Наша компания официальный представитель четырех заводов и имеет центральный склад инженерных систем в Москве.
Горячее цинкование метизов, крепежа и других металлоизделий
Горячее цинкование – одна из наиболее надежных хорошо отработанных технологий, которая позволяет покрывать защитным слоем цинка изделия разных габаритов, формы, массы.
Процесс горячего нанесения цинка требует соблюдения определенных правил, касающихся возможности цинкования для конкретной продукции, порядка подготовки поверхностей к горячему цинкованию, соблюдения технологического режима, входящей приемки и контроля качества, хранения и транспортировки изделий. Все эти вопросы регулирует ГОСТ 9.307-2021.
В каких случаях выполняют покрытие горячим цинкованием
Оцинкование поверхностей горячим погружным способом является универсальной технологией, позволяющей обрабатывать самую разную стальную и чугунную продукцию.
Покрытие наносят на штампованные, литые, кованые изделия из стали, серого или ковкого чугуна. Хорошие результаты дает слой цинка для увеличения долговечности трубной продукции, в том числе крупных диаметров, гнутых и сварных конструкций. Цинкуют горячим способом проволоку, фасонный прокат, стальной лист и продукцию из них. Метизы, хомуты и прочий крепеж с резьбой также подвергают обработке с целью защиты от коррозии и увеличения срока службы.
Стандарт рекомендует использовать технологию горячее цинкование для покрытия поверхностей из низкоуглеродистой стали, где содержание углерода не превышает 0,25 %. Чтобы не ошибиться, можно воспользоваться таблицей 1 ГОСТ 9.307-2021, где указан сортамент металлов, хорошо поддающихся процедуре Горячим Цинкованием.
Но это не значит, что нельзя цинковать, к примеру, метизы, хомуты или крепеж из других марок стали или со смешанным химическим составом. Стандарт указывает, что в таком случае нужно провести пробное цинкование. И, если результат устраивает заказчика, производится обработка всей партии металлопродукции по технологии горячего цинкования.
ГОСТ допускает, что после этого внешне покрытие из цинка на разных участках поверхности будет иметь визуальные отличия. Это не дефект и не признак плохого качества оцинкования.
Метод горячего цинкования: техусловия, этапы, описание
Продукция принимается на оцинковку партиями. В обработку берутся заранее подготовленные изделия, которые должны соответствовать следующим требованиям:
- габариты и вес заготовок подходят по размерам для ванн травления и цинкования;
- доступность всех внутренних полостей для прохождения жидкости и газа (если в деталях имеются закрытые полости, следует предусматривать дренажные отверстия);
- отсутствие мешков с воздухом, усадочных раковин, карманов, полостей, пор;
- все резьбовые части следует откалибровать с учетом толщины покрытия;
- детали с болтовыми соединениями поступают на оцинкование разобранными;
- не допускаются внешние дефекты металлической поверхности:
- расслоения;
- трещины;
- наплывы;
- заусенцы;
- вздутия;
- сварочный шлак;
- стружка;
- масляные, лакокрасочные, клеевые загрязнения.
Все перечисленные условия должен обеспечить заказчик до передачи партии в обработку.
Чтобы убедиться, что изделия соответствуют указанным требованиям, перед началом горячего цинкования организуют входной контроль:
- выборочный (проверяют от 2 до 5 % количества в каждой партии, но не менее 3-х штук);
- сплошной (когда есть такая возможность, или изделие единичное).
Технология горячего цинкования предполагает последовательное прохождение партией ряда операций.
Подготовка поверхности к горячему цинкованию
После приемки производят подготовку изделий к процессу горячего цинкования. До погружения в ванну с цинком все обрабатываемые поверхности необходимо:
- очистить обезжириванием;
- при необходимости произвести абразивоструйную обработку;
- протравить для удаления с поверхности оксида железа с последующей промывкой в ванне с теплой водой;
- офлюсовать (покрыть пленкой после окунания в ванну с концентрированным хлоридом аммония);
- просушить в подогретой до 120-150 градусов сушильной камере.
Стандарт требует, чтобы степень очистки поверхностей от ржавчины и окалины перед началом процесса горячего цинкования соответствовала 1-й степени по ГОСТ 9.402-2004.
Цинкование
Основной техпроцесс заключается в погружении заготовок в ванну с цинком, нагретым до температуры около 450 градусов. Концентрация чистого цинка в расплаве не может быть ниже 98,5 %. В некоторых случаях в расплав могут добавляться добавки алюминия и/или других веществ.
Железо взаимодействует с цинком, образуя диффузионные слои с содержанием железа (около 10 %) и цинка (около 90 %). Внешний слой покрытия полностью состоит из цинка.
Важно выдержать правильную скорость погружения. При недостаточной скорости увеличивается риск слишком быстрого расплавления флюса и образования окислов. При чересчур быстром окунании флюс может не успеть расплавиться, что негативно повлияет на качество сцепления металлов.
Реакция образования цинкового защитного слоя происходит с разной скоростью: при формировании основы – быстрее, а по мере утолщения покрытия процесс замедляется. Толщина слоя зависит от времени нахождения заготовки в ванне. Интервал между погружением и подъемом рассчитывается исходя из габаритов и формы заготовки. Чем толще металл и габаритнее деталь, тем толще покрытие требуется. Это достигается увеличением времени нахождения в ванне с цинком.
Сразу после подъема детали из ванны поверхностный слой цинка вступает в реакцию с кислородом, а получившийся в результате этого оксид реагирует на содержащуюся в воздухе углекислоту. В итоге внешняя поверхность цинкового покрытия становится тверже.
Обработка после цинкования
Чем быстрее будет остывать заготовка после подъема из ванны, тем большую твердость будет иметь покрытие.
Чаще всего изделия охлаждаются на воздухе. С целью ускорения охлаждения можно использовать:
- направленную воздушную струю, нагнетаемую компрессором;
- охлаждение в воде.
При необходимости улучшить защитные свойства оцинкованной методом горячего цинкования поверхности допускается нанесение дополнительного верхнего слоя цинка или лакокрасочного покрытия.
Контроль качества цинкового покрытия
Технология должна предусматривать периодический и постоянный технологический контроль в течение всего процесса горячего цинкования. Проверяется соблюдение требований НТД.
Контролю подлежат:
- внешний вид;
- толщина (с применением методов: магнитного, металлографического, гравиметрического);
- химический состав расплава цинка;
- прочность сцепления (устанавливается методами: крацевания, нагрева, удара поворотным молотом, сетки царапин).
Самый простой контроль – визуальный – позволяет определить наличие дефектов по:
- цвету покрытия (нормой считается цветовая гамма от серебристой блестящей до темно-серой матовой);
- фактуре защитного слоя (допускается гладкая либо слегка шероховатая поверхность).
Покрытие считается некачественным, когда на поверхности есть трещины, забои, вздутие. Цинковые наплывы могут считаться браком, если они будут препятствовать дальнейшей сборке деталей.
Не являются дефектами:
- светло-серые пятна;
- следы в виде рисок, царапин (только не доходящие до стальной основы), оставленные захватными механизмами подъемных приспособлений;
- крупинки гартцинка размером до 2 мм;
- пятна белой коррозии.
Наличие непрокрытых участков площадью более 10 см2 или более 0,5 % всей площади обработанной поверхности является основанием для проведения повторной оцинковки. Если непрокрытые участки меньше, то допустимо их восстановление с применением газодинамического («холодного») или газотермического напыления.
Результаты контрольных процедур заносятся в протокол результатов контроля. Его оформление регламентировано ГОСТ ISO/IEC 17025-2019.
Толщина покрытия Горячего Цинкования
Стандарт устанавливает минимальную толщину защитного слоя для всех изделий 40 мкм. Методом горячего цинкования можно получить толстый защитный слой цинка до 160-200 мкм.
Толщину покрытия конкретной партии деталей подбирают под толщину металла. Минимальные величины приведены в таблице 2 ГОСТ 9.307-2021.
В частности, для мелких изделий толщиной до 1,5 мм допускаются локальные толщины цинкового слоя в 35 мкм, а в среднем значение должно составлять 45 мкм. Для металла толщиной свыше 6 мм минимальная толщина покрытия локально может достигать 70 мкм, но в среднем она не должна быть менее 85 мкм.
На одном изделии допускаются различия по толщине защитного покрытия, полученного методом горячего цинкования:
- на длинномерных заготовках;
- на химически разнородных поверхностях;
- в местах соединений металлов различной толщины;
- на участках заготовок, полученных разными способами производства.
Для метизов, хомутов и прочего крепежа с резьбой толщина покрытия в резьбовой зоне стандартом не регламентирована. В качестве технического решения проблемы покрытия на сопрягаемых резьбах рекомендуют устанавливать допуски в зависимости от толщины цинкового слоя:
- по наружной резьбе – уменьшением основных отклонений;
- по внутренней резьбе – увеличением основных отклонений.
Классы оцинкования
Классификация цинкового покрытия основывается на его толщине, которая определяет степень защиты основного металла от коррозии. Это важный показатель при выборе способов обработки металлических поверхностей для различных проектов, предусматривающих использование металлоконструкций, метизов и прочего крепежа в зависимости от условий эксплуатации.
ГОСТ 14918-80 устанавливает следующие классы цинкования:
- П (повышенный) – самый высокий. Толщина покрытия 40-60 мкм. Расход цинка на 1 м2 – 570-585 г.
- 1 (первый) класс. Толщина 18-40 мкм, количество цинка 258-570 г.
- 2 (второй) класс. Толщина 10-18 мкм, количество 142,5-258 г.
Кроме этого, существует классификация оцинкования по ISO и ASTM, которая предусматривает разбивку по классам:
- G40 – расход цинка на 1 м2 около 122 г, используется преимущественно для возведения легких конструкций, предназначен для обычных условий эксплуатации;
- G60 – более высокий класс защиты с покрытием из цинка 183 г на 1 м2;
- G90 – высший класс оцинкования для защиты от коррозии, на 1 м2 наносится около 275 г цинка.
Преимущества метода
Полученное горячим способом цинковое покрытие способно прослужить более 100 лет, надежно защищая металлы от агрессивных внешних сред и механических воздействий.
Процесс горячего цинкования обеспечивает:
- большой диапазон толщин качественного покрытия цинком (35-200 мкм);
- одинаково хорошо подходит для деталей любой формы, массы;
- 100-процентное заполнение цинком всех труднодоступных мест (включая внутренние полости), пор, микротрещин на внешних и внутренних поверхностях;
- получение сплошного покрытия с отсутствием стыков и границ;
- равномерное качество покрытия.
Ключевые отличия от других способов цинкования
Метод горячего цинкования предполагает погружение обрабатываемой детали в ванны с расплавленным цинком. В результате получается надежное равномерное защитное покрытие толщиной до 200 мкм.
Холодное цинкование не может обеспечить такого результата, так как поверхности заготовок обрабатывают путем обычного напыления цинка наподобие нанесения лакокрасочных покрытий. Такая технология не может гарантировать получения сплошного слоя, особенно на труднодоступных поверхностях. Толщина также значительно уступает методу горячего цинкования. Правда и затраты на холодное цинкование в разы ниже, чем на горячее.
Технология термодиффузионного цинкования в нагретой среде с порошкообразным цинком обеспечивает равномерность и регулирование толщины цинкового покрытия не хуже горячего цинкования. Однако, она заметно дороже из-за сложности организации производства. А защитный слой по внешнему виду сильно проигрывает гладкой серебристой поверхности, полученной после горячего цинкования.
Крепежные системы с горячим цинкованием:
- Продукция СНХ производится в России
- Широкий ассортимент горячеоцинкованных деталей
- Основная специализация: крепление инженерных систем
- Высокое качество
- Продукция Mupro производится в Германии
- Наличие сертификации по требованиям DIN 9000:2001
- Компания Mupro уже более 40 лет на рынке
- Ассортимент насчитывает более чем 30 000 наименований
- Продукция отвечает самым высоким требованиям качества
Вопросы, комментарии, отзывы
Ваш комментарий отправлен!
Чтобы задать любой интересующий Вас вопрос, отправить запрос на расчет продукции или запросить необходимую документацию Вы можете воспользоваться специальной формой на сайте, отправить письмо по электронной почте или позвонить по телефону