Corrosiebestendigheid van zinkplating

Als u nadenkt over de beste manier om metalen oppervlakken te beschermen tegen de meedogenloze krachten van corrosie, is een eenvoudige zin om in gedachten te houden: “denk aan zink”. Wanneer een zinklaag wordt gegalvaniseerd op het oppervlak van ferro-metalen (ijzerhoudend), creëert het een formidabele corrosiebestendige barrière – terwijl het ook een aantal andere belangrijke voordelen biedt.

De opmerkelijke effectiviteit van verzinken in combinatie met de relatief lage kosten heeft het tot een populaire keuze gemaakt voor het beschermen van oppervlakken in alle soorten productieprocessen. U vindt zinkcoatings op moeren, bouten, auto-onderdelen en een breed scala van andere consumentenproducten.

Vraag nu een offerte aan voor Zinc Plating

Zink: Waar wordt zink voor gebruikt?

Zink is een natuurlijk voorkomend element dat overvloedig aanwezig is in de aardkorst. Als je terugdenkt aan je scheikundentijd op de middelbare school, herinner je je misschien dat zink (Zn) een van de chemische elementen is in het periodiek systeem der elementen – #30 om precies te zijn.

Lang voordat zink officieel werd ontdekt en geïsoleerd als een natuurlijk element door een Duitse scheikundige genaamd Andreas Marggraf in 1746, werden zinkertsen gecombineerd met koper om messing te produceren. De productie van metallisch zink gaat helemaal terug tot de 13e eeuw. In zijn metallische toestand is zink relatief hard en bros. Het is ook bekend om zijn blauwachtig witte kleur.

Zink is nu het op drie na meest verbruikte metaal in de hele wereld. Bijna de helft van al het geproduceerde zink wordt gebruikt in zinkverzinkingsprocessen om staal en ijzer tegen roest te beschermen. Hierbij wordt het oppervlak van een metaal bedekt met een dunne laag zink om een corrosiebestendige barrière te vormen. Legering van zink met koper om messing te produceren blijft een wijdverspreide praktijk en vertegenwoordigt de op een na meest voorkomende vorm van zinkgebruik.

Als u in de industriële productie werkt, bent u misschien bekend met de term “Commercieel Zink”. Dit verwijst naar een specificatie voor zinkafwerking die vaak wordt gebruikt om metalen onderdelen te coaten. Het kan een basisbescherming tegen corrosie bieden.

Hoe stopt zink corrosie?

Zink heeft het inherente vermogen om corrosiebijproducten te vormen die de corrosiesnelheid van ferrometalen aanzienlijk kunnen verminderen. Deze zinkcorrosieproducten, die gewoonlijk zinkpatina worden genoemd, dienen als een beschermende barrière op metalen oppervlakken. Zij helpen het vocht buiten te houden dat het corrosieproces aanzienlijk kan versnellen. Afhankelijk van de omgevingsomstandigheden kan zink tot 100 keer langzamer corroderen dan andere metalen.

Zinkcoatings vormen een beschermende barrière tegen vocht

U bent misschien ook bekend met het begrip oxidatie, dat in de volksmond roest wordt genoemd. Het ontstaat wanneer ijzer of staal in contact komt met vocht in de lucht. IJzer en staal zijn bijzonder gevoelig voor oxidatie. Bedenk wat er gebeurt als u een metalen voorwerp van staal of ijzer buiten laat staan zonder het te beschermen tegen regen of sneeuw: de vorming van roest is onvermijdelijk.

Zinkcoating fungeert als een metalen barrière die voorkomt dat vocht het oppervlak van het gecoate voorwerp bereikt. Dit is niet alleen belangrijk in een buitenomgeving, maar ook in veel industriële of productieomgevingen binnenshuis kan oxidatie ontstaan. Vocht kan zijn weg naar binnen vinden via ventilatiekanalen, en bepaalde chemische atmosferen in sommige industriële omgevingen kunnen ook corrosie op metalen oppervlakken bevorderen.

Zink dient als opofferingscoating

Intrigerend is dat een andere reden waarom zinkcoating zo effectief is bij het stoppen van corrosie, te wijten is aan de corrosieve eigenschappen van zink zelf. Door een proces dat bekend staat als galvanische corrosie, zal zink “afstaan” aan het metaal dat het beschermt. Zink is elektrochemisch actiever dan ijzer. En wanneer zink en staal met elkaar in contact komen in een elektrolytische oplossing – wat gebeurt tijdens het verzinkproces – dient het zink als anode voor het staal. Dit voorkomt de vorming van kleine anode- en kathodegebieden aan het oppervlak van het metaal, waardoor de ontwikkeling en verspreiding van corrosie aanzienlijk wordt verminderd.

Zink fungeert ook als een opofferingslaag die het staal via galvanisatie beschermt. Staal zal niet zo snel corroderen wanneer het bedekt is met een zinklaag, zelfs wanneer een kras of snede het staal blootstelt aan lucht of vocht. De zinklaag zal altijd eerst aantasten en corroderen. Je zou kunnen zeggen dat een zinklaag “er één voor het team neemt.”
Dit verschilt aanzienlijk van coatings die bestaan uit materialen zoals verf of aluminium waar het corroderende staal de coating na verloop van tijd ondermijnt en de effectiviteit ervan vermindert.

Het verzinkproces

Het verzinkproces kan variëren afhankelijk van de voorkeuren van het metaalveredelingsbedrijf, alsmede de specifieke verzinkapplicatie die wordt uitgevoerd. In het algemeen begint het proces met het reinigen van het metaaloppervlak met een alkalische detergensoplossing om olie, andere materialen of puin te verwijderen. Vervolgens wordt het voorwerp behandeld met een zure oplossing om roest of oppervlakteschilfers te verwijderen

Na het reinigen kan het eigenlijke verzinkproces beginnen. Het voorwerp wordt ondergedompeld in een elektrolytoplossing die opgelost zink bevat. Vervolgens wordt een gelijkstroom in de oplossing gebracht, waardoor het zink op de kathode – het minder chemisch actieve voorwerp of onderdeel dat wordt verzinkt – wordt afgezet. Deze procedure staat bekend als elektrodepositie. Het zink dient de rol van de anode, of het actievere onderdeel.

Vraag nu een offerte aan voor Zinc Plating

Een potentieel probleem met het plateren van zink is dat het metaal waarschijnlijk in contact zal komen met waterstofmoleculen tijdens het plateerproces. Dit kan resulteren in een toestand die waterstofbrosheid wordt genoemd, waarbij ingesloten waterstof het metaal verzwakt en tot barsten kan leiden. Door het object na het galvaniseren te bakken, kan de waterstof door het metaal worden verspreid, waardoor het risico op verbrossing tot een minimum wordt beperkt.

Rack and Barrel Zinc Plating

De galvanisatiemethoden voor het aanbrengen van zinkdeklagen omvatten het gebruik van rek- en vatplatingprocessen. Bij het verzinken in rekken worden de onderdelen tijdens het verzinken op een mal bevestigd om ze op hun plaats te houden en beschadiging te voorkomen. Bij het verzinken in een vat worden de onderdelen in een speciaal ontworpen vat met het verzinkbad geplaatst. Het vat wordt tijdens het verzinkproces langzaam rondgedraaid om de onderdelen van een laagje te voorzien.

Vatverzinken is doorgaans de beste keuze voor kleinere, kwetsbare onderdelen die niet bestand zijn tegen het getuimel dat door een ronddraaiend vat wordt veroorzaakt. Verzinken op een vat is daarentegen meestal kosteneffectiever en minder arbeidsintensief. Het is vaak de betere optie voor het plateren van vele delen in één keer.

Toepassing van een Post-Plate Chromate Treatment

Een andere manier om de corrosiebeschermingseigenschappen van zinkplateren te verbeteren is door de toepassing van een Post-Plate Chromate Treatment. Een chromaat is een zout dat een combinatie van chroom en zuurstof bevat. Door verzinkte onderdelen in een dichromaat- of chroomzuuroplossing onder te dompelen als onderdeel van het verchromingsproces na de plaatbehandeling, kunnen ze minder gevoelig worden voor oxidatie. Het biedt ook het extra voordeel van het creëren van een andere corrosiebestendige barrière tegen vocht.

Het gebruik van afdichtmiddelen voor nabehandeling

Een ander veelgebruikt proces na het verzinken is het aanbrengen van afdichtmiddelen voor nabehandeling, wat plaatsvindt na de chromaatbehandeling. Sealers kunnen worden gebruikt op gele, zwarte, zwarte oxide (olijfdrab) of blanke (blauwe) zinkcoatings. Een sealer zorgt ervoor dat de chromaatfilm verhardt en bevordert tevens de hechting aan de zinklaag. Wanneer sealers in combinatie met een chromaatbehandeling worden gebruikt, kunnen ze de corrosiebescherming met wel 100% verhogen.

De corrosiebestendigheid van zinkcoatings testen

Sommige metaalveredelingsbedrijven hebben de mogelijkheid om de corrosiebestendigheid van een met zink bekleed oppervlak na beplating te testen. Dit wordt meestal uitgevoerd door middel van een proces dat bekend staat als zoutneveltest. Met zoutsproeitesten kan de relatieve beschermingswaarde van een afwerking vrij gemakkelijk worden bepaald. De resultaten worden gemeten in termen van het aantal uren dat nodig is voor de vorming van witte roest na het spuiten.

Types van verzinken

De verschillende types van verzinken kunnen worden geïdentificeerd door de kleur die door de verschillende formuleringen wordt geproduceerd. Elke kleur biedt verschillende niveaus van corrosiebescherming:

• Geel zink – Dit type zink coating wordt vaak gebruikt in de auto-industrie en biedt een gemiddeld niveau van bescherming tegen corrosie.
• Zwart zink – Zwarte zink coatings zijn verkrijgbaar als een zwarte oxide die eigenlijk olijf-drab in kleur, of als een zuivere zwarte coating. De eerste zal normaal iets betere corrosieweerstand bieden.
• Helder of Blauw Zink – Deze coatingformulering neigt ertoe minder corrosiebescherming te bieden, hoewel het als milieuvriendelijker wordt beschouwd.
• Zuur Zink – Zuur verzinken verschilt van andere soorten verzinken, omdat daarbij geen cyanide in het verzinkbad wordt gebracht. Een belangrijk voordeel van zuur zink is dat het effectief kan zijn voor gebruik op moeilijk te beplaten substraten.

Classificatie van de soorten zinkplatingafwerkingen

De American Society for Testing Methods heeft een classificatiesysteem ingesteld op basis van het niveau van corrosiebescherming dat een zinklaag zal bieden. Dit kan nuttig zijn bij het bepalen van het meest geschikte coatingtype. Er zijn vier verschillende niveaus, variërend van coatings die ideaal zijn voor milde binnentoepassingen tot coatings die meer geschikt zijn voor extreme buitenomgevingen. In het algemeen geldt: hoe dikker de coating, hoe meer bescherming.

Plating met zinklegeringen

Wanneer het aankomt op het maximaliseren van corrosiebescherming, is het plating van zinklegeringen doorgaans effectiever dan plating van zink op zich. Misschien wel de meest gebruikte legering bij het verzinken is zink-kobalt, dat de corrosiebestendigheid tot wel vijf keer kan verhogen. Een zink-kobaltlegering is ook uiterst taai – zij verliest haar taaiheid niet, zelfs niet wanneer zij in verschillende vormen wordt vervormd of gebogen.

Andere veelgebruikte zinklegeringen zijn zink-ijzer, tin-zink en zink-nikkel. Ongeacht welke legering wordt gebruikt, deze zal een aanzienlijk betere corrosiebescherming bieden dan wanneer alleen met zink wordt geplateerd.

Andere belangrijke voordelen van zinkplating

Bij het overwegen van verzinken is corrosiebescherming niet het enige potentiële voordeel. Andere belangrijke voordelen zijn:

• Lage kosten – Zink is veel overvloediger en betaalbaarder dan veel andere metalen die voor plateren worden gebruikt. Als het om economisch plateren gaat, is zink een uitstekend alternatief.
• Heldere afwerking – Plateren wordt soms gebruikt om het uiterlijk van een metalen oppervlak te verbeteren, vaak om het voorwerp aantrekkelijker te maken voor potentiële kopers. Met zinkplating kan een helderheidsniveau worden bereikt dat het equivalent is van chroom. De helderheidsniveaus kunnen worden gecontroleerd met behulp van diverse additieven. Het brede scala van beschikbare kleuren biedt ook een grote mate van flexibiliteit voor het kiezen van de meest geschikte afwerking.
• Verschillende oppervlakte-uitvoeringen – Zink coatings kunnen worden geproduceerd in een breed scala van texturen en patronen. Een glad, effen oppervlak of een ruwe textuur met een gevlekt patroon kunnen beide met gemak worden bereikt.
• Eenvoudige toepassing – Zinkcoatings zijn gemakkelijk aan te brengen en het verzinkproces resulteert in een spanningsarme neerslag die het substraat niet zal beschadigen. Bovendien kan zink worden gebruikt met een breed scala aan chemie.
• Compatibel met verschillende plating processen – Zink kan worden gebruikt met zowel rack en vat plating processen. Dit betekent dat zinkplating geschikt is voor onderdelen van verschillende afmetingen en werkvolumes.
• Werkt goed als een grondlaag – Als uw toepassingen schilderen of e-coating omvatten, kan zink een uiterst effectieve grondlaag zijn dankzij de uitstekende hechtende eigenschappen. Natuurlijk zal het ook de corrosieweerstand van de geschilderde of gecoate oppervlakken verbeteren.

Beperkingen

Zoals bij elk metaalafwerkingsproces heeft zinkplating wel bepaalde beperkingen. Zo presteert zink doorgaans niet goed bij hoge temperaturen. Zijn corrosiebeschermingscapaciteiten beginnen aanzienlijk af te nemen wanneer de temperaturen 212° F bereiken en overschrijden. Tenzij de delen na het verzinken behoorlijk worden gebakken, kan verbrossing optreden wanneer de temperatuur 500° F overschrijdt.

Het kan ook een uitdaging zijn om een zinklaag gelijkmatig over een metaaloppervlak te verdelen. Objecten die opgesloten zitten in afgesloten ruimtes die gevoelig zijn voor vocht, kunnen snelle corrosie van verzinkte oppervlakken bevorderen. Zink houdt niet goed stand tegen alkaliën of zuren.

Een groot aantal factoren kan de levensduur van een zinklaag beïnvloeden, waaronder de samenstelling van de atmosfeer en het type en de dikte van de coating.

Sharretts Plating Company biedt een breed scala aan zinkplatingdiensten

SPC is een vertrouwde bron voor een verscheidenheid aan kosteneffectieve zinkplatingdiensten die door veel verschillende bedrijven en industrieën worden gebruikt. Veel van onze klanten kiezen zinkplateren als betaalbaar alternatief voor plateren met edele metalen zoals goud of platinum.

Wij bieden zowel rek als vat zinkplateerprocessen aan die talrijke flexibele opties voor onze klantenbasis verstrekken. Naast zink, verstrekken wij ook zink-nikkel platerende oplossingen voor betere bescherming tegen corrosie.

Onze zinkplaterende diensten worden gesteund door bijna 90 jaar ervaring in het verstrekken van aangepaste metaal beëindigende oplossingen. Wij kunnen zelfs efficiënte zinkplateeropties verstrekken voor die moeilijk te plateren substraten die voorbij de mogelijkheden van veel van onze concurrenten zijn. Het maakt allemaal deel uit van onze voortdurende zoektocht naar totale tevredenheid voor elke klant die we bedienen.

Laat corrosie zijn tol niet eisen op uw metalen onderdelen en componenten. Neem vandaag nog contact op met SPC voor meer informatie over de vele voordelen die onze verzinkingsdiensten voor uw bedrijf kunnen betekenen. Wij zullen ook blij zijn om een vrijblijvend plating overleg te plannen wanneer het u schikt en een gratis offerte voor onze diensten te geven.