Строительный журнал

Цинкование металла является самым популярным методом, цель которого - защита поверхности металла от негативного влияния, создаваемого коррозией. Этот метод применяется для многочисленных металлических изделий, к примеру, для железной посуды и деталей промышленных станков, для кузовных элементов автомобилей и канатов из проволоки, для железа в виде листов и телекоммуникационных проводов. Главным достоинством данного метода является его сравнительно недорогая цена и хорошие показатели эффективности.

Технологический процесс цинкования металла

Технология цинкования металла применима либо на полностью выровненных металлических поверхностях, либо на поверхностях, где имеется небольшой изгиб. Недопустимым условием данной технологии является наличие механических повреждений поверхности. Технологические требования относительно проведения процесса достаточно просты. Толщина слоя защитного покрытия может быть разной, ее определителем служит время всей рабочей операции и температура, при которой совершается процесс. При этом, показатель толщины не превышает 1,5 мм.

Процесс цинкования металла направлен на защиту от нежелательного влияния окисления. Для многих материалов, к примеру, алюминия, цинка и прочих, свойственно подвергаться окислению, просто находясь в воздушной среде. Тогда на их внешней поверхности возникает довольно плотная пленка, в основе которой - соединения металла, подвергшегося окислению. Данная плотная оболочка является надежной защитой от дальнейшего проникновения окисления внутрь материала. Железу эти свойства не характерны, потому окисление со временем может полностью уничтожить структуру материала. Чтобы уберечь железо и проводится цинкование.

Методы цинкования металла могут быть разными. В принципе, действие цинкования аналогично с защитой, образующейся от процесса лужения. Лужение проводится под действием другого материала - олова. Отличие этих двух процессов заметно лишь в случае, когда повреждается внешняя пленка, оберегающая железо. Лужение при механических или иных видах повреждений менее эффективно, так как оба материала являются не вполне надежной гальванической парой.

Виды цинкования металла

Виды цинкования металла - это методы нанесения покрытия, образующего надежную защитную пленку, состоящую из цинкового слоя. Современные технологии предусматривают наличие шести видов цинкования. Каждый из них отличается временем операции, свойствами, применяемым оборудованием и толщиной образующейся цинковой пленки.

Все классы цинкования металла достаточно легко перечислить. Цинкование может быть: газодинамическим, горячим и холодным, диффузионным, гальваническим. Также е перечню причисляется метод шоопирования. Шоопирование представляет собой обработку цинком, применяемым в расплавленном виде. При этом, на поверхность металла расплавленный цинк напыляется с применением специального пистолета. В газодинамическом методе слой наносится с помощью сверхзвукового потока.

Гальваническое цинкование металла - метод, проводимый в специальном барабане. Именно здесь запускается электрохимический процесс. В результате воздействия гальванического цинкования металлическая поверхность приобретает белый, голубой или радужный оттенок. Иногда возможен эффект создания матовой поверхности белого цвета. Такая пленка преимущественно наносится в декоративных целях, потому что сам слой имеет ничтожно малую толщину. При этом, основные адгезионные свойства довольно слабы.

Термодиффузионное цинкование металла - метод, осуществляемый под воздействием высоких температур. Температура подбирается соответственно марке стали, типа заготовки и прочих условий. Весь процесс занимает по времени от 1,5 до 3 часов, зависимо от того, какая при этом используется цинковая смесь, а также какая мощность у самой установки. Это цинковое покрытие имеет собственные преимущества, основным из которых является получение самой высокой твердости. Характерно, что при использовании данного метода, рабочая поверхность требует минимальной подговки перед началом процесса.

Горячее цинкование металла - метод, при котором металлические изделия окунаются в специальную ванну, где находится предварительно расплавленный цинк. Температура проведения операции составляет до 460 градусов Цельсия. В результате способа горячего цинкования металл приобретает замечательный адгезионные свойства, повредить которые не под силу незначительным трещинам или царапинам. Данный метод имеет низкую себестоимость, потому является одним из наиболее распространенных.

Холодное цинкование металла - наиболее легкий метод в отношении предварительной подготовки материала. Весь процесс заключается в том, что на поверхность металла наносятся специальные грунтовки или красители. Особенность таких покрытий в составе, так как он включает в себя около 98% цинковой пудры. В результате применения холодного метода цинкования металла, последний приобретает такое качество, как привлекательность внешнего вида. Также возникает гарантия надежной защиты от коррозии на достаточно продолжительный период времени.

Оборудование для цинкования металла может быть разным - все зависит от выбранного для проведения процесса метода. Стоит заметить, что процесс не канцерогенен, потому вполне подходит для проведения в любых производственных помещениях. Специальной подготовки, помимо установки оборудования, при этом не понадобится.

Метод горячего цинкования, прекрасно справляющийся с обеспечением металлической поверхности защиты от коррозии, является наиболее оптимальным по сравнению с другими способами относительно стоимости проведения. Именно этот метод наиболее часто используется различными промышленными предприятиями. Для его осуществления необходимо такое оборудование, как ванна для цинкования металла. Размеры данного оборудования могут быть разными. Именно от них зависит ограничение, выдвигаемое к размерам обрабатываемых изделий.

Оцинковка металла - один из распространенных способов его защиты от появления и развития коррозии, повышающих его эксплуатационные качества и значительно увеличивающих срок эксплуатации.

Под оцинковкой понимается нанесение на поверхность металла покрытия, на 95 процентов состоящего из цинка. Цинкование выполняется различными способами, каждая технология имеет свои преимущества и недостатки.

Общие сведения и назначение

Стальные изделия подвержены коррозии, особенно если речь идет о применении в условиях высокой влажности. Оцинкованная стальная деталь надежно защищена от коррозии. Покрытие вместе с металлом образует гальваническую пару, где цинк по сравнению со сталью имеет большую степень электроотрицательного заряда. Соответственно, коррозии подвергается цинк, а реакции стали практически отсутствуют. Антикоррозийная защита металла будет держаться, пока цинковое покрытие не разрушится.

Существует несколько технологий цинкования. Некоторые технологии допускают оцинковку своими руками с получением приемлемого по качеству результата.

Существуют следующие способы цинкования металла:

  • холодный ;
  • горячий;
  • гальванический;
  • термодиффузионный;
  • газотермический.

Выбирать тот или иной метод для цинкования стальных деталей или конструкций нужно в зависимости от условий применения и характеристик защитного слоя. Независимо от применяемой технологии оцинковки нужно определиться с толщиной защитного слоя. Она зависит от таких параметров, как период воздействия рабочей среды на металл и температура обработки.

При применении стальных конструкций, на поверхность которых нанесен слой цинка, нужно помнить, что их нельзя подвергать сильным механическим воздействиям, поскольку защитное покрытие из металла отличается высокой хрупкостью и может разрушиться.

Рассмотрим разные виды цинкования металла.

Способ горячей оцинковки

Горячее цинкование металла позволяет добиться максимального качества изделий и обеспечить их долговечность. Этот метод имеет ключевой недостаток - его реализация подразумевает использование химических реагентов для обработки поверхности, а процедура выполняется в расплавленном цинке.

Горячий метод оцинковки стали включает подготовку поверхности изделия и собственно процедуру покрытия металла цинком.

Шаги для подготовки обрабатываемой поверхности:

  • очищение;
  • обезжиривание;
  • нанесение кислотных растворов;
  • промывка и флюсование;
  • просушивание поверхности.

Когда поверхность проходит все этапы подготовки и просыхает, изделие помещается в специальную ванну с расплавленным цинком. На поверхности стали формируется тонкий слой цинка и железа, надежно обеспечивающий антикоррозийную защиту. Когда изделие извлекается из ванны, его обдувают сжатым воздухом для просушки и удаления излишков цинка с поверхности.

Недостаток этого способа: размеры изделий ограничиваются габаритами ванны с расплавленным цинком. Такой способ практикуется на крупных производственных мощностях при работе с опорами ЛЭП, строительными лесами или мачтами освещения.

Способ подразумевает большие трудозатраты и использование сложного оборудования, поэтому для домашних условий не подходит.

Данный способ обработки цинком металла приобрел широкую популярность в последние годы. Главная причина - высокая технологичность и простота метода вкупе с высокими защитными свойствами слоя на поверхности металла. Вариант подходит для цинкования металла своими руками, поскольку не требуется специальное оборудование для работы.

Технология холодного цинкования заключается в нанесении на поверхность изделия цинкосодержащей смеси, например, цинконола. Наносить ее нужно валиком или кисточкой. Если нужно покрыть конструкции сложной формы или труднодоступные места, то можно использовать краскопульт. Благодаря специальным составам на поверхности образуется защитный слой, состоящий более чем на 90 процентов из цинка.

Этот способ оцинковки единственно приемлем для обеспечения антикоррозийной защиты конструкций, которые иным способом оцинковать невозможно. Например:

  • смонтированные трубы;
  • элементы ж/д путей;
  • опоры линий электропередач и прочие конструкции в стационарном или смонтированном варианте.

Цинконол и прочие составы для холодного цинкования применяются во время ремонтов, если есть необходимость восстановления поврежденного цинкового слоя на металлических конструкциях. Например, это актуально с целью восстановления оцинковки автомобильного кузова.

Оцинковка изделий из стали холодным методом выполняется в широком температурном диапазоне, сформированное покрытие имеет высокую защиту, эластичность, устойчивость к механическим воздействиям и температурным перепадам.

Холодное цинкование имеет свои минусы. Например, сформированное покрытие имеет недостаточно высокую устойчивость к механическим воздействиям, также нужно строго соблюдать технику безопасности, если процедура предусматривает применение органических растворителей.

Гальванический метод оцинковки

При гальваническом цинковании на поверхность изделия оказывается электрохимическое воздействие. Покрытия в итоге имеют высокую точность по толщине и исключительную гладкость. Также на поверхности металла формируется защитный слой толщиной порядка 20−30 мкм.

С помощью такого цинкования можно регулировать толщину защитного слоя, при этом слой равномерный и обладает высокими декоративными качествами. Металл и цинк во время оцинковки соединяются на молекулярном уровне, покрытие обладает высокой адгезией с основным материалом. На степень адгезии влияет наличие на поверхности окисных и жировых пленок, которые удалить практически невозможно.

Гальваническое цинкование проводится следующим образом:

  • конструкция и цинковые пластины помещаются в электролитический раствор, затем к стенке ванны и пластинам подключаются положительный и отрицательный контакты источника тока;
  • благодаря разности потенциалов пластины растворяются в электролите, а молекулы цинка оседают на поверхности изделия и образуют однородный защитный слой.

Ключевым преимуществом данного метода является то, что таким способом на поверхности формируется защитный слой, имеющий особые декоративные характеристики. Толщину слоя можно регулировать. Но имеет метод и свои недостатки. В частности, это высокая себестоимость.

Технология термодиффузионного цинкования

Данную технологию также называют шерардизацией. Она была разработана в 20-е годы прошлого века, однако длительное время не находила широкого применения. И только в 90-е годы метод приобрел популярность.

Суть метода в том, что деталь вместе с сухой смесью на основе цинка помещается в герметичный контейнер, где создается температура около 2600 градусов. При такой температуре цинк переходит в газообразное состояние, соответственно, процесс диффузного проникновения атомов цинка в поверхностный слой изделия ускоряется. Данная технология цинкования применяется в случаях, когда на поверхности металла нужно сформировать защитный слой толщиной от 15 мкм.

Подготовка металлических изделий для термодиффузионного покрытия цинком не отличается от горячего способа. Преимущества этого способа:

Недостатки термодиффузионного способа:

  • готовое покрытие не имеет металлического блеска и обладает грязно-серым оттенком;
  • низкая производительность;
  • цинковая пыль в воздухе во время работы может нанести вред организму;
  • цинковое покрытие по толщине неоднородное.

Газотермическое напыление

Газотермический способ цинкования подходит для покрытия цинком объемной детали или листа металла. Его суть в том, что цинк, находящийся в виде сухой смеси либо проволоки, напыляется в составе газовой среды на поверхность обрабатываемого изделия. Технология применяется для нанесения слоя цинка на крупногабаритные изделия, которые иначе обработать невозможно.

Процесс покрытия цинком:

Параметры покрытий из цинка, наносимых перечисленными выше способами, устанавливаются соответствующим ГОСТом.

Оцинковка своими руками

Как уже говорилось, некоторые виды цинкования можно проводить самостоятельно в домашних условиях. Это касается технологии холодного цинкования или электрохимического способа.

Чтобы самостоятельно выполнить оцинковку электротехническим способом, нужно тщательно подготовить поверхность обрабатываемого изделия. Подготовка включает:

  • очистку;
  • обезжиривание;
  • кислотное протравливание;
  • промывку под проточной водой.

Аппарат для гальванического цинкования можно сделать самому на основе источника постоянного тока с напряжением 6−12 В при силе тока в 2−6 А и емкости на основе диэлектрического прибора и прибора для фиксации изделия и электрода. В качестве электролита выступает любой солевой цинкосодержащий раствор. Для приготовления раствора цинк помещается в аккумуляторный электролизер и растворяется в нем. Перед применением состав процеживают.

При выполнении оцинковки своими руками нужно учесть , что на качество и толщину покрытия влияют следующие факторы:

Оцинковка металлов позволяет замедлить процесс коррозии изделий. Способы цинкования зависят от условий эксплуатации изделий. Оцинковать материалы можно в домашних условиях.

Покрытие изделий из металла цинком – наиболее простой, распространенный и дешевый метод защиты от коррозии. Цинкование в домашних условиях характеризуется легкой и доступной технологией.

1 Цинкование как способ коррозийной защиты металлов

В мировой практике из антикоррозийных металлических покрытий наиболее широко применяют цинковые. Это обусловлено относительно небольшой стоимостью цинка и достаточно высокой эффективностью получаемой защиты от внешней среды. В тоже время, технологический процесс нанесения покрытия, называемый цинкование, характеризуется низкими затратами. В атмосфере цинк взаимодействует с кислородом, в результате чего на его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, предохраняющая защищаемый металл от губительных воздействий внешней среды. Способов цинкования металлических деталей несколько:

  • горячий;
  • газо-термическое напыление;
  • термодиффузионный;
  • холодный;
  • гальванический.

Выбирают метод цинкования, исходя из условий последующего использования изделия и желаемых свойств защитного слоя. Для одной детали может применяться несколько видов покрытия. Чтобы результат был качественным во всех случаях, важен правильный подбор толщины покрытия из цинка, зависящий от температуры и времени процесса. Следует помнить, что оцинкованная металлическая деталь не должна подвергаться каким-либо механическим воздействиям.

2 Технологии различных методов цинкования

Горячее – покрытия наносят погружением в емкость с расплавленным цинком, температуру которого поддерживают в интервале 460–4800 °С. Горячецинковые покрытия по долговечности, качеству – одни из лучших, а по объему производства находятся на 2 месте. Технологический процесс энергозатратен и сложен в плане обеспечения экологической безопасности, что обусловлено использованием химических способов подготовки поверхности и наличием расплавленного цинка.

Газо-термическое напыление – порошкообразный или проволочный цинк расплавляют и напыляют в газовом потоке на металл обрабатываемой детали. Этот метод оптимален для антикоррозионной защиты крупногабаритных металлических конструкций, которые не умещаются в гальваническую или с расплавом цинка ванну. Частицы расплавленного цинка ударяются о поверхность изделия и, деформируясь, образуют пористое ("чешуйчатое") покрытие, которое, как правило, требует обработки порозаполнителем (лакокрасочным материалом). Комбинированное покрытие не теряет защитных качеств в различных средах (атмосфера, вода морская и пресная) 30 лет и более.

Термодиффузионное (шерардизация) – цинковое покрытие получают за счет проникновения атомов цинка в железную подложку с образованием железноцинкового сплава, имеющего сложную структуру. Эффект достигается благодаря тому, что атомы цинка при температурах свыше 2600 °С переходят в паровую фазу. Процесс проводят в замкнутом объеме муфелей или реторт, заполненных обрабатываемыми деталями и порошковой цинкосодержащей смесью. Технологию используют, когда необходимо получить слой цинка толще 15 мкм (обычно 25–110 мкм). Метод экологически безопасен. Покрытие беспористое, с высокой адгезией, защитная способность выше, чем у полученного гальваническим методом в 3–5 раз, и сопоставима со стойкостью горячецинкового.

Гальваническое – обеспечивает создание очень гладкого и точного покрытия, которое наносят при электрохимическом воздействии. Метод применим не только для электропроводящих материалов, но также и для неэлектропроводящих. Получаемое покрытие равномерное, точного размера, декоративного вида, блестящее, толщина, как правило, не превышает 20–30 мкм. Технология – цинковые пластины и обрабатываемую конструкцию погружают в резервуар с электролитом, а затем подключают к источнику постоянного тока. В процессе электролиза анод из цинка растворяется, а его молекулы оседают на поверхности изделия. Электрохимический метод связан с образованием опасных отходов.

Холодное – окраска изделий из металла грунтами, насыщенными высокодисперсным порошкообразным цинком (в готовом покрытии содержится 89–93 % цинка). Метод отличается высокой технологичностью, является самым простым, в настоящее время широко распространен. Очень эффективен для изделий, конструкций, которые нельзя обработать иным способом – закрепленные линии передач, трубы, элементы нефтяной аппаратуры, железнодорожных путей, дорожных ограждений, фурнитуры для мебели и прочие стационарные, неподвижные, труднодоступные объекты. "Холодное" покрытие может прослужить дольше, чем "горячее", в 3–4 раза. Недостатки – относительно низкая стойкость к различным механическим воздействиям и высокие требования к санитарно-гигиеническим условиям работы маляров из-за применения органических растворителей.

Все приведенные методы применяются в промышленных масштабах. Последние 2 можно реализовать самостоятельно с соблюдением необходимых мер безопасности.

3 Гальваническое цинкование в домашних условиях

Цинкование в домашних условиях – процедура, требующая большой точности и аккуратности. Источником тока может служить зарядное устройство на 2–6 А, 6–12 В или автомобильный аккумулятор. Для изготовления электролита, теоретически, можно использовать любую соль, способную растворяться в воде. Однако на практике проще сделать раствор соли цинка. Его состав:

  • 200 г сернокислого цинка;
  • 50 г сернокислого аммония или магния;
  • 15 г уксуснокислого натрия;
  • 1 л воды.

Можно воспользоваться аккумуляторным электролитом (водный раствор серной кислоты), в который необходимо поместить цинк. Когда реакция прекратится, кислота преобразуется в соль, а цинк останется. Если раствор кислоты окажется чрезмерно концентрированным, то на дне появится осадок (кристаллический сульфат цинка). Раствор в этом случае слегка разбавляют водой. Важно помнить, что электролит – опасный яд, с которым следует работать крайне осторожно и в защитной одежде. Помещение, где ведутся работы, должно хорошо проветриваться.

Подбирают посуду из винипласта или стекла. Когда деталь небольшая, то подойдет даже литровая банка. Предусматривают возможность прикрепления на ней изделия и электрода из цинка. Электролит процеживают и заливают в емкость. Деталь, предназначенную для цинкования, необходимо тщательно очистить и обезжирить. Сделать это надо как можно лучше, чтобы цинк лег ровно и прочно. Затем деталь на 2–10 секунд опускают в раствор, после чего сразу промывают под проточной водой. Эту процедуру называют химическим активированием. После этого приступают к анодированию изделия.

Цинковый электрод изготавливают из куска цинка, для чего в нем просверливают отверстие и подвешивают его на медной проволоке. Электрод должен соответствовать следующим требованиям:

  • площадь поверхности сопоставима с площадью изделия;
  • форма плоская и удобная для размещения в емкости.

Для подключения к источнику питания используют медные провода. Минус подводят к детали, а плюс к цинковому электроду, который "растворится", а на изделии образуется слой цинка. Время обработки – 10–40 минут.

4 Параметры домашнего гальванического цинкования

Самым сложным в работе является подбор режима цинкования. От него зависит качество покрытия детали. На нее либо осядет цинковый порошок, беспрепятственно удаляемый тряпкой, или прочный слой, который долго прослужит.

Факторы, определяющие добротность покрытия:

  1. Плотность тока – величина силы тока, поделенная на площадь поверхности изделия. Должна быть 0,5–10 А на 1 квадратный дециметр (оптимально 1,5 А/дм2). Регулятором напряжения добиваются не слишком бурного протекания реакции. Если с поверхности изделия пузырьки будут идти чрезмерно активно, то покрытие получится неровным и слабым.
  2. Температура электролита должна быть комнатной (18–25 °С).
  3. Плотность электролита – варьируется в широком диапазоне (от нуля и до величины растворимости солей цинка).
  4. Геометрия изделия – у детали сложной формы, в зависимости от удаления различных ее фрагментов от цинкового электрода, может быть существенная разница в толщине покрытия разных участков (слабое покрытие в углублениях, а на острой кромке образуются наросты).

Исходя из выше описанного, целесообразно расстояние до электрода увеличить, использовать 2 цинковых анода, деталь покрутить, поэкспериментировать. Цинкование возможно проводить в 2 или 3 слоя с сопутствующим удалением образовавшихся наростов.

5 Холодное цинкование своими руками

Холодное цинкование – нанесение покрытия в виде краски. В этой формулировке заложен основной смысл используемого материала – это не краска, содержащая цинк, а именно этот металл в виде краски.

Для холодного цинкования на рынке можно найти большое множество материалов от различных производителей. У многих составов иногда основные характеристики (содержание цинка, к примеру) варьируются в широких пределах. Соответственно, эффективность их применения тоже может меняться. Некоторые составы очень требовательны к качеству подготовки поверхности металла, у других недостаточная сила адгезии с деталью, и они легко отслаиваются, какие-то обладают низкой эластичностью и покрываются паутиной трещин, есть такие, которым нужен фирменный растворитель, для нанесения ряда материалов требуется специальное оборудование, бывают не совместимые с финишными покрытиями.

Все предлагаемые материалы включают два компонента, поставляемых в отдельных упаковках – цинковый порошок и связующий жидкий компонент. Перед применением оба вещества смешивают согласно нормативам, указанным в документах на краску. Пропорции "порошок"-"связующее" бывают от 1:1 до 3:1. Средство наносят при температуре 5–40 °С и влажности воздуха 30–98 %. Во время работ и после их проведения помещение тщательно проветривают. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

  • содержание мелкодисперсной химически чистой цинковой пудры 96 %;
  • быстро сохнет – до нанесения следующего слоя требуется выждать 30 минут;
  • можно наносить любым способом (погружением, валиком, кистью, краскопультом и так далее);
  • можно окрашивать любыми ЛКМ, возможно нанесение полимерных покрытий;
  • допустимо нанесение на ржавчину;
  • возможно наносить на влажный металл и при отрицательных (до -35 °С) температурах;
  • растворим доступными растворителями (ксилол, сольвент).

Чтобы уберечь кузов своей машины от коррозии, автовладельцы используют различные способы. Одни хранят авто в гараже и не выезжают зимой, другие еженедельно его моют, третьи обрабатывают антикоррозионными материалами. К сожалению, на сегодняшний день нет единственно правильного решения для предупреждения коррозии, но есть один метод, который может эффективно противостоять процессу окисления металла - оцинковка кузова автомобиля.

Данная технология далеко не нова и уже давно используется некоторыми автопроизводителями. Она намного эффективнее всех существующих способов борьбы со ржавчиной и способна противостоять ей не одно десятилетие. О том, что представляет собой оцинковка кузова автомобиля мы и поговорим в этой статье. Мы рассмотрим существующие способы нанесения защитного покрытия в заводских и домашних условиях.

Что такое оцинковка

Оцинковка кузова автомобиля - это процесс его покрытия тонким слоем цинка. Этот металл практически не поддается коррозии и защищает элементы конструкции не только от влаги, но и от других химически активных веществ. Автопроизводители применяют оцинковку на этапе сборки машин. Она может быть полной или частичной. В первом случае обработке поддаются абсолютно все элементы кузова, причем как с наружной, так и с внутренней стороны. Второй вариант подразумевает покрытие цинком только тех деталей, которые чаще всего страдают от взаимодействия с агрессивной средой: днище, пороги, крылья и т.п.

Способы оцинковки

Существует всего три способа нанесения цинкового слоя на металл кузова:

  • гальванический;
  • термический;
  • холодный.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Гальванический способ

Гальваническая оцинковка подразумевает помещение его (или отдельного его элемента) в емкость с определенным электролитом. Корпус емкости подключается к положительному электроду источника питания, а обрабатываемый элемент - к отрицательному. Глубоко не погружаясь в электрохимические процессы, описать технологию простым языком можно так. Частички цинка, находящиеся в электролите, под воздействием электричества ускоряются и начинают двигаться от анода к катоду, т.е. к кузову, и покрывают его тонким, но сплошным слоем. Технология гальванической оцинковки по праву считается наиболее эффективным способом противостояния коррозии, поскольку деталь покрывается защитным слоем со всех сторон.

Термический (термодиффузионный) способ оцинковки

Термический способ заключается в помещении обрабатываемого элемента в ванну с горячим цинковым раствором, где под воздействием температуры защита тонким слоем ложится на металл. Отдельные производители автомобилей практикуют нанесение цинка на листы стали, из которой изготавливается кузов, еще в процессе ее проката. Данный способ немного уступает по эффективности гальваническому, однако также служит отличной защитой от ржавчины. Первыми производить автомобили с горячей оцинковкой кузова начали американцы, но уже через несколько лет технология распространилась и на Европу.

Способ холодного нанесения

Этот способ близок к гальваническому, однако для него не требуется никакой емкости. Здесь все происходит при помощи специального электрода, в активный состав которого входит цинк. Он подключается к положительной клемме источника питания, а обрабатываемый элемент к отрицательной. При взаимодействии электрода с деталью частички цинка под воздействием электричества переходят от катода к аноду, покрывая его защитным слоем. Холодная оцинковка кузова автомобиля чаще всего применяется для обработки отдельных его элементов и редко используется автопроизводителями.

Как узнать, оцинкован ли ваш автомобиль

Учитывая, что далеко не все компании, изготавливающие машины, используют перечисленные технологии защиты, не лишним будет узнать, проходила ли ваша машина подобную обработку, и можно ли надеяться на то, что ее металл способен противостоять коррозии. Но как определить оцинковку кузова автомобиля, если он покрашен?

Самый простой и верный способ - изучить руководство пользователя. Если кузов проходил подобную обработку, в документе вы обязательно найдете соответствующую отметку. Второй способ - это проверка машины по ВИН-коду. В полученном ответе будет содержаться информация о том, проходил ли кузов оцинковку.

Ну и последний метод - это визуальный осмотр машины. Если кузов имеет повреждения лакокрасочного покрытия, и под ними вы увидите характерный серый слой, можете быть уверены, автомобиль оцинкован. Можно также осмотреть днище, фрагментарно удалив с него грязь и слой антикоррозионки. Не будет лишним взглянуть и на пол салона, предварительно отодвинув ковролин.

Оцинковка кузовов автомобилей: таблица способов, марок и моделей

В нижеприведенной таблице представлены популярные марки и модели автомобилей, имеющих оцинкованный кузов.

Можно ли произвести оцинковку в домашних условиях и что для этого потребуется

Оцинковка кузова автомобиля своими руками вполне возможна, однако она подразумевает не полное, а частичное покрытие защитным слоем определенных его элементов. Это могут быть участки, которые наиболее подвержены коррозии: подкрылки, пороги, площадки под ногами водителя и пассажиров, дверные карты, а также места, где повреждено лакокрасочное покрытие.

Домашний способ нанесения цинковой защиты - это что-то среднее между холодной и гальванической оцинковкой. Но об этом немного позже. А сейчас о том, что же для этого потребуется.

Необходимые средства и инструменты:

  • резиновые перчатки;
  • хлорид или (паяльная кислота);
  • кусочек цинка;
  • стеклянная посудина;
  • автомобильный аккумулятор или зарядное устройство;
  • отрезок чистой тряпки (марли);
  • наждачная бумага;
  • обезжириватель (растворитель);
  • раствор пищевой соды.


В случае если у вас нет возможности приобрести готовый раствор соли цинка, его можно приготовить самостоятельно. Для этого возьмите серную или и растворите в ней кусочки цинка в пропорции 1:0,4, т.е. на один литр кислоты - 400 гр. металла.

Делается это следующим образом. В стеклянную посуду (стакан, банку) налейте кислоту и погружайте в нее дозировано цинк, пока они не перестанут взаимодействовать. Реакция происходит в виде растворения металла с выделением водорода. Поэтому будьте предельно осторожны: работайте в перчатках и вдали от открытых источников тепла. Когда реакция прекратится, раствор можно считать готовым. Отфильтруйте его и слейте осадок. Теперь можно приступать к непосредственному процессу.

Оцинковываем кузов в домашних условиях

Оцинковка кузова автомобиля может быть осуществлена только на участках, предварительно очищенных от краски, грязи, пыли, ржавчины, технологических жидкостей. Для этого обрабатываемое место зачищается наждачной бумагой, после чего обезжиривается и сушится.

Теперь нужно собрать сам прибор. Для него нам в первую очередь потребуется источник питания, выдающий 12 В и 1 А на выходе. Отлично подойдет аккумулятор или зарядное устройство для него. Далее нужно сделать цинковый электрод. Это может быть либо обычный кусочек цинка (пластина, стержень), либо же корпус (стакан) от обычной щелочной батарейки. Последний вариант предпочтительней и намного удобней. Электрод нужно обмотать тряпкой в несколько слоев и подключить к нему плюсовую клемму источника питания. При этом не допускается, чтобы тряпка, которой вы обмотаете цинковый стержень или пластину, соприкасалась с клеммой.

Минусовой провод от источника питания соединяется с кузовом машины. Далее, все, что нужно вам - это обмакивать импровизированный электрод в раствор и медленно водить им по обрабатываемой поверхности. Во время этого процесса частички цинка будут оседать на стали тонким слоем, создавая защитное покрытие. При правильном выполнении работ обрабатываемый участок будет иметь плотную фактуру светло-серого цвета.

По завершении процесса оцинковки место промывается раствором пищевой соли и высушивается. В дальнейшем оно может быть покрыто грунтом и покрашено.


Обрабатываемый участок должен быть тщательно зачищен и отшлифован мелкой шкуркой, чтобы его поверхность не имела видимых борозд.

Нельзя допускать, чтобы кабель положительного электрода или место их соединения контактировали с электролитом.

Промывка раствором соды или любым другим щелочным раствором обязательна. Только так можно нейтрализовать остатки кислоты. В противном случае возможен рецидив коррозионных процессов.

Периодически проверяйте состояние тряпки на электроде. В ходе работы она будет понемногу подгорать, поэтому своевременно подматывайте ее.

Все работы производите на улице или в хорошо проветриваемом помещении, соблюдая меры предосторожности. Не допускайте попадания кислоты на открытые участки кожи и контакта выделяемого водорода с открытыми очагами тепла.

Оцинковку делают с целью защиты кузова автомобиля от коррозии и воздействия разных химических соединений дорожного покрытия. Использование именно цинка диктуется его дешевизной и выраженными химико-физическими свойствами. Сегодня мы поговорим об основных видах цинкования металла, о том, как оцинковать металл самостоятельно в домашних условиях, и что для этого вам понадобится.

Знаете ли Вы? Audi 80 – первое серийное авто с оцинкованным кузовом, а с 1986 года уже все машины этой компании выпускались со слоем цинка 2-10 мкм на всех металлических поверхностях.

Виды цинкования металла

На сегодняшний день используются три основных вида цинкования: гальваническое, термическое и холодное.

Гальваническое – выдержка уже готовой детали в ванне, в которой содержится цинковый электролит. Происходит воздействие тока на цинк, и он прилипает к поверхности металла кузова. Такой вид цинкования популярен среди европейских и японских производителей автомобилей.

Термическое цинкование

Термическое цинкование – готовый корпус погружается в цинковый расплав. Это весьма эффективный способ цинкования, который надежно защищает кузов автомобиля даже после его дальнейшей обработки. В домашних условиях его вряд ли удастся провести. Такой способ обработки проходят машины марок Volvo, Ford, Porsche и GM.

Знаете ли вы? Компании Mercedes и BMW обрабатывают модели своих автомобилей при помощи гальванического цинкования.

Холодное цинкование

Это способ, при котором на поверхность корпуса автомобиля, после того как он очищается от ржавчины и грязи, наносится мелкодисперсный цинк в виде краски. Такой способ цинкования не такой надежный, как предыдущие, но он намного дешевле, и именно поэтому его используют для цинкования кузовов эконом-вариантов.

Знаете ли Вы? Компания Kia в производстве своих авто использует особый материал – цинкрометалл, который увеличивает степень стойкости к коррозии и срок эксплуатации.

Как сделать оцинковку в гараже

Термическое цинкование кузова легкового автомобиля провести в домашних условиях у вас не получится, а холодное и гальваническое – вполне реально . При гальванической оцинковке металла в домашних условиях купание кузова автомобиля в ванне с электролитом не проводится. С помощью данного способа своими руками можно выполнить цинкование лишь отдельной детали корпуса машины, после очистки ее поверхности от ржавчины и грязи.

Важно! Использовать уничтожители ржавчины либо ортофосфорную кислоту нельзя, но если без них все же не получилось обойтись, то деталь необходимо обработать водным раствором соды. Что касается холодного цинкования, то его без проблем можно использовать в гаражных условиях, даже если вы никогда раньше этим не занимались. Раствор наносится либо валиком, либо кистью, либо краскопультом – любым удобным для вас способом, и весьма быстро сохнет. Такое цинкование возможно применять, когда требуется обработать труднодоступные детали.

Как подготовить раствор для оцинковки

Перед темкак оцинковать кузов вашего автомобилясвоими руками, нужно будет приготовить цинкосодержащий раствор. Вам понадобятся чистый цинк и серная кислота, которые можно купить на авторынке либо в магазинах радиолюбителей, емкость нужных размеров, устойчивая к воздействиям кислоты, а также какой-то источник питания (для этого вполне подходит обычный автомобильный аккумулятор или зарядное устройство). Чтобы, собственно, приготовить раствор, вам необходимо в подготовленную емкость положить кусок цинка и маленькими дозами влить туда кислоту (на 1 литр кислоты – 400 г металла). Помните! Придерживайтесь правил техники безопасности. Обязательно защищайте органы дыхания, глаза и руки. После того как цинк полностью растворится, убедитесь, что кислота до конца среагировала. Сделать это можно, добавив в полученный раствор еще кусок цинка: если вы не наблюдаете реакцию с выделением пузырьков, то раствор готов к использованию.

Пошаговое руководство оцинковки автомобиля

Чтобы выполнить цинкование металла дома своими руками, необходимо сделать следующее:

  1. Взять приготовленный вами раствор.
  2. Отделить прозрачный раствор от жидкого осадка.
  3. К детали, которою нужно оцинковать, подключить минус источника тока.
  4. Плюс подключить к кусочку металлического цинка.
  5. На определенном расстоянии поместить цинк и деталь в полученный раствори подать напряжение. Вполне хватит обычных 12 В от автомобильного аккумулятора и зарядного устройства. Благодаря току растворенный цинк осядет на детали, а кусок металлического цинка будет растворяться и обогащать раствор.
  6. Если все протекает хорошо, то деталь покроется равномерным слоем серого цвета, но если процесс проходил очень быстро, то металл потемнеет или станет рыхлым. Поэтому ток должен быть не выше 1 А.
  7. Когда процесс оцинковки закончился, нужно промыть деталь в растворе соды, чтобы нейтрализовать остатки кислоты.
Важно! Провод, подключенный к кусочку цинка, не должен контактировать с раствором, иначе произойдет реакция, и весь процесс оцинковки пойдет насмарку. Если следовать инструкции оцинковки кузова автомобиля в гаражных условиях своими рукамии придерживаться правил техники безопасности, то вы вполне со всем справитесь.

Подписывайтесь на наши ленты в

Для защиты железа машины от ржавчины цинк используется изготовителями авто не слишком часто. Тем не менее, многие знают, что цинкование металла своими руками – очень эффективный способ защиты металла кузова автомобиля от коррозии. На сегодняшний день есть несколько способов, позволяющих своими руками оцинковать металл кузова автомобиля даже дома.

Большая часть металлов, к примеру, таких как цинк, олово и алюминий, контактируя с воздухом, окисляются, от этого на их поверхности образуется плотная оксидная пленка. Она не позволяет проникать кислороду глубже поверхностного слоя металла, тем самым останавливает его окисление. Но в случае окисления железа такая пленка не образуется. Так как оксиды и гидроксиды железа – рыхлые и не защищают этот металл от дальнейшего окисления.

Покрытие металла кузова машины цинком защищает его от коррозии по двум причинам. Во-первых, потому что плотная пленка цинка, образующаяся на поверхности металла, не допускает взаимодействия последнего с атмосферным кислородом. Во-вторых, железо и цинк являются гальванической парой, в которой цинк – значительно более активный элемент. Значит, при нарушении целостности пленки оцинкованного железа первым в реакцию с кислородом, защищая железо машины, вступит цинк. Цинкование и лужение авто на первых порах защищают железо автомобиля от ржавчины одинаково. Различие обнаруживается при механическом повреждении покрытия кузова авто. Олово в отличие от цинка – менее активный, чем железо металл. Поэтому при повреждении защитного покрытия он не замедляет коррозию железа кузова авто, а ускоряет ее, оставаясь нетронутым сам.


Для того чтобы оцинковать металл существует несколько способов:

  • Гальваническое цинкование. Когда цинк осаждается на поверхность металла из раствора солей, содержащих цинк. Эта обработка отличается наименьшими затратами энергиии позволяет контролировать толщину наносимого слоя. В качестве электролита для этого способа чаще всего используют сернокислый цинк, растворенный в воде.
  • Горячее цинкование. Происходит при погружении подготовленной детали машины в расплавленный цинк с температурой 470 oC. Подготовка поверхности металла заключается в ее обезжиривании и протравливании. Способ отличается результатом с наилучшими защитными свойствами, а также нестабильной толщиной покрытия. Применяется обычно для металлоконструкций, используемых в строительстве.
  • Диффузионное цинкование. Бывает двух видов. Один – это термообработка стальной поверхности цинковым порошком, называемая шерардизация. Она происходит при температуре от 290 до 450 oC. Другой вид такого цинкования выполняется в парах цинка при температуре чуть менее тысячи градусов по Цельсию.
  • Шоопирование. Оцинковка этим способом заключается в напылении расплавленного цинка на поверхность деталей кузова машины из специального распыляющего пистолета.
  • Газодинамическая оцинковка. Это покрытие поверхности кузова машины цинком при помощи ультразвука. Отличается легкостью нанесения защитного слоя на поверхность деталей любой формы и очень хороший адгезией покрытия к стали. Но набор оборудования для этого сложно приобрести.
  • Холодное цинкование. Когда на подготовленную поверхность кузова машины любым способом наносится полимерный грунт, в котором содержится порошок цинка. После высыхания нанесенный слой приобретает защитные свойства грунта и покрытия цинком. Такой состав называют цинкор. Этот способ больше других подходит для обработки автомобиля дома.


Гальваническое цинкование можно делать при помощи как сложных, так и простых электролитов. К сложным относятся цинкатные, цианистые и аммонийные электролиты. К группе простых электролитов принадлежат, например, хлоридные, борфторидные и сульфатные. Различие между двумя этими группами электролитов в том, что поляризация простых электролитов меньше, поэтому кристаллы осаждаемого из них цинка крупнее. В связи с доступностью и хорошими результатами, для электрохимического цинкования часто используются сульфатные электролиты. Наиболее предпочтительная концентрация сульфата цинка в электролите для использования при 20 oC от 200 до 300 г на литр раствора. Для улучшения свойств электролита в него добавляют различные реактивы. Сернокислый натрий повышает электропроводность раствора. Добавки сульфата алюминия стабилизируют кислотность смеси. За счет того что этот реактив очень хороший загуститель, раствор становится немного гуще, а это благоприятно сказывается на финишной структуре покрытия. Добавление в электролит поверхностно-активных веществ (ПАВ) и коллоидов еще более улучшает качество осаждаемой пленки. Для гальванизации при комнатной температуре лучше подходят ПАВ катионного типа. Например, такие как диоктадецилдиметиламмоний хлорид, гидроталловдиметилбензиламмоний хлорид, или дидецилдиметиламмоний бромид. А из коллоидов – декстрин и столярный клей.


Гальваническое цинкование хорошо протекает не во всяких условиях. Ниже мы приводим оптимальный набор из условий и состава электролита.

Условия.

  • Температура от 15 до 30 oC.
  • Водородный показатель (pH) от 3,6 до 4,4.
  • Плотность тока 1–4 А/дм2.

Состав электролита.

  • Сульфат цинка 200–300 г/л.
  • Сернокислый алюминий 20–30 г/л.
  • Сульфат натрия 50–100 г/л.
  • Декстрин 8–10 г/л.
  • ДЦУ 0,5–1 г/л.

Подготовка поверхности.

Нанесение любого покрытия на кузов авто требует тщательной подготовки поверхности. Не обойтись без нее и перед оцинковкой. Прежде чем погрузить деталь авто в емкость с электролитом, ее поверхность нужно тщательно очистить от грязи и окислов. Обезжирить и протравить специальным составом. Если после цинкования планируется окраска поверхность детали кузова, ее следует фосфатировать. Для этого подойдет 30-секундная обработка раствором препарата Мажеф, который нужно разбавить до концентрации 30–40 г/л с добавлением 30–60 г/л нитрата цинка.

Конечно, сделать гальваническое цинкование всего кузова машины в домашних условиях вряд ли возможно. Поэтому дома для цинкования кузова машины своими руками больше подходит холодное цинкование.

Технологии холодного цинкования

Холодное цинкование выделяется из всех способов оцинковки простотой выполнения. Поэтому больше всех подходит для обработки автомобилей дома своими руками. Состав для холодного цинкования обычно представляет собой полимерный грунт с большим содержанием цинка.

Преимущества этого способа защиты.

  • Простота техпроцесса, позволяющая обработать кузов автомобиля своими руками даже дома.
  • Полное отсутствие ограничений обрабатываемых деталей авто по размерам и форме. Этим способом можно в домашних условиях оцинковать кузов автомобиля целиком.
  • Широкий диапазон температур, в котором допустимо наносить цинксодержащий грунт. Обычно такой грунт можно наносить при температуре от -20 до +40 oC. Перед тем как начать наносить грунт, нужно убедиться, что поверхность хотя бы на три градуса теплее точки росы.

Слабой стороной этого способа защиты автомобилей от коррозии считается небольшая прочность защитной пленки. Однако на это можно не обращать внимания. Так как грунт на кузове машины сверху обычно защищается более прочными покрытиями, например, лакокрасочным и антигравийным.

Средства для холодного цинкования

Рынок предлагает много различных составов для холодного цинкования. Мы же упомянем только самые популярные.

  1. Гальванол. Самый известный российский грунт для холодного цинкования авто. Представляет собой однокомпонентный состав с добавками цинка для защиты авто.
  2. Цинотан. Немного менее известный отечественный грунт для холодного цинкования. Представляет собой однокомпонентный состав с порошком цинка для защиты авто.
  3. Цинконол. Полиуретановый грунт с цинком.

Все их легко использовать даже дома.

Оцинковка в промышленных условиях

Каковы преимущества оцинковки автомобиля

Сейчас существует несколько вариантов защиты кузова машины от коррозии, но именно оцинковка является наиболее популярным способом. Причина этого кроется в ряде достоинств данного метода.

  • Надёжность. Цинк никак не реагирует на влагу и соли, которые всё время атакуют металл. Это вещество вступает в реакцию с кислородом, и создаёт надёжный барьер, защищающий кузов автомобиля от губительного воздействия агрессивной среды.

Сравнение коррозионной реакции железа и цинка

  • Доступность. Цинк отличается низкой стоимостью. Кроме этого, если вы покроете поверхность кузова самостоятельно, то сэкономите приличную сумму на услугах специалистов автомастерских. К тому же, необходимые материалы можно легко найти на автомобильном рынке.
  • Долговечность. Среди всех способов защиты от коррозии именно цинкование отличается самым долгим сроком службы.

Существует несколько способов оцинковки машин. Выбирая метод обработки, учитывайте условия последующей эксплуатации автомобиля и желаемые свойства защитного слоя цинка.

  1. Гальваническое цинкование. Деталь машины погружается в ёмкость с растворённым цинком. К погружаемой части авто, присоединяется электрод с отрицательным зарядом, а к ванной, в которой находится непосредственно сам электролит, положительный. Так к поверхности кузова под воздействием электричества растворяемый анод цинка пристает к погруженному в него металлу.
  2. Термическое цинкование. Кузов автомобиля погружается в ёмкость с цинкосодержащим раствором, разогретым до определённой температуры.
  3. Деталь автомобиля обрабатывается цинкосодержащим раствором. Именно этот способ оцинковки часто осуществляется в домашних условиях. Это происходит потому, что для обработки кузова холодной оцинковкой не требуется специальное оборудование такое как при гальваническом оцинковании.

Принцип холодного цинкования

Что такое холодное цинкование

Холодная оцинковка – это окраска металлических деталей грунтом, который насыщен порошкообразным цинком. После процедуры в покрытии содержится более девяноста процентов цинка, поэтому для этих целей необходимо использовать только высокодисперсное вещество.

Для того чтобы холодное цинкование принесло ожидаемые плоды, правильно подберите материал. Всё дело в том, что различные растворы имеют разную эффективность. Кроме этого, многие материалы требовательны к качеству обрабатываемой поверхности кузова, и вы можете своими руками испортить машину, неправильно нанеся раствор или забыв о финишном покрытии.

К тому же, если вы выберите раствор с недостаточной силой адгезии, то покрытие очень быстро начнёт отслаиваться. Некоторые начинающие автолюбители удивляются, почему после оцинковки деталь кузова начинает покрываться паутинкой трещин. Всё дело в том, что они применили материал с низкой эластичностью.

Внимательно изучайте состав и характеристики раствора прежде, чем наносить его на деталь автомобиля.

Каковы преимущества холодного цинкования

  • Простота. Вы легко осуществите оцинковку своими руками, даже если ранее этим никогда не занимались. К тому же, раствор очень быстро сохнет – в большинстве случаев достаточно получаса.
  • Универсальность. Холодное цинкование применяется для обработки труднодоступных деталей. Кроме этого, раствор можно наносить любым удобным для вас способом: валиком, кистью, краскопультом. Некоторые детали небольших размеров можно даже погружать в цинкосодержащий раствор. К тому же, материал взаимодействует с любым растворителем (сольвентом, ксилолом). Помните, что именно этот способ можно использовать для обработки влажного металла.
  • Долговечность. Холодная оцинковка держится примерно в три раза дольше, чем термическая обработка.

Как приготовить раствор для оцинковки

Прежде чем начинать обработку поверхности машины своими руками, приготовьте цинкосодержащий раствор. Все материалы для обработки включают в себя цинковый порошок и жидкий связующий элемент. Для того чтобы цинкование принесло ожидаемые плоды, внимательно соблюдайте пропорции компонентов. Специалисты рекомендуют смешивать порошок и связующий элемент в пропорциях от 1:1 до 3:1. Конечно, не забывайте о технике безопасности: ваши руки и органы дыхания должны быть тщательно защищены и обезжирены. Кроме этого, само холодное цинкование рекомендуется осуществлять в хорошо проветриваемом помещении.

Как оцинковать деталь автомобиля

Холодное цинкование детали кузова машины – это очень ответственный процесс, поэтому отнеситесь к нему крайне серьёзно.

  • Подготовка к работе. Аккуратно обработайте деталь своими руками: удалите следы ржавчины и снимите старое лакокрасочное покрытие. Помните, что при обработке необходимо применять щадящие средства для удаления краски – агрессивные составы могут запросто испортить деталь кузова. Если же вам пришлось воспользоваться агрессивным средством, то после очищения обработайте поверхность детали водным раствором соды. Помните, что чем лучше вы подготовите жидкий цинк, тем дольше будет держаться покрытие. Не забудьте аккуратно перемешать жидкий цинк. Если вы этого не сделаете, то раствор будет неоднородным, и поверхность покроется неаккуратно.

Подготовка элементов кузова к цинкованию

  • Оцинковка детали. Аккуратно наносите средство на деталь кузова автомобиля. Для достижения наилучшего результата температура воздуха в помещении должна быть от 5 до 40 градусов Цельсия. Своими руками эффективнее обрабатывать деталь в два слоя. При этом второе нанесение осуществляется спустя тридцать минут после нанесения первого слоя – цинк должен высохнуть и закрепиться на детали кузова автомобиля.
  • Завершающий этап. Для того чтобы цинкование продержалось несколько лет, не забудьте тщательно закрепить вещество. Подождите двадцать четыре часа после нанесения последнего слоя и воспользуйтесь лакокрасочным покрытием. Так долго ждать нужно для того, чтобы остатки растворителя полностью выветрились. Помните, что обработанную деталь кузова машины нельзя подвергать никаким механическим воздействиям. Конечно, после процедуры необходимо проветрить помещение.

Московский автомобильно-дорожный государственный университет, г. Москва. Уровень образования: Высшее. Факультет: АТ. Специальность: Инженер спец. Автомобили и автомобильное хозяйство. Опыт работы в автомобильной отрасли (мастером-консультантом…

У моего "Гани" Имеются несколько сколов на заднем крыле до металла. Потеряв целостность оцинковки в этих местах обойтись шпаклевкой и покраской не хотелось бы. В разговоре со знакомым на эту тему всплыла как мне кажется довольно интересная тема…

Итак, дома вы можете выполнить оцинковку любой стальной детали следующим образом:
1) Возьмите раствор соли цинка, сульфат или хлорид цинка. Если такового в готовом виде вы не купили, тогда сделайте его самостоятельно, растворив этот металл в соляной или серной кислоте. Подобные наборы юного химика можно найти в магазинах радиодеталей. Здесь хлорид цинка продают как паяльную кислоту. Серная кислота найдётся в магазинах автозапчастей, так как нередко применяется в роли электролита для кислотных аккумуляторов.
2) Во время приготовления раствора сперва положите в кислостойкую ёмкость цинк, а затем уже подливайте туда аккуратно кислоту. На один литр кислоты понадобится около 400 г металла. Выполняйте такие манипуляции на свежем воздухе и вдалеке от очагов возгорания, так как продуктом реакции является также и водород. Он горит и взрывоопасен.
3) Убедиться, что кислота полностью выработалась, можно, положив в ёмкость ещё немного цинка после растворения предыдущей партии. Если пузырьки водорода не выделяются, значит, реакция отсутствует.
4) Отделите прозрачный раствор от жидкого осадка.
5) Возьмите деталь, которую необходимо цинковать, и подключите к ней минус источника тока.
6) Плюс подключите к кусочку металлического цинка.
7) Поместите их в полученный электролит на определённом расстоянии и подайте напряжение. Можно вполне обойтись 12 вольтами, которые выдаёт автомобильный аккумулятор и зарядное устройство. Благодаря току цинк осядет на детали из стали, металлический цинк будет растворяться и обогащать раствор. Очень важно, чтобы с раствором не контактировал провод, к которому подсоединён кусочек цинка. В противном случае процесс оцинковки будет испорчен, так как в растворе начнёт растворяться и провод.
8) При правильном протекании процесса на детали появится серый равномерный слой. При слишком быстром протекании оцинковки стальная поверхность может стать рыхлой и тёмной. Достаточно использовать ток силой до 1 ампера.
9) После цинкования промойте деталь в растворе питьевой соды или в воде. Это позволит нейтрализовать оставшуюся кислоту.

Прочитав вышеизложенную инструкцию по оцинковке кузова, каждый опытный автолюбитель задумался о том, как он будет помещать габаритный корпус своей автомашины в раствор. Дело в том, что опускать его никуда не нужно. Для гальванического цинкования в гаражных условиях купание кузова в электролитной ванне не проводится. Вы с помощью этого метода можете выполнить оцинковку только отдельной детали корпуса авто. Для этого, очистите её поверхность от грязи и ржавчины, используя шкурку.
Важный момент - применять ортофосфорную кислоту или уничтожитель ржавчины нельзя!
Не воздействует на ЛКП в месте обработки, так как не содержит кислот и щелочей, растворы без запаха не летучие, не горючие.
Оцинкованная поверхность в неокрашенном состоянии, не подвергается коррозии в течение 3 лет, в окрашенном состоянии 15-20 лет.

Защита металла от возникновения и развития коррозии является очень актуальным вопросом, решение которого позволяет значительно продлить срок службы металлических изделий, а также сделать их эксплуатацию более надежной. Самым распространенным способом, позволяющим обеспечить такую защиту, является цинкование, подразумевающее нанесение на поверхность металла покрытия, в химическом составе которого может содержаться до 95% цинка. Цинкование металла можно выполнять по различным технологиям, каждая из которых применяется в определенных ситуациях и имеет как достоинства, так и недостатки.

Для чего на сталь наносят слой цинка

Хорошо известно, что изделия, изготовленные из стали, очень подвержены коррозионным процессам, особенно при эксплуатации в условиях повышенной влажности. Между тем, если оцинковать стальную деталь, можно обеспечить ей надежную защиту от коррозии. Объясняется это тем, что цинковое покрытие образует с основным металлом гальваническую пару, в которой цинк имеет большую степень электроотрицательного заряда, чем сталь.

В такой гальванической паре при воздействии на ее составляющие агрессивных факторов внешней среды подвергается воздействию коррозии именно цинк, а химические реакции стали практически исключаются. Таким образом, коррозионная защита стали будет обеспечена до тех пор, пока покрытие, состоящее из цинка, полностью не разрушится. При этом на тех участках стального изделия, где покрытие из цинка по каким-либо причинам разрушается, под воздействием кислорода и влаги формируется гидрооксид цинка, который также обладает хорошими защитными свойствами.

Цинкование изделий из стали позволяет обеспечить им не только барьерную, но и электрохимическую защиту. Цинкование металла может выполняться по разным технологиям, для реализации которых применяется различное оборудование. Используя отдельные виды таких технологий, можно выполнить цинкование в домашних условиях и при этом добиться отличного результата.

Методы цинкования

На сегодняшний день цинкование металла осуществляется с помощью следующих методов:

  • горячего;
  • холодного;
  • гальванического;
  • газотермического;
  • термодиффузионного.

Выбор метода, который будет использоваться для цинкования деталей и конструкций, изготовленных из стали, зависит от условий их эксплуатации, а также от характеристик, которым должен соответствовать защитный слой. Вне зависимости от используемой технологии цинкования необходимо заранее определиться с толщиной формируемого защитного слоя, которая зависит от таких параметров технологического процесса, как время воздействия на металл рабочей среды, а также от температуры выполнения обработки. При использовании стальных деталей и конструкций, на поверхность которых нанесен слой цинкового покрытия, следует иметь в виду, что они не должны подвергаться значительным механическим воздействиям, так как защитное покрытие из данного металла отличается высокой хрупкостью и может легко разрушиться.

Чтобы разбираться в том, какие виды цинкования следует использовать в той или иной ситуации, надо хорошо изучить каждый из них.

Горячее цинкование

Горячее цинкование металлоконструкций, хотя и позволяет добиться наилучшего качества и долговечности обработанных изделий, занимает среди подобных технологий только второе место по распространенности. При использовании этого метода возникает проблема экологической безопасности, так как его реализация требует применения сильных химических реагентов для подготовки обрабатываемой поверхности, а сама процедура выполняется в расплавленном цинке.

В процессе оцинкования стали с использованием горячего метода выделяются два этапа:

  1. подготовка поверхности изделия к обработке;
  2. сама процедура покрытия металла цинком.

В свою очередь подготовка обрабатываемой поверхности также выполняется в несколько этапов:

  1. очистка и обезжиривание;
  2. травление с использованием кислотных растворов;
  3. промывка после травления и флюсование;
  4. тщательная просушка.

После того как изделие прошло все этапы предварительной подготовки и полностью просохло, его помещают в специальную ванну, наполненную расплавленным цинком. В результате на поверхности стального изделия формируется тонкий слой, состоящий из железа и цинка (Fe-Zn), который и обеспечивает надежную защиту от коррозии. После извлечения из ванны изделие обдувают сжатым воздухом, за счет чего обеспечивается не только его просушка, но и удаление с обработанной поверхности лишнего цинка. Большим недостатком данного метода цинкования металла является то, что размеры изделий, которые могут быть ему подвергнуты, ограничены габаритами ванны с расплавленным цинком. Между тем на крупных производственных предприятиях процесс оцинкования стали – строительных лесов, мачт освещения, опор ЛЭП (линий электропередачи) – осуществляется именно таким способом.

Поскольку данный метод связан с большими трудозатратами и необходимостью применения сложного технологического оборудования, для цинкования металла в домашних условиях он не применяется.

Холодное цинкование

Широкая популярность, которую метод холодного цинкования стали приобрел в последние годы, объясняется рядом причин. Самая главная из них состоит в том, что при своей высокой технологичности и простоте реализации такой метод цинкования позволяет создавать на поверхности металла слой, отличающийся высокими защитными свойствами. Немаловажным является и то, что при этом не требуется оборудование для цинкования металла, поэтому такую оцинковку можно выполнить своими руками даже в домашних условиях.

Суть технологии холодного цинкования заключается в том, что на поверхность обрабатываемого изделия наносится специальная цинкосодержащая смесь, в качестве которой может быть использован цинконол или любой другой состав. Наносить цинконол или другую смесь можно при помощи обычной кисточки или валика. В тех случаях, когда покрыть такой смесью необходимо изделия сложной конфигурации или труднодоступные места, для ее нанесения можно использовать краскопульт. Цинконол и другие составы, используемые для выполнения холодного цинкования, позволяют получить на поверхности металла защитный слой, содержащий 89–93% цинка.

Оцинковка металла с помощью холодного метода является безальтернативной в тех случаях, когда требуется обеспечить защиту от коррозии конструкциям, которые не могут быть покрыты слоем цинка по другим технологиям. К таким конструкциям, в частности, относятся уже смонтированные трубы, опоры линий электропередач, элементы железнодорожных путей, а также другие металлические элементы, которые находятся в смонтированном (стационарном) состоянии.

Цинконол и другие составы для выполнения холодного цинкования широко используются и при ремонтных работах, когда необходимо восстановить поврежденный цинковый слой на металлическом изделии или конструкции. В частности, при помощи данного метода может быть выполнена восстановительная оцинковка кузова автомобиля (более того, использовать цинконол и другие смеси можно и для начального, полного цинкования кузова своими руками).

Составы для холодного цинкования представляют собой полимерные растворы с добавлением высокодисперсионного цинкового порошка

Выполнять холодное цинкование изделий из стали можно в достаточно широком температурном интервале, при этом сформированное покрытие отличается не только высокими защитными свойствами, но и хорошей эластичностью, устойчивостью к механическим повреждениям и температурным расширениям.

Если говорить о недостатках метода холодного цинкования, то к ним можно отнести недостаточно высокую устойчивость сформированного покрытия к механическим воздействиям, а также необходимость в строгом соблюдении техники безопасности при осуществлении такой процедуры, требующей использования органических растворителей.

Гальванический метод

Гальваническое цинкование, при выполнении которого на поверхность обрабатываемого изделия оказывается электрохимическое воздействие, позволяет получать покрытия, не только отличающиеся высокой точностью по толщине, но и обладающие исключительной гладкостью. Такое электрохимическое цинкование обеспечивает формирование на поверхности металла защитного слоя, толщина которого находится в интервале 20–30 мкм.

Гальваническое цинкование позволяет регулировать толщину формируемого защитного слоя, при этом он отличается равномерностью и высокой декоративностью. За счет того, что при выполнении гальванической оцинковки металл и цинк, который наносится на его поверхность, соединяются на молекулярном уровне, готовое покрытие отличается исключительно высокой адгезией с основным металлом. Между тем на степень адгезии оказывает влияние наличие на поверхности обрабатываемого изделия жировых и окисных пленок, удалить которые полностью (особенно в условиях массового производства) практически невозможно.

Гальваническое цинкование выполняют следующим образом. Обрабатываемая конструкция и цинковые пластины помещаются в электролитический раствор, а затем подключаются к положительному и отрицательному контактам источника электрического тока. За счет сформированной таким образом разности электрических потенциалов пластины начинают растворяться в электролите, и молекулы цинка устремляются к поверхности обрабатываемого изделия, оседая на ней и формируя однородный защитный слой.

Большим преимуществом, которым гальваническое цинкование отличается от других технологий, является то, что оно позволяет сформировать на поверхности изделия защитный слой, отличающийся исключительными декоративными характеристиками. Гальваник при этом может регулировать толщину такого слоя.

К наиболее значимому недостатку данного метода можно отнести его достаточно высокую себестоимость, которая складывается не только из стоимости цинковых пластин и электролита. Например, использованный электролит, который содержит достаточно большое количество опасных отходов, необходимо тщательно очищать перед отправкой в канализацию, что также серьезно отражается на себестоимости метода.

Термодиффузионное цинкование

Термодиффузионная технология цинкования металла (ТДЦ), которую часто называют шерардизацией, была разработана еще в 20-х годах прошлого столетия, но долгое время применялась недостаточно активно. С конца прошлого века оцинковывание металла по данной технологии вновь обрело популярность.

Суть данного метода покрытия металлического изделия цинком заключается в том, что обрабатываемую деталь вместе с цинкосодержащей сухой смесью помещают в герметичный контейнер, в котором создается высокая температура – порядка 2600°. Под воздействием такой высокой температуры атомы цинка переходят в газообразное состояние, что значительно облегчает их диффузионное проникновение в поверхностный слой обрабатываемого изделия. Используют такую технологию цинкования преимущественно в тех случаях, когда на поверхности обрабатываемого металла необходимо сформировать защитный слой, толщина которого превышает 15 мкм.

Термодиффузионное покрытие изделий из металла цинком, подготовка к которому выполняется так же, как и при горячем цинковании, отличается рядом преимуществ, к которым следует отнести:

  • полную экологическую безопасность процесса, так как он выполняется в герметичном контейнере;
  • практически полное отсутствие пор на готовом защитном покрытии, отличающемся высокой адгезией к обрабатываемой поверхности;
  • высокую защитную способность покрытия, полученного по данной технологии (в 5 раз выше, чем у цинкового слоя, сформированного гальваническим способом);
  • возможность регулировать толщину цинкового слоя в достаточно большом диапазоне;
  • сохранение даже сложной формы и геометрических параметров покрытого цинком изделия;
  • отсутствие необходимости в специальной утилизации образующихся отходов.

Есть у данного метода покрытия металлических изделий цинком и свои недостатки, к которым следует отнести:

  • не слишком привлекательный грязно-серый цвет готового покрытия и отсутствие металлического блеска;
  • невысокую производительность;
  • наличие включений цинковой пыли в окружающем воздухе при выполнении такого процесса, что наносит вред человеческому здоровью;
  • неоднородность цинкового покрытия по толщине.

Газотермическое напыление цинка

Чтобы покрыть слоем цинка металлический лист или объемную деталь, можно использовать газотермический метод цинкования. Суть такого метода заключается в том, что цинк, присутствующий изначально в составе сухой смеси или проволоки, напыляется на поверхность обрабатываемого изделия в составе газовой среды. Использовать такую технологию оптимально в тех ситуациях, когда цинковый слой надо нанести на крупногабаритные изделия, которые нельзя подвергнуть обработке другими способами.

Покрытие металлического изделия цинком при использовании такого метода происходит следующим образом. Частички расплавленного металла, ударяясь об обрабатываемую поверхность, формируют тонкий слой, напоминающий по своей структуре чешую. Такое покрытие, которое характеризуется наличием большого количества пор, дополняется нанесением лакокрасочных материалов. Созданный в результате такого комбинирования слой обладает защитными свойствами, позволяющими металлическому изделию, на которое он нанесен, длительное время успешно эксплуатироваться в достаточно агрессивных средах (высокая влажность, постоянное воздействие морской и пресной воды и др.).

Параметры цинковых покрытий, наносимых всеми вышеперечисленными способами, регламентирует соответствующий ГОСТ, на который и следует ориентироваться специалистам.

Как выполнить процедуру в домашних условиях

Оцинковка в домашних условиях выполняется преимущественно электрохимическим методом или по технологии холодного цинкования, что объясняется простотой данных способов. Чтобы выполнить цинкование своими руками с помощью электрохимического метода, необходимо тщательно подготовить поверхность обрабатываемого изделия. Такая подготовка заключается в очистке и обезжиривании, а также в протравливании кислотой и последующей промывке водой.

Свой аппарат для выполнения гальванического цинкования можно изготовить из источника постоянного тока, выдающего напряжение порядка 6–12 В с силой тока 2–6 А, емкости из диэлектрического материала и устройства, при помощи которого будут фиксироваться электрод и обрабатываемое изделие. Электролитом в данном случае может выступать раствор любой соли, содержащей в своем составе цинк. Приготовить такой раствор можно из аккумуляторного электролита, поместив в него на некоторое время цинк и дождавшись окончания реакции растворения. Полученный состав перед использованием для цинкования следует процедить.

Выполняя оцинковку своими руками, следует иметь в виду, что на толщину и качество формируемого покрытия оказывают влияние следующие факторы:
  • плотность тока, приходящаяся на единицу площади обрабатываемого изделия;

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
ПОДЕЛИТЬСЯ:
Строительный журнал