Холодное цинкование цинковые краски для металла.

Свойства, характеристики составов холодного цинкования

Состав холодного цинкования – прекрасная альтернатива горячему цинку.

Отличительная особенность составов холодного цинкования от любых других видов цинковых покрытий – многоуровневая защита от коррозии. Это недостижимо даже для горячего цинкования, т.к. многие ингибиторы коррозии при температуре расплавленного цинка попросту разлагаются и теряют свои свойства.

Холодный цинк обеспечивает тройную защиту от коррозии: выполняет барьерную функцию, протекторную и ингибиторную.

Барьерная

Данная функция состава холодного цинкования заключается в физической изоляции защищаемой поверхности от агрессивного воздействия окружающей среды. Кроме того, при контакте с влагой цинк окисляется, образуя нерастворимые в воде оксиды цинка, гидроксиды. Плотная пленка окислов, покрывая поверхность, препятствует дальнейшему проникновению в толщину покрытия влаги и кислорода, обеспечивает дополнительную барьерную защиту.

Протекторная защита

Цинк характеризуется более электроотрицательным электрохимическим потенциалом, в сравнении с железом. Попадая в окислительную среду, образуется гальванический элемент, в котором сплавы на основе железа, железо работают в качестве катода, а цинк в составе холодного цинкования – анода. Происходит постепенное растворение анода, т.к. он отдает свои электроны. Катод при этом не разрушается. Данный механизм получил название «катодной защиты».

При этом сам цинковый слой может иметь незначительные механические дефекты (царапины, поры), которые в процессе эксплуатации «забиваются» продуктами коррозии цинка. Происходит дополнительное уплотнение покрытия.

После нанесения на поверхность состава холодного цинкования в первое время работает активная, протекторная защита, т.к. окислы цинка еще слабо сформированы, рыхлые и пропускают коррозионную среду. Со временем, после их уплотнения, начинает работать барьерная защита – окислы не дают коррозионно активной среде проникнуть к защитному слою. При повреждении цинкового покрытия (скол, царапина и пр.), в работу вступает опять активная, катодная защита.

Ингибиторная

При вхождении в состав для холодного цинкования ингибиторов коррозии, помимо электрохимической (катодной) и барьерной защиты, в системе участвуют еще один механизм. Ингибиторы замедляют скорость разрушения, воздействуя на анодный, катодный процесс, либо на оба одновременно.

Виды цинкования

Учеными разработано несколько методов цинкования, которые могут применяться в промышленности и быту:

• электролитическое,
• горячее,
• холодное,
• диффузионное,
• газодинамическое,
• шоопирование.

Наиболее распространенными считаются электролитическое и горячее цинкование.

Электролитическое (гальваническое) придает конструкции красивый блестящий вид, однако, данный вид покрытия слабо устойчив к коррозии, поэтому предназначен больше для декорирования изделий.

Для гальванического способа в промышленных условиях, как это предписывает ГОСТ, требуется устройство целой линии.

Горячее цинкование осуществляется при погружении обрабатываемой детали в ванну с расплавленным цинком.

Это очень трудо- и энергоемкая технология, которая выполняется только в промышленных масштабах.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология хромирования деталей и дисков

Цвет изделия получается матовым, но прочность такого слоя очень высока, а по коррозионной устойчивости можно сравнить с нержавеющей сталью.

Выполнение горячего цинкования в цехе вы можете посмотреть на данном видео.

Видео:

Диффузионное покрытие цинком заключается в нанесении цинка в виде порошка или пара при высоких температурах.

При шоопировании расплавленный цинк наносится на поверхность при помощи специального пистолета, наподобие краски.

Технология газодинамического покрытия использует сверхзвуковой поток для нанесения цинка на поверхности любой конфигурации и обладает повышенными адгезионными свойствами по сравнению с остальными способами.

Почти все эти способы доступны только для промышленного производства, провести цинкование любым из вышеописанных методов своими руками в домашних условиях довольно сложно, а иногда невозможно.

Система ГОСТ четко расписывает требования по технологии цинкования в промышленности, отступления от требований повлекут за собой некачественную оцинковку, что негативно скажется на состоянии металлоконструкций.

А сейчас посмотрите видео, на котором показано выполнение холодного цинкования, и остановимся на этом способе более подробно.

Видео:

Преимущества составов холодного цинкования

Жидкий цинк может применяться даже в тех условиях, где невозможно провести оцинковку другими методами (горячее цинкование, гальваника) ввиду габаритов изделия либо условий нанесения.

Составы широко используются для ремонтных работ. Могут служить как основой (грунтом) и перекрываться любым лакокрасочным материалом, покрытием, так и самостоятельным высокоэффективным защитным слоем.

Бесспорные преимущества составов холодного цинкования:

• использование при проведении ремонтных работ, окраске сварных швов,
• возможность сварки после нанесения состава холодного цинкования,
• отсутствие ограничений по габаритным размерам обрабатываемой конструкции,
• высокая адгезия покрытия к подложке (1 балл) и финишному материалу,
• получение высококачественного эластичного защитного слоя, который не трескается, не деформируется при ударных, вибрационных и других нагрузках, выдерживает колебания температур в большом интервале (от -30 до +40°С и более),
• возможность самостоятельной окраски, без профессионального оборудования и привлечения сторонних специалистов,
• покраска составом холодного цинкования по месту эксплуатации защищаемой конструкции, не требуется разборка-сборка, транспортировка,
• длительный срок службы – не менее 20 лет!

Популярная продукция для цинкования

Для того чтобы соблюсти технологию холодного цинкования металла, необходимо выбрать состав, который применим для этих целей. Поэтому стоит рассмотреть наиболее популярные средства, которые можно использовать для подобных работ. Среди составов для холодного цинкования Гальванол является самым распространенным. Консистенция средства эквивалентна обычной краске.

Гальванол — это однокомпонентный состав, включающий соединение очищенного цинка с летучими и соединительными компонентами.

При использовании этого средства рекомендуемая толщина составляет 200 микрон при 40-60 микрон толщины каждого слоя. В готовом состоянии этот состав может выдержать перепад температуры в радиусе от -60 до +150 градусов. Для того чтобы средство застыло, необходимо не больше 40 минут. А при условии использования краски перед нанесением следующего слоя придётся ждать не менее 5-6 часов. При обработке мелких деталей возможен метод полного погружения.

Гальванол хорошо сцепляется с поверхностью черных металлов, и он не подвержен разрушению под воздействием этилового спирта, соли и воды. Поэтому его использование возможно при высокой влажности в помещении. Состав можно наносить на элементы, покрытые ржавчиной при условии, что она крепко держится на металле.

Для человеческого организма состав признан безвредным, поэтому его часто применяют для обработки агрегатов водоснабжения.

Цинотан — еще один материал нового поколения, широко используемый на отечественном рынке. Он применим для обработки изделий из полиуретана или винила. Его можно использовать как средство для грунтовки, а в условиях неблагоприятной окружающей среды и в качестве самостоятельного материала для обработки.

Благодаря устойчивости состава в любых климатических условиях Цинотан широко применяется для защиты гидротехнических сооружений, труб, дорожных ограждений и опор линий электропередач.

Также широко распространенным составом на полиуретановой основе является Цинконол. Холодное цинкование металлов с его помощью позволяет получить покрытие, устойчивое к агрессивной среде, щелочи, парам кислоты, нефти и другим разрушающим веществам. Всё это обеспечивает составу сферы применения от кораблестроения до сельского хозяйства.

Среди недостатков этого состава отмечают соблюдение особых условий при его нанесении. Так, температура воздуха не может быть ниже 5 градусов. И не стоит заниматься оцинковыванием этим средством в дождь или снег. Всё это пагубно отразится на результатах.

Также рядом предприятий используется для холодного цинкования состав Химград цпс. Эта смесь на основе полимеров обладает хорошей адгезией и устойчивостью. Производитель разрешает использовать её в условиях холодных температур вплоть до -25 градусов

Статья по теме: Патинирование или как состарить металл

Недостатки метода

Все методы оцинковки характеризуются как преимуществами, так и недостатками. Основной недостаток составов холодного цинкования – высокие требования к тщательности подготовки металла перед нанесением цинксодержащего слоя, соблюдение всех требований по подготовке поверхности и нанесению, отверждению покрытия.

Сами по себе составы холодного цинкования отличаются отличными защитными характеристиками и длительным сроком эксплуатации. Но нарушение правил подготовки поверхности и окраски, указанных в технических условиях на состав для холодного цинкования, влечет за собой ухудшение качества покрытия и сокращение срока его службы.

Например, при низком качестве очистки и обезжиривания на металлической поверхности могут остаться пыль, масляные либо смазочные пятна. На таких участках адгезия защитного слоя будет низкой, покрытие со временем отслоится.

Состав холодного цинкования Актерм Цинк

Среди профессиональных составов для холодного цинкования отлично зарекомендовал себя Актерм Цинк.

Материал можно наносить на тонкий металл, он быстро сохнет, образует качественный защитный слой, который не растрескивается, после высыхания формирует ровное, матовое, серое, бархатистое на ощупь покрытие, работающее по принципу катодной защиты от коррозии.

Срок службы холоднооцинкованного слоя – до 40 лет!

В состав холодного цинкования входит химически чистый цинковый порошок фракцией 9 мкм.

Благодаря отличным реологическим свойствам, консистенции, краска жидкий цинк легко перемешивается, наносится, заполняя дефекты поверхности и образуя сплошный защитный слой. Полное отверждение покрытия – 1,5 суток.

Расход состава холодного цинкования Актерм Цинк составляет 1 килограмм материала на 4 кв. м. окрашиваемого металла.

Защитный слой характеризуется «Эффектом лотоса» — частицы влаги не задерживаются на полимерном слое, собираясь в капли и скатываясь с поверхности.

Готовый защитный слой прочно сцепляется с отделочным финишным покрытием. Совместим с порошковой краской, ЛКМ на различных основах: эпоксидной, акриловой, уретан-акриловой, хлоркаучуковой, полиуретановой, алкидной, хлорвиниловой.

Холоднооцинкованный слой не коптит и не горит при воздействии огня. Выдерживает температуру до +300 °С.

Технология

Цинк выступает в роли анода по отношению к железу и окисляется раньше него, поэтому пока поверхность покрыта цинком, железо не ржавеет. Второе отличие это обеспечение надежной барьерной защиты в виде оксида цинка, который не дает проникать воздуху и влаге к железу. Не все цинковые краски могут похвастаться данной защитой, так как необходимое условия отсутствие пассивации цинка.

Холодное цинкование имеет ряд преимуществ перед другими видами защиты:

Высокая степень защиты (1 слой 40-60 мкм может защитить металл от коррозии до 10 лет) Экономия (относительно степени защиты, холодное цинкование достаточно дешевый способ обработки металла) Ремонтопригодность (можно восстановить покрытие через время) Простота в использовании* (металлоконструкцию не нужно перемещать в цех для нанесения антикоррозионной защиты)

*Состав требует подготовки себя и поверхности. Необходимо выполнение требований производителей для гарантии надежной защиты.

Применение

Составы холодного цинкования при соблюдении правил хранения, нанесения, эксплуатации, профессионально защищают от разрушения металлические изделия и конструкции. Широко используются во многих сферах.

• Машиностроение, автомобилестроение
• Трубопроводы, арматура, металлоизделия
• Гражданское, промышленное строительство
• Энергетика, нефтегазовый комплекс
• Перекрытия мостов, опоры
• Транспорт: морской, речной, наземный
• Опоры линий электропередач, дорожные ограждения
• Емкости, резервуары, цистерны (в том числе для воды)
• Гидро- и портовые сооружения, объекты на железной дороге
• Художественная ковка.

Холодное цинкование металла

Лучший способ защитить металлические поверхности от коррозии и увеличить срок их службы — это использовать специальные антикоррозийные покрытия. Чем сложней условия, в которых эксплуатируются металлические конструкции, тем выше требования к надежности антикоррозийных покрытий. К специальным антикоррозийным покрытиям высокой степени надежности относится цинконаполненный грунт, который представляет собой порошок из цинка в полиуретановом составляющем.
Холодное цинкование— это эффективная многолетняя антикоррозионная защита металлической поверхности за счет покрытия цинксодержащими композициями. Главное достоинство цинконаполненного грунта заключается в том, что его защитные свойства значительно усилены инновационным сочетанием компонентов: цинк обеспечивает электрохимическую защиту, а полиуретановые сополимеры — барьерную. Электрохимическая защита строится на том, что при контакте защищаемого металла с активным цинком создается короткозамкнутый гальванический элемент. Его ток полностью нейтрализует коррозию металлической поверхности, в том числе — локальную и подпленочную виды коррозий. Таким образом, грунт, применяющийся для холодного цинкования, заключает в себе дополняющие друг друга и усиливающие эффект защитные механизмы, что делает его уникальным материалом, способным обеспечить протекторную защиту металлических поверхностей от коррозии на многие годы. К отличительным особенностям цинкового грунта (жидкого цинка) относятся: — Прочность сцепления с металлом. — Химостойкость (в том числе — к воздействию растворов солей, щелочей, кислот, нефтепродуктов). — Стойкость к механическим повреждениям. — Абразивная износостойкость. — Ударопрочность. — Эластичность. — Электропроводность (не накапливается статическое электричество). — Пожаробезопасность (пламя не распространяется по поверхности). — Стойкость к перепадам температур за счет близким к стали коэффициентам температурного расширения, что можно считать исключительным преимуществом, поскольку для многих других покрытий характерно отслаивание при длительном воздействии холода. Полиуретановый цинконаполненный грунт-протектор «ПОЛИМЕРЦИНК» может использоваться как самостоятельное покрытие и в сочетании с другими красками и эмалями. Среди важных преимуществ покрытия из жидкого цинка — возможность наносить затем на холоднооцинкованные металлические поверхности лакокрасочные материалы, которые обеспечивают дополнительную защиту, а также обладают декоративными свойствами. «ПОЛИМЕРЦИНК» наносится тонким слоем на изделия из чугуна, углеродистой и низколегированной стали, отверждается влагой воздуха и надежно защищает металлические конструкции от всех видов коррозии и химического воздействия.