Казалось бы, что может быть проще, чем оцинкованный листовой прокат? Просто лист из стали, единственная характеристика которого – толщина. Вот есть 0,5 мм, есть лист оцинкованный 2,5 мм , а есть и больше.
На самом деле толщина - это не единственная и далеко не главная, хотя и важная характеристика изделия. Лист оцинкованный производится в соответствии с нормативными документами, в частности ГОСТ 14918-80. И только лишь по предназначению выделяют четыре типа изделий:
Это лучший способ нанесения цинковых поверхностей на сталь. Покрытие наносят путем погружения предварительно обезжиренных, маринованных или механически очищенных мелких кусочков черного металла в желоб расплавленного цинка. Перед погружением в расплав цинка мелкие детали покрываются слоем заполнителей, который находится на поверхности трубки и состоит из смеси хлорида цинка и хлорида аммония. Добавление добавок можно также проводить в одной кастрюле путем погружения в концентрированный раствор хлорида цинка с последующей сушкой.
Части с мелким железом с горячим покрытием превосходят по своим антикоррозионным свойствам нержавеющую сталь. Уникальность этого покрытия заключается в его способности образовывать двойной антикоррозийный барьер непосредственно в форме оболочки и благодаря катодному обновлению стали даже в случае повреждения слоя цинка.
Листы под покраску и профилирование делают из сталей марок 08, 08пс, БСт0, БСт1 и некоторых других, изделия общего назначения выполняются из сплава, химический состав которого соответствует ГОСТ 9045-80.
Лист оцинкованный, предназначенный для производства штампованных изделий, по способности к вытягиванию может быть нормальной вытяжки, глубокой вытяжки или весьма глубокой вытяжки. Первые две разновидности производятся из сталей, соответствующих ГОСТ 9045-80, ГОСТ 1050-74 или ГОСТ 380-71. Листы весьма высокой вытяжки выполняются из марок 08пс, 08кп, 08Ю.
В сборке металлических конструкций их слабым местом, несомненно, являются их точки соединения, которые изготавливаются с использованием мелких деталей железа. Основные напряжения в случае изменения температуры, в случае внешних эффектов, в основном связаны с учетом точек подключения. Поэтому наиболее строгие требования, предъявляемые к этим типам мелких деталей, полностью оправданы. По сей день для этих целей часто используются небольшие части железа, без этих покрытий. Однако компания, которая осуществляет сборку металлоконструкций, несет колоссальные затраты, связанные с предыдущей очисткой деталей железа, обезжириванием, излучением муфт, грунтованием и лакированием.
Все это марки холоднокатаной углеродистой стали. Максимально толстым изделием, производимым согласно ГОСТ 14918-80, является лист оцинкованный 3 мм .
С защитным слоем тоже не все так просто. Для его создания применяется метод горячего цинкования, но в ванной не чистый цинк, а с добавлением в небольшом количестве дополнительных компонентов - свинца, алюминия и пр. Сам цинк должен быть марки Ц0 или Ц1.
Помимо экономической стороны, в выполнении этой работы также есть несколько экологических компонентов. Все перечисленные выше работы наносят ущерб экологическому гиганту. В последнее время планировщики установок, использующих металлические стальные конструкции, начали использовать высокопрочные стальные детали, оцинкованные методом термодиффузии. Это, несомненно, лучше, чем части железа без покрытий, но из-за несовершенства технологии его качество так же далеки от требований клиентов. Кроме того, металлическая часть, имеющая покрытие методом термодиффузии, не может использоваться без дополнительного покрытия поверхностного слоя, поскольку на поверхности покрытия не образуется однородный слой оксида цинка, который выполняет основную защитную функцию от коррозии, как в случае горячего оцинкованного железа.
По равномерности толщины защитного слоя различают лист оцинкованный с нормальной (НР) и уменьшенной (УР) разнотолщинностью. Последний качественнее, долговечнее, но и цена обычно выше.
Еще цинковое покрытие может быть с узором и без узора кристаллизации. Хотя данное различие мало влияет на эксплуатационные характеристики изделия.
Но самое главное, что этот тип покрытия подвержен разрушению ядра, что в определенных обстоятельствах приводит к разрушению самого продукта. Все вышеуказанные проблемы полностью исключены при использовании горячего оцинкованного железа. Горячие оцинкованные детали не требуют дополнительной обработки.
Его более высокие затраты по сравнению с стальными деталями без покрытия оправданы и приносят дополнительную экономию уже на этапе сборки металлических конструкций. Полученное покрытие не является однородным по своему составу. На границе цинка и стали покрытие представляет собой слой интерметаллических соединений цинка с железом. Верхний слой покрытия состоит из чистого цинка.
Гораздо важнее классы толщины покрытия. Самый дешевый и низкокачественный - второй класс, в котором слой цинка не превышает 10-18 мкм. Наиболее долговечный и дорогой - класс П («повышенный»), у которого толщина оцинковки может достигать 60 мкм. Также встречаются листы с дифференцированным покрытием, когда с разных сторон толщина защитного покрытия разная.
Толщина и качество полученного покрытия зависят от температуры расплава, продолжительности погружения, скорости удаления из ванны и последующих операций удаления остатков расплава цинка. При нанесении покрытия большей толщины изменяются физические и технические свойства продуктов, особенно в таких точках перехода, как: крутящий момент; Отрыв пары винтовой гайки и т.д.
Непрерывное горячее цинкование было реализовано в многотонных машинах для производства листового металла, труб и проводов на скоростных автоматических линиях. Развитие технологии и технологии горячего цинкования позволяет производить производство тонкого листа холоднокатаной оцинкованной стали для автомобильной промышленности. Избыток цинка удаляется пневматическими рычагами с поверхности «с помощью пневматических ножей», и получается небольшое количество покрытия, что облегчает последующее прессование, сварку и окраску деталей кузова автомобиля.
Покрытие, наносимое на материал, служит, прежде всего, как защита металла от коррозии, а также для придания поверхности привлекательного внешнего вида.
Для понимания защитной сути нанесенного покрытия, необходимо отметить отличия и взаимосвязи, которые действуют между цинковым и полимерным покрытием. Цинк обеспечивает стальное основание эффективной защитой от коррозии без особой претензии на эстетику. Полимерное покрытие, наряду с выполнением защитных функций, декорирует поверхность в определённый цвет и придает ей эстетичный внешний вид. Двойная, полимерная и цинковая защита практически «непробиваема» для коррозии. Но у полимерного покрытия есть существенный недостаток. Оно не защищает сталь по краю листа и в отверстиях, образовавшихся в процессе сверления. Полимерный слой легко царапается и в местах царапин уже не представляет собой преграду для агрессивного воздействия внешней среды. Поэтому монтаж листов необходимо выполнять с предельной аккуратностью, исключая нанесение царапин на поверхность покрытия. А после обрезки листа место среза следует покрыть краской (желательно в два-три слоя) под цвет самого покрытия.
Впрыскивание металла осуществляется путем распыления расплавленного металла на поверхность, покрываемую специальными газовыми или дуговыми распылителями. Цинк в виде труб поступает в распылитель, расплавляется и измельчается на продукте. Капли расплавленного цинка затвердевают на поверхности в виде множества металлических чешуек, которые обеспечивают покрытие.
Структура покрытия имеет вид отдельных полосовых слоев. Одним из важных условий стабильной адгезии покрытия к основанию является достаточная неравномерность покрываемой поверхности, которая достигается пескоструйной обработкой или травлением. По сравнению с горячим цинкованием напыление металлическим методом не требует использования энергоемкого и крупнокалиберного оборудования, Применение цинка может осуществляться не только в производственных условиях, но и в полевых условиях практически независимо от сезона.
Авторитетными исследованиями подтверждено, что полимерное покрытие, дополняющее оцинкованную сталь, увеличивает срок службы листа в зависимости от конкретных условий в 1.5-4 раза. Сочетание полимерного слоя и цинкового покрытия обеспечивает материал самыми высокими антикоррозийными свойствами. В данном сочетании исключительную коррозийную стойкость изделия определяет толщина цинкового покрытия. Несложно догадаться, что более толстый слой цинка существенно увеличивает эксплуатационную долговечность металлической основы.
Этот метод используется для защиты больших металлических конструкций. Также возможно регулировать количество нанесенного цинка и наносить покрытия большей толщины. Неадекватность процесса должна включать большие потери цинка во время применения. Для уплотнения «металлизированных» цинковых покрытий и повышения их защитных свойств применяется последующая пропитка слоя различными защитными средствами, или используются органические праймеры и лаковые покрытия.
Суть метода заключается в насыщении поверхности железа цинком и происходит при повышенных температурах в цинкосодержащей порошковой смеси. Покрытия можно наносить на стали с низким или высоким содержанием углерода, а также на чугун. В результате химико-термических процессов, которые происходят в течение 2-4 часов, на мелких компонентах образуется довольно однородное покрытие.
Эксперты в сфере коррозийной защиты утверждают, что для продления срока службы стального изделия с полимерным покрытием в два раза, достаточно повысить концентрацию наносимого цинка на 100 грамм/кв.м. Это означает, что разница в эксплуатационной долговечности между прокатом со слоем цинка 180 г/кв.м и 275 г/кв.м составит порядка пяти-семи лет. В данном случае речь идёт о стальном оцинкованном прокате с дополнительным полимерным покрытием.
Химический состав стали не оказывает заметного влияния на толщину и структуру полученных покрытий, а предельной стадией гальванизации является подача порошковой смеси на поверхность мелких деталей железа. Толщина полученного покрытия регулируется составом и объемом смеси цинка, подаваемой в барабан, а также температурой и продолжительностью процесса.
Для улучшения внешнего вида и повышения коррозионной стойкости отделка поверхности осуществляется путем фосфатирования с уплотняющими пропитками или покрытием. Термодиффузионное оцинковка в основном используется в качестве альтернативы горячему цинкованию для долговременной защиты от коррозии компонентов железа в строительной отрасли.
Существует несколько разновидностей полимерной защиты, применяемой при производстве профнастила, металлочерепицы и сэндвич-панелей. Сюда относятся полиэфирные (полиэстр, порошковое напыление), полиуретановые (призма), пластизольные (пластизол) и поливинилиденфторидные покрытия (ПВДФ). Толщина полимерного покрытия колеблется от 12 до 200 микрон, в зависимости от вида покрытия. Различные полимерные покрытия имеют разные физико-механические и химические свойства, соответственно по-разному реагируют на УФ-излучение, механические повреждения, перепады температур и какие-либо иные воздействия. Полимерные покрытия также имеют и внешние отличия. Структура поверхности может воспроизводить рисунок различных материалов, таких как дерево, камень, кожа и т.д.
Цинкосодержащие покрытия включают покрытия на основе неорганических или органических композитов с высокой долей высокодисперсного порошка цинка. Из-за высокой доли цинка в сухом покрытии цинксодержащие покрытия обладают определенными свойствами анодов. В то же время для цинкосодержащих покрытий характерен механизм защиты от барьеров, характерный для окрашенных покрытий.
В качестве неорганического связующего используются смеси этилсиликата. Органические связующие являются смолами, которые являются составными частями традиционных лаков, таких как уретаны, эпоксидные смолы, акриловые или силикатные органические. Таким образом, преимущества цинкосодержащих металлических и лаковых покрытий складываются в цинксодержащие покрытия. толщины покрытий обычно составляют десятки микрон. Высокие защитные свойства позволяют использовать цинкосодержащие покрытия в тех случаях, когда применение цинковых покрытий традиционными методами практически невозможно реализовать или экономически не выгодно.
Выбор покрытия, прежде всего, зависит от назначения материала (кровля или фасад здания, забор или защитное ограждение) и условий его эксплуатации (в каких широтах будет использоваться - южных или северных; в какой среде - как близко от промышленных объектов и автомобильных дорог и т.д.). При подборе цвета, необходимо помнить, что темные тона полимерного покрытия более подвержены эффекту выцветания на солнце, чем светлые. Так же не стоит забывать и том, что ничего не бывает вечного, что со временем меняется, и мода, и технология производства.
Примерами стальных конструкций, которые защищены от коррозии покрытиями, являются резервуары для обеспечения водой, металлоконструкциями и оборудованием для нефтегазового комплекса, которые работают в агрессивных условиях. Цинксодержащие покрытия являются достойной альтернативой горячему цинкованию.
Покрытие наносят методом погружения компонентов в суспензию частиц цинка в водном растворе органических и неорганических компонентов. Толщина сухого покрытия составляет 8-10 микрон. Покрытие имеет серебристо-серый цвет и благодаря наличию хроматов в системе, он имеет высокую коррозионную стойкость. В качестве дальнейшего развития покрытых цинком покрытий появились так называемые «покрытия из цинковых ламелей» с дополнительными слоями, которые не содержали шестивалентный хром. Система ламельного цинкового покрытия включает базовый слой, состоящий из тонких алюминиевых и цинковых хлопьев и, при необходимости, один или несколько дополнительных слоев, придающих покрытию дополнительные свойства: трение, коррозию и химическую стойкость, краску и другие.
