Применение цинка и цинкосодержащего покрытия в строительстве

В сфере строительства цинк нашел свое широкое применение. Сегодня мы уже ее не можем себе представить как раньше могли обходиться без применения цинка. Оцинкованные материалы служат намного дольше, чем не оцинкованные. При этом на них не влияет агрессивная окружающая среда и такие материалы не подвержены коррозии.

Рассмотрим далее более подробно сферы применения цинка, его окиси и свойства металла.

Области применения цинка

Цинку выделяется отдельное место среди многих металлов промышленности. Он относится к числу молодых металлов.

Производить его стали в начале XIX века. Тогда объем производства составлял не более 900 тонн в год. Сегодня крупнейшими производителями цинка являются зарубежные страны (США, Канада, Австралия), на долю которых приходится 60 млн. тонн в год.

Итак, каково же применение цинка в промышленности?

О применении цинка расскажет это видео:

Основные сферы

Основными сферами применения цинка являются:

1. Производство оцинкованной стали. Этой сфере соответствует половина (50%) от всего объема использования цинка.
2. Изготовление бронзы и латуни. На эту сферу приходится примерно 20-25%.
3. Изготовление сплавов на основе цинка.
4. Производство химикатов. Самая маленькая по своему объему сфера расходования (всего 10%).

В случае легирования, вышеперечисленные свойства существенно улучшаются. Поэтому очень часто цинк используют во время изготовления сплавов на основе алюминия, меди, свинца и латуни.

У цинка есть несколько марок. В зависимости от них металл может использоваться:

• Для оцинковки стали.
• Для изготовления цинковых сплавов.
• Для производства полуфабрикатов из цинка.
• Для изготовления цинковых соединений.

Продукция из металла

• Наиболее востребованными в строительстве и промышленности являются цинковые листы. Они бывают разными по толщине. Толщина самого тонкого листа может составлять 0,15 мм, а самого толстого – 1,5 мм и более.
  • Цинковые листы часто используются при производстве оцинкованной посуды, сточных желобов и обычных труб.
  • А так же цинковые листы хорошо применяют для изготовления печатных форм для типографии, для изготовления химических источников тока и кровельного покрытия.

  С помощью напыления цинкосодержащих красок на самих строительных объектах обрабатываются сварные швы.

  Использование в строительстве

  На протяжении долгих лет цинк используется в строительстве для защиты железа от коррозии. Эта процедура получила название «оцинкование».

  Роль оцинкования

  Процессам коррозии подвержен практически весь строительный фонд. Если говорить в цифрах, то это примерно 75%. Зная это, конструкторы уже на этапе проектирования закладывают процедуру оцинковки или закупку уже готовых оцинкованных изделий.

  К этому шагу производители пришли не сразу. Повышенные требования к качеству возникли после ряда обрушений строительных сооружений, причиной которых были некачественные крепежные изделия. Борьба с коррозий металлических конструкция давно стала вопросом государственной важности.

  Сейчас количество выпускаемых оцинкованных изделий растет с каждым годом. При этом на каждый вид изделия есть ГОСты, ОСты или технические условия, в которых обязательно регламентируется оцинковка конкретных элементов.

  На сегодняшний день ассортимент оцинкованных изделий порадует любого покупателя и производителя.

  Технологии оцинкования

  Существует несколько способов использования цинка на поверхности металла. И далее мы погорим о технологиях и методах оцинкования металлоконструкций, труб, метизов, деталей, профнастила и других изделий.

  Горячий способ

  

  Это наиболее популярный способ оцинкования. Он с успехом применяется во многих странах. В результате его использования изделие получает высокое качество и отличные эксплуатационные характеристики. Пятьдесят процентов стали подвергается оцинкованию в виде листового проката, примерно сорок процентов приходится на долю готовых изделия, а остальные десять процентов идет на оцинковку труб и проволоки.

  Суть горячего способа заключается в следующем: очищенное стальное изделие погружают в цинк, который представлен в виде расплавленного вещества. Между металлом и цинком происходит связь, которая приводит к формированию нескольких слоев. На характеристики покрытия (толщину и структуру) влияет состав расплавленного вещества.

  У горячего способа цинкования металлов есть свои недостатки.

  • В частности, способ экологически небезопасен, так как в нем используется много химических составляющих.
  • Второй недостаток: процесс обработки требует постоянного поддержания высокой температуры, а это в свою очередь свидетельствует о больших энергозатратах.

  Горячим способом чаще всего обрабатывается стальная сетка, элементы строительных конструкция огромных размеров, а так же кровельные покрытия.

  Про горячее цинкование расскажет это видео:

  Гальванический способ

  Способ применяется при необходимости достижения высокой гладкости поверхности. В результате электрохимического воздействия происходит фиксация цинка на поверхности. Здесь металл и цинк плотно сливаются друг с другом.

  Суть гальванического способа состоит в следующем: металлическое изделие погружают в ванну с раствором электролита. Изделие подводят к источнику тока. В результате электролиза цинк ровно ложится на деталь. Такой способ обработки подходит для всех видов металла. В результате изделие получается очень блестящим. При этом блеск равномерно распределяется по всему объему.

  На качество покрытия существенно влияет частота изделия. На нем не должно быть мелкого мусора и различных пленок, в противном случае оцинкование будет некачественным. За чистотой поверхности очень трудно уследить при производстве больших объемов. К положительным сторонам этого способа обработки относится идеально блестящая и ровная поверхность.

  • К отрицательной стороне: большое количество отходов, которые образуются на этапе очистки. Полученные отходы наносят сильный вред окружающей среде.
  • Ко второй отрицательной стороне относится обязательное наличие дорогостоящего оборудования, без которого гальванический способ обработки произвести нельзя.

  Термодиффузионный способ

  

  Этот способ применяется при необходимости получения толщины слоя в 20 мкм. Термодиффузионный способ очень схож с горячим цинкованием. Только здесь обработанное изделие помещают в печь барабанного тира.

  За счет вращательного движения на изделие наносится оцинкованный слой. На выполнения одного полного цикла нанесения слоя требуется примерно три часа. Термодиффузионный способ в основном применяют для мелких метизов, таких как шурупы и шайбы. Так же этот способ применяется для сложных по форме деталей, для элементов с глухими отверстиями и для изделий с резьбой.

  К самому эффективному способу обработки изделий относят термодиффузионное окрашивание. Способ обработки решает вопрос не только поверхностной коррозии, но внутренней. Термодиффузионный способ применяется для защиты арматуры в легких бетонов и железобетонных перекрытиях. Его используют для труб водоснабжения (как холодного, так и горячего).

  Холодный способ

  Этот вид обработки давно широко применяется. В результате холодной обработки изделие окрашивается цинкосодержащими веществами. Обработка изделий таким способом не требует от исполнителя профессиональных навыков. Так же не требуется дорогостоящего оборудования.

  Но есть один минус этой обработки. Готовые оцинкованные изделия могут быть подвержены механическому влиянию. Холодное оцинкование часто применяют для оцинкования труб.

  Способы гаражного и промышленного цинкования металла

  Горячее цинкование – это метод покрытия поверхности металлического изделия слоем цинка, уступающий по своей популярности только гальванической технологии оцинковки. Между тем по стоимости выполнения, а также по долговечности формируемых цинковых покрытий данный способ превосходит электрохимическое цинкование.

  

  Результаты испытаний болтов с различной оцинковкой в растворе соляной кислоты

  Ознакомиться с требованиями ГОСТ к горячим цинковым покрытиям можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.

  ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

  Суть и назначение процесса цинкования металла

  Цинк является основным компонентом специальной химической смеси, которой принято покрывать изделия из металла во избежание развития коррозионных процессов. Повышенная влажность, воздействия механического характера, химические реакции – все это может спровоцировать окисление поверхности металла, однако оцинкованные изделия гораздо меньше подвержены коррозии.

  Цинк и металл в симбиозе образуют гальваническую пару, где цинк принимает на себя все барьерные функции и, следовательно, вступает в различные формы взаимодействия с факторами окружающей среды.

  Поверхность изделия будет сохранять свой первоначальный вид до тех пор, пока не разрушится полностью верхний цинковый слой. В местах, где цинк подвергается наиболее сильному воздействию, под влиянием молекул воды и кислорода образуется защитный слой гидроксида, который также сохраняет целостность металла.

  Цинкование алюминия и других видов металлов происходит с использованием разных методов, однако наибольшее влияние на эффективность результата данной процедуры оказывает класс толщины цинкового слоя, который определен по ГОСТ 14918-80.

  Класс толщины	Масса м2 площади покрытия (с двух сторон), г	Толщина цинкового слоя, мкм
  Повышенный (П)	От 570 до 855	От 40 до 60
  1	От 258 до 570	От 18 до 40
  2	От 142,5 до 258	От 10 до 18

  Классы цинкового покрытия П и 1 чаще всего используются в условиях сложной климатической обстановки повышенной влажности и перепадов температур.

  

  Общие сведения

  Как говорилось ранее, цинкование металла — это процесс нанесения на поверхность изделия специального вещества.

  

  Такие растворы создаются на основе цинка, который является наиболее подходящим исходным материалом. Он предотвращает коррозию, а также защищает поверхность от воздействия агрессивных веществ. Обработанный лист обладает рядом преимуществ:

  • увеличивается прочность изделия;
  • устойчивость к различным температурам;
  • не подвергается воздействию агрессивных веществ;
  • увеличивается срок службы изделия;
  • изделие не подвергается окислению.

  Свойства и преимущества оцинкованных покрытий

  Существенным преимуществом оцинкованных покрытий является длительность срока их службы. Если говорить о различных технологиях оцинковывания как об этапе подготовки деталей к окрашиванию, то сразу можно отметить следующие достоинства процедуры:

  • износостойкость и длительность службы окрашиваемого покрытия;
  • низкая себестоимость в сравнении с ценой на окрашивание без предварительного цинкования за срок до 25 лет;
  • простые требования к изделиям из металла.

  Цинкование металла осуществляет не только барьерную и защитную, но и электрохимическую защиту верхних слоев обработанных изделий.

  Цинкование с фосфатированием

  Цинкование с фосфатированием принято использовать для обработки цветных металлов. В результате процедуры на верхнем слое детали из металла образуются фосфаты цинка, марганца или железа, которые являются малорастворимыми элементами, что усиливает барьерные и электроизоляционные качества обрабатываемых поверхностей.

  Цинкование с фосфатированием можно применять в отношении следующих видов металлов:

  • чугуна;
  • кадмия;
  • низколегированных углеродистых сталей;
  • меди;
  • цинка;
  • алюминия.

  Металлические предметы, оцинкованные посредством фосфатирования, могут использоваться даже в условиях тропиков. Они не подвержены воздействию нагретых материалов, смазочной органики (масел), бензола, толуола и всех газов за исключением сероводорода.

  

  Преимущества метода

  Горячее цинкование металлоконструкций при сравнении с другими технологиями имеет ряд весомых преимуществ.

  • Подвергаться обработке по данной технологии могут даже детали, отличающиеся высокой сложностью геометрической формы. В частности, такую технологию активно используют для обработки труб.
  • Поврежденные в результате механического воздействия участки цинкового покрытия могут самовосстанавливаться, причем происходить это может без постороннего вмешательства.
  • По сравнению с другими способами оцинковки, метод горячего цинкования позволяет сформировать покрытие, устойчивость которого при взаимодействии с жидкими средами выше в 6 раз. Именно по этой причине такую технологию и применяют для обработки труб и различных емкостей.
  • Горячая оцинковка позволяет эффективно устранять многие дефекты обрабатываемой поверхности, такие как раковины, поры и др.
  • Эксплуатация труб и других метизов, которые покрыты цинком по данной технологии, требует минимальных финансовых затрат. Их поверхности, в частности, не требуют регулярной окраски, так как уже надежно защищены от воздействия негативных факторов внешней среды. Это очень актуально для труб, которые эксплуатируются в труднодоступных местах (в стенах, под землей и т.д.).

  

  Сравнение стоимости и работоспособности горячеоцинкованной стали с другими методами защиты

  Способы и методы цинкования

  Для укрепления металлических поверхностей широко распространены такие виды цинкования:

  • горячее;
  • холодное;
  • гальванизация;
  • термодиффузионное цинковое покрытие;
  • напыление под воздействием термических газов.

  При выборе технологии цинкования металла нужно отталкиваться от предназначения изделия и способов его эксплуатации. Заранее необходимо определить класс толщины цинкового слоя, так как от этого зависит весь технологический процесс, включая настройку производных температур.

  Изделия из металла, на которых уже присутствует цинк, не стоит подвергать механическим воздействиям, так как можно нарушить целостность защитного покрытия.

  Горячее цинкование

  Горячее цинкование стали имеет широкую известность, но применяется несколько реже, чем другие способы распределения цинка по поверхности металлоконструкций. Несмотря на эффективность горячей технологии, она является крайне опасной для окружающей среды и живых организмов. Горячий способ подразумевает использование агрессивных химикатов для подготовительных процедур и горячего жидкого цинка для дальнейшего покрытия.

  Сталь цинкуется горячим методом в 2 этапа:

  1. Подготовительные меры.
  2. Процесс цинкования.

  Подготовка изделий также делится на следующие друг за другом производственные стадии:

  1. Зачистка и обезжиривание поверхности.
  2. Травление с помощью кислот.
  3. Промывание деталей.
  4. Флюсование (вычленение из металла солей и оксидов).
  5. Просушка.

  После завершения этапа 1 деталь погружают в специальный резервуар с расплавленным цинком, после чего начинает формироваться тонкий защитный слой из железа и цинка. Далее изделие подвергается продуванию, которое призвано обеспечить полное высыхание изделия, а также удаление лишних образований.

  Недостаток данного метода оцинковывания металла заключается в ограничении габаритов обрабатываемых изделий размерами резервуара.

  Холодное цинкование

  Метод холодного цинкования заслуженно считается самым применяемым. Причинами тому являются высокая результативность и простота применения. Способ не требует наличия профессионального оборудования, что позволяет осуществлять цинкование у себя дома.

  Для холодного цинкования потребуется специальный цинковый состав (например «Цинокол») и малярный инструмент (кисть, валик). Смесь включает от 86% цинка, благодаря чему защитное покрытие образуется сразу после нанесения состава на металлическую поверхность.

  Если конфигурация поверхности не позволяет нанести цинковую смесь малярным инструментом равномерно, применяют краскопульт – устройство для распыления различных материалов.

  

  Холодный метод цинкования не имеет аналогов, если речь идет о нанесении или восстановлении защитного слоя металлоконструкций, в отношении которых невозможно применить иные способы цинкования (например, уже смонтированное оборудование, леса или трубы). Также такой метод является лучшим решением для проведения ремонтных работ.

  Холодный способ цинкования можно производить в широком температурном диапазоне, при этом защитный покров сохраняет гибкость и устойчивость к различным повреждениям.

  Гальванический метод

  Во время гальванического цинкования на верхний слой металла оказывается воздействие электрического и химического характера одновременно. Результатом является не только максимально точная толщина барьерного слоя, но и идеально гладкая структура.

  Гальванизация сопровождается высокой адгезией элементов металла и цинка, соединенных на молекулярном уровне. Можно достичь не только максимально равномерного цинкового покрытия по всей площади детали, но и придать ему декоративный вид.

  Процесс электрохимической гальванизации происходит так:

  • пластины или другие объекты из металла погружаются в специальную электролитическую жидкость;
  • объект обработки подключается к источникам тока с разными зарядами;
  • разность потенциала заставляет материал разрешаться, после чего молекулы цинка начинают подниматься к поверхности изделия, образуя тем самым защитный слой.

  Цинкование металлоконструкций гальваническим методом позволяет воссоздать неповторимый декоративный узор, контролируя при этом толщину барьерного слоя.

  

  Главный недостаток процедуры – высокая стоимость, которая складывается из цен на электроэнергию, состав электролита, оборудование и другие производственные элементы.

  Термодиффузионное покрытие цинком

  Суть термодиффузионной технологии (ТТ) в том, что объект цинкования и сухой цинксодержащий порошок кладутся в специальный контейнер, который герметизируется и подвергается воздействию очень высокой температуры (до 2 500 градусов по Цельсию). Атомы цинка, содержащиеся в сухой смеси, преобразуются в газ, что упрощает их диффузионное проникновение в верхний слой деталей из металла.

  

  Как правило, данную технологию применяют в случае необходимости создания защитного слоя свыше 15 мкм.

  Подготовка самих деталей происходит по стандарту. Термодиффузионный метод, как и другие технологии, обладает рядом положительных и отрицательных черт.

  • безопасность и экологичность;
  • возможность контролировать толщину цинковой наслойки;
  • высокое качество защитного покрытия без образования пор;
  • после процедуры не остается специфических отходов, нуждающихся в особом виде утилизации;
  • можно осуществить цинкование изделий даже со сложной геометрической конструкцией.
  • наличие налета на оцинкованных деталях, отсутствие зеркального блеска;
  • образование цинковой пыли в окружающей среде;
  • средний уровень производительности;
  • цинкование может получиться неравномерным.

  Газотермическое напыление цинка

  Напыление подходит для металлических крупногабаритных пластин или металлоконструкций, в отношении которых очень тяжело применять другие технологии. Процесс цинкования напылением: в условиях газовой среды цинк в виде сухого порошка распыляют по всей поверхности металлоконструкции. На фоне высоких температур молекулы цинка и металла при столкновении образуют чешуйки, поры и неровности, поэтому обрабатываемая деталь нуждается в дальнейшей покраске.

  

  Технология горячего цинкования

  Обработка происходит в соответствие с ГОСТ, выполняется в множество этапов, которые требуют подготовки. Технология горячего цинкования применяется только после соблюдения всех условий по производству. Перед работами обезжириваются детали, происходит удаление масла, других составов. Горячая оцинковка требует нескольких ванн и печей для сушки, печей для процесса, а также зоны, в которой детали подвергаются охлаждению.

  

  Технология горячего цинкования

  Общими правилами установлена, что процесс разбит на этапы. Подготовка поверхности происходит в несколько раз, осуществляются различные работы. Цинкование, процесс состоящий их трёх фаз, которые тщательно соблюдаются. После завершения основных процессов происходит аспирация и транспортировка, действия происходят автоматически.

  Подготовка поверхности

  Особо важный этап – подготовка, включает множество подтипов:

  • Обезжиривание происходит при средней температуре +70 ⁰С, происходит для равномерно расположенного слоя цинка. Если не удалится масляное загрязнение, оцинкованный кусок может обвалиться.
  • После происходит промывание, в процессе которого удаляются средства, используемые при обезжиривании.
  • Соляной кислотой производится травление, слой окалины удаляется с поверхности металла, под воздействие попадает и коррозия.
  • После каждого воздействия определенного средства необходимо осуществлять промывку детали.
  • Флюсование обеспечивает хорошее прилегании цинка к поверхности в последующем, противостоит окислению в процессе производства.
  • Сушка детали производится в специально отведенной для этого печи.

  Наиболее важным процессом отмечается флюсование. Флюс, благодаря химическим свойствам, окончательно удаляет серную кислоту, влагу. Горячее цинкование использует своеобразный флюсовой слой.

  Оборудование

  Процесс горячего цинкование требует большого помещения и видов оборудования. Основные станки и приборы для обработки:

  • Сушильная и цинковальная печи.
  • Теплообменник.
  • Цинковальные ванны, их количество определяется разновидностью производимых частей.
  • Ванна для охлаждения.
  • Грейфер, предназначенный для удаления гарт цинка.

  

  Завод горячего цинкования

  Перечисленное оборудование не включает в себя автоматизированную линию для транспортировки детали, подготовке к процессу и очистных сооружений, которые обязательно понадобятся для массового производства.

  Цинкование

  Определенная технология цинкования и ее соблюдение позволяют добиться прочности, надежности детали. Для получения результата необходимо следовать последовательности, которая описана в технологии горячего цинкования металлоконструкций:

  1. На этапе погружения детали, при повышении температуры, разрушается флюсовая пленка, которая служит для соединения цинка с металлом. Скорость процесса погружения подбирается оптимальной, нельзя допустить полное разрушение пленки, но и остаточный толстый слой.
  2. Продолжительность операции подбирается от сложности конструкции, время цинкования определено не более 10 минутами.
  3. Регулируется скорость вынимания для контроля остаточного слоя горячего цинка на металле.

  

  Сушка оцинкованных изделий

  Качественная сталь, соблюдение температурного режима обработки (450 ⁰С), степень охлаждения полностью зависят на готовый результат. Сушка изделия зачастую происходит на открытом воздухе.

  Как отличить оцинкованный металл от обычного

  Оцинкованная и обычная нержавеющая сталь имеют разную себестоимость, поэтому стоит знать, как их различить в условиях не всегда честного современного рынка.

  1. На глаз. Оцинкованная сталь, как правило, имеет характерные радужные разводы. Также обычный металл имеет более матовую поверхность. Если на металле нет кристаллических декоративных узоров, то цинковое покрытие имеет зеркальный блеск.
  2. Магнит. Оцинкованные поверхности обладают более сильными электромагнитными свойствами, что можно проверить с помощью обычного магнита.
  3. Спектральный анализ. Требуется специальное оборудование, определяющее химический состав стали, но данный способ считается наиболее точным и надежным.
  4. Химический метод. Соляная кислота вступает с цинком в химическую реакцию, при которой начинается выделяться водород. Достаточно небольшого количества соляной кислоты.

  При покупке оцинкованной стали рекомендуется выбрать надежного и ответственного поставщика, что избавит от проблем с определением подлинности металла и наличия у него цинкового покрытия.

  Обоснование применения защитных цинковых покрытий

  Для стальных конструкций, изделий и материалов горячее цинкование признано, как технология имеющая наилучшее соотношение между производственными затратами и уровнем надежности защитного покрытия. Толщина слоя цинка может быть в пределах 30-100 мкм (в большинстве случаев 40-60 мкм).

  Продолжительный практический опыт эксплуатации оцинкованных изделий показал, что горячее цинкование может обеспечить защиту от коррозии:

  • в агрессивных условиях промышленной эксплуатации до 55 лет;
  • в жарких и влажных тропиках до 70 лет;
  • в обычных условиях на открытом воздухе до 85 лет.

  В нашей стране контроль и требования к защите от коррозии методом нанесения цинковых покрытий определяются ГОСТ 9.307-89.

  Простой способ цинкования в домашних условиях

  Самым легким способом самостоятельного цинкования металла является холодный метод. Однако многих интересует именно гальванический способ из-за формирования декоративных узоров на верхних слоях детали.

  Подготовка электролита

  Электролитом может стать любой раствор, в котором содержится цинк:

  • хлорид цинка (ZnCl);
  • соляная кислота (HCL);
  • ZnSO4 (результат травления серной кислоты H2SO4).

  При травлении необходимо быть максимально осторожным, так как во время химической реакции выделяется взрывоопасный газ Н2.

  Получение цинкового состава

  Чтобы осуществить гальваническое цинкование металла дома, необходимо иметь цинк. Если говорить о подручных средствах, то цинк можно найти:

  • в солевых батарейках (индекс L);
  • в металлических оцинкованных деталях;
  • в советских предохранителях.

  А можно купить чистый цинк в радиомагазинах или на авторынках.

  Подготовка к нанесению покрытия

  Чтобы качественно оцинковать стальные детали, необходимо грамотно подготовить материалы:

  1. Нужно взять пластиковую или стеклянную тару, которая выступит в качестве ванны с электролитом, и установить держатели для анода и катода.
  2. Если в электролите заметны кристаллы соли, то использовать его нельзя. Растворить их можно, добавив дистиллированной воды.
  3. Анодом может выступить пластинка из цинка с подключенным к ней «+» зарядом. Чем больше площадь пластины, тем равномернее будет ложиться цинк на катоде. Чем больше анодов, тем больший участок покроется цинком за раз.
  4. Катод – это деталь, которая требует обработки (отрицательный заряд). На нее будут укладываться молекулы цинка. Необходимо подготовить металл к процедуре цинкования: очистить от коррозии, обезжирить и активировать, поместив в раствор кислоты. Необходимо расположить катод равно удаленно от всех источников положительного заряда.
  5. Источником электрического питания может выступать любой аккумулятор или блок питания. Чем выше будет напряжение, тем более ускоренно пройдет процесс гальванизации. Если используется автомобильный аккумулятор, в схему необходимо добавить другие потребители тока (например, лампочку накаливания).

  Нанесение цинковой пленки

  После всех подготовительных процедур останется только включить источник электрического питания и поместить катод в электролит. Не стоит допускать бурного кипения электролита: необходимо снизить силу тока, добавив в схему потребители электроэнергии. Чем дольше происходит процесс гальванизации, тем толще будет защитный слой цинка на поверхности обрабатываемой детали (катода).

  Если у вас имеется опыт цинкования металла в домашних или промышленных условиях, вы можете поделиться им в комментариях.

  Как ржавеет?

  Как говорилось ранее, на изделия воздействуют влага, а также кислород и агрессивные вещества.

  

  Их молекулы попадают в глубокую структуру металла, что приводит к появлению ржавчины. В результате на поверхности появляются дыры. Такой процесс может происходить долгое время. Чтобы замедлить процесс окисления, применяют цинковый раствор.

  Обзор составов для холодного цинкования

  

  Самую длительную (более 25 лет) защиту металлов от коррозии обеспечивают покрытия, содержащие более 95% цинка. Однако, традиционные методы нанесения, например, горячее цинкование или гальванизация не всегда являются выгодными, а иногда их вовсе невозможно осуществить.

  Для горячего цинкования необходимо отвозить конструкции в специальный цех, где их окунают в ванны с цинком, нагретым до 460°C. Не все конструкции поместятся в эти ванны, что то придется разбирать. Разобрать можно далеко не каждую конструкцию или изделие. Некоторые металлы способны деформироваться от таких высоких температур. Сборы-разборы конструкций, а также их транспортировка влечет дополнительные расходы.

  Составы для холодного цинкования не деформируют металлы, их можно применять для конструкций и изделий любых габаритов, а наносить прямо на месте эксплуатации, что особенно важно, когда конструкции невозможно демонтировать. Поэтому холодное цинкование сегодня также стало традиционным методом, позволяющим добиться тех защитных характеристик доступно, удобно и дешево.

  Что такое холодное цинкование и как оно действует?

  Прежде чем изучать и выбирать составы для холодного цинкования, необходимо понять – как же действует метод и почему он так хорош в борьбе с коррозией.

  Холодное цинкование – это нанесение на подготовленную поверхность металла специального состава с высоким (более 95%) содержанием цинка. Составы наносятся как обычные краски, кистью, валиком, краскопультом, прямо на месте эксплуатации конструкций. В результате образуется стойкое покрытие, защищающее не только от коррозии, но и от различных негативных явлений, например, перепадов температур или попадания химикатов. Несмотря на то, что метод так легко применять, он эффективен не менее чем другие, трудновыполнимые методы защиты.

  Почему в составах используют цинк?

  

  В составах для холодного цинкования используют не просто цинк, а его высокое содержание (более 95%) и очень высокую чистоту, без примесей (98-99%). Если вы нанесете на поверхность другого металла такой состав, вы обеспечите сразу 2 типа защиты от коррозии:

  1. При взаимодействии цинка с воздухом и водой на его поверхности образуется оксид или гидроксид, который препятствует дальнейшему развитию реакции, образованию коррозии. Этот метод не дает кислороду и влаге проникнуть вглубь железа, поэтому назван пассивным или барьерным.
  2. Электрохимический потенциал цинка гораздо ниже, чем у железа (-760 и — 440 мВ). Поэтому образуя пару, железо становится катодом, а цинк играет роль анода, отдает свои электроны, расходуется сам ради защиты железа. При этом образуются соединения цинка, которые «залечивают» дефекты покрытия, останавливая процесс коррозии и предотвращая ее дальнейшее появление. Такой метод назван активным или катодным.

  Какое-то время после нанесения (зависит от условий эксплуатации) покрытие еще имеет пористую структуру, пропускающую минимальное количество влаги к железу. Тогда покрытие защищает железо активным, катодным способом. В дальнейшем происходит уплотнение структуры покрытия, оно перестает пропускать влагу и воздух. Вступает в силу пассивная, барьерная защита. Однако, если целостность покрытия будет нарушена (дефекты, царапины, трещины) в силу снова вступит катодная, активная защита.

  Чем составы для холодного цинкования отличаются от обычных и цинкосодержащих красок?

  

  Все просто – в обычных красках нет цинка, а значит, нет и тех защитных свойств, которые дает цинк. Кроме цинка подобные защитные характеристики дают также алюминий и олово. Однако их стойкость немного ниже цинка, а цена – немного выше. Поэтому применение цинка является оптимальным для использования в составах для холодного цинкования.

  Тем не менее, не каждая краска с цинком или цинкосодержащая краска – это состав для холодного цинкования. Если в составе краски вы увидите цинк, не спешите скорее ее покупать, она может не обеспечить вам и одного способа защиты от коррозии.

  Состав для холодного цинкования – это не краска с добавлением цинка, это скорее цинк, с добавлением полимеров и связующих. В составе для холодного цинкования содержание цинка должно быть не менее 95%, а чистота цинка стремиться к 100%. Кроме этого, частицы цинка в таком составе не более 12-15 мкм, а лучше и вовсе – 3-5 мкм.

  Если краска с цинком не соответствует вышеуказанным требованиям, то она не является составом для холодного цинкования и не обеспечит долгосрочной (25-50 лет) защиты от коррозии.

  В чем плюсы холодного цинкования и есть ли минусы?

  Метод холодного цинкования имеет ряд неоспоримых преимуществ, по сравнению с другими методами.

  • Отсутствуют ограничения по размеру конструкций;
  • Изделия и конструкции не нужно разбирать и перевозить;
  • Возможна сварка после нанесения покрытия;
  • Можно оцинковывать сварные швы;
  • Быстро отремонтировать поврежденный участок;
  • Применяется при -10°С и при +40°С;
  • Получаем эластичное покрытие, которое не трескается и не деформируется, даже при воздействии высоких или низких температур;
  • Высокая (1 балл) адгезия с поверхностью металла и с финишными покрытиями;
  • Использование метода собственными силами, без привлечения специалистов.
  • Цена заметно ниже, а экономия – больше.

  

  Есть у метода и сложности, которые все же трудно назвать недостатками:

  • Требуется тщательная подготовка поверхности и четкое соблюдение технологического процесса.
  • Сложно покрыть внутренние полости и труднодоступные места.

  Тщательная подготовка поверхности в итоге обеспечивает отличную адгезию и дополнительную стойкость покрытию, так что результат стоит приложенных усилий. Четкое соблюдение технологического процесса требуется во всех методах – чем качественнее проведена работа, тем дольше и надежнее служит покрытие. А чтобы покрыть внутренние полости и труднодоступные участки составы для холодного цинкования стали выпускать в виде спреев, а так же пользуются специальными насадками на краскопульты.

  Благодаря совместимости со сваркой, мобильности технического процесса и возможности нанесения на конструкцию любого размера, холодное цинкования применяют для защиты мостов и мостовых сооружений, различных резервуаров, портовых и гидросооружений, опор ЛЭП, дорожных ограждений, опор освещения, мачт сотовой связи, защиты железнодорожных составов, трубопроводов, оборудования промышленных предприятий и строительных металлоконструкций, не говоря уже о заборах, воротах, кровле и более мелких металлических изделиях.

  Процесс нанесения — все очень просто!

  Технологический процесс холодного цинкования достаточно прост и насчитывает всего 6 пунктов. Обычно с ним справляются своими силами, то есть без привлечения специалистов.

  1. Подготовка поверхности – удаление старых покрытий, чистка, обезжиривание. Для более качественной адгезии важно придать шероховатость (пескоструйная обработка или металлические щетки).
  2. Приготовления состава — перемешать дрелью с насадкой или микшером до однородной массы.
  3. Нанесение материала — кистью, валиком, краскопультом или окунанием.
  4. Нанесение необходимого количества слоёв. Послойная сушка от 10 до 40 минут.
  5. Контроль качества покрытия — не должно иметь сквозных пор, пузырей или видимых повреждений.
  6. Окончательная выдержка перед вводом в эксплуатацию.

  Узнать о процессе подготовки поверхности и нанесении в подробностях можно в статье Холодное цинкование своими руками.

  Обзор составов для холодного цинкования

  Как только в области защиты от коррозии оценили все преимущества метода холодного цинкования, на рынке появилось множество различных видов, марок и составов. Мы расскажем вам о самых популярных и проверенных вариантах.

  Барьер-цинк

  Состав для холодного цинкования или цинкосодержащая краска. Содержит 96% чистого цинка, гарантирует надежное антикоррозийное покрытие на срок от 10 до 50 лет, в зависимости от количества слоев и условий эксплуатации.

  Отличается высокой экономичностью использования – на 1 м 2 при толщине слоя 40мкм уходит всего лишь 220-300 гр состава. Реализуется по низкой цене – от 300 руб за кг.

  Быстро сохнет (20 минут) и прекрасно сочетается с 99% лакокрасочных финишных покрытий.

  Цинол

  Краска-состав для холодного цинкования с содержанием цинка 95%, а так же ароматическими растворителями и полимерным связующим.

  Быстро сохнет (30 минут), образует покрытие стойкое к длительным контактам со спиртами, солями, морской и пресной водой. Позволяет сваривать конструкции после нанесения покрытия, не разрушая его.

  Реализуется по цене от 270 руб за кг. Отлично подходит для защиты труб холодного водоснабжения.

  Цинкор-Барьер
  

  Состав для холодного цинкования с протекторным действием. Позволяет нанесение без предварительной очистки поверхности (мы рекомендуем все же ее сделать для большей стойкости покрытия) и при температурах от -30 +80°С. Готовое покрытие Цинкор-Барьер выдержит температуры от -60 до +150°С.

  Выдерживает постоянное воздействие агрессивных сред, пресной и морской воды, солей, щелочей и слабых кислот. Содержит 96% цинка.

  Сохнет от 10 до 50 минут, совместим с большинством ЛКМ, отлично подходит для использования в нефтегазовом комплексе. Стоит от 400 руб за кг.

  Спрей-ЦИНК

  Спрей-цинк или Цинкор-спрей – полноценный состав для холодного цинкования в аэрозольном баллоне. Содержит 96% цинка, защищает от коррозии металлы, постоянно находящиеся в воде, почве и воздухе.

  Отлично работает не только как самостоятельное покрытие, но и как грунт в комплексе с различными декоративными ЛКМ. Можно использовать цинковый спрей для сварки.

  Обладает протекторной защитой. Удобно использовать в труднодоступных местах или для ремонта небольших участков покрытия. Цена – от 400 рублей за баллончик 520 мл.

  Цинотан

  Антикоррозийная цинконаполненная композиция. Содержит 85% цинка, но обладает повышенной стойкостью к грязи, воде, нефтепродуктам, агрессивным атмосферам.

  Активно применяется для защиты гидротехнических сооружений, мостов, несущих строительных конструкций, резервуаров для хранения нефти.

  Обладает отличной адгезией к поверхности металла (1 балл) и к финишным покрытиям.

  Реализуется по цене от 360 рублей за кг.

  Цинконаполненная композиция на основе этилсиликатного связующего. Покрытие содержит 90% цинка, стойко выдерживает постоянное нахождение в пресной и морской воде.

  Часто используется для защиты от коррозии систем водоснабжения или резервуаров для хранения нефтепродуктов. Работает как самостоятельное покрытие или как грунт, в сочетании с различными эмалями. Продается по цене от 295 рублей за кг.

  Цинкор-ЦПС

  Состав для холодного цинкования повышенной стойкости. Можно наносить в морозы до — 30°С, после полного высыхания выдерживает как низкие (-60°С) так и высокие (+160°С) температуры.

  Превосходно совместим практически со всеми ЛКМ. Легко справляется с постоянным нагревом, контактом с пресной, морской и даже горячей водой. Применяется для защиты водопроводов, в том числе горячего водоснабжения, резервуаров для хранения нефтепродуктов, транспорта, строительных конструкций, гидросооружений и в других областях. Стоит от 330 рублей за кг.

  Zinga

  Состав на основе цинка из Бельгии. Покрытие содержит 96% цинка, может эксплуатироваться при температурах от -40 до +120°С, с пиками до +150°С.

  Известный состав, снискавший славу по всему миру. Активно применяется в промышленности, транспорте, на АЭС и ГЭС, используется для защиты мостов и дорог, незаменима в нефтепереработке и кузнечном производстве, при строительстве, а так же на объектах городской инфраструктуры. Продается от 690 рублей за кг.

  Как выбрать нужный вам состав?

  Прежде чем купить состав для холодного цинкования, необходимо понять – каким вашим требованиям он должен отвечать. Нужно изучить его состав и узнать – что гарантируют производители, если вы нанесете это покрытие.

  Цвет составов для холодного цинкования практически не отличается – серый, матовый. Расход состава так же примерно одинаков у всех – около 300 гр на 1 м 2 .

  На что стоит обратить внимание:

  • Концентрация цинка – должно быть не менее 88-94% цинка, иначе это не состав для холодного цинкования, а просто цинкосодержащая краска, которая не даст нужного эффекта.
  • Срок эксплуатации покрытия без обновления – должен быть 25-50 лет.
  • Срок годности и хранения состава – если вы не собираетесь использовать в тот же день, то для вас это очень важный параметр.
  • Время высыхания слоя и ввода в эксплуатацию – расскажет вам о том, как быстро вы сможете использовать конструкцию после нанесения покрытия.
  • Условия подготовки поверхности и нанесения – возможно, требуются условия, которые вам будет сложно осуществить.
  • Цена – иногда она завышена просто из-за импортного производства или известности марки. Всегда можно подобрать менее дорогие, отечественные аналоги с теми же характеристиками.​

  ​​​

  Все составы для холодного цинкования ищите в каталоге защита металла.

  Вам нужна консультация и помощь в выборе подходящего состава?

  Звоните нам по телефонам: +7 (495) 540-44-38, 8 (800) 555-34-18
  Оставить запрос можно письменно на e-mail: info@zincor-lkm.ru​

  Для вас мы работаем по будням (без обеда) с 08:45 до 18:00 по Московскому времени.

  Звоните прямо сейчас, мы гарантируем качество нашей продукции и доступные цены!

  Дополнительная скидка в 350 рублей, при заказе через сайт.

  Источник http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/tsink/primenenie-v-stroitelnoy-sfere.html

  Источник https://instanko.ru/drugoe/goryachee-cinkovanie.html

  Источник https://zincor-lkm.ru/articles/holodnoe-cinkovanie/obzor_sostavov_holodnogo_tsinkovaniya/