Гаряче цинкування металу в Україні

Гаряче цинкування – це процес, під час якого сталь покривають шаром цинку для захисту від корозії. Історію цього процесу можна простежити до 18 століття, коли француз на ім’я Станіслас Сорель почав експериментувати із зануренням заліза в розплавлений цинк. Однак лише в 19 столітті цей процес був повністю розроблений і комерціалізований.

Перший патент на гаряче цинкування був виданий у 1837 році Станісласу Сорелю та Жан-Жаку Юсташу. Вони розробили метод занурення заліза у ванну з розплавленим цинком, що призвело до більш товстого та рівномірного цинкового покриття порівняно з іншими методами гальванізації, які використовувалися в той час.

У 1850-х роках процес був удосконалений Генрі Бессемером, який додав флюс до цинкової ванни для видалення домішок і покращення якості цинкового покриття.

Наприкінці 1800-х років гаряче цинкування набуло широкого застосування в будівельній промисловості, особливо для виробів із заліза та сталі, таких як цвяхи, дріт і листовий метал. Також його використовували для виробництва оцинкованих чавунних труб, які використовували для систем водопостачання та водовідведення.

Під час Другої світової війни гаряче цинкування відіграло одну з вирішальних ролей. Потреба в міцних і стійких до корозії виробах для військового обладнання та інфраструктури призвела до збільшення попиту на оцинковану сталь. Після війни попит на оцинковану сталь продовжував зростати, оскільки її використовували в різноманітних цивільних цілях, таких як будівництво та транспорт.

Протягом 20 століття процес гарячого цинкування продовжував розвиватися та вдосконалюватися. Були розроблені нові технології, такі як використання безперервних ліній цинкування, що підвищило швидкість і ефективність процесу. Сьогодні гаряче цинкування широко використовується в різних галузях промисловості, включаючи будівництво, автомобілебудування, аграрному секторі та телекомунікації, і вважається одним із найдовговічніших і економічно ефективних методів захисту сталі від корозії.

Один з основних напрямків нашої діяльності – гаряче цинкування металоконструкцій. Технологічний процес забезпечує тривалий захист сталевих виробів від корозії, механічного зносу та пошкоджень. Метод було винайдено ще 150 років тому, але сьогодні гаряче цинкування виробів реалізується на прогресивному обладнанні з контрольованим результатом.

Перед цинкуванням поверхня проходить хімічне очищення, флюсування та сушку. Підготовлена металоконструкція занурюється у ванну з розплавленим цинком. Утворене захисне покриття складається з двох шарів – сплаву сталі з цинком та тільки цинкового прошарку. Корозійний захист зберігається, поки не пошкоджені ці два шари. Поверхня металу знаходиться повністю ізольована від зовнішніх механічних та атмосферних впливів. Перейдіть на нашу сторінку металоконструкції. Для отримання повної інформації щодо їх переваг та видів.

Гаряче цинкування має суттєві переваги у порівнянні з іншими методами антикорозійної обробки

• Під час занурення розплавлений цинк рівномірно заповнює мікротріщини на повністю покриває металеву поверхню, проникаючи навіть у важкодоступні місця – отвори, кути, пази, внутрішні поверхні труб.
• Рівень антикорозійного захисту наближається до нержавіючої сталі. 
• Після гарячого цинкування металоконструкцію можна безпечно експлуатувати у складних умовах – під землею, у прісних та солоних водоймах, у регіонах з вологим кліматом.
• Термін експлуатації може сягати 65-120 років залежно від умов.
• Простота процесу забезпечує надійний рівень антикорозійного захисту в стислі терміни за невисокою ціною.
• Цинкове покриття є екологічно чистим та безпечним для людей та навколишнього середовища.
• На відміну від фарби, цинк не відшаровується, оскільки він не просто наноситься на поверхню, а вступає з металом в реакцію. 
• Протягом усього терміну експлуатації покриття не потребує відновлення та реставрації.

Підготовка поверхні. Результат гарячого цинкування металевих виробів цілком залежить від якості підготовки поверхні. Для надійного антикорозійного захисту метал має бути ретельно очищений від забруднень, окалин, жирів. Цей процес складається з декількох етапів:

1. Знежирення. Металеві поверхні обробляються кислотними розчинами. Це обов’язковий етап, адже цинк не може вступити в реакцію з металом за наявності жирових відкладень.
2. Травлення. Це хімічне видалення оксидів за допомогою кислоти.
3. Промивка. Для видалення залишків хімічного розчину вироби промиваються у ванні з водою.
4. Флюсування. Виріб занурюється у рідкий розчин хлористого цинку та амонію – цей етап дозволяє підготувати поверхню металу до цинкування, щоб забезпечити правильну реакцію цинку з металом.
5. Сушка. Виріб розміщується у спеціальній камері з постійною циркуляцією гарячого повітря. Сушка відбувається при температурі близько 100°C. Нагрів знижує перепад температур та ризик термічного шоку при подальшому зануренні у розплавлений цинк.

Цинкування. Металевий виріб занурюється у цинковий розплав, який містить не менш 98,5% цинку та інші добавки відповідно до технічних умов. Температура розплаву – близько 450°C. Під час цинкування металеві вироби підвішуються на спеціальних траверсах.

Охолодження. Для охолодження вироби обдуваються стисненим повітрям.

Пасивація. Для додаткового антикорозійного захисту конструкція занурюється у спеціальний розчин органічних солей при температурі 70°C та просушується.

Контроль якості. Якість покриття методом гарячого цинкування контролюється у декілька етапів:

• попередній аналіз складу розплаву цинку;
• контроль складу розчину для травлення;
• візуальна оцінка якості та однорідності цинкового покриття;
• вимірювання товщини готового покриття.

• Металоконструкції будь-якої складності, у тому числі великогабаритні.
• Конструкційні елементи – балки, стійки, сходи, перила.
• Труби, трубопроводи нафтової, газової, хімічної промисловості.
• Контейнери та баки для зберігання твердих побутових відходів, рідин, газів.
• Крепіжні елементи, метизи – болти, гайки, шайби.
• Елементи огорожі, парканів, воріт.
• Деталі покрівлі та фасадів будівель.
• Елементи мостів, естакад та інших об’єктів інфраструктури.
• Компоненти електростанцій, трансформаторних підстанцій, вітроенергетичних установок.
• Деталі човнів, катамаранів, лафетів, причепів. 
• Елементи ліній електропередач – щогли, опори ЛЕП, ізолятори, кабельні лотки, панелі.
• Деталі світлофорів та дорожніх знаків, стовпи та стійки контактної мережі.
• Огорожі для пішохідних зон, автобусних зупинок, велодоріжок, ігрових майданчиків.
• Вуличні альтанки, лавки, фонтани.
• Металеві сітки, деталі сталевих габіонів, гвинтові сваї. 
• Сталевий прокат – кутник, швеллер, балка, лист, арматура тощо.

Якість захисту забезпечується не тільки під час безпосереднього занурення виробу в розплав на лінії гарячого цинкування, а задовго до цього – коли над конструкцією працює проектувальник. Конструктивні параметри виробу мають відповідати низці спеціальних вимог – тільки у такому випадку процес гарячого цинкування дасть потрібний результат з мінімальними витратами часу та коштів.

Вимоги до конструкції

• Габарити виробу мають відповідати розмірам ванни 15000х1600х3200 мм.
• Необхідно включити в конструктив отвори або тримачі для підвішування та забезпечити міцність цих елементів, щоб вони витримували вагу виробу.
• Не повинно бути глухих отворів, кишень, замкнених порожнин, заглушок на трубах та патрубках, щоб рідкий розплав цинку вільно проникав та безперешкодно виходив із усіх ділянок.
• Для вільного та рівномірного розподілу цинку потрібно передбачити відповідні отвори на протилежних краях.
• Вироби після штампування, зварювання та прокату можуть містити внутрішні напруження, що призводить до деформування під час занурення у розплав. Щоб уникнути цього, перед цинкуванням потрібно зняти напруження термічною обробкою.
• Максимальний перепад товщин з’єднаних деталей – 5:1 – таке співвідношення дозволяє уникнути деформації елементів під час цинкування.

Вимоги до зварних швів

• Деталі мають бути зварені встик, двосторонніми швами або односторонніми швами з підварюванням.
• Не використовуються зварні шви з напуском.
• Необхідно забезпечити рівномірність, щільність та суцільність зварних швів по всій довжині.
• Недопустима наявність пор, шлаку, тріщин, ділянок напруження на зварних швах.
• Зварні шви мають бути ретельно зачищені.

Вимоги до поверхні

• Клас чистоти поверхні – не нижче третього.
• На поверхні не має бути окалин, заусенців, залишків мастила, фарби, стружки, шлаку, іржі, графіту.
• Неприпустима наявність пор та раковин на литих виробах.

Вимоги до сталі, що підлягає гарячому цинкуванню

• Властивості сталі, з якої виготовлено виріб, мають відповідати європейському стандарту EN10025.
• Вміст вуглецю – до 0,24%, кремнію – до 0,03%.
• Хімічний склад сталі впливає на зовнішній вигляд цинкового покриття, товщину шару, блиск та гладкість поверхні.
• Неприпустимо використання легованої сталі.
• Підвищений вміст кремнію та вуглецю може погіршити якість гарячого цинкування.

Для цинкування металу може використовуватися гарячий, холодний, гальванічний, газо-термічний та термодифузійний методи. Відмінність полягає у способі нанесення цинкового покриття.

• Гаряче цинкування передбачає занурення виробу у розплавлений цинк при температурі 450°C з попередньою підготовкою поверхні.
• Гальваничне цинкування відбувається шляхом електролізу у спеціальній ванні. Таким способом можна отримати тонкий цинковий шар, який підходить для експлуатації лише в неагресивному середовищі без механічних впливів.
• Газо-термічне цинкування напиленням – це процес, при якому цинк наноситься на металеву поверхню методом термічного розпилення порошку цинкового в газовому середовищі. Технологія дозволяє отримати міцне та рівномірне цинкове покриття.
• Термодифузійне цинкування – це процес, при якому цинк осідає на металевій поверхні за рахунок дифузії цинку через поверхневий шар металу в спеціальній суміші порошків, що містить цинк та активатори.
• «Холодне» цинкування шляхом фарбування металовиробів – це процес, при якому на поверхню металу наноситься цинковмісна фарба за допомогою розпилювача або іншого інструменту, що створює захисне покриття від корозії.

Недоліки холодного, гальванічного, газо-термічного та термодифузійного цинкування у порівнянні з гарячим:

• менша довговічність, більш короткий строк експлуатації;
• низька стійкість до механічних ушкоджень;
• більш трудомісткий процес цинкування при нанесенні цинкового покриття;
• неможливість обробки важкодоступних місць, прихованих порожнин, внутрішніх поверхонь труб тощо.

Якщо вироби необхідно захистити від корозії на десятки років, перевага віддається гарячому цинкуванню.

Переваги гарячого цинкування у порівнянні з холодним, гальванічним, газо-термічним та термодифузійним:

• Висока стійкість до корозії. Покращена адгезія забезпечує більш тісну взаємодію між цинковим прошарком та основним металом, що робить поверхню більш стійкою до корозії.
• Тривалий термін служби. Товщий прошарок цинку робить метал більш стійким до корозії та збільшує термін його служби.
• Висока стійкість до механічних пошкоджень. Гаряче цинкування збільшує стійкість металу до механічних пошкоджень, таких як подряпини та удари.
• Гарні естетичні характеристики. Покриття має гарний зовнішній вигляд, що робить його привабливим для використання у декоративних та архітектурних рішеннях.
• Економічна ефективність. Витрати на обслуговування відсутні: вироби, захищені гарячим цинкуванням, не вимагають обслуговування.

Вартість послуги гарячого цинкування розраховується індивідуально залежно від декількох факторів:

• вага виробів;
• геометрична форма;
• габарити конструкцій;
• об’єм партії.

Виробничі потужності розташовані за адресами:

• Баришівський р-н, с. Коржі, Київська обл.;
• пр-т Хіміків 74, м. Черкаси.

Доставка здійснюється будь-яким зручним для вас способом – власним автотранспортом, автомобілями нашої компанії або перевізниками. Для розрахунку вартості гарячого цинкування зверніться до нас та надайте вихідну інформацію про замовлення.

Для прорахунку вартості надішліть специфікацію та креслення (ескізи) виробів на електронну пошту info@gmt.net.ua. Ми прорахуємо терміни і ціну гарячого цинкування і направимо Вам комерційну пропозицію. Для отримання консультації зв’яжіться з нами: +38 (097) 011 49 11, +38 (093) 127 49 13, +38 (093) 190 37 47.

1. Для чого необхідне гаряче цинкування?

Гаряче цинкування застосовується для довготривалого захисту сталевих виробів від корозії.

2. Який метод кращий – гаряче, холодне, гальванічне, газо-термічне чи термодифузійне цинкування?

Всі методи мають свої переваги та особливості. Вибір залежить від вимог до покриття та умов експлуатації виробу. Гаряче цинкування метизів, труб, прокату, сталевих виробів та металоконструкцій – це більш надійний та довготривалий захист від корозії та атмосферних впливів.

3. У які терміни виконується гаряче цинкування металу?

Термін виконання послуги гарячого цинкування варіюється в межах від 10 годин до декількох тижнів залежно від багатьох факторів: об’єму замовлення, типу та конструктиву виробів, габаритів конструкцій, наявності вільних виробничих потужностей в цеху гарячого цинкування.

4. Яка товщина захисного покриття при гарячому цинкуванні?

Товщина цинкового покриття – 40…100 мкм. У деяких випадках може бути товще покриття до 200 мкм.

5. Який гарантійний термін експлуатації покриття, нанесеного методом гарячого цинкування?

Гарантійний термін цинкового покриття в межах 10-50 років та розраховується залежно від умов експлуатації конструкції, типу металу, ступеню агресивності навколишнього середовища.