Czynniki wpływające na sposoby i skutki przygotowywania powierzchni ocynkowanej zanurzeniowo stali przed nakładaniem powłok lakierowych
Malowanie powłok lakierowych na powierzchnie ocynkowane staje się coraz bardziej popularne w krajach zachodnich i dynamicznie rozwija się też w Polsce. Rośnie liczba instalacji do malowania oraz zakresu zastosowań i systemów przygotowywania powierzchni a także zestawów lakierniczych. Najczęstszymi wyrobami cynkowanymi zanurzeniowo (ogniowo) są konstrukcje cynkowane metodą jednostkową oraz blachy, druty, rury cynkowane metodą ciągłą prawie w 80 proc. wyrobów ocynkowanych.
Przygotowanie powierzchni cynku uzależnione jest od sposobu jego wytwarzania, wielkości wyrobu, kształtu detali i przewidywanych warunków eksploatacji. Drugim czynnikiem decydującym jest stopień utlenienia powierzchni cynku, który zależy od czasu narażenia go na oddziaływanie środowiska korozyjnego po cynkowaniu, temperatury, wilgotności i czasu zwilżania jego powierzchni oraz agresywności środowiska, zwłaszcza stężenia dwutlenku siarki SO2, chlorowodoru HCl, zawiesiny solanki w powietrzu, wody morskiej i słodkiej.
Sposoby metalizacji - ich zastosowanie i charakterystyka
- Elektrolityczne - jednolite pokrywanie stali jonami cynku pod wpływem przepływu prądu elektrycznego. Galwaniczne powłoki cynku są zwarte i bardzo gładkie. Nie są one stosowane tam, gdzie są wyższe wymaganie odporności na korozję. Konieczne jest wtedy grube chromianowanie cynku lub pokrewne operacje, gdyż nie posiada on twardej fazy żelazo-cynku, jaka powstaje podczas zanurzeniowego (ogniowego) cynkowania. Nie jest pokrywana powierzchnia lakierami (1).
- Mechaniczne okrywanie metalem (platerowanie) - polega na mechanicznym okrywaniu stali cynkiem, gdzie drobne części uprzednio pokryte cienką warstwą miedzi, jest pokrywany proszkiem cynku zmieszanym ze szklanymi kulkami i specjalnymi dodatkami zmniejszającymi ilość cynku na powierzchni stali. Mechaniczne okrywanie metalem jest stosowane w celu utworzenia powłoki z dużą ilością stopu żelazo-cynku, przypominające zanurzeniową metalizację, na przykład na śrubach, gdzie cynk zanurzeniowy jest zbyt miękki. Takie powłoki mają grubość od 15 do 20 μm. Taka powierzchnia nie jest pokrywana lakierami (1).
- Szerardyzacja stali – zwana też cynkowaniem termodyfuzyjnym, to cynkowanie stali, które następuje na skutek nagrzewania przedmiotu stalowego, okrywany proszkiem cynku w ~420 st. C, przy którym temperaturowe wygrzewanie łączy cynk ze stalą przeważnie do grubości 75 – 120 μm a nawet ponad 300 μm, może być też uzupełniany przez dodawanie proszku innego metalu albo substancji nieorganicznych. Proszek szerardyzujący prawie całkowicie znajduje się w bardzo twardej fazie żelazo-cynku. Długie czasy trwania procesu wytwarzania powodują jednak duży koszt procesu i dlatego bardzo rzadko jest używana. Też nie jest powlekana farbami (1).- Powłoki lakiernicze z wysoką zawartością pyłu cynkowego - procedura ochronna polegająca na zastosowaniu produktów lakierowanych pigmentowanych pyłem cynkowym powyżej 80% wagowych, jako protektorowych warstw ochronnych na częściach stalowych przed nałożeniem następnych warstw lakierowych (1).
- Katodowa ochrona antykorozyjna - procedura ochronna dla stali polegająca na użyciu anody cynkowej w obecności elektrolitu. W ten sposób metal nieszlachetny, to jest anoda wykonana z cynku, ulega rozpuszczaniu się, chroniąc stal katodowo, podczas gdy stal (jako katoda) nie ulega reakcji korozyjnej (1).- Natryskiwanie cieplnie cynku, wymaga powierzchni stalowej oczyszczonej do Sa 3 i szorstkiej powierzchni, która następnie natryskiwana jest stopionym metalem pochodzącym ze stopienia drutu w łuku elektrycznym, stopionego proszku w palniku tlenowo-acetylenowym lub plazmowym, względnie kierowanie proszku cynku na powierzchnie metalu bardzo przyśpieszonych jego cząstek. Powierzchnia cynku wykonana metodami tradycyjnymi, wymienionymi na początku, jest porowata i można ją nakładać na dowolną grubość. Jest używane tam, gdzie rozmiar albo kształt wyrobu przeznaczonego do cynkowania nie mieści się w wannach oraz gdy jest utrudniony dostęp kąpieli cynkowej w wannie zanurzeniowej oraz do napraw powłok zanurzeniowych (1).
- Cynkowanie zanurzeniowe (gorące) jednostkowe – stosowane do zabezpieczania prostych konstrukcji w temperaturach około 460 st. C lub wysokotemperaturowa około 560 st. C. Powłoki te są coraz częściej lakierowane (1).
- Ciągłe metalizowanie zanurzeniowe blach stalowych w zwojach płaskowników, drutów i rur przez kąpiel cynkową w kontrolowanej atmosferze, z wysoką szybkością ~180 m/min. Grubość powłoki jest regulowana przez strumień powietrza i poprzez wycieranie arkusza blachy. Powłoka ma bardzo cienką fazę żelazo–cynkową, która dzięki elastyczności cynku pozwala na kształtowanie blach przez ich wytłaczanie. Często nakłada się powłoki lakiernicze zaraz po metalizacji ciągłej, po chemicznym przygotowaniu powierzchni cynku lub zmywaniu wodą pod ciśnieniem 35 do 60 MPa (1). Podsumowanie metod cynkowania stanowi zbiorcza tablica 1.
