Оцинковка защищает сталь от ржавчины слоем цинка. Основных способов три: горячее цинкование для конструкций и уличных изделий, гальваника для метизов и точных деталей, холодное цинкование для ремонта и швов. Цену определяют масса, геометрия детали и партия, а не одна ставка за килограмм. Способ и слой закладывают в чертёж до изготовления.
Виды оцинковки: горячее, гальваническое и холодное цинкование
Горячее цинкование погружает готовое изделие в расплав цинка и даёт сплошной слой: так покрывают опоры освещения, трубы и строительные конструкции. Гальваника наносит тонкий ровный слой электролизом: её берут для метизов и точных деталей. Холодное цинкование наносят как краску: оно подходит для ремонта и для изделий, которые не помещаются в ванну. Лучшего способа вообще нет, выбор зависит от задачи.
| Способ | Как наносят | Слой и вид | Типичные изделия | Как считают цену |
|---|---|---|---|---|
| Горячее цинкование | Погружение изделия в расплав цинка | Сплошной, как правило толще гальванического | Опоры, трубы, конструкции, кабеленесущие системы | За массу: тонна или килограмм |
| Гальваника | Электролиз в ванне с солями цинка | Тонкий и ровный | Метизы, точные детали | За деталь, дм² или килограмм |
| Холодное цинкование | Цинконаполненный состав кистью, валиком или краскопультом | Плёнка с цинковым наполнителем | Ремонт швов, крупные изделия | За м² и расход состава |
Есть и другие технологии. Цинкование по Сендзимиру покрывает листовой прокат в потоке, термодиффузионный способ и напыление занимают узкие ниши. Оцинкованный лист и деталь, оцинкованная после изготовления, — разные вещи: у листа срезы и швы остаются без слоя, а при горячем цинковании готовой детали цинк ложится на все поверхности сразу. Если выбираете между покрытиями, прочитайте, чем оцинковка отличается от анодирования.
Как цинк защищает сталь от ржавчины
Без защитного цинкового покрытия сталь подвергается коррозии. Фото: Leonardo Aguiar from São Paulo, Brazil · CC BY 2.0
Цинк защищает сталь двумя способами сразу. Слой отделяет металл от влаги и кислорода: это барьерная защита. Если слой поцарапан, цинк вступает в электрохимическую реакцию и разрушается вместо стали: это анодная, или «жертвенная», защита.
Цинк защищает сталь как барьер и как «жертвенный» металл, поэтому мелкая царапина не открывает путь ржавчине.
Царапина на оцинкованном ведре не даёт ржавчины, пока рядом остаётся цинк. Так оцинковка защищает сталь от коррозии на мелких повреждениях и кромках. У этой защиты есть предел. На большом сколе и на сварном шве цинка вокруг почти нет, поэтому покрытие приходится восстанавливать. В агрессивной среде одного цинка мало: поверх него наносят краску. Такую пару называют дуплекс-системой.
Какой слой цинка нужен: толщина и условия эксплуатации
Толщину слоя подбирают под среду: чем агрессивнее условия, тем толще нужен слой или дополнительная краска. От толщины зависит срок защиты от коррозии, поэтому цифру нельзя выбирать наугад. Способ тоже влияет: горячее цинкование как правило формирует более толстый слой, чем гальваника.
Условия эксплуатации делят на категории коррозионной агрессивности: помещение, городская улица, промзона, побережье. Для помещения, как правило, хватает тонкого гальванического слоя. Для улицы берут горячее цинкование. В промзоне и на побережье к нему добавляют краску: дуплекс-система служит дольше, чем цинк или краска по отдельности.
Значения толщины берите из стандартов на выбранный способ, а не из рекламных таблиц. Срок службы в годах здесь не указан: он зависит от среды и толщины слоя.
Мнение. Толщину слоя записывайте в чертёж числом и допуском, а не словом «оцинковать»: так исполнителю нечего додумывать, а приёмке есть с чем сверять замеры.
Из чего складывается стоимость оцинковки
Слой цинка на поверхности стального листа после оцинковки. Фото: Andrew Beeston · CC BY 2.0
Цена оцинковки зависит от способа, массы, габарита, сложности геометрии, подвесов, минимальной партии и подготовки поверхности. Геометрию задаёт чертёж: сложная деталь дороже простой при том же весе. Покрытие удорожает и смету в целом: добавляются логистика до цинковщика и сроки.
Цену оцинковки определяют масса, геометрия и партия, а не одна цена килограмма, поэтому две детали одного веса стоят по-разному.
Горячее цинкование: за тонну или килограмм
Цинковщик считает по массе изделия. Влияют размер ванны, подвесы для крепления деталей и минимальная партия: маленький заказ часто оплачивают как минимальную загрузку. Лёгкая деталь сложной формы выходит дороже, чем вес обещает, потому что на неё тратят время подвеса.
Гальваника: за деталь, дм² или килограмм
Единицу расчёта задают размер и количество деталей. Мелкий крепёж считают за килограмм или штуку, крупные детали за дм². Цену двигают оснастка или барабан, масса партии и требования к слою.
Холодное цинкование: за м² и расход состава
Цена складывается из площади, числа слоёв и подготовки поверхности. Расход состава растёт вместе с требуемой толщиной. Ремонт швов и единичные изделия выходят дешевле, чем поездка детали к цинковщику. В массовой серии это преимущество пропадает.
Ориентиры по ставкам смотрите на странице цены на металлообработку.
Как заложить оцинковку в чертёж
В чертеже или ТЗ укажите обозначение покрытия и требуемую толщину. Без этого исполнитель выберет способ и слой сам.
Что указать перед оцинковкой:
- покрытие и толщина, допуск по слою как отдельное условие заказа;
- дренажные и вентиляционные отверстия в полых и сварных изделиях;
- резьбы и посадочные поверхности: припуск, допуск или маскирование зоны;
- габарит: изделие должно поместиться в ванну цинкования;
- тонкостенные элементы: рёбра жёсткости против коробления.
Горячее цинкование требует для полых изделий дренажных и вентиляционных отверстий. Воздух должен выйти, а цинк войти и стечь. Без отверстий в полости остаются воздух и влага, а при погружении это грозит браком и опасно для ванны. Слой цинка меняет размеры, поэтому резьбу и посадочные места закладывают с припуском или закрывают маской. От состава стали зависит качество слоя, поэтому марку металла и то, что она меняет в обработке и цене, выбирают до чертежа.
Что делать с деталью до оцинковки и что после
Деталь цинкуют после резки, гибки, сварки, механообработки и зачистки, а не до них. Сварка нарушает цинковый слой на оцинкованной стали: шов остаётся без защиты, вокруг него слой выгорает. Если варить до цинкования, цинк покроет шов вместе с деталью.
- Резка и гибка: кромки готовят до покрытия.
- Сварка: шов делают до цинка, а не после.
- Механообработка: сверление и резьбу выполняют до покрытия, с припуском.
- Зачистка швов и кромок: брызги и окалина мешают слою лечь ровно.
- Оцинковка.
- Контроль слоя.
- Ремонт повреждённых мест и швов.
Всё, что снимает слой после цинкования, требует ремонта покрытия. Швы и сколы восстанавливают холодным цинкованием: цинконаполненным составом или напылением. При сварке уже оцинкованной стали выделяются пары цинка, поэтому нужна вентиляция.
Что может пойти не так: брак, коробление, охрупчивание
Типичные дефекты слоя: отслоение, шероховатость, потёки, каверны и тёмный цвет. Причины часто лежат до ванны: состав стали, плохая подготовка поверхности, закрытые полости без отверстий. Заказчик влияет на состав, чертёж и порядок операций.
Большинство проблем с оцинковкой закладывается в чертёж и порядок операций, а не появляется в ванне.
Тонкостенные детали при горячем цинковании коробит: нагрев в расплаве снимает напряжения от гибки и сварки. Рёбра жёсткости и симметричная конструкция снижают риск. Водородное охрупчивание — риск гальваники для высокопрочного крепежа: водород попадает в сталь при электролизе, и деталь может разрушиться под нагрузкой без предупреждения. Для такого крепежа делают отжиг после покрытия или выбирают другой способ. Для холодного цинкования проверяйте условия нанесения: поверхность должна быть сухой и выше точки росы. Другие причины разобраны в статье о том, как избежать дорогих ошибок при обработке металла.
Как выбрать способ: условие эксплуатации — покрытие
Выбирайте способ по условию, а не по репутации: улица и крупные конструкции — горячее цинкование, помещение и точные детали — гальваника, ремонт и изделия вне ванны — холодное цинкование. Критерии одинаковы для всех способов: среда, размер, точность, бюджет и сроки.
| Условие эксплуатации | Способ | Ограничения |
|---|---|---|
| Улица, крупная конструкция | Горячее цинкование | Размер ванны, отверстия в полых изделиях, коробление |
| Помещение, метизы, точные детали | Гальваника | Тонкий слой, охрупчивание высокопрочного крепежа |
| Промзона, побережье | Горячее цинкование плюс краска | Дороже, сложнее порядок работ |
| Ремонт швов, изделие вне ванны | Холодное цинкование | Защита обычно слабее, нужна сухая подготовленная поверхность |
Мнение. Если деталь стоит на улице и снять её для ремонта нельзя, берите горячее цинкование, а в агрессивной среде добавьте краску.
Как принять оцинкованные детали
Принимайте детали по пяти проверкам: толщина слоя, внешний вид, адгезия, резьбы и документы. Главная из них — замер толщины со сверкой по допуску из чертежа, потому что срок защиты определяет именно слой.
- Толщина: замер магнитным толщиномером в нескольких точках и сверка с допуском.
- Внешний вид: сплошность слоя, потёки, шероховатость, участки без покрытия.
- Адгезия: например, метод сетки надрезов.
- Резьбы и посадочные поверхности: детали свинчиваются и садятся без подгонки.
- Документы: протокол замеров и запись в акте приёмки.
Всё найденное записывайте в акт с точками замера: без записи претензию предъявить трудно. Способ, слой и порядок операций выбирают до заказа, а проверяют по чертежу после. Если чертёж готов, пришлите его с условиями эксплуатации: технолог подскажет способ и посчитает оцинковку.
Частые вопросы
Горячее и холодное цинкование: в чём разница?
Горячее цинкование погружает изделие в расплав цинка, слой получается сплошным и, как правило, толстым. Холодное наносят цинконаполненным составом как краску. Оно подходит для ремонта и крупных деталей, но защита обычно слабее.
Какие металлы можно оцинковывать?
Чаще всего цинкуют сталь и чугун: готовые изделия и листовой прокат. От состава стали зависит качество слоя, поэтому марку согласуйте с исполнителем заранее.
Как долго служит оцинковка?
Срок зависит от способа, толщины слоя и среды: в помещении покрытие держится заметно дольше, чем на побережье или в промзоне. Точный срок называйте только для конкретной среды и толщины, по документу, на который вы опираетесь.
Источники
- ГОСТ 9.307-89 «Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля» — требования к горячему цинкованию конструкций, крепежа и отливок, внешнему виду слоя, его толщине и адгезии, методы контроля; стандарт не распространяется на покрытия, нанесённые непрерывным способом. Действующую редакцию и значения толщины уточняйте у цинковщика.
- EN ISO 1461:1999 — общие свойства и методы испытаний горячих цинковых покрытий на готовых изделиях из чугуна и стали; не распространяется на непрерывно оцинкованные лист и проволоку.
- ISO 9223:2012 «Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres» — классификация коррозионной агрессивности атмосферы по скорости коррозии образцов за первый год.
