Достоинства и недостатки термодиффузионного цинкования
Термодиффузионное цинкование – одна из технологий, которая позволяет обработать металлическое изделие таким образом, чтобы на его поверхности образовался дополнительный защитный слой.
Этот подход позволяет увеличить длительность и качество эксплуатации. В промышленной сфере данный метод популярен, так как позволяет работать с разными видами металлов.
Содержание
Особенности производства
Термодиффузионное цинкование еще называется шерардизацией (в честь ученного, который открыл этот процесс). Чтобы придать выше указанные свойства металлу, требуется специальное оборудование. Оно позволяет работать с высокими температурами и активными смесями.
Термодиффузионное цинкование происходит согласно ГОСТ Р9.316-2006. В основе лежит физическое явление диффузии легирующих составляющих металлов, переходящих в верхние слои изделия. Такой процесс требует очень высоких температур – 400 – 470 градусов. Выбор температурного режима зависит от типа стали, будущего предназначения обрабатываемой детали и требований производителя.
При этом механизме воздействия, на детали образуется однородный защитный слой. И это касается не только поверхности, но и более труднодоступных мест, в результате чего, обработанными становиться 30% от всего изделия. Благодаря этому, получается деталь без изъянов. Хотя есть специалисты, которые отмечают, что воздействие высоких температур приводит к тому, что изделие не получает должной антикоррозионной защиты и легко расслаивается.
Диффузионное цинкование помогает создать точную толщину покрытия. Но это происходит только при соблюдении определенных условий.
- Во-первых, качественная зачистка. С поверхности снимают всю грязь и обезжиривают.
- Во-вторых, цинкование проходит только в инертной или восстановительной атмосфере. Именно ее создают в контейнере. Также камера должна быть герметичной, так как кислород не позволяет осуществиться правильной диффузии. В процессе обработки, добавляют специальные активаторы.
Чтобы создать цинковое покрытие, изделие прогоняют через обязательные этапы:
- очистку от грязи – может использоваться дробеметной, ультразвуковой или пескоструйный метод;
- помещение изделия и насыщающей композиции в оборудование, которое будет постоянно вращаться;
- покрытие цинковым слоем.
Как только элемент пройдет все процессы, его изымают из контейнера и очищают от остатков смеси. В конце проводят пассивирование, которое позволяет избежать появления желтых и белых продуктов коррозии в последующей эксплуатации. Перед тем, как использовать готовую деталь, ей дают время остыть.
Такая обработка выполнима только в условиях заводского производства, так как требует определенных условий. И это уже не говоря о том, что стоимость оборудования для диффузионного цинкования достаточно велика.
Видео:
Достоинства и недостатки
Благодаря современным технологиям, разработано множество вариантов защиты металлических конструкций. Поэтому не лишним будет ознакомиться с доводами, почему диффузионное цинкование выгоднее или проигрышней других технологий.
Среди преимуществ отмечают следующие моменты:
- условия обработки обеспечивают высокую адгезию;
- экономичность работы, так как рабочая площадь тут не большая и требуется минимум усилий и энергии для того, чтобы провести цинкование;
- готовое покрытие имеет идеально ровную поверхность и отличается высокой устойчивостью к коррозии;
- диффузия проходит в условиях герметичного контейнера, а значит, нет токсической, химической или экологической опасности;
- не изменяя технологии производства, можно получать толщину покрытия от 6 до 100 микрон;
- обработка одной детали занимает – 2-4 часа;
- если выдерживается необходимая толщина покрытия, то изделие становиться более стойким к коррозии;
- сохраняется первоначальная форма элемента;
- отходы производства не требуют специфической утилизации;
- конечная очистка происходит без использования химических составов и кислот;
- после обработки повышаются прочностные характеристики, благодаря чему они становятся более стойкими к абразивным воздействиям;
- хоть оборудование и стоит дорого, но имеет вполне простую конструкцию.
Список достоинств достаточно внушителен.
Но в каждой бочке меда есть своя ложка дегтя. И цинкование не стало исключением. Среди недостатков выделяют такие моменты:
- внешний вид обработанной детали малопривлекателен – появляется серый слой;
- контейнер имеет ограниченные габариты, поэтому и деталь должна быть соответствующих размеров.
Но если судить объективно, то это не такие уж и большие минусы. Скорее особенности процесса.
Видео:
Основные моменты ГОСТ Р 9.316-2006
Госстандарт разработан с целью контроля качества производства и безопасной эксплуатации. Это касается всех вещей, в том числе и цинкового покрытия.
ГОСТ Р 9.316-2006 имеет деление в 5 классов в зависимости от толщины слоя:
- 40-50 мкм – 5;
- 21-30 мкм – 4;
- 16-20 мкм – 3;
- 10-15 мкм – 2;
- 6-9 мкм – 1.
У заказчика есть возможность выбрать и более внушительные размеры защитного слоя. Это не запрещено, хоть в ГОСте это уже и не будет поддаваться классификации.
Также Госстандарт имеет указание касательно дефектов. Готовое изделие не должно иметь:
- отслоений и вкраплений, раковин;
- наростов и вздутий;
- трещин;
- остатков от обрабатываемого раствора, которые не удается снять.
Вся деталь должна иметь равномерное покрытие, без каких-либо «проплешин».
Стоит понимать, что нарушение основных положений ГОСТа может привести к тому, что на изделии останется цинковая пыль. И вот, если это вещество попадет в организм, то могут начаться проблемы со здоровьем. И это уже не говоря о том, что нарушение технологии вызывает сомнение в качественной эксплуатации. Поэтому не зря были разработаны требования к диффузионному цинкованию.
Сфера использования
Данная технология позволяет создать действительно качественные металлоконструкции.
Поэтому ею активно пользуются. Особенно она востребована на предприятиях, которые занимаются изготовлением масштабных объектов, ведь тут требуется минимум оборудования и сам процесс не отличается какой-либо сложностью.
Шерардизация активно используется в создании таких изделий:
- линии электропередач;
- нефтяная и газовая арматура;
- детали для машиностроения;
- составляющие трубопроводных и строительных систем;
- арматура для железной дороги;
- мостовые ограждения;
- обрабатываются фитинги, полые и резьбовые соединения;
- мебельная фурнитура.
Если в составе металла присутствуют смолы или припой, то метод диффузионного цинкования для них не подходит. Тут уже будет использоваться другая технология.
Цена готовой работы во многом зависит от мощности используемого оборудования и от объемов, которые нужно обработать. Стоимость обозначают не за единицу, а за килограмм – примерно 40 рублей.
Но обычно крупные производства работают и с крупными объемами – от 200-300 кг. Поэтому заказать цинкование калитки не получиться. Хотя есть заводы, которые специализируются именно на мелких элементах.
P.S. Диффузионное цинкование – тот метод обработки металлоизделий, который позволяет обеспечить защиту поверхности, а значит, и продлить срок эксплуатации изделия. На сегодняшний день он является одним из самых экономичных, но не менее эффективных. Именно этим его популярность и обоснована.