Koja je klasifikacija procesa galvanizacije?

Šta je galvanizacija?
Galvanizacija, kao što naziv implicira, je premazivanje površine metala, legura i drugih materijala slojem cinka. Riječ je o tehnologiji površinske obrade koja djeluje na ljepotu i prevenciju rđe. Pošto je cink zaštitni premaz, on može zaštititi temeljnu podlogu. Cink je lako rastvorljiv u kiselinama i alkalijama, pa se naziva amfoternim metalom, a na suvom vazduhu se jedva menja. U vlažnom zraku, na površini cinka će se formirati gusti osnovni film cink karbonata. U atmosferi sumpor-dioksida, sumporovodika i morskih atmosfera, cink ima slabu otpornost na koroziju, posebno u atmosferi visoke temperature i visoke vlažnosti koja sadrži organske kiseline, premaz cinka je vrlo osjetljiv na koroziju. Premaz cinka može značajno poboljšati svoja zaštitna i dekorativna svojstva nakon pasiviranja, bojenja ili premazivanja lakim zaštitnim sredstvom. Stoga se galvanizacija često koristi za produženje vijeka trajanja metalnih dijelova. Ovaj metalni premaz ima širok spektar primjena i može se koristiti za dijelove u različitim industrijama kao što su automobili, solarna energija, elektronika i građevinarstvo.

Koje vrste metala se mogu pocinkovati?
Najčešći metali pogodni za pocinčavanje su čelik i željezo. Međutim, druge vrste metala također mogu biti pocinčane. Uopšteno govoreći, crni metali kao što su liveni čelik, liveno gvožđe, kovano liveno gvožđe, toplo valjani čelik i hladno valjani čelik mogu se pocinkovati.

S druge strane, postoje i drugi materijali koji ne mogu formirati pocinčani sloj. Budući da je željezni element važan u reakciji pocinčavanja, metalima kao što su bakar ili aluminij teško je formirati pocinčani sloj. Osim toga, iako materijali kao što je hrom-molibden čelik mogu formirati premaz, bit će mnogo izloženih područja i pocinčani sloj će biti nekompletan.

Proces pocinčavanja: Kako pocinčani sloj štiti osnovni metal?

Galvanizacija je dodavanje sloja cinka na površinu metala kao što su čelik i željezo. Postoji mnogo načina za galvanizaciju. Stoga se proces razlikuje ovisno o odabranoj tehnologiji. Međutim, svi oni imaju zajednički princip, a to je nanošenje cinka oko čelika ili željeza, koji može biti tekući ili u prahu.

Različite metode galvanizacije
Postoje različite metode za pocinčavanje, od kojih svaka ima svoje karakteristike i prednosti. Pogledajmo ih u nastavku.

1. Vruće pocinčavanje
Kao što ime govori, ova metoda uključuje potapanje osnovnog metala u bazen istopljenog cinka. Prije samog pocinčavanja, strojar mora kemijski ili mehanički očistiti osnovni metal. Čišćenje je pripremni proces kako bi se osigurala kvaliteta veze između metala i cinkanog premaza. Nakon čišćenja, metal se topi kako bi se uklonili zaostali oksidi.

Zatim se potapa u zagrejanu kupku sa cinkom, koja se obično održava na oko 460 stepeni. Kada se metalurška veza između cinka i metalne baze počne formirati, nakon što je metalna baza izvučena iz rastopljenog bazena, ona reagira s kisikom i formira cink oksid. Cink oksid također reagira s ugljičnim dioksidom i formira cink karbonat, koji je konačni zaštitni sloj.

Vruće pocinčavanje je brza, ekonomična metoda koja se može izvesti i na jednostavnim i na složenim dijelovima od lima. Međutim, ako se to ne uradi kako treba, možda ćete otkriti da je premaz na metalnoj površini pomalo nedosljedan.

2. Prethodno pocinčavanje
Proces prethodnog pocinčavanja sličan je vrućem pocinčavanju. Međutim, provodi se u prvoj fazi proizvodnje (čeličana). Proces priprema metal za pocinčavanje valjanjem kroz mehaničko ili hemijsko sredstvo za čišćenje. Nakon čišćenja, mašinista prolazi osnovni metal kroz kupku od rastopljenog cinka i zatim ga odmah ponovo valja.

Ovaj proces osigurava da se veliki koluti čelika brzo pocinčaju, formirajući ujednačeniji premaz. Međutim, kada se prethodno pocinčani metal inicijalno proizvodi, mogu se pojaviti neka neprevučena i izložena područja. Na primjer, kada se duga zavojnica čelika izreže na male komade, izrezane ivice su izložene jer nema cinkanog premaza.

3. Hladno cinkovanje
Hladno galvanizacija, također poznata kao elektrogalvanizacija, razlikuje se od dva procesa o kojima smo gore govorili po tome što ne zahtijeva upotrebu kupke od rastopljenog cinka. Umjesto toga, galvanizacija uključuje uvođenje električne struje u otopinu elektrolita prije nanošenja na podlogu. Struja djeluje na prijenos iona cinka na metalnu podlogu. Ovaj proces stvara preciznu, ujednačenu debljinu premaza na metalu. Štaviše, premaz ove metode je generalno tanji od premaza toplog pocinčavanja.

Postoji mnogo različitih vrsta elektrogalvanizacije. Ali od pH vrijednosti otopine za pocinčavanje, uglavnom postoje dvije kategorije: alkalno cinkovanje i kiselo cinkovanje.

3.1 Alkalno cinkovanje

Proces alkalnog pocinčavanja odnosi se na pH vrijednost otopine za prevlačenje koja je alkalna. Ali zbog različitih agenasa za stvaranje kompleksa, dijeli se na cianidnu i cinkovanu prevlaku. Pocinkovanje cijanidom je veoma stara vrsta prevlake. Postoje tri glavne komponente u rastvoru za oblaganje: glavna sol cink oksid, agens za stvaranje kompleksa natrijum cijanid i provodljiva so natrijum hidroksid (obično poznat kao kaustična soda). Nije bilo posvjetljivača u ranoj otopini za prevlačenje cijanidom. Sa poboljšanjem estetskih zahtjeva ljudi, u otopinu za pocinčavanje cijanidom dodaju se posvjetljivači za posvjetljivanje. Proces pocinčavanja cijanidom je stabilan i premaz je u redu. Rastvor za oblaganje ima dobru sposobnost disperzije. Prema različitom sadržaju natrijum cijanida, dijeli se na visoko cijanidno, srednje cijanidno i nisko cijanidno pocinčavanje. Najveći nedostatak pocinčavanja cijanidom je to što je previše otrovno i ima ozbiljnu štetu po okoliš.

Pocinčavanje cinkom je proces pocinčavanja koji se brzo razvio u posljednjih 30 godina. Njegove glavne komponente su cink oksid kao glavna sol i natrijum hidroksid (obično poznat kao kaustična soda), koji je agens za stvaranje kompleksa i provodljiva sol. Da bi se dobio svijetli premaz sa sposobnošću fine disperzije, mora se dodati posvjetljivač. Glavni period razvoja pocinčavanja u Kini bio je era cinkovanja bez cijanida 1970-ih. Do sada su se koristili poznati DPE proces pocinčavanja i DE proces pocinčavanja. Iako ovaj proces nije tako stabilan i delikatan kao proces pocinčavanja cijanidom, njegova najveća prednost je što ne sadrži cijanid. Šteta po životnu sredinu je mnogo manja. Sada je cink pocinčana dovela do novog razvoja, a nedostaci kao što su mjehuri i lomljivost su prevaziđeni, a sposobnost disperzije je znatno poboljšana, što se može uporediti sa cianidnim pocinčavanjem.

3.2 Kiselo cinkovanje

pH vrijednost kiselog rastvora za cink je 4-6. Drugi rezultat pocinčavanja bez cijanida 1970-ih bilo je cinkovanje bez cijanida amonijum hlorida. Izjednačen je sa cinkatom alkalnim pocinčavanjem. Koristi cink hlorid kao glavnu sol, amonijum hlorid kao agens za stvaranje kompleksa i provodnu so. Limunska kiselina i nitrilotrioctena kiselina su pomoćni agensi za stvaranje kompleksa. Polietilen glikol i tiourea se koriste kao rafineri premaza. Premaz dobijen ovim rastvorom za oblaganje je fin i ima dobru disperzibilnost. Rastvor za oblaganje je manje toksičan. Međutim, glavni nedostatak je što je otopina za galvanizaciju nestabilna, a ispušteni plin amonij klorida je vrlo korozivan za opremu za galvanizaciju. Trenutna efikasnost je takođe niska. Veoma je osetljiv na nečistoće. Opseg radne temperature je uzak. Sada je u osnovi eliminisan postupkom pocinčavanja kalijum hloridom.

U procesu kiselog pocinčavanja postoji i proces sulfatnog pocinčavanja. Njegova glavna komponenta je glavna sol cink sulfat. Sadržaj je između 250-500g/L. Alum ili aluminijum sulfat se koristi kao provodljiva so. Sadržaj je između 30-50g/L. Natrijum sulfat ili natrijum hlorid se takođe dodaje provodljivoj soli. Pored navedenog, dodaju se i neki aditivi kako bi premaz bio fin. U početku se koristio dekstrin ili guma, a kasnije su izmišljena posebna sredstva za posvjetljivanje kako bi premaz bio svjetliji i finiji. Najveća prednost sulfatnog pocinčavanja je da može koristiti veću gustoću struje (1-5A/dm2) i veliku brzinu nanošenja. Ali nedostatak je što je disperzibilnost otopine za oblaganje vrlo loša i nije pogodna za nanošenje složenijih radnih komada. Zbog svoje posebnosti, sulfatno pocinčavanje se uglavnom koristi u industrijama jednostavnih oblika i jake kontinuirane proizvodnje, kao što su željezna žica, čelična traka i čelična ploča.

4. Pocinčavanje žarenjem
Galvanizirajuće žarenje je kombinacija procesa vrućeg pocinčavanja i žarenja. Svrha ovog procesa je premazivanjepocinčani čeliksa posebnim premazom. Proces žarenja i vruće potapanje izvode se u trenu kako bi se dobila mat siva površina.

Proces vrućeg potapanja obično se izvodi prije nego što metalni lim prođe kroz zračni nož, koji pomaže u uklanjanju viška cinka iz metala. Metal se zatim kratko zagreva na temperaturi od 500 do 565 stepeni C u peći za žarenje, a slojevi cinka i gvožđa difunduju jedan u drugi i formiraju leguru cink-gvožđe na površini.

Thepocinčani čelični limoviproizvedeni ovom metodom mogu dobro izdržati zavarivanje, a njihove površine mogu osigurati i odličnu adheziju boje.

Proces galvanizacije

Kada se cink unese u komponentu, gvožđe u metalnoj podlozi reaguje sa cinkom da formira čvrsto povezan sloj legure. Ovo je relativno jednostavan premaz koji formira prilično debeo premaz. Cijeli proces se može podijeliti u tri faze:

1. Priprema metalne površine
Proces galvanizacije
Površinska obrada nakon pocinčavanja

2. Uopšteno govoreći, cinkovanje štiti metale na osnovu sledećih principa:

Sloj cinka može zaštititi osnovni metal od korozivnih supstanci kao što su kiseline, kaustici i plinovi.

Cink je žrtveni metal. Kada se premaz izgrebe, cink lako žrtvuje svoju anodu, čime štiti osnovni metal od rđe.

Cink korodira brže od osnovnog metala i odličan je način za zaštitu metala.

Međutim, preliminarni pripremni radovi i metode naknadne obrade će odrediti učinak procesa galvanizacije. Neadekvatna priprema će uticati na reakciju između osnovnog metala i rastaljenog čelika. Osim toga, neadekvatna naknadna obrada će uticati i na konačni izgled pocinčanog sloja. To utiče na ukupni efekat proizvoda.

referenca:

https://www.cnzxhj.com/a/138259.html
https://finance.sina.cn/futuremarket/qsyw/2019-01-11/detail-ihqhqcis5265360.d.html
https://waykenrm.cn/blogs/what-is-galvanizing/
https://www.163.com/dy/article/F5BMFBON053875K1.html