Rezistența la coroziune a placării cu zinc

Dacă vă gândiți la cel mai bun mod de a proteja suprafețele metalice împotriva forțelor necruțătoare ale coroziunii, o frază simplă pe care trebuie să o aveți în minte este „gândiți la zinc”. Atunci când un strat de zinc este galvanizat pe suprafața metalelor feroase (care conțin fier), acesta creează o barieră formidabilă rezistentă la coroziune – oferind în același timp și o serie de alte beneficii importante.

Eficacitatea remarcabilă a zincării, combinată cu costul său relativ scăzut, a făcut ca aceasta să fie o alegere populară pentru protejarea suprafețelor în toate tipurile de procese de fabricație. Veți găsi acoperiri de zinc pe piulițe, șuruburi, piese auto și o gamă largă de alte produse de consum.

Solicitați acum o ofertă pentru zincare

Zinc: La ce se folosește zincul?

Zincul este un element natural care se găsește din abundență în scoarța terestră. Dacă vă gândiți la zilele de chimie din liceu, poate vă amintiți că zincul (Zn) este unul dintre elementele chimice enumerate în tabelul periodic al elementelor – numărul 30, mai exact.

Cu mult înainte ca zincul să fie descoperit și izolat oficial ca element natural de către un chimist german pe nume Andreas Marggraf în 1746, minereurile de zinc erau combinate cu cupru pentru a produce alamă. Producția de zinc metalic datează încă din secolul al XIII-lea. În starea sa metalică, zincul este relativ dur și fragil. De asemenea, se remarcă prin culoarea sa alb-albăstruie.

Zincul este în prezent al patrulea cel mai consumat metal din întreaga lume. Aproape jumătate din tot zincul produs este utilizat în procesele de galvanizare cu zinc pentru a proteja oțelul și fierul de rugină. Aceasta presupune acoperirea suprafeței unui metal cu un strat subțire de zinc pentru a crea o barieră rezistentă la coroziune. Alierea zincului cu cupru pentru a produce alamă rămâne o practică larg răspândită, reprezentând a doua cea mai comună formă de utilizare a zincului.

Dacă lucrați în producția industrială, este posibil să fiți familiarizat cu termenul „zinc comercial”. Acesta se referă la o specificație de finisare a zincului care este adesea utilizată pentru a acoperi piesele metalice. Acesta poate oferi protecție de bază împotriva coroziunii.

Cum oprește zincul coroziunea?

Zincul are capacitatea inerentă de a forma produse secundare de coroziune care pot reduce semnificativ rata de coroziune a metalelor feroase. Acești produse de coroziune din zinc, care sunt denumite în mod obișnuit patină de zinc, servesc ca o barieră de protecție pe suprafețele metalice. Aceștia ajută la menținerea la distanță a umidității care poate accelera semnificativ procesul de coroziune. În funcție de condițiile de mediu, zincul se poate coroda cu o rată de până la 100 de ori mai lentă decât alte metale.

Rezervele de zinc formează o barieră protectoare împotriva umezelii

S-ar putea să fiți familiarizat și cu conceptul de oxidare, care este denumit colocvial rugină. Aceasta apare atunci când fierul sau oțelul intră în contact cu umiditatea din aer. Fierul și oțelul sunt deosebit de sensibile la oxidare. Gândiți-vă la ceea ce se întâmplă atunci când lăsați un obiect metalic din oțel sau pe bază de fier în aer liber, fără să-l protejați de ploaie sau zăpadă: formarea ruginei este inevitabilă.

Recoperirea cu zinc servește ca o barieră metalică care împiedică umezeala să ajungă la suprafața obiectului acoperit. Acest lucru nu este important doar în mediul exterior, dar multe medii industriale sau de producție din interior sunt, de asemenea, propice formării oxidării. Umiditatea își poate găsi drumul prin conductele de ventilație, iar anumite atmosfere încărcate cu substanțe chimice care se găsesc în unele medii industriale pot, de asemenea, să favorizeze coroziunea pe suprafețele metalice.

Zincul servește ca un strat de sacrificiu

În mod interesant, un alt motiv pentru care acoperirea cu zinc este atât de eficientă în oprirea coroziunii se datorează propriilor proprietăți corosive ale zincului. Printr-un proces cunoscut sub numele de coroziune galvanică, zincul va „deferi” metalului pe care îl protejează. Zincul este mai activ din punct de vedere electrochimic decât fierul. Iar atunci când zincul și oțelul intră în contact unul cu celălalt într-o soluție electrolitică – ceea ce se întâmplă în timpul procesului de zincare – zincul servește drept anod pentru oțel. Acest lucru previne formarea de mici regiuni anodice și catodice pe suprafața metalului, ceea ce va reduce semnificativ dezvoltarea și răspândirea coroziunii.

Zincul acționează, de asemenea, ca un strat de sacrificiu care protejează oțelul prin galvanizare. Oțelul nu se va coroda la fel de repede atunci când este acoperit cu un strat de zinc, chiar și atunci când o zgârietură sau o tăietură expune oțelul la aer sau la umiditate. Stratul de zinc se va păta întotdeauna și se va coroda primul. Ați putea spune că un strat de zinc „ia una pentru echipă.”
Acest lucru diferă semnificativ de acoperiri care constau din materiale precum vopseaua sau aluminiul, unde oțelul care se corodează subțiază stratul de acoperire în timp și îi reduce eficiența.

Procesul de zincare

Procesul de zincare poate varia în funcție de preferințele companiei de finisare a metalelor, precum și de aplicația specifică de zincare la îndemână. În general, procesul începe prin curățarea suprafeței metalului cu o soluție alcalină de detergent pentru a îndepărta uleiul, alte materiale sau resturi. Elementul este apoi tratat cu o soluție acidă pentru a îndepărta rugina sau solzii de suprafață.

După curățare, poate începe procesul propriu-zis de zincare. Articolul este scufundat într-o soluție de electrolit care conține zinc dizolvat. Un curent electric de curent continuu este apoi introdus în soluție, care depune zincul pe catod – elementul mai puțin activ din punct de vedere chimic, sau piesa care este placată. Această procedură este cunoscută sub numele de electrodepunere. Zincul îndeplinește rolul anodului, sau al componentei mai active.

Solicitați acum o ofertă pentru placarea cu zinc

O potențială problemă cu placarea cu zinc este că metalul este posibil să intre în contact cu molecule de hidrogen în timpul procesului de placare. Acest lucru poate duce la o condiție cunoscută sub numele de fragilizare cu hidrogen, în care hidrogenul prins determină slăbirea metalului și poate duce la fisurare. Coacerea obiectului după placare poate difuza hidrogenul în tot metalul, ajutând la minimizarea riscului de fragilizare.

Zincarea cu cremalieră și butoi

Metodele de placare pentru aplicarea acoperirilor de zinc includ utilizarea proceselor de placare cu cremalieră și butoi. În cazul placării cu cremalieră, piesele sunt fixate pe un dispozitiv în timpul placării pentru a le menține în poziție și a preveni deteriorarea. Zincarea în butoi presupune plasarea pieselor în interiorul unui recipient special conceput care conține baia de zincare. Butoiul este rotit încet în timpul procesului de zincare pentru a acoperi piesele.

Zincarea cu tambur este, în mod normal, cea mai bună alegere pentru piesele mai mici, delicate, care nu pot rezista la rostogolirea cauzată de un butoi rotativ. Zincarea cu butoi, pe de altă parte, este de obicei mai rentabilă și necesită mai puțină muncă. Este adesea cea mai bună opțiune pentru placarea mai multor piese deodată.

Aplicarea unui tratament cromat post-placă

O altă modalitate de a îmbunătăți proprietățile de protecție împotriva coroziunii ale zincării este prin aplicarea unui tratament cromat post-placă. Un cromat este o sare care conține o combinație de crom și oxigen. Scufundarea pieselor zincate în soluție de bicromat sau de acid cromic ca parte a procesului de post-placare le poate face mai puțin sensibile la oxidare. De asemenea, va ajuta să ofere avantajul suplimentar de a crea o altă barieră rezistentă la coroziune împotriva umezelii.

Utilizarea etanșanților de post-tratament

Un alt proces de post-zincuire utilizat pe scară largă este aplicarea de etanșanți de post-tratament, care are loc după tratamentul cu cromat. Sigilanții pot fi utilizați pe acoperiri de zinc galben, negru, oxid negru (olive drab) sau transparent (albastru). Un sigilant acționează determinând întărirea peliculei de cromat, favorizând în același timp aderența la stratul de zinc. Atunci când sunt utilizate în tandem cu un tratament cu cromat, etanșanții pot, de asemenea, să mărească protecția împotriva coroziunii cu până la 100 la sută.

Testarea rezistenței la coroziune a acoperirilor de zinc

Câteva ateliere de finisare a metalelor au capacitatea de a testa rezistența la coroziune a unei suprafețe acoperite cu zinc după placare. Acest lucru se realizează de obicei printr-un proces cunoscut sub numele de testare prin pulverizare salină. Cu ajutorul testării prin pulverizare salină, valoarea de protecție relativă a unui finisaj poate fi determinată destul de ușor. Rezultatele sunt măsurate în funcție de numărul de ore necesare pentru formarea ruginii albe după pulverizare.

Tipuri de zincare

Diferitele tipuri de zincare pot fi identificate prin culoarea produsă de diferitele formulări. Fiecare culoare oferă niveluri diferite de protecție împotriva coroziunii:

• Zinc galben – Acest tip de acoperire cu zinc este utilizat în mod obișnuit în industria automobilelor și oferă un nivel mediu de protecție împotriva coroziunii.
• Zinc negru – Acoperirile negre de zinc sunt disponibile ca un oxid negru care poate fi de fapt de culoare măslinie sau ca o acoperire neagră pură. Primul va oferi, în mod normal, o rezistență ușor mai bună la coroziune.
• Zinc transparent sau albastru – Această formulare de acoperire tinde să ofere mai puține cantități de protecție împotriva coroziunii, deși este considerată ca fiind mai ecologică.
• Zinc acid – Zincarea acidă diferă de alte tipuri de zincare, deoarece nu introduce cianură în baia de zincare. Un avantaj cheie al zincului acid este că poate fi eficient pentru utilizarea pe substraturi greu de placat.

Clasificarea tipurilor de finisaje de zincare

Societatea Americană pentru Metode de Testare a instituit un sistem de clasificare bazat pe nivelul de protecție împotriva coroziunii pe care îl va oferi un strat de zinc. Acest lucru poate fi util atunci când se determină cel mai potrivit tip de acoperire. Există patru niveluri diferite, de la acoperiri care sunt ideale pentru aplicații ușoare în interior la acoperiri care sunt mai potrivite pentru medii exterioare extreme. În general, cu cât grosimea stratului de acoperire este mai mare, cu atât mai multă protecție va oferi.

Placarea cu aliaje de zinc

Când vine vorba de maximizarea protecției împotriva coroziunii, placarea aliajelor de zinc este, de obicei, mai eficientă decât placarea zincului ca atare. Poate că cel mai utilizat aliaj în zincare este cel de zinc-cobalt, care poate crește rezistența la coroziune de până la cinci ori. Un aliaj zinc-cobalt este, de asemenea, extrem de ductil – nu-și va pierde duritatea chiar și atunci când este deformat sau îndoit în diferite forme.

Alte aliaje de zinc utilizate în mod obișnuit includ zinc-fier, staniu-zinc și zinc-nichel. Indiferent de aliajul utilizat, acesta va oferi o protecție la coroziune semnificativ mai bună decât atunci când se plachează doar cu zinc.

Alte beneficii importante ale zincării

Când se ia în considerare placarea cu zinc, protecția la coroziune nu este singurul avantaj potențial. Alte beneficii importante includ:

• Cost redus – Zincul este mult mai abundent și mai accesibil decât multe alte metale utilizate pentru placare. Când vine vorba de placare economică, zincul reprezintă o alternativă excelentă.
• Finisaj strălucitor – Placarea este uneori utilizată pentru a îmbunătăți aspectul unei suprafețe metalice, adesea pentru a face obiectul mai atractiv pentru potențialii cumpărători. Zincarea poate oferi un nivel de strălucire care este echivalent cu cel al cromului. Nivelurile de luminozitate pot fi controlate prin utilizarea de diverși aditivi. Gama largă de culori disponibile oferă, de asemenea, o mare flexibilitate în alegerea celui mai potrivit finisaj.
• Diverse aspecte ale suprafeței – Acoperirile din zinc pot fi produse într-o gamă largă de texturi și modele. Atât o suprafață netedă, simplă, cât și o textură aspră cu un model cu paiete pot fi realizate cu ușurință.
• Aplicare ușoară – Acoperirile din zinc sunt ușor de aplicat, iar procesul de zincare are ca rezultat un depozit cu stres redus care nu va deteriora substratul. În plus, zincul poate fi utilizat cu o gamă largă de substanțe chimice ale băilor de placare.
• Compatibil cu diferite procese de placare – Zincul poate fi utilizat atât cu procesele de placare cu cremalieră, cât și cu cele cu butoi. Acest lucru înseamnă că zincarea poate acomoda piese de diferite dimensiuni și volume de lucru.
• Funcționează bine ca strat de bază – Dacă aplicațiile dvs. implică vopsirea sau acoperirea electronică, zincul poate fi un strat de bază extrem de eficient datorită proprietăților sale excelente de aderență. Bineînțeles, acesta va spori, de asemenea, rezistența la coroziune a suprafețelor vopsite sau acoperite.

Limitări

Ca orice proces de finisare a metalelor, zincarea are anumite limitări. De exemplu, de obicei, zincul nu se comportă bine la temperaturi ridicate. Capacitățile sale de protecție împotriva coroziunii încep să scadă semnificativ atunci când temperaturile ating și depășesc 212° F. Cu excepția cazului în care piesele sunt coapte corespunzător după placare, poate apărea fragilizarea atunci când temperatura depășește 500° F.

De asemenea, poate fi o provocare distribuirea uniformă a unui strat de zinc pe o suprafață metalică. Obiectele care sunt închise în zone închise, predispuse la umiditate, pot favoriza coroziunea rapidă a suprafețelor zincate. Zincul nu rezistă bine în fața alcalinelor sau a acizilor.

O gamă largă de factori pot avea un impact asupra duratei de viață a unui strat de zinc, inclusiv compoziția atmosferei și tipul și grosimea stratului de acoperire.

Sharretts Plating Company oferă o gamă largă de servicii de zincare

SPC este o sursă de încredere pentru o varietate de servicii de zincare rentabile utilizate de multe companii și industrii diferite. Mulți dintre clienții noștri aleg zincarea ca o alternativă accesibilă la placarea cu metale prețioase, cum ar fi aurul sau platina.

Oferim atât procese de zincare cu cremalieră, cât și cu butoi, care oferă numeroase opțiuni flexibile pentru baza noastră de clienți. În plus față de zinc, oferim, de asemenea, soluții de zincare cu zinc-nichel pentru o protecție sporită împotriva coroziunii.

Serviciile noastre de zincare sunt susținute de aproape 90 de ani de experiență în furnizarea de soluții personalizate de finisare a metalelor. Putem oferi chiar și opțiuni eficiente de zincare pentru acele substraturi greu de placat care depășesc capacitățile multora dintre concurenții noștri. Totul face parte din încercarea noastră continuă de a obține o satisfacție totală pentru fiecare client pe care îl deservim.

Nu lăsați coroziunea să-și pună amprenta asupra pieselor și componentelor dvs. metalice. Contactați SPC astăzi pentru a afla mai multe despre numeroasele beneficii pe care serviciile noastre de placare cu zinc le pot aduce afacerii dvs. De asemenea, vom fi bucuroși să programăm o consultație de placare fără obligații la conveniența dvs. și să vă oferim o ofertă gratuită pentru serviciile noastre.

.