия холодной оцинковки обладают повышенной коррозионной стойкостью, легко поддаются механической деформации, ремонтопригодны, легко окрашиваются и допускают сварку.
Холодное цинкование (в отличие от метода горячей оцинковки), не требует дополнительных сложных и трудоёмких операций термической подготовки материала, упрощается и процесс сушки обработанной поверхности. В отличие от горячего цинкования не предъявляются особые требования к поверхности, материалу и форме конструкций. Допускается цинкование изделий со сварными швами, заусенцами, закатанной окалиной, а также емкостей, змеевиков, изделий из чугуна и легированных сталей.
Важным аргументом в пользу холодного цинкования при сравнении с горячей оцинковкой, является тот факт, что, защищаемое изделие не деформируется (как в случае окунания в ванну с расплавом). Таким образом, не возникает проблем с калибровкой конструкций во время их последующей сборки.
Подробнее о методе холодного цинкования металла и защите от коррозии (холодная оцинковка металла, цинковые покрытия металлов, цинконаполненные грунты) Вы можете узнать на страницах нашего сайта.
Учитывая известность и высокие защитные свойства цинковых покрытий, полученных по методу горячего цинкования, в зарубежных и отечественных публикациях, коммерческих и технических проспектах в последнее время используется термин «холодное цинкование" (Cold Galvanizing), имеющий конъюнктурный смысл. Используя термин «холодное цинкование» и рассказывая чудеса его защиты, производители и продавцы в действительности вводят в заблуждение потребителя, поскольку цинкование может быть только горячим! «Холодным» же цинкованием называют обработку металла цинкнаполненными красками, которые не могут обеспечить достаточно надежную защиту металла от коррозии (особенно если краска невысокого качества). Некоторые производители и дистрибьюторы цинкнаполненных грунтовок и красок делают заявления, что их продукты «холодного цинкования» являются «эквивалентом горячего цинкования», «столь же хорошими, как оцинковка», «имеют уникальные преимущества» или даже «холодное цинкование» — больше чем цинкование».
Да, «холодное цинкование», которое выполнено с соблюдением всей последовательности операций по нанесению покрытия, это надёжно из-за двойной защиты (протекторная + катодная — цинковый порошок в составе краски), по сути – это окрашивание. Но, как правило, применяется в тех случаях, когда невозможно защитить металл от коррозии методом горячего цинкования. В частности, крупногабаритные металлоконструкции (мостовые сооружения, тоннели, опоры ЛЭП), невозможность транспортировки к месту цинкования и обратно или в целях удешевления изделий в ущерб качеству.
При горячем оцинковании, процесс нанесения на сталь слоя цинка осуществляется в результате погружения изделия из стали в жидкий цинк (температура в ванне достигает 440-460 градусов по Цельсию). Уникальность цинкового покрытия заключается в том, что оно создает не только антикоррозионный барьер, но также обеспечивает электрохимическую защиту стали. В результате реакции на поверхности изделия образуется ферроцинковый сплав. Даже если в результате механического воздействия с поверхности стали будет снят слой цинка, такие горяче-оцинкованные детали также не будут поддаваться коррозии. Это происходит благодаря особому свойству цинка, анодности. Контактируя с оцинкованной поверхностью, металл постепенно сам покрывается слоем цинка благодаря разности потенциалов. Это означает, что постепенно поврежденная поверхность покроется тонким слоем этого материала, и металл в этом месте не проржавеет.
Такую защиту и продолжительность «жизни» металла не в состоянии обеспечить никакое другое лакокрасочное, полимерное либо металлизированное покрытие.
Сравнение покрытий горячего цинкования с протекторными цинкнаполненными покрытиями показывает большие различия между этими вариантами защиты металла. Для объективной оценки обязательным является сравнение комплекса свойств покрытий. Некорректным является представление преимуществ по одному показателю с далеко идущими выводами, что имеет место в ряде случаев. Использование термина «холодное цинкование" можно рассматривать как своеобразный сленг, но, к сожалению, при этом происходит вульгаризация понятия «цинкование» и несведущий потребитель может принять ошибочное решение.
Выводы о преимуществах «холодного цинкования» делаются на основании одного вида испытаний — в камере соляного тумана — и, более того, производится сравнение горяче-оцинкового покрытия с комплексным покрытием, состоящим из цинкнаполненной грунтовки (например, ЦИНОЛ) и покрывного материала (АЛПОЛ), что не дает истинной картины и вводит в заблуждение потребителей. При циклических же испытаниях (орошение и осушение) пресной водой (как это происходит с теплообменными блоками испарительных конденсаторов) в отличие от соляного тумана на горяче-оцинкованном покрытии развивается патина — слой продуктов коррозии цинка, которая обеспечивает долговременную коррозионную защиту. Патина и нижележащий цинк защищают сталь в течение длительного времени.
В различных условиях эксплуатации каждый тип имеет явные преимущества перед другим, что обусловлено способом «закрепления» цинка на стальной поверхности. Иногда сложно принять решение, какому методу отдать предпочтение. Тут уже необходимо отталкиваться от того где, как и в каких условиях эксплуатируется оцинкованный металл.
Способ нанесения цинка на поверхность железа и стали методом горячего цинкования.
Подготовка поверхности перед горячим цинкованием заключается в последовательном выполнении следующих операций: обезжиривание под цинкование поверхности, травление поверхности, промывание, флюсование и просушивание поверхности.
Нанесение цинка осуществляется погружением в ванну с горячим цинком подготовленного сухого изделия, на поверхности которого образуется Fe-Zn сплав, который и предохраняет от коррозии.
После такой тщательной обработки можно не сомневаться, что оцинкованный металл будет на долгие годы защищен от воздействия коррозии.
Преимущества горячего цинкования
• Высокая сопротивляемость коррозии. Устойчивость в несколько раз превышает оцинковку другими способами и, по своему качеству, максимально приближается к характеристикам нержавеющей стали
• Обладает самовосстанавливающими способностями на поврежденных участках
• Высокая устойчивость к механическим воздействиям
• Крепежные детали с оцинковкой имеют высокий класс прочности
• Изделия легко поддаются окраске, которая хорошо держится на покрытии
Помимо прочего, узлы и детали, прошедшие горячую оцинковку гораздо дешевле, чем нержавеющие, и немногим отличаются по качеству.
Выбирая заборное ограждение, вы можете столкнуться с практически одинаковыми изделиями с разной стоимостью. Причем цена различается значительно на металлические секции, обработанные методом холодного цинкования и по методике горячего. В чем разница между технологиями? И стоит ли переплачивать при покупке?
Особенности гальванического цинкования
Технология холодного или гальванического цинкования дешевая, поэтому и металлоконструкции стоят дешевле. Представляет собой нанесение положительно заряженных частиц цинка на металлическую поверхность. Частицы распыляют, и они направляются к заборным секциям, предварительно заземленным. Покрытие получается равномерным, но очень тонким – его толщина не превышает тридцати микрометров.
При незначительной толщине покрытия оно обладает еще несколькими недостатками. Оно слабо прилегает к поверхности и постепенно разрушается, образуя «дыры». Интенсивность процесса возрастает стремительно. Уже через два-три года после начала использования оцинкованного таким образом декоративного ограждения вы можете заметить следы коррозии на его поверхности.
Второй негативный аспект – загрязняющее воздействие на окружающую среду, которое оказывает гальваническое цинкование. Отходы производства экологически опасны, требуют специальных условий утилизации, которые далеко не всегда соблюдаются производителем.
Особенности горячего цинкования
В Европе методика холодного цинкования уже практически не используется. Ей на смену пришло цинкование горячее, как более эффективная и экологически безопасная технология. Она заключается в «купании» предварительно подготовленной металлоконструкции в расплаве цинка. Изделия подвергают обезжириванию, флюсованию, травлению, после чего опускают в ванны с расплавом металла при температуре до 450 градусов.
Погружение осуществляют трижды. При первом на поверхности создается двадцати пяти процентный ферро-цинковый сплав. При втором общее содержание цинка в нем достигает 90%. Третье погружение покрывает поверхность чистым расплавом цинка, без примесей. Созданное таким образом покрытие служит многократно дольше, чем при гальваническом методе, ведь толщина защитного слоя достигает 85 микрометров, но обычно составляет 65 мкм.
