Возросшая конкуренция в сегменте крепежа рынка стройматериалов вынуждает производителей решать задачу, связанную с увеличением срока эксплуатации выпускаемых ими соединительных деталей. В число наиболее эффективных методов ее решения входит нанесение защитного слоя элемента цинк (Zn). Стационарный потенциал данного металла более отрицателен примерно на 0,2-0,3 милливольта по сравнению с этим показателем железа (Fe). Поэтому цинк при контакте с агрессивной средой, являющейся электролитом, постепенно растворяется за счет химических реакций, инициированных электротоком. Эти процессы сопровождаются обновлением пассивных пленок, выполняющих функцию защиты ферритной подложки. Оцинкованный крепеж, работающий даже в приморских областях, либо в регионах с большими по объему промышленными выбросами в атмосферу, прослужит порядка 30 лет.
Технологии оцинкования
Сегодня существуют несколько технологий оцинкования метизов. Рассмотрим лишь наиболее часто применяемые.
Горячее оцинкование
Данная технология предусматривает выполнение ряда этапов.
Обезжиривание, промывка, протравливание в кислоте и еще одна промывка заготовок.
Флюсование с последующей сушкой.
Затем детали по ленте транспортируются в барабан с перфорацией.
Следующий этап – окунание барабана в ванну, наполненную расплавленным цинком. Температура расплава составляет примерно 465°С.
Барабан медленно вращается. В результате поверхность, все полости, даже микроскопические, а также поры металла заготовки покрываются цинком.
Далее барабан извлекается из ванны и помещается в центрифугу, где раскручивается. Так удаляются излишки цинка. По нормам ГОСТа 9.307-89 толщина защитного слоя (Т) должна лежать в пределах 40 мкм ≤Т≤ 200 мкм. Центрифугирование позволяет избавиться от лишнего цинка только с внешней поверхности заготовок. Для гаек (как известно, они имеют внутреннюю резьбу) данный метод малоэффективен. Это добавляет еще одну технологическую операцию. Заключается она в повторной чистовой проточке резьбы.
Завершающий этап – охлаждение и просушка изделий с финишным контролем качества готовой продукции.
Благодаря немалой толщине оцинковки крепеж обеспечивается высокой устойчивостью к негативному воздействию коррозионных процессов.
Термодиффузионное оцинкование
Покрытие формируется за счет:
контактного взаимодействия микрочастиц сплава цинка, измельченного до порошкообразного состояния, с очищенной и предварительно подготовленной поверхностью металлической основы;
взаимодействия основного компонента стали – железа – с цинком, пребывающим в паровой фазе.
Основой защитного слоя являются интерметаллидные соединения железа, входящих в сплав легирующих компонентов и самого цинка. Образуется он за счет процесса диффузии. Глухие отверстия, сквозные/несквозные щели, символы маркировки, витки и впадины резьбы и, в целом, вся поверхность стальной крепежной детали покрываются равномерным по плотности и толщине слоем. Основным фактором, способствующим протеканию данных процессов, является трансформация жидкого цинка в паровую фазу.
Данный метод тоже придает обработанному крепежу хорошие антикоррозионные качества. Объяснятся это глубоким проникновением цинка в металл основы – где-то на треть от обшей толщины защитного покрытия.
Кроме того, заслуживает внимания одна особенность этой технологии. Термодиффузионное оцинкование обеспечивает вполне приемлемое соблюдение требуемой толщины. В целом, значения данного показателя изменяются в пределах 25 мкм ≤Т≤ 110 мкм. А отклонения могут составлять ±20%. Отечественным производителям оцинкованного крепежа нужно учитывать нормы ГОСТа 9.3160-2006. Они устанавливают такие допустимые пределы толщины защитного слоя: 6 мкм ≤Т≤ 50 мкм. Выполняется термодиффузионное оцинкование в специальных камерах. Как выглядят некоторые образцы этого оборудования можно узнать, изучив рисунок.
Гальваническое оцинкование
Гальваническое оцинкование – это процесс электролиза. Суть его кратко формулируется так:
ванна наполняется электролитом;
в него погружаются цинковые пластины, выступающие в качестве анода, и обрабатываемые метизы, выполняющие функцию катода;
к ним подключаются клеммы источника постоянного напряжения/тока;
после этого начинается процесс электролиза. В его ходе происходит постепенное растворение цинковых пластин. Ионы цинка Zn2+ оседают на поверхности крепежных деталей. В результате формируется защитный слой толщиной в диапазоне 5 мкм ≤Т≤ 25 мкм
Катодная плотность электротока (Ik), при которой происходит явление растворения цинковых анодов, находится в пределах 1,0 А/дм2 ≤ Ik≤5,0 А/дм2. Покрытие, формируемое данным методом, характеризуется равномерностью, имеет привлекательный вид (блестит), и его можно считать декоративным. Вот только адгезионные свойства, как показывает практика, невысокие.
По законам физики их обеспечивают силы взаимодействия молекул обрабатываемого металла и элемента Zn. Но эти силы начинают резко уменьшаться на расстоянии в каких-то 30Å-50Å (символ Å обозначает ангстрем). Ситуацию усугубляет невозможность в условиях массового промышленного производства полностью удалять с поверхности метизов оксидные и жировые пленки. Совокупность данных явлений служит причиной ухудшения качества гальванической оцинковки. Поэтому для повышения устойчивости крепежных деталей к коррозионным процессам, на их поверхность наносят дополнительный защитный слой.
Заключение
Сегодня существуют и другие способы оцинковки. Правда широкого распространения они не получили. В число таких методов входят механическое и цинк-ламельное оцинкование. Толщина покрытия, сформированного по таким технологиям, изменяется в пределах от 10 мкм до 20 мкм.
В заключение отметим, что у всех вышеперечисленных способов нанесения защитного цинкового слоя имеются как свои плюсы, так и минусы. Ввиду этого однозначно ответить на вопрос, какой из них лучше, невозможно. При выборе технологии необходимо учитывать ряд факторов, основные из которых – это требования, выдвигаемые к качеству крепежных деталей, и условия их эксплуатации.
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ
Заявка онлайн
