Metalli galvaniseerimine: tehnoloogia ja meetodid. Kuidas kodus metalli galvaniseerida Tsingimise rakendus

Metalltooted on töö ajal korrosioonile alluvad. Selle eest kaitsmiseks on metall tsingitud. Sellise kodus töötlemise tehnoloogia on üsna juurdepääsetav. Oluline on valida õige töötlemisvõimalus.

Mis on galvaniseerimine

Kõik metallelemendid alluvad ühel või teisel määral korrosiooniprotsessidele. Ilma selleta ei saa. Ja seda protsessi saab ainult edasi lükata. Sel eesmärgil kasutatakse tsinktöötlust. Selline ainevalik pole juhuslik. Valik tehakse kahe komponendi omaduste põhjal: teras ja tsink. Tsingil on elektronegatiivsem laeng kui terasel. Metalltoodete tsingi katmisel tekib metalli ja tsingi vahele galvaaniline side. Tänu sellele reageerib tsink väliste keskkonnategurite mõjul. Terasega seotud keemilised reaktsioonid aeglustuvad. Ja see jätkub seni, kuni tsinkkate on täielikult hävinud.

Juhtudel, kui tsinkkate laguneb, on kaitse jätkuvalt tõhus. See on tingitud asjaolust, et tsink reageerib õhus oleva hapnikuga. Keemiliste protsesside tulemusena tekib tsinkhüdroksiid. Sellel ainel on ka kaitsvad omadused. Seega jätkab metalli tsinkimine tööd.

Tsingimise meetodid

Metalltoodete galvaniseerimine on kõige populaarsem viis korrosiooni vastu võitlemiseks. Selle põhjuseks on kõrgete testitulemuste ja taskukohase hinna suhe. Metalli galvaniseerimiseks kasutatakse järgmisi meetodeid:

• külm;
• kuum;
• galvaaniline;
• termiline difusioon;
• gaas-termiline.

Endale sobivaima variandi valimiseks tuleb esmalt analüüsida, millistel tingimustel toodet edaspidi kasutatakse. Tsingimise kvaliteet sõltub katte paksusest, kaitse ajast ja temperatuurist. Metalli galvaniseerimine oma kätega on võimalik ainult kahel viisil: külm ja galvaaniline. Väärib märkimist, et sel viisil töödeldud osa vastupidavus sõltub töötingimustest. Tsingikiht on kergesti allutatud mehaanilisele pingele.

Kuum viis

Metall on kõige praktilisem variant. Toote pinna töötlemiseks kasutatakse keemilisi reaktiive. Nende abiga valmistatakse metall protsessi põhiosa jaoks ette. Selle tõttu tekib keskkonnaprobleem. Protsessi läbiviimiseks kasutatakse sirgendatud tsinki. Valmistatud toode kastetakse lihtsalt sulatsingi vanni.

See protsess nõuab spetsiaalset varustust. Seetõttu ei sobi see meetod kodus metalli galvaniseerimiseks.

Termilise difusiooni meetod

Metalli galvaniseerimine selle meetodiga hõlmab tsingi aatomite tungimist metalltoote struktuuri, et moodustada keerulise struktuuriga raua-tsingi sulam. Kogu protsess toimub väga kõrgetel temperatuuridel. Temperatuuril üle 2600 kraadi läheb tsink gaasilisse olekusse. Suletud ruum, kus metalltooted asuvad, on täidetud tsinki sisaldava pulbriga. Meetod sobib üle 15 mikroni paksuse kihi pealekandmiseks. Saadud kaitsekihti saab stabiilsuse poolest võrrelda kuummeetodil kantud kihiga. Teatud tingimuste loomise vajaduse tõttu ei sobi meetod iseseisvaks rakendamiseks.

Gaas-termiline meetod

Selle meetodi abil pihustatakse pulbrina tsinki õhuvooluga metalltoodete pinnale. Enne pihustamist aine sulab kõrge temperatuuri tõttu ja sellises olekus langeb osadele. Metalli tsinkimine sarnasel viisil on tüüpiline juhtudel, kui metalltooted on suurte mõõtmetega.

Selle meetodi eripära on see, et kaitsekihil on suur hulk poore. Nende täitmiseks kaetakse toode värvide ja lakkidega. See kahest materjalist koosnev kiht võib kesta 30 aastat. Seda meetodit ei saa kodus rakendada.

kodus

Samuti on olemas külmtsinkimine. Sel viisil metalli galvaniseerimine hõlmab tsingi kandmist värvi kujul metalltootele. Tootjad pakuvad laias valikus neid tooteid. Ja kompositsioonide peamised näitajad (näiteks tsingi massiosa aines) võivad üksteisest oluliselt erineda. Selgub, et ka ravi mõju on erinev.

Galvaniseerimistoodetel on mitmeid funktsioone. Mõned nõuavad toote kvaliteetset ettevalmistamist. Viimastel on madal kleepuvusvõime, mistõttu hakkavad nad pärast kuivamist maha kooruma. Teised kaetakse pärast pealekandmist pragude "võrguga". Teised võivad töötada koos ainult teatud tüüpi lahustitega. Viiendad nõuavad spetsiaalse varustuse kasutamist.

See toode on kahekomponentne. Seetõttu tuleb enne pealekandmist kaks ainet (pulber ja sideaine) omavahel segada. Seda tehakse vahekorras 3:1 või 1:1. Kogu protsess tuleb läbi viia ainult teatud tingimustel. Õhutemperatuur peaks olema positiivne ja jääma vahemikku 5–40 kraadi. Samal ajal on õhuniiskus vahemikus 30–98%. Ruumis, kus protsess läbi viiakse, peab olema hea ventilatsioon. Pärast tööd tuleb see põhjalikult ventileerida. Toode kantakse peale kahes kihis ligikaudu 30-minutilise intervalliga. Päeva pärast saab toodet katta värvide ja lakkidega. Tsingimisel tuleb järgida ohutusnõudeid. Kõik tööd tehakse isikukaitsevahenditega.

Galvaaniline meetod

Kodus saab seda teha galvaanilisel meetodil. Selleks tuleb toode esmalt puhastada. Pärast seda lastakse osa mõneks sekundiks (2 kuni 10) väävelhappes alla. Pärast seda pestakse toodet vees. Sel hetkel loetakse anodeerimise ettevalmistamine lõppenuks. Tsingimise alla paigaldamiseks on vaja valida inertsest materjalist, näiteks klaasist, valmistatud nõud. Mahuti on valitud selliselt, et see mahutaks selle külge kinnitatud elektroodiga osa.

Vooluallikaks saab 6-12 V ja 2-6 A laadija. Järgmiseks valmistatakse elektrolüüt – mis tahes soola lahus, mis on lahustatud vees. Praktikas on parem võtta tsingisoola. Võite võtta lahjendatud väävelhapet (nagu akus) ja lisada sellele tsinki. Keemilise reaktsiooni tulemusena muutub hape lahustumatuks soolaks ja sadestub. Ja tsink jääb lahusesse. Sade tuleb eemaldada, lihtsalt lahust kurnades.

Tsinkelektrood on valmistatud vasktraadi külge kinnitatud tsingitükist. Laadijast ühendatakse “miinus” osaga ja “pluss” on ühendatud tsingiga. Seega tsingi elektrood lahustub ja kõik tsingi aatomid sadestuvad detailile.

Järeldus

Kodus on see väga reaalne protsess. Selle rakendamiseks peate ostma mõned materjalid. Näiteks tsingipõhine värv külmprotsessi jaoks või tsingitükk galvaanilise protsessi jaoks. Muide, tsinki saab osta igast vanametalli kogumispunktist.

Metalltoodete katmine tsingiga on kõige lihtsam, levinum ja odavam korrosioonikaitse meetod. Kodus tsinkimist iseloomustab lihtne ja taskukohane tehnoloogia.

1 Tsingimine kui metallide korrosioonikaitse meetod

Maailmapraktikas on enim kasutatavad korrosioonivastased metallkatted tsink. . Selle põhjuseks on tsingi suhteliselt madal hind ja sellest tuleneva väliskeskkonna kaitse üsna kõrge efektiivsus. Samal ajal iseloomustavad katmisprotsessi, mida nimetatakse galvaniseerimiseks, madalad kulud. Atmosfääris interakteerub tsink hapnikuga, mille tulemusena moodustub selle pinnale õhuke oksiidkile, mis kaitseb kaitstud metalli väliskeskkonna kahjulike mõjude eest. Metallosade galvaniseerimiseks on mitu võimalust:

• kuum;
• gaasi-termiline pihustamine;
• termiline difusioon;
• külm;
• galvaaniline.

Tsingimise meetod valitakse toote hilisema kasutamise tingimustest ja kaitsekihi soovitud omadustest lähtuvalt. Ühe osa jaoks saab kasutada mitut tüüpi katteid. Selleks, et tulemus oleks igal juhul kvaliteetne, on oluline tsinkkatte paksus õigesti valida, sõltuvalt protsessi temperatuurist ja ajast. Tuleb meeles pidada, et tsingitud metallosa ei tohiks olla mehaanilise pinge all.

2 Erinevate galvaniseerimismeetodite tehnoloogiad

Kuum – katted kantakse kastmisega anumasse sulatsingiga, mille temperatuuri hoitakse vahemikus 460–4800 °C. Kuumtsingitud pinnakatted on vastupidavuse ja kvaliteedi poolest parimate hulgas ning tootmismahult 2. kohal. Tehnoloogiline protsess on energiakulukas ja keskkonnaohutuse tagamise seisukohalt keerukas, mis on tingitud keemiliste pinnatöötlusmeetodite kasutamisest ja sulatsingi olemasolust.

Gaastermiline pihustamine - pulbriline või traattsink sulatatakse ja pihustatakse gaasijoana tooriku metallile. See meetod on optimaalne suurte metallkonstruktsioonide korrosioonivastaseks kaitseks, mis ei sobi galvaanilise või sulatsingi vanni. Sula tsingi osakesed löövad vastu toote pinda ja moodustavad deformeerumisel poorse (ketendava) katte, mis reeglina vajab töötlemist täiteainega (värvi- ja lakimaterjal). Kombineeritud kate ei kaota oma kaitseomadusi erinevates keskkondades (atmosfäär, meri ja magevesi) 30 aastat või kauem.

Termiline difusioon(sherardiseerimine) - tsingi kate saadakse tsingi aatomite tungimise tõttu rauasubstraati koos keeruka struktuuriga raua-tsingi sulami moodustumisega. Efekt saavutatakse tänu sellele, et tsingi aatomid lähevad aurufaasi temperatuuril üle 2600 °C. Protsess viiakse läbi suletud mahus muhvlites või retortides, mis on täidetud toorikute ja tsingipulbri seguga. Tehnoloogiat kasutatakse siis, kui on vaja saada paksem kui 15 mikronit (tavaliselt 25–110 mikronit) tsingikiht. Meetod on keskkonnasõbralik. Kate on mittepoorne, suure nakkuvusega, kaitsevõime on 3–5 korda kõrgem kui galvaanilisel meetodil saavutataval ja on võrreldav kuumtsingi vastupidavusega.

Galvaaniline– tagab väga sileda ja täpse katte, mis kantakse peale elektrokeemilise toimega. Meetod on rakendatav mitte ainult elektrit juhtivate, vaid ka elektrit mittejuhtivate materjalide puhul. Saadud kate on ühtlane, täpse suurusega, dekoratiivse välimusega, läikiv, paksus reeglina ei ületa 20–30 mikronit. Tehnoloogia – tsinkplaadid ja töödeldav struktuur kastetakse elektrolüüdi reservuaari ja ühendatakse seejärel alalisvooluallikaga. Elektrolüüsi käigus tsinkanood lahustub ja selle molekulid settivad toote pinnale. Elektrokeemiline meetod on seotud ohtlike jäätmete tekkega.

Metalltoodete külmvärvimine kõrgdispersse pulbrilise tsingiga küllastunud kruntvärvidega (valmis kate sisaldab 89–93% tsinki). Meetod on väga tehnoloogiline, kõige lihtsam ja praegu laialt levinud. See on väga tõhus toodetele ja konstruktsioonidele, mida ei saa muul viisil töödelda - fikseeritud ülekandeliinid, torud, õliseadmete elemendid, raudteerööpad, teepiirded, mööblitarvikud ja muud statsionaarsed, liikumatud, raskesti ligipääsetavad objektid. “Külm” kate võib kesta 3–4 korda kauem kui “kuum”. Puudused - suhteliselt madal vastupidavus erinevatele mehaanilistele mõjudele ja kõrged nõuded maalrite sanitaar- ja hügieenilistele töötingimustele tulenevalt orgaaniliste lahustite kasutamisest.

Kõiki ülaltoodud meetodeid kasutatakse tööstuslikus mastaabis. Viimaseid 2 saab rakendada iseseisvalt, järgides vajalikke turvameetmeid.

3 Galvaaniline galvaniseerimine kodus

Kodune galvaniseerimine on protseduur, mis nõuab suurt täpsust ja täpsust. . Vooluallikaks võib olla 2–6 A, 6–12 V laadija või autoaku. Elektrolüüdi valmistamiseks võite teoreetiliselt kasutada mis tahes soola, mis võib vees lahustuda. Praktikas on aga lihtsam valmistada tsingisoola lahust. Selle koostis:

• 200 g tsinksulfaati;
• 50 g ammoonium- või magneesiumsulfaati;
• 15 g naatriumatsetaati;
• 1 liiter vett.

Võite kasutada aku elektrolüüti (väävelhappe vesilahust), millesse peate asetama tsinki. Kui reaktsioon peatub, muundatakse hape soolaks, jättes maha tsingi. Kui happelahus on liiga kontsentreeritud, tekib põhja sade (kristalne tsinksulfaat). Sel juhul lahjendatakse lahust veidi veega. Oluline on meeles pidada, et elektrolüüt on ohtlik mürk, mida tuleb käsitseda äärmise ettevaatusega ja kandes kaitseriietust. Ruum, kus tööd tehakse, peab olema hästi ventileeritud.

Valige vinüülplastist või klaasist nõud. Kui osa on väike, sobib isegi liitrine purk. Annab võimaluse kinnitada sellele toode ja tsinkelektrood. Elektrolüüt filtreeritakse ja valatakse anumasse. Tsingimiseks mõeldud osa tuleb põhjalikult puhastada ja rasvatustada. Seda tuleb teha nii hästi kui võimalik, et tsink asetseks ühtlaselt ja kindlalt. Seejärel kastetakse osa 2–10 sekundiks lahusesse, seejärel pestakse see kohe jooksva vee all. Seda protseduuri nimetatakse keemiliseks aktiveerimiseks. Pärast seda hakkavad nad toodet anodeerima.

Tsingitükist valmistatakse tsinkelektrood, puurides sellesse auku ja riputades vasktraadi külge. Elektrood peab vastama järgmistele nõuetele:

• pindala on võrreldav toote pindalaga;
• Kuju on tasane ja mugav konteinerisse paigutamiseks.

Toiteallikaga ühendamiseks kasutatakse vasktraate. Miinus tuuakse detailile ja pluss tsinkelektroodile, mis “lahustub” ning tootele tekib tsingikiht. Töötlemisaeg on 10-40 minutit.

4 Kodu tsinkimise parameetrid

Töö kõige keerulisem osa on galvaniseerimisrežiimi valimine. Sellest sõltub detaili katte kvaliteet. Sellele sadestub kas tsingipulber, mida saab lihtsalt kaltsuga eemaldada, või vastupidav kiht, mis kestab kaua.

Katte kvaliteediteguri määravad tegurid:

1. Voolutihedus on vooluhulk jagatud toote pindalaga. 1 ruutdetsimeetri kohta peaks olema 0,5–10 A (optimaalselt 1,5 A/dm2). Pingeregulaator tagab, et reaktsioon ei oleks liiga äge. Kui toote pinnalt tuleb liiga palju mullikesi, on kattekiht ebaühtlane ja nõrk.
2. Elektrolüüdi temperatuur peaks olema toatemperatuur (18–25 °C).
3. Elektrolüütide tihedus varieerub laias vahemikus (nullist kuni tsingisoolade lahustuvuseni).
4. Toote geomeetria – keeruka kujuga detaili puhul võib sõltuvalt selle erinevate fragmentide kaugusest tsinkelektroodist eri piirkondades esineda märkimisväärseid erinevusi katte paksuses (nõrk kate süvendites ja kuhjumine vorm teravale servale).

Eespool kirjeldatu põhjal on soovitatav suurendada kaugust elektroodini, kasutada 2 tsinkanoodi, keerata detaili ja katsetada. Tsingimist saab läbi viia 2 või 3 kihina koos moodustunud kasvude eemaldamisega.

5 Külmtsinkimine ise

Külmtsinkimine on katte pealekandmine värvi kujul. See koostis sisaldab kasutatud materjali põhitähendust – see ei ole tsinki sisaldav värv, vaid see metall värvi kujul.

Külmtsinkimiseks leiate turult väga erinevaid materjale erinevatelt tootjatelt. Paljude kompositsioonide puhul on mõnikord peamised omadused (näiteks tsingisisaldus) väga erinevad. Sellest lähtuvalt võib muutuda ka nende kasutamise tõhusus. Mõned kompositsioonid on metallpinna ettevalmistamise kvaliteedi suhtes väga nõudlikud, teistel on detailiga ebapiisav nakkuvus ja need kooruvad kergesti maha, mõned on madala elastsusega ja kaetud pragude võrguga, on selliseid, mis nõuavad patenteeritud lahustit. , mitmete materjalide pealekandmiseks on vaja spetsiaalset varustust, On mõned, mis ei sobi viimistluskatetega.

Kõik pakutavad materjalid sisaldavad kahte eraldi pakendis tarnitavat komponenti – tsingipulbrit ja vedelat sideainekomponenti. Enne kasutamist segatakse mõlemad ained vastavalt värvidokumentides toodud standarditele. Proportsioonid "pulber" - "sideaine" on vahemikus 1:1 kuni 3:1. Toodet kantakse peale temperatuuril 5–40 °C ja õhuniiskusel 30–98%. Töö ajal ja pärast seda on ruum põhjalikult ventileeritud. Kasutada tuleb isikukaitsevahendeid.

• peene keemiliselt puhta tsingipulbri sisaldus 96%;
• kuivab kiiresti - enne järgmise kihi pealekandmist peate ootama 30 minutit;
• saab peale kanda mis tahes viisil (kastmisega, rulliga, pintsliga, pihustuspüstoliga jne);
• saab värvida mis tahes värvimaterjaliga, peale kanda polümeerkatteid;
• rooste pealekandmine on vastuvõetav;
• on võimalik kanda märjale metallile isegi negatiivsetel temperatuuridel (kuni -35 ° C);
• lahustub saadaolevates lahustites (ksüleen, lahusti).

Metalli korrosiooni eest kaitsmiseks on loodud palju meetodeid ja meetodeid. Nende olemus seisneb selles, et metalli pinnale kantakse spetsiaalne aine. Viimases etapis moodustub õhuke kile. See takistab niiskuse, hapniku ja agressiivsete ainete sattumist pinnale. Nende meetodite hulgas eristatakse neid.See on kõige tõhusam.

Üldine informatsioon

Nagu varem mainitud, on metalli galvaniseerimine protsess, mille käigus kantakse toote pinnale eriline aine.

Sellised lahendused luuakse tsingi baasil, mis on sobivaim lähtematerjal. See hoiab ära korrosiooni ja kaitseb pinda ka agressiivsete ainete eest. Töödeldud lehel on mitmeid eeliseid:

• toote tugevus suureneb;
• vastupidavus erinevatele temperatuuridele;
• ei puutu kokku agressiivsete ainetega;
• toote kasutusiga pikeneb;
• toode ei allu oksüdatsioonile.

Tehnoloogiline alus

Metalli galvaniseerimine on populaarne protseduur kogu maailmas. See protsess hõlmab spetsiaalse tsingilahuse kandmist teraspinnale. Pärast seda moodustub õhuke kile, mis täidab kaitsefunktsioone, see tähendab, et see hoiab ära korrosiooni. Korrosioon muudab metalli struktuuri ja muudab toote kasutuskõlbmatuks.

Kuidas see roostetab?

Nagu varem mainitud, mõjutavad tooteid niiskus, hapnik ja agressiivsed ained.

Nende molekulid sisenevad metalli sügavasse struktuuri, mis viib rooste ilmnemiseni. Selle tulemusena tekivad pinnale augud. See protsess võib võtta kaua aega. Oksüdatsiooniprotsessi aeglustamiseks kasutage tsingilahust.

Etapid

Metalli galvaniseerimine hõlmab erinevat tüüpi toodete katmist kaitsva tsinkkilega. Selle protseduuri läbiviimiseks peab teil olema spetsiaalne varustus. Seadme iga elementi ei tohiks kokku puutuda niiskuse ega agressiivsete ainetega. Tsingimise protsess on jagatud järgmisteks etappideks:

1. Ettevalmistav. Kõigepealt peate toote korda seadma. Selle pind tuleb puhastada erinevatest ainetest ja seejärel rasvatustada. Järgmisena tuleb söövitamise protsess. Metalltoode langetatakse happelise keskkonnaga anumasse. Reeglina kasutatakse väävelhappe lahust. Metalli söövitamise tõttu tekib pinnale oksiidkile. See tähendab, et tsingilahus kestab kauem. Viimases etapis eemaldatakse tootest happejäägid ja kuivatatakse.
2. Tsingimise protsess. See etapp seisneb lahuse kandmises ettevalmistatud pinnale. Selle valmistamiseks tuleb tsink sulatada spetsiaalses vannis kõrgel temperatuuril. Kui lahus on valmis, sukeldatakse metalltoode vanni ja jäetakse mitmeks minutiks seisma.
3. Toote kuivatamine. Tsingitud toode kuivatatakse toatemperatuuril.

Metalltoodete galvaniseerimise protsess toimub spetsiaalsetes vannides.

Vajadusel on need varustatud pistikupesadega. Vaatamata märkimisväärsetele mahtudele töötlevad nad ka suurt hulka väikeseid esemeid. Seega võivad metalli ja riistvara galvaniseerimiseks mõeldud seadmed olla mitte ainult väikeste, vaid ka suurte mõõtmetega.

Põhilised töötlemismeetodid

Kõige populaarsem viis metalltoodete kaitsmiseks korrosiooni eest on galvaniseerimine. Selle protsessi läbiviimiseks on erinevaid viise. Igaüht neist kasutatakse teatud tüüpi metalli jaoks. Mõned liigid võivad tsingiga reageerida. Töötlemist on nelja tüüpi: kuum, külm, termiline difusioon, galvaaniline. Vaatame iga tüüpi üksikasjalikumalt.

Kuum

Toodete sellisel viisil katmine on populaarne paljudes riikides. Selle peamised positiivsed omadused on kõrge kvaliteet ja pikk kasutusiga. Seetõttu on see meetod muutunud üheks parimaks. Samuti on mitmeid negatiivseid omadusi. Esiteks ei ole meetod keskkonnasõbralik, kuna valmistamise ja galvaniseerimisetapis kasutatakse palju kemikaale. Lisaks on kuumtöötamisel märkimisväärne raskus. Tsingi temperatuuri on vaja hoida vahemikus 500–5000ºС. Sellise küttetaseme säilitamine nõuab palju elektrit. metall kodus on üsna keeruline protsess.

Tehnoloogiliselt jaguneb protsess kaheks etapiks. See on metalli ettevalmistamine ja galvaniseerimine. Esimeses etapis valmistavad nad ette metalltoote. Selle pind tuleb rasvatustada ja puhastada prahist. Pärast seda toimub söövitamine, pesemine ja kuivatamine.

Need toimingud on ette nähtud regulatiivses dokumentatsioonis.

Osa tsingiga katmiseks peate selle kastma spetsiaalsesse vanni. See sisaldab spetsiaalset lahust, mis hoiab ära korrosiooni. Metalli kinnitamise meetodid kuumtsinkimise ajal võivad olla erinevad. Need sõltuvad toote tüübist ja kujust. Seda tehnoloogiat kasutatakse paljudes tööstusharudes. Näiteks tsingitud traadi, torude jms tootmiseks.

Pärast kuuma meetodi rakendamist on toodetel pikk kasutusiga, see tähendab, et need on usaldusväärselt kaitstud korrosiooni eest. Ainus raskus on vannid. Suurte osade töötlemiseks on vaja leida sobiva mahuga vann, mis on üsna keeruline. See funktsioon mõjutab kulusid. Kus tehakse metalli kuumtsinkimist? Kursk, Jaroslavl - see on vaid väike nimekiri linnadest, kus erinevad ettevõtted seda teenust pakuvad. Sageli töötavad nad suurte mahtudega.

Seda koostoimet mõjutab mitmesuguse prahi või muude kilede olemasolu pinnal. Seetõttu peaksite enne protseduuri alustamist veidi puhastama. Masstootmises on seda raske jälgida, mistõttu võib galvaniseerimine olla halva kvaliteediga.

Galvaaniline meetod põhineb metalltoote sukeldamisel vanni, kus detailiga on ühendatud vooluallikas. Sel juhul toimub elektrolüüsi protsess. See puutub kokku tsingiga, mis katab metallosa.

plussid

Peamine positiivne kvaliteet on toote välimus – pind on sile ja läikiv. Siiski on ka märkimisväärne puudus. Enne vannitoas olnud lahuse tühjendamist on vaja see tsingist puhastada. See meetod tekitab suures koguses keskkonnale kahjulikke jäätmeid. Seetõttu on vaja osta spetsiaalseid kalleid seadmeid. See vabastab lahusest tsingi. Seetõttu on see meetod üks kallimaid.

Kuidas kodus metalli galvaniseerida?

Seda protseduuri kasutavad paljud käsitöölised, kui on vaja töödelda väikseid osi. Kõigepealt tuleb leida sobiv anum ja valmistada elektrolüüt. Protseduur viiakse läbi hästi ventileeritavas kohas ja kaitseriietuses, kuna elektrolüüdiosakesed võivad olla inimestele kahjulikud. Kui need puutuvad kokku nahaga, on võimalik keemiline põletus. Valmistamiseks võtke vesi, tsinksulfiid, magneesium ja äädikas. Valmis kontsentraat tuleb filtreerida. Järgmisena lastakse metallosa konteinerisse ja valmistatakse ette anooditoode. Väikese tsingitüki külge kinnitatakse vasktraat ja ühendatakse elektrivõrku. Toode lastakse elektrolüüti ja algab töötlemisprotsess. Pärast seda metallosa kuivatatakse. Metalli galvaniseerimine kodus on üsna lihtne.

Külma meetodi omadused

Viimastel aastatel on see meetod laialt levinud. Selle olemus seisneb selles, et metalltoode on värvitud spetsiaalsete tsinki sisaldavate ainetega. See meetod ei nõua erilisi oskusi. Siiski on ka puudusi: valmis tsingitud tooted on mehaanilise pinge all. Lisaks on vaja pidevalt jälgida tehnilisi töötajaid, kes lahendust koostavad ja töid teostavad. Nagu varem mainitud, on see meetod üsna lihtne. Seetõttu pole metalli külmtsinkimise seadmeid vaja. Tööd tuleb teha vastavalt sanitaar- ja hügieenieeskirjadele. Selle meetodi abil töödeldakse torusid, aga ka tooteid, mis on fikseeritud versioonis. Selleks peate valmistama lahuse ja kandma selle pintsli või rulliga tootele. Ainus kasutatud metallvarustus on pihustuspüstol. See aitab jõuda ligipääsmatutesse kohtadesse ning värvida ühtlaselt ja tõhusalt. Puuduste hulgas märgivad paljud kasutajad madalat töökindlust.

Termilise difusiooniga galvaniseerimise tehnoloogia

Seda meetodit on kasutatud pikka aega, kuid see on endiselt populaarne.

Esimest korda kasutati seda Inglismaal 19. sajandi lõpus. Leiutis sai kuulsaks tänu kuulsale teadlasele Sherardile. Kuid see meetod unustati kiiresti, asendati teisega. Selle taaselustamine toimus kahekümnenda sajandi lõpus. Termilise difusiooni meetodi tehnoloogia seisneb selles, et metalltoote pinda töödeldakse tsingiga auru kujul. Selleks tuleb see kuumutada temperatuurini 2500ºС. Protsess viiakse läbi suletud anumas tsinki sisaldava segu ja metallelementide juuresolekul. Selle protseduuri läbiviimise tehnoloogia ei määra mitte ainult kodumaised, vaid ka imporditud regulatiivsed dokumendid.

Termilist difusioontsinkimist teostatakse siis, kui on vaja saavutada paksus 20 mikronit. Tehnoloogiline protsess on sarnane kuumtsinkimismeetodiga. Siiski on ka erinevusi. Valmistatud toode lastakse trummelahju, kus töötlemine toimub pöörlevate jõudude toimel. See protsess viiakse lõpule 3 tunni jooksul pärast selle seadme kasutamist. Seda kasutatakse erinevate väikeste detailide, näiteks seibide ja kruvide värvimiseks.

Erinevalt kuummeetodist toimub tsingi tolmutamine ühtlaselt kogu pinna ulatuses.

Järeldus

See protsess aitab kaitsta erinevaid metallosi korrosiooni, niiskuse ja agressiivsete ainete eest. Tsingimisel on 4 tehnoloogilist tüüpi. Igal neist on oma omadused ja see sobib teatud tüüpi metallile. Selliste komponentide kokkusobimatus toob kaasa halva kvaliteediga värvimise ja selle tulemusena valmistoote tugevuse vähenemise. Tsingimine toimub spetsiaalsetes vannides või trummelahjudes. Protsessi saab aga teha ka kodus. Selleks peate ostma tarbekaubad. Tööd tehakse ventileeritavas kohas spetsiaalses kaitseriietuses, kuna mõned komponendid kahjustavad inimkeha.

Metallpindade kaitse korrosiooni eest on alati asjakohane, sõltumata tootmismahtudest. See on vajalik ka eramajapidamistes. Selline kaitse pikendab oluliselt toodete kasutusiga ja muudab nende kasutamise usaldusväärseks. Üks levinumaid võimalusi on metalli galvaniseerimine, mille käigus kantakse pinnale tsinki sisaldav keemiline koostis. Seda meetodit rakendatakse erinevates tingimustes, kasutades sobivat tehnoloogiat.

Kõik terastooted on korrosioonile alluvad. See muutub eriti oluliseks niisketes tingimustes. Kui kasutate metalli galvaniseerimist, on tagatud kõige usaldusväärsem korrosioonivastane kaitse. See on tingitud asjaolust, et selle protsessi tulemusena tekib pinnale galvaaniline paar koos alusterasega. Selles on tsingile iseloomulik kõrge elektronegatiivse laengu tase. See tase on muutunud oluliselt madalamaks. Sellepärast on soovitatav see selle koostisega katta.

Selles paaris on agressiivse keskkonna peamine mõju tsinkkatte pinnale. Sel juhul on keemiline reaktsioon mitteväärismetalliga praktiliselt välistatud. Selle tulemusena on selline kaitse tagatud seni, kuni galvaniseerimine säilitab piisava kihi. Pind ei anna enam soovitud efekti, kui kate on täielikult hävinud.

Terasetoodete galvaniseerimine ei taga mitte ainult head tõkkekaitset, vaid ka elektrokeemilist kaitset. Seda protsessi saab läbi viia erineval viisil, mille valiku määrab spetsiaalsete tööriistade ja seadmete olemasolu. Mõnel juhul võite tsinki kodus kasutada.

Märge! Niiskuse ja hapniku mõjul kaitsekate hävib. Selle asemele ilmub tsinkhüdroksiid, mis annab mõned kaitsvad omadused.

Kogu maailmas kasutatakse korrosioonivastaseks kaitseks laialdaselt metalli tsinkimist. See on tingitud asjaolust, et tsingi hind on madal. Lisaks pakub see kõrget kaitset keskkonnamõjude eest. Ja galvaniseerimisprotsessi iseloomustavad madalad kulud, mis muudab selle iseseisvaks kasutamiseks kättesaadavaks.

Kui tsink atmosfääri satub, algab aktiivne koostoime hapnikuga. Selle protsessi tulemusena tekib pinnale õhuke oksiidkile kiht, mis kaitseb terast välistegurite agressiivse mõju eest. Kvaliteetse tulemuse saamiseks on vaja tulevase katte paksus õigesti valida. Selle määravad suuresti protsessi aeg ja temperatuuritingimused.

Kui olete kodus kasutanud metalli galvaniseerimist, ei saa sellist toodet täiendavalt mehaaniliselt töödelda. Vastasel juhul kaob kaitsekiht ja tööd tuleb korrata.

Galvaniseerimise põhimeetodid

Kui teil on vaja metalltooteid kaitsta, peaksite kasutama ühte galvaniseerimisvõimalustest. Kui järgite täpselt tehnoloogiat, saate korrosioonikindla pinna. Eristatakse järgmisi galvaniseerimistüüpe:

• kuumtsinkimine;
• külmtsinkimine;
• gaasi-termiline pihustamine;
• termilise difusiooni meetod;
• galvaaniline meetod.

Metalli tsinkimise meetodi valimisel on oluline juhinduda soovitud efektist. Sama oluline on arvestada tingimustega, mille korral saadud toodet kavatsetakse kasutada. Ühe osa puhul saate kasutada erinevaid töötlemisvõimalusi.

Kuum

See metalli tsingiga katmise võimalus hõlmab detaili sukeldamist sulatsinki sisaldavasse mahutisse. Oluline on hoida temperatuuri 460-480 kraadi juures. Vastupidavuse ja kvaliteedi poolest on see üks parimaid valikuid. See meetod on saadud tootmismahu poolest teisel kohal.

Sellist galvaniseerimist iseloomustab tehnoloogilisest seisukohast keeruline protsess. See on ohtlik ka keskkonna seisukohalt, kuna peab suhtlema sulatsingiga.

Külm

Külmtsinkimine on metalltoodete värvimine pulbrina tsingiga küllastunud kruntvärvide abil. Kui kate on valmis, ulatub tsingi sisaldus selles 89-93%. See galvaniseerimisvõimalus hõlmab kõrgtehnoloogilise protsessi kasutamist. Seda kasutatakse laialdaselt selle lihtsuse tõttu. Külmtsinkimine loob pinna, mis kestab mitu korda kauem kui eelmine meetod.

Videol: kuidas saada tsingipulbrit.

Gaas-termiline

Sel juhul sulatatakse tsink pulbri või traadi kujul. Seejärel sulatatakse see gaasivooluna metallelemendi külge. Seda meetodit kasutatakse sageli suure konstruktsiooni kaitsmiseks, mis ei mahu spetsiaalsesse tsingilahuse vanni. Saadud kate ei kaota oma omadusi 30 aastat ja on kõrge klassiga.

Termiline difusioon

See metalli galvaniseerimise tehnoloogia võimaldab teil saada vastupidava katte tänu sellele, et tsingi aatomid tungivad rauasubstraati. Tulemuseks on keerulise struktuuriga sulam. Efekt saavutatakse kõrge temperatuuri tõttu, mis ületab 2600 kraadi. See on kõrge säästvusklassiga keskkonnasõbralik meetod.

Galvaaniline

Tsingimine ei loo mitte ainult vastupidava, vaid ka sileda galvaanilise katte. Siledad ja läikivad metalltooted ei vaja enamikul juhtudel täiendavat töötlemist. Lisaks on selle meetodiga võimalik metalli pärast töötlemist keevitada.

Kõiki esitatud meetodeid kasutatakse laialdaselt tehasetingimustes. Metalli oma kätega galvaniseerimiseks kasutatakse külma või galvaanilist meetodit. Tehnoloogia järgimisel saadakse kvaliteetne kõrgete kaitseomadustega kate.

Galvaanilise meetodi omadused

Iseseisvalt töötades kasutatakse sageli elektrokeemilist meetodit või külmtsinkimist. See on tingitud asjaolust, et neid meetodeid on lihtne kasutada. Elektrokeemiline galvaniseerimine nõuab pinna hoolikat ettevalmistamist. See seisneb pinna eelnevas puhastamises ja rasvatustamises. Ese söövitatakse happega ja pestakse veega.

Elektrolüüt võib olla mis tahes tsinki sisaldava soola lahus. Selline elektrolüütiline galvaniseerimine loob usaldusväärse ja vastupidava kaitse. Saadud lahus tuleb enne kasutamist filtreerida.

Kui soovite kasutada metalli tsinkimistehnoloogiat, peate valmistama spetsiaalse aparaadi. Seda saab valmistada alalisvooluallikast, mille vool on 2-6 A ja pinge 6-12 V.

Kodus galvaniseerimisel tuleb arvestada sellega, et kaetava toote kvaliteet ja paksus mõjutavad järgmisi tegureid:

• toote geomeetrilised parameetrid;
• esitatud vormi keerukus;
• kasutatava elektrolüüdi lahuse tihedus ja temperatuur;
• voolutihedus töödeldava detaili kattekihi kohta.

Kodus galvaniseerimine

Tsingimist saab teha kodus. See on lihtne protseduur, kuid nõuab suurt täpsust ja suurt hoolt. Teil on vaja toiteallikat, milleks võib olla autoaku. Kuid võite kasutada ka 6-12 V ja 2-6 A laadijat.

Teoreetiliselt sobib elektrolüüdi valmistamiseks iga sool, mis võib lahustuda vees. Kuid praktilisest seisukohast on vaja spetsiaalset tsingilahust.

Elektrolüüdi jaoks vajate järgmist koostist:

• magneesium või ammooniumsulfaat - 50 g;
• tsinksulfaat - 200 g;
• 1 liiter vett;
• naatriumatsetaat - 15 g.

Sel juhul teostatakse galvaaniline galvaniseerimine parimal viisil. Kuid võite kasutada aku elektrolüüti, mis on väävelhappe vesilahus. Sellele lisatakse tsinki, kuni reaktsioon peatub. Siis jääb tsink alles ja hape muutub soolaks. Liiga kontsentreeritud happelahuse saamisel tekib põhja sete. Sel juhul peate lisama vett.

Elektrolüüdid on klassifitseeritud ohtlikeks mürkideks. Seetõttu tuleks neid käsitseda väga ettevaatlikult ja ainult kaitseriietuses. Tehke tööd hästi ventileeritavas ruumis.

Galvaanilise galvaniseerimise kasutamisel eelistage klaasnõusid või vinüülplasti. Kui osa on väike, võite kasutada liitrist purki. Tsingimisel peab olema võimalik toodet anuma külge kinnitada. Elektrolüüt valatakse pärast filtreerimist anumasse.

Toode on eelnevalt rasvatustatud, et tsink kataks pinna ühtlase ja vastupidava kihiga. Pärast seda asetatakse see lahusesse ja hoitakse kuni 10 sekundit. Pärast seda tuleb seda põhjalikult puhta veega loputada. Seda protsessi nimetatakse keemiliseks aktiveerimiseks. Seejärel algab terasobjekti anodeerimine.

Osade galvaniseerimiseks on vaja kasutada tsinkelektroodi. See on valmistatud olemasolevast tsingitükist. Sellesse on vaja puurida sobiva suurusega auk. Seejärel keeratakse sellesse vasktraat, millele see riputatakse. Selleks peab elektrood olema mitte ainult tasane, vaid ka mugavuse jaoks sobiva kujuga. Ja pindala peaks olema ligikaudu sama kui toote enda pindala.

Kasutage toiteallikaga ühendamiseks vasktraate. Veenduge, et pluss oleks tsinkelektroodiga ühendatud. Sel juhul tuuakse miinus tootele endale. Kokkupuute periood on 10 kuni 40 minutit. Nii saate tsinkkatte, mis on kõrge klassiga.

See metalli galvaanilise galvaniseerimise tehnoloogia seisneb kompositsiooni kandmises pinnale värvikompositsiooni kujul. Selle tulemusena ei kasutata mitte tsingivärvi, vaid metalli, mis on esitatud värvi kujul. Galvaniseerivate ainetena kasutatakse suurt hulka kaasaegsete tootjate toodetud materjale. Kuid tsingi koostis neis muutub, mis määrab viimistletud pinna kvaliteedi.

Kui plaanite ise tsinkida, pöörake tähelepanu tootja juhistele. Paljudel segudel on olulised eeltöötlusnõuded.

Metalli galvaniseerimine toimub tootega, mis sisaldab kahte komponenti - tsingipulbrit ja siduvat vedelat segu. Neid müüakse koos, kuid tarnitakse eraldi konteinerites. Enne toote kasutamist tuleb üksikud komponendid vastavalt juhistele segada.

Kompositsiooni rakendatakse temperatuuril 5-40 kraadi ja niiskuse juures 30 kuni 98%. Tehke töid ainult hästi ventileeritavas kohas, kasutades isikukaitsevahendeid.

Seega saate terastooteid korrosiooni eest kaitsta lihtsate metallide galvaniseerimisseadmete abil. Lihtsat tehnoloogiat järgides saadakse kvaliteetne kate, mis kaitseb hästi korrosiooniprotsesside eest. Ja pind omandab kõrged dekoratiivsed omadused.

Metalli isetegemise tsinkkate (2 videot)

Erinevad galvaniseerimismeetodid (25 fotot)

Tänapäeval on korrosiooni eest kaitsmiseks loodud suur hulk meetodeid. Nende eesmärk on tagada, et metalltoodete pinnale tekiks spetsiaalsete lahuste või ainete abil õhuke kaitsekile, mis takistab hapniku ja agressiivses keskkonnas olevate toodete metallini jõudmist. Metallpindade galvaniseerimine on üks tõhusamaid meetodeid korrodeeriva naastude tekke vältimiseks.

Metalli tsinkimisprotsess

Metalli galvaniseerimine on protseduur, mille käigus kantakse metalltoote pinnale õhuke tsingikiht. See metall sobib suurepäraselt lahenduste loomiseks, mis on mõeldud korrosiooni eest kaitsmiseks. See kuulub agressiivse keskkonna mõjude suhtes vastupidavate kategooriasse. See meetod metallpindade kaitsmiseks rooste eest annab töödeldud pinnale:

• tugevus ja kõvadus,
• vastupidavus temperatuurimuutustele,
• vastupidavus agressiivse keskkonna mõjudele,
• pikem kasutusiga,
• võime mitte oksüdeeruda.

Metalli galvaniseerimise hind

Tähelepanu: Metallpindade galvaniseerimine on odav protseduur. Metalli galvaniseerimise hind meie riigis sõltub selle tüübist ja töödeldava materjali hulgast. Keskmine hind on alates 16 000 rubla viie tonni kohta. See summa võib ulatuda 30 000 rublani.

Tänapäeval on galvaniseerimine üsna populaarne protseduur. Selle toime põhineb asjaolul, et metallpinnale tekib tsingisulami mõjul õhuke kile, mis katab pinna täielikult. See hoiab ära korrosiooni tekkimise metallil, mis hävitab metalli struktuuri ja muudab metalltooted kasutuskõlbmatuks.

Hapniku ja vedelate ainete toimel tekib metalli pinnale söövitav kile. Metall muutub poorsemaks ja hapnik tungib selle sügavamatesse kihtidesse, mis põhjustab korrosiooni kasvu. Raua pinnale tekib roostekiht, mis muudab metallkonstruktsiooni õhu läbipääsule vastuvõtlikumaks. Oksüdatsiooniprotsess toimub pika aja jooksul. Tsingisulamist kile ei lase hapnikul tungida metallide sügavatesse kihtidesse. Tänu sellele muutub nende oksüdatsiooniprotsess võimatuks.

Metalli galvaniseerimise tehnoloogia

Metalli galvaniseerimise tehnoloogia hõlmab mis tahes tüüpi metalltoodete täielikku katmist tsinkkilega. See protseduur nõuab spetsiaalseid seadmeid, mis on valmistatud materjalidest, mis taluvad agressiivset keskkonda.

Metallpindade galvaniseerimine toimub mitmes etapis:

• Ettevalmistav

Selles etapis toimub töö materjaliga. Selleks eemaldatakse see kõigepealt rasvast ja pinnalt eemaldatakse mitmesugused saasteained. Pärast seda söövitatakse metall happelise keskkonnaga. Kõige sagedamini kasutatav lahus on väävelhape. Selle tulemusena tekib metallile oksiidkile. See on vajalik tsingi ja töödeldava metalli parimaks nakkumiseks. Pärast seda eemaldatakse kõik happejäägid ja pind kuivatatakse põhjalikult.

• Tsingisulami sadestamise protsess.

Selles etapis kantakse kuivatatud metallpinnale tsinkkile. Selleks sulatatakse tsink vannis temperatuuril vähemalt 450 kraadi Celsiuse järgi. Alles pärast seda kastetakse sinna töötlemist vajav metalltoode. Protseduur kestab mitu minutit.

• Metalli kuivatamine.

Selles etapis kuivatatakse valmistoode toatemperatuuril.

Protseduuri tulemusena moodustub metallpinnale tihe kile. See muudab selle vastupidavamaks ja kõvemaks.

Metalltoodete galvaniseerimine toimub spetsiaalsetes vannides. Need peavad olema vajadusel varustatud elektrivoolu ühendamise seadmega. Nende maht võib olla erinev. Kuid iga selline vann mahutab töötlemiseks suure hulga väikeseid metalltooteid.

Tsingimisvannid jagunevad:

• väikese suurusega struktuurid,
• keskmise suurusega struktuurid,
• suuremõõtmelised struktuurid.

Metalli galvaniseerimise tüübid

Kaasaegses maailmas kasutatakse metallpindade töötlemiseks galvaniseerimist. See kaitseb peamiselt korrosiooni eest. Erinevad metallid nõuavad selle protsessi erinevaid meetodeid. See on tingitud asjaolust, et mitte kõik metallid ei suuda teatud tingimustel tsingi külge nakkuda.

Metalli galvaniseerimise peamised meetodid on esitatud järgmiselt:

• Metalli külmtsinkimine

See meetod erineb kõigist teistest selle poolest, et see ei vaja spetsiaalset vanni. Tsingisulami lahus kantakse peale samamoodi nagu iga värvikiht.

• Metalli kuumtsinkimine

See protseduur hõlmab metalltoote langetamist töötlemiseks tsingisulami vanni. Tsingimise protsess toimub vähese kuumuse mõjul. See võimaldab lahust ühtlasemalt pinnale kanda.

• Metalli galvaaniline galvaniseerimine

Seda meetodit iseloomustab asjaolu, et kogu protseduur toimub elektrivoolu mõjul. Elektrolüüdi lahusesse tilgutatakse metall ja ühendatakse elektrivool, mis annab väikese pinge.

• Metalli termiline difusioontsinkimine

See seisneb mis tahes paksusega tsingisulami kandmises metallpinnale. Selle määrab klient. Protseduuri jaoks kasutatakse spetsiaalseid konteinereid.

Tabel 1. Tsingi võrdlus teiste metallidega.

Tabel 2. Tsingi võrdlus värviliste metallidega.