[Aндрeй]

Подскажите, как нужно цинковать открытые металлические конструкции?
Например рекламные конструкции, мачты антенн, лестницы?
И как указываются эти требования в КМ?

Например, подойтет горячее цинкование 7 мкм?

[Pavel Samofalov]

Самый надёжный метод оцинкования, это термодиффузия. Горячая оцинковка имеет много технологических недостатков и сложностей вследствие чего, как универсальное средство защиты основного металла от коррозии не может быть лучшим методом.
Касательно технологии напыления цинка на основной металл, этот метод можно считать надёжным лишь в том случае, если поверхность идеально очищена и напыление производится в инертной среде, что в принципе, в большинстве случаев нецелесообразно, а другого варианта обеспечения надёжной адгезии при напылении нет. Напылять, конечно можно любую толщину покрытия, но какой в этом смысл, если нет возможности обеспечить надежную адгезию?
Я не понимаю, как технадзор допускает этот метод, ведь одно дело экспериментальный образец для тендера, другое дело - реальные конструкции. Хотя конечно, как проводятся тендеры всем известно и что будет после получения денег мало кого волнует (((

[BYT]

Pavel Samofalov

А термодиффузии любые габариты конструкции поддаются?

На мой взгляд термодиффузия качественнее.Правда я видел только мелкие детали.
Горячееже цинкование на самом деле не качественно для крупногабаритных конструкций имеющие сложные узлы и составные элементы (сварку,сварные швы).Как правило те места которые в первую очередь должны быть защищены от окружающей среды,оказываются непрооцинкованными,а именно в таких местах образуется временныое покрытие,ожидающее транспортировки,при которой обязательно отвалится.

[Pavel Samofalov]

Сообщение от BYT А термодиффузии любые габариты конструкции поддаются?

В принципе, камеру можно сделать под любой размер, если предприятие ориентировано на защиту строительных металлоконструкций, то обычно заказывают оборудование под транспортный габарит.
На ОЗМК к примеру могут делать термодиффузионное покрытие на профильном прокате габаритами до 300 Х 12000. Это оборудование заказывалось под изготовление опор ЛЭП. Этот метод с 2009г. является сертифицированным в РФ для: строительного комплекса, автодорожного хозяйства, энергетики, связи, нефтегазовой, химической и металлургической отраслей, горнодобывающей и транспортной промышленности, сельского и коммунального хозяйства.
Здесь можно прочитать короткую справку:
http://www.ozmk.ru/tdcinc/
На мой взгляд, это наиболее перспективное направлением из нехимических методов (типа Zinga).
Но когда у Zinga появятся большое количество конкурентов и цены начнут падать, а качество технологий возрастать, то и термодиффузия и горячий цинк из массовых универсальных методов станут узкоспециализированными.

[BYT]

Pavel Samofalov

Посмотрел ссылку ОАО «Орский завод металлоконструкций» и теперь точно понимаю что именно термодиффузия наиболее качественный вид обработки по сравнению с горячим цинкованием.

Павел,с качеством понятно,а как разнится стоимость этих двух видов обработки?


Преимущества технологии термодиффузионного цинкования:
-покрытие имеет более высокую твердость, чем другие цинковые покрытия и обладает хорошим сопротивлением абразивному износу;
- температура насыщения относительно невелика, поэтому покрытие может быть нанесено на изделие из пружинных сталей, а также на другие предварительно термообработанные изделия;
- процесс может быть использован для нанесения покрытий на изделия, полученные методом порошковой технологии, на пористые изделия, а также на предварительно собранные подвижные узлы и сварные изделия;
- позволяет получить любую толщину покрытия в диапазоне от 5 до 120 микрон по требованию заказчика без изменения технологического процесса;
- позволяет покрывать полые детали, трубы, фитинги, детали с резьбой, со сквозными и глухими отверстиями, внутренние и внешние стороны составных деталей, так как не меняет их геометрию и не дает наплывов цинка в местах углублений или резьбовых соединений;
- покрытие точно повторяет контуры изделий, однородно по толщине на всей детали;
- коррозионная стойкость покрытия в 3-5 раз выше, чем гальванического, и в 1,5-2 раза выше горячего цинкового покрытия при эксплуатации в промышленной и морской атмосфере.


Толщина покрытия при горячем цинковании ни когда не быват меньше 7 микрон.(в реальности).
Про термодиффузию не скажу про заявленные 5 микрон,но это ближе к правде чем при ГЦ.


Павел,что Вы имеете ввиду под "узкоспециализированными"?

Определения

Впервые этот метод был применен в Англии в начале ХХ века и получил название «шерардизация» (по фамилии изобретателя — Шерард (Sherard Cowper-Coles)). Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь. Оно обладает прочным сцеплением (адгезией) с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллидных фазах Zn-Fe, поэтому покрытие мало подвержено отслаиванию или скалыванию при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий. Преимущество термодиффузионной технологии покрытий по сравнению с гальваническими состоит не только в ее превосходстве по коррозионной стойкости, но и в том, что она не вызывает водородного охрупчивания металла. Термодиффузионное цинковое покрытие в точности повторяет контуры изделий, оно однородно по толщине на всей поверхности, включая изделия сложной формы и резьбовые соединения. Суть технологии термодиффузионного цинкового покрытия состоит в том, что антикоррозионное покрытие формируется в результате насыщения цинком поверхности металлических изделий в порошковой среде при температуре 290-450 °C, причем выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий, марки стали и требований производителей деталей. Такая технология позволяет получить любую толщину покрытия в диапазоне от 6 до 100 микрон по требования заказчика без изменения технологического процесса. Процесс происходит в закрытом контейнере с добавлением к обрабатываемым деталям специальной насыщающей смеси. Пассивация (финишная обработка деталей) является обязательной частью процесса термодиффузионного цинкования. Пассивация предназначена для предотвращения образования белых продуктов коррозии на поверхностях, подвергаемым воздействию атмосфер с высокой влажностью, соленой воды, морских атмосфер или циклам конденсации и высыхания.



Защита металлов от коррозии

Защита металлов от коррозии обеспечивает долговременное функционирование различных деталей, конструкций и сооружений. Около 10% выпускаемых годового выпуска стали и стальных изделий ежегодно теряют свои технические характеристики из-за коррозии, что оценивается десятками миллиардов долларов. Один из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии — покрытие цинком. Выбор цинка не случаен и объясняется высоким отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала пары Zn2+/Zn. Этот металл защищает основной металл (железо) анодно, то есть в гальванической паре «Fe-Zn» растворяется цинк. Электрохимической альтернативой цинку является кадмий, но его применение во многих странах запрещено из-за высокой токсичности. В РФ кадмирование имеет ограниченное использование и возможно, как правило, только по специальному разрешению. Толщина защитного цинкового покрытия выбирается в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации. Анализ условий применения различных металлоизделий показывает, что защитное (антикоррозионное) покрытие для этих условий должно обладать не только повышенной коррозионной стойкостью, но быть также устойчивым к абразивному износу и иметь высокую степень сцепления с поверхностью защищаемого изделия.

Методы антикоррозионной защиты

Гальванические (электролитические) покрытия. Покрытия на поверхность изделий наносят в растворах электролитов под действием электрического тока. Основными компонентами этих электролитов являются соли цинка. Гальванический способ защиты металлоизделий имеет низкую коррозионную стойкость (около 140 часов в камере нейтрального соляного тумана), не позволяет нанести покрытие на изделия сложной конфигурации, при подготовке поверхности к оцинкованию на высокопрочных изделиях вызывает водородное охрупчивание, не позволяет производить демонтаж металлоизделий, имеет низкую степень сцепления с поверхностью. Данный вид защиты несет, скорее, декоративную функцию.

Металлизационные покрытия. Покрытия наносят путем распыления струей воздуха или горячего газа расплавленного цинка. В зависимости от способа напыления используют цинковую проволоку (пруток) или порошок цинка. В промышленности используют газопламенное напыление и электродуговую металлизацию.

Цинконаполненные покрытия. Эти покрытия представляют собой композиции, состоящие из связующего и цинкового порошка. В качестве связующих используют различные синтетические смолы (эпоксидные, фенольные, полиуретановые и др.), лаки, краски, полимеры. Проявляют скорее свойства лакокрасочных, чем металлических покрытий.

Горячее цинкование. Как правило, горячее цинковние применяют для защиты от коррозии крупных металлоконструкций. Оцинкование мелких деталей и деталей с резьбой не дает необходимого качества оцинкованной поверхности. После обезжиривания, промывки, травления и повторной промывки, детали в барабане окунают в ванну (обычно керамическую) с расплавленным цинком. Вращением барабана обеспечивают поток цинковой массы относительно деталей для заполнения всех пор и микротрещин. Затем барабан вынимают из ванны и раскручивают для удаления излишков цинка центрифугированием. На деталях образуются наплывы, на внутренних резьбах остаются излишки цинка, резьбу приходится протачивать, снимая таким образом защитный цинковый слой, что в дальнейшем вызывает коррозию. Данный способ неприменим для мелких деталей, например для метрических крепежных изделий. Не применим для деталей из высокопрочной и легированной стали.

Термодиффузионные цинковые покрытия позволяют защищать от коррозии детали из любых марок стали, в том числе высокопрочных, и чугуна без изменения свойств основного металла, детали сложной конфигурации с отверстиями, детали в сборе, сварные и резьбовые. Ограничение размера деталей размером контейнера.

Комбинированные покрытия представляют собой комбинацию цинкового покрытия, лакокрасочного или полимерного. В мировой практике такие покрытия известны как «дуплекс-системы». В таких покрытиях сочетается электрохимический защитный эффект цинкового покрытия с гидроизолирующим защитным эффектом лакокрасочного или полимерного. Следует отметить, что гальванические и металлизационные цинковые покрытия не содержат интерметаллидных соединений (фаз) и состоят из цинка соответствующего химического состава. Горячецинковые покрытия, получаемые методом горячего цинкования (из расплава цинка) и диффузионные покрытия, наносимые из порошковых смесей на основе цинка, имеют аналогичный механизм образования — диффузионный. Однако диффузия цинка в металл различна: с применением горячецинкового покрытия диффузия составляет 0,1ч3%, термодиффузионного цинкования — 50ч70%. В соответствии с диаграммой состояния системы Fe—Zn в структуре этих покрытий присутствует ряд аналогичных фаз (интерметаллических соединений). Однако общее строение этих покрытий все-таки различно, также как их свойства.

Процесс нанесения термодиффузионного цинкового покрытия (ТДЦ)

Процесс нанесения покрытия представляет собой замкнутый технологический цикл, разбитый на несколько операций:

1-й этап: предварительная механическая очистка с помощью дробеметной установки; 2-ой этап: загрузка очищенных деталей в контейнер; добавление насыщающей смеси; 3-й этап: проведение термодиффузионного процесса, обеспечивающего нанесение на покрываемую поверхность деталей цинкового слоя; 4-й этап: разгрузка деталей из контейнера с одновременной очисткой их от остатков насыщающей смеси и пассивирование. 5-й этап: остывание готовой продукции. Детали, предназначенные для нанесения следующих видов покрытий (краски, склейки, пластифицирование и др.), как правило, пассивируются 1 раз. Во всех других случаях проводятся две пассивационные операции, с промежуточной промывкой деталей. Для получения качественного антикоррозионного покрытия все технологические этапы имеют одинаково важное значение и являются равными составляющими технологического процесса. Следует отметить, что технология нанесения покрытия не делает исключения ни для одного вида деталей, которые по своим размерам, весу и конфигурации входят в технологический контейнер оборудования, принятого на вооружение в данный момент. Оборудование, предназначенное для обработки деталей другого размера, выполняется на заказ. Соответственно на этапе выработки технического задания определяется габаритный размер контейнера и печей, а также мощность остальных агрегатов в линии, пропускная способность дробемета, пассивационных установок и сушки. Этап подготовки поверхности включает в себя ультразвуковую, дробемётную или пескоструйную очистку деталей, которая особенно важна для металлоизделий, имеющих на себе окалину после термической обработки во время производства.

Технические преимущества

Первое — это способность технологического процесса получить любую толщину покрытия по требованию заказчика. Второе — отсутствие склеивания деталей. Это один из самых негативных моментов, имеющих место в горячем цинке и в гальванике. Третье преимущество касается внешней и внутренней формы деталей. Российский рынок показал, что большинство крепежных и любых других вспомогательных деталей раньше красилось, пластифицировалось или просто оставалось без покрытия, так как они имели резьбовые соединения, полые и глухие отверстия, сложные соединения, сварные швы. Плюсом также является отсутствие каких-либо наплывов цинка в местах углублений или соединений. Четвертое преимущество относится к возможности последующей обработки деталей разными видами красок, пластификаторов и т. п. Практически все виды промышленных красок хорошо прилегают к термодиффузионному покрытию. Высокая адгезия увеличивает коррозионную стойкость, практически исключается вздутие и отслоение красок с поверхности. Срок службы деталей с двойным покрытием увеличивается, что приводит к значительной экономии при их эксплуатации. Пятое преимущество состоит в экологической чистоте процесса (если нет необходимости в обезжиривании изделия).
[править]
Нормы и стандарты

В декабре 2003 года Департаментом электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги» была выпущена инструкция по применению термодиффузионного цинкования деталей и конструкций контактной сети. Данная инструкция распространяется на защитные цинковые покрытия, наносимые методом термодиффузионного цинкования на резьбовые детали, арматуру, конструкции контактной сети и другие изделия из углеродистой и низкоуглеродистой стали, в том числе повышенной прочности, на чугунные и детали из цветных металлов контактной сети, включая чугунные оконцеватели фарфоровых изоляторов. C января 2008 года вышли ГОСТы на высокопрочный крепеж для металлических конструкций, в которых есть указание на применение термодиффузионного покрытия для защиты от коррозии высокопрочных болтов, гаек и шайб.

Ещё один важный момент.В качестве обработки поверхности является дробемет при термодиффузии по сравнению с более агрессивной средой при горячем цинковании.
При ГЦ применяется процесс обезжиривания в кислоте.

[Pavel Samofalov]

Толщина зависит главным образом от времени выдержки и ещё ряда параметров, можно получить очень ювелирные тонкие покрытия, другое дело зачем оно надо, там где требуются очень тонкие металлические покрытия, уже применяют не цинк, а другие металлы.
Касательно цены, нельзя сказать про все типы конструкций однозначно, но в большинстве случаев при правильно организованном выборе оборудования, настройки технологии + учёт сопутствующих расходов, таких как постоянные издержки и т.п. себестоимость термодиффузионного оцинкования получается ниже, чем горячего. Разумеется, речь идёт не о конвейерном методе производства, как то оцинковка рулонной стали или профилированного проката малого сечения в больших количествах, в этих случаях, безусловно, горячее оцинкование - самый рациональный метод, это я и подразумевал под термином "узкопрофилированные методы"
P.S.
Несколько лет назад у меня был случай, когда после технико-экономического анализа выяснилось, что самим оцинковать трубы (не помню точно какого диаметра, но менее 50 точно) значительно дешевле. Нужного сортамента с цинковым покрытием не было на складах у металлотрейдеров, начали искать подрядчика, после сбора коммерческих приложений стали анализировать сравнивая с собственными производственными возможностями, я был поражён тем фактом, что заказать горячий цинк более чем в 4 раза дороже чем сделать термодиффузионное покрытие на своём оборудовании. Но это, правда не может реально отражать соотношение себестоимости, так как дело было на Урале, а тамошние бизнесмены как известно любят закладывать маржу в несколько раз больше себестоимости пользуясь низким уровнем конкуренции в этой области.


В начале этой темы я выкладывал фотографии брака при горячем цинке, у меня тогда была небольшая фирма по производству металлоконструкций для скандинавского рынка, если бы не купился по неопытности на современное оборудование, новые красивые цеха и обученный персонал, то был бы, что называется в "шоколаде", но увы из-за брака сделанного подрядчиками, я понёс большие убытки. С 2007 года, я более стараюсь не связываться с горячем оцинкованием, по возможности заменяю термодиффузией или зингой, а если и приходится, то стараюсь просчитать как себя поведет, метал при условии имеющихся напряжений образованных при сварки, представляете, как это трудоёмко, но что поделать, один раз получив полбу граблями, больше не хочу, а на авось я не могу себя заставить принимать решения из-за чего меня многие считают страшным занудой ))))

[Алекс80]

Сообщение от Pavel Samofalov Самый надёжный метод оцинкования, это термодиффузия. Горячая оцинковка имеет много технологических недостатков и сложностей вследствие чего, как универсальное средство защиты основного металла от коррозии не может быть лучшим методом.

Нет возражений, что термодиффузия, и уж тем более Зинга, проще при производстве работ и у них меньше % брака чем у горячего цинкования! Хотел бы услышать Ваше мнение о долговечности этих покрытий !

[BM60]

Это сказка - на элементарный ответ в Справочнике по т/обработке глаголить аж 5 страниц...

[Pavel Samofalov]

Если я правильно помню, то Zinga при соблюдении технологии нанесения покрытия берёт на себя гарантийные обязательства на 25 лет. Термодиффузионные покрытия обычно рассчитываются примерно на тот же срок эксплуатации, но реально срок службы покрытия в обычной среде может быть в разы больше.
Из моей практики, я могу привести лишь пример конструкций которые были смонтированы частично в агрессивной среде в 2008 году. Часть конструкций находится в морской воде (северо-запад Норвегии), при штормах бывает, накрывает и полностью. Там использованы 2 типа покрытий Zinga и цинковая термодиффузия (эксплуатационные площадки и другие элементы, для которых предусмотрены повышенные требования из-за регулярного механического воздействия), сам недавно осматривал, не каких разрушений не обнаружил, подтёков от коррозии не заметил. На объекте были в проекте предусмотрены ремонтно-восстановительные работы по металлическим конструкциям каждый год, но они не проводились из-за того, что не возникало необходимости. Сам я не изучал конструкции которые эксплуатируются более 25 лет, но охотно верю, что это не предел.
Но в моей практике есть и негативные примеры, когда из-за несоблюдения технологии, "ржавые подтёки" появлялись уже на следующий год, и приходилось выполнять ремонтные работы.

[BYT]

BM60

конкретнее.Вы на чей "гав" ответили?

[BM60]

Offtop: BYT, на традиционный "междусобойчик". Конкретность лежит на нужной странице в нужной книге, но почти сотня постов - это... традиция у нас такая... Правда, для этого надо догадаться поискать нужную книгу. Тема точная, а ответы в виде обмена опытом - это тоже полезно...

[crosandr]

Сообщение от ALEXPRO "Стальные конструкции порталов ошиновки и опор под оборудование заводского изготовления, включая метизы, должны быть оцинкованы методом горячего цинкования толщиной цинкового покрытия не менее 80мкм.

А резьба после такой оцинковки не заплывает?

И еще вопрос возник о выборе способа цинкования. Если МК может сильно покоробить от погружения в ванну с расплавленным цинком (температура плавления 419 градусов), то почему их не коробит от термодиффузии (температура выдержки 290-390 градусов). Из-за более равномерного нагрева-охлаждения?

[Андрей "Dukalis", Вологда]

Здравствуйте форумчане)))) У меня такой вопрос ко всем даже не вопрос а просьба, Поделитесь впечатлениями ( опытом использования) каких нибудь Лакокрасочных покрытий разных производителей по металлу. Желательно в среднеагрессивной ( сильноагрессиваной) среде.

[табуреткин]

Друзья, подскажите решение проблемы. Сварные фермы длинной 12м. из замкнутого профиля идут на горячее цинкование.
В тех. требованиях написано, что в замкнутых полостях должны быть выполнены тех. отверстия.
Вопрос состоит в том, как потом в замкнутых трубах восстановить герметичность ?
И самый главный вопрос: кто нить может сориентировать процент изведения конструкций после оцинкования, объем оцинкования порядка 450т. к чему следует готовиться ?
Конструкции будут следующие:
1. Прогон 6м. из гнутого швеллера
2. Полуферма 12м. из замкнутой коробки (Молодечно)
3. Колонна 5м. из коробки 160х5
4. Двутавр 6, 10м 35Б1 и 55Б1 соответственно

[Sanechek]

Ребят, а не подскажите про оцинковку деталей сборных ж/б плит перекрытия? У меня в примечаниях по перекрытию это указано. Что за детали? Плиты ложатся на металлические балки, и связываются между собой анкерами

[Pavel Samofalov]

Сообщение от табуреткин процент изведения конструкций после оцинкования

Что такое "процент изведения конструкций после оцинкования"?