Kas ir cinkošana?

1. Ievads

Cinkošana ir metāla pārklāšanas process, kura galvenais mērķis ir aizsargāt tēraudu un dzelzi no korozijas, uzklājot cinka slāni.

Šo aizsargājošo cinka slāni var uzklāt, izmantojot dažādas metodes, katrs ar savām īpašībām, bet galvenais mērķis paliek nemainīgs: lai uzlabotu parastā metāla izturību un kalpošanas ilgumu dažādos vides apstākļos.

Vēsturiskais fons

Galvanizācijas vēsture aizsākās 18. gadsimtā. Iekšā 1742, Franču ķīmiķis Pols Žakulē de La Fajē pirmo reizi aprakstīja dzelzs pārklāšanas procesu ar cinku.

Lai arī, tas nebija līdz 1836 ka franču inženieris Staņislass Sorels patentēja karstās cinkošanas procesu, kas iezīmēja nozīmīgu pavērsienu cinkošanas rūpnieciskajā pielietojumā.

Kopš tā laika, process ir nepārtraukti attīstījies un pilnveidojies, kļūst par mūsdienu ražošanas neatņemamu sastāvdaļu.

2. Kas ir cinkošana?

Cinkošana ir aizsargājoša cinka pārklājuma uzklāšana uz tērauda vai dzelzs, lai novērstu koroziju.

Metalurģiski piestiprinot cinka slāni uz pamatnes, cinkošana nodrošina abus barjeru aizsardzība— fiziski bloķē mitrumu un skābekli — un katoda aizsardzība, kur cinks upurējas korozija pirms tērauda.

Elektroķīmiskās aizsardzības mehānisms

Galvanizācijas aizsargājošā efekta pamatā ir elektroķīmiskās aizsardzības mehānisms.

Kad cinkots pārklājums tiek pakļauts elektrolīta iedarbībai (piemēram, mitrums gaisā vai ūdenī), veidojas galvaniskā šūna.

Cinks, ir elektroķīmiski aktīvāks nekā tērauds (ar standarta elektroda potenciālu-0.76 V cinkam un-0.036 V par dzelzi), darbojas kā anods,

kamēr tērauds kalpo kā katods. Šajā iestatījumā, cinks galvenokārt oksidējas, atbrīvojot elektronus.

Šie elektroni plūst caur elektrolītu uz tērauda virsmu, novēršot oksidēšanos (rūsēšana) no tērauda.

Cinka un upura anodu loma

Cinks ne tikai nodrošina katoda aizsardzību, bet arī veido savu aizsargājošo patinu:

• Barjeras veidošanās
  Cinka korozija rada cinka oksīds (ZnO) un cinka hidroksīds (Zn(Ak!)₂).
  Šie savienojumi stingri pielīp pie virsmas, aizpildot mikroplaisas un poras, lai palēninātu turpmāku uzbrukumu.
• Pašārstēšanās spēja
  Pat ja pārklājums ir saskrāpēts, blakus esošais cinks turpina korodēt pirmais, stūrējot korozīvās strāvas prom no atklātās tērauda malas.
• Ilgtermiņa izturība
  Tipiski cinka zudumu rādītāji lauku atmosfērā ir tikai 0.7–1,0 µm gadā. Izšķirt 100 µm biezs slānis tādējādi var aizsargāt tēraudu pusgadsimtu vai ilgāk.

3. Galvanizācijas veidi

Karstā cinkošana (HDG)

• Apstrādāt: Karstā cinkošanā, tērauda vai dzelzs detaļa vispirms tiek iepriekš apstrādāta.
  Tas ietver attaukošanu, lai noņemtu eļļu un taukus, kodināšana skābā vannā (parasti sālsskābe vai sērskābe) rūsas un katlakmens likvidēšanai,
  un plūsma, lai novērstu oksidēšanos, iegremdējot izkausētā cinka vannā.
  Pēc tam iepriekš apstrādāto daļu iegremdē izkausēta cinka vannā aptuveni 450 °C temperatūrā. (842° F).
  Notiek metalurģiskā reakcija, veidojot virkni cinka-dzelzs sakausējuma slāņu uz tērauda virsmas, pārklāts ar tīra cinka slāni.
• Priekšrocības: Tas nodrošina izcilu ilgtermiņa izturību pret koroziju. Tipiskā āra vidē, karsti cinkots pārklājums var aizsargāt tēraudu 20-50 gadi.
  Pārklājuma biezums var būt no 30-120 mikrometri, nodrošina labu aizsardzību pret mehāniskiem bojājumiem.
• Trūkumi: Process var izraisīt virsmas raupjumu vai izkliedētu izskatu, kas var nebūt piemēroti estētiski jutīgiem lietojumiem.
  Nepieciešams liela mēroga aprīkojums, un apstrādājamo daļu izmēri ir ierobežoti.

Elektrogalvanizācija

• Apstrādāt: Elektrogalvanizācija ir elektroķīmisks process. Tērauda komponentu ievieto elektrolīta šķīdumā, kas satur cinka sāļus.
  Tērauds darbojas kā katods, un šķīdumā ir arī iegremdēts ar cinku pārklāts anods.
  Kad caur šķīdumu tiek izlaista elektriskā strāva, cinka joni no anoda tiek piesaistīti tērauda katodam un nogulsnējas kā plāns, vienmērīgs cinka slānis.
• Priekšrocības: Tas piedāvā gludu, estētiski pievilcīga virsmas apdare, padarot to ideāli piemērotu automašīnu virsbūves paneļiem un sadzīves tehnikai.
  Pārklājuma biezumu var precīzi kontrolēt, parasti sākot no 5-15 mikrometri.
• Trūkumi: Elektrocinkotiem pārklājumiem ir zemāka izturība pret koroziju, salīdzinot ar karsti cinkotajiem pārklājumiem, īpaši skarbos apstākļos.
  Process ir energoietilpīgāks un izmaksu ziņā efektīvāks, galvenokārt elektroenerģijas un specializēta aprīkojuma nepieciešamības dēļ.

Šerardēšana

• Apstrādāt: Šerardizācija ietver tērauda detaļu karsēšanu ar cinka pulveri noslēgtā traukā temperatūrā, kas zemāka par cinka kušanas temperatūru. (parasti ap 320-370°C).
  Cinks iztvaiko un izkliedējas tērauda virsmā, veidojot cinka-dzelzs sakausējuma pārklājumu.
• Priekšrocības: Tas nodrošina vienmērīgu pārklājumu ar labu izturību pret koroziju, īpaši mazām detaļām.
  Process ir salīdzinoši zemā temperatūrā, samazinot siltuma jutīgo komponentu deformācijas risku.
• Trūkumi: Pārklājuma biezums ir ierobežots (parasti līdz 20-30 mikrometri), un process ir salīdzinoši lēns, padarot to mazāk piemērotu liela apjoma ražošanai.

Mehāniskā pārklāšana

• Apstrādāt: Mehāniskajā apšuvumā, tērauda detaļas tiek ievietotas rotējošā cilindrā kopā ar cinka pulveri, stikla krelles, un ķīmiskais aktivators.
  Tā kā bungas griežas, cinka pulveris pielīp pie tērauda virsmas mehāniskās ietekmes un ķīmiskās saites rezultātā.
  Stikla pērlītes palīdz nodrošināt vienmērīgu cinka daļiņu sadalījumu un nodrošina pulēšanas efektu.
• Priekšrocības: Tas ir zemas temperatūras process, piemērots karstumjutīgām daļām.
  Tas ir īpaši efektīvs nelielu detaļu pārklāšanai, piemēram, skrūves un stiprinājumi, un nodrošina labu izturību pret koroziju vidēji korozīvā vidē.
• Trūkumi: Pārklājuma biezums ir salīdzinoši plāns (līdz ap 20-30 mikrometri),
  un pārklājuma adhēzija var būt zemāka salīdzinājumā ar karsto cinkošanu augsta sprieguma apstākļos.

Ar cinku bagāta krāsošana un metalizācija ar aerosolu

• Ar cinku bagāta glezna: Šī metode ietver krāsas uzklāšanu, kas satur lielu cinka pulvera daļu (parasti vairāk nekā 80% pēc svara).
  Krāsā esošais cinks nodrošina aizsardzību, kas ir līdzīga citām cinkošanas metodēm.
  Tas ir rentabls risinājums lietošanai uz vietas, un to var izmantot labošanas darbiem vai lielu konstrukciju aizsardzībai, kur citas cinkošanas metodes nav praktiskas.
• Smidzināšanas metalizācija: Smidzināšanas metalizācijā, izkausēts cinks tiek izsmidzināts uz tērauda virsmas, izmantojot liela ātruma gaisa plūsmu.
  Ar šo metodi var ātri iegūt samērā biezu un vienmērīgu pārklājumu.
  Tas ir piemērots liela mēroga konstrukcijām, un to var izmantot bojātu cinkotu pārklājumu remontam. Lai arī, tas prasa specializētu aprīkojumu un kvalificētus operatorus.

4. Materiāli, kas piemēroti cinkošanai

Galvanizācija galvenokārt tiek izmantota aizsardzībai melnie metāli, īpaši dažādas pakāpes tērauds un čuguns, to jutīguma pret rūsu dēļ.

Lai arī, ne visi metāli ir vienādi saderīgi ar cinkošanas procesu.

Tērauda un dzelzs veidi, kas piemēroti cinkošanai

Oglekļa tērauds

• Zema oglekļa satura (viegls) tērauds ir ideāls, pateicoties tās salīdzinoši vienkāršajai mikrostruktūrai un konsekventai virsmas ķīmijai.
• Tēraudi ar augstu oglekļa saturu var būt cinkots, bet silīcija un fosfora satura dēļ var izveidoties raupjāki vai biezāki pārklājumi (skat Sandela efekts).

Konstrukciju tērauds

• Plaši izmanto karstajā cinkošanā (HDG) tiltiem, ēkas, un rūpnieciskās struktūras.
• Klase S275, S355, A36, utt.. ir izplatīti cinkošanas lietojumos.

Čuguns un kaļamais čuguns

• Var cinkot caur karstā iegremdēšana vai mehāniskā apšuvums.
• Izaicinājumi: Porainība un virsmas raupjums var izraisīt nevienmērīgu pārklājumu vai gāzes iesprūšanu.

Elastīgais dzelzs (Mezglains dzelzs)

• Piemērots cinkošanai, bet var būt nepieciešams iepriekšēja apstrāde, lai izvairītos no lobīšanās grafīta mezgliņu dēļ, kas pārtrauc adhēziju.

Virsmas sagatavošanas prasības

Pareiza virsmas sagatavošana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu metalurģisko saķeri un ilgstošu pārklājuma saķeri:

• Attaukošana: Noņem eļļas, smērvielas, un organiskie piesārņotāji.
• Kodināšana: Skābes tīrīšana (Piem., HCl vai H₂SO₂) noņem oksīdus, mērogs, un rūsa.
• Fluxing: Veicina mitrināšanu un novērš oksidēšanos pirms iegremdēšanas cinkā.

Virsmas ar krāsu, dzirnavu skala, vai spēcīga korozija var izturēt pārklājuma saķeri un prasīt abrazīvu strūklu.

Ierobežojumi citiem metāliem

Kamēr cinks labi pielīp pie pamatnēm uz dzelzs bāzes, krāsainie metāli bieži rada izaicinājumus:

Materiāls	Saderība ar cinkošanu	Piezīmes
Alumīnijs	❌ Nabaga	Veido oksīda barjeru; viegli nesaistās ar cinku
Vara & Sakausējumi	❌ Nesaderīgs	Galvaniskās korozijas risks ar cinku
Nerūsējošais tērauds	⚠️ Ierobežots	Var cinkot, bet pārklājuma adhēzija ir slikta
Svins, Alvas, Cinks	❌ Nav piemērots	Jau izturīgs pret koroziju vai nesaderīgs

5. Procesa pārskats

Virsmas tīrīšana (attaukošana, marinēšana, plūstošs)

• Attaukošana: Kā minēts, attaukošana noņem organiskos piesārņotājus no metāla virsmas.
  Piemēram, automobiļu rūpniecībā, kur daļām var būt apstrādes eļļas vai smērvielas, parasti tiek izmantoti sārmaini attaukošanas līdzekļi.
  Šie attaukošanas līdzekļi sadala eļļu un taukus mazākos pilienos, kurus var izskalot, nodrošinot tīru virsmu turpmākajiem procesiem.
• Kodināšana: Kodināšana ir ļoti svarīga rūsas un katlakmens noņemšanai. Būvniecības nozarē, Tērauda sijām un plāksnēm ražošanas procesā bieži veidojas dzirnaviņas.
  Sālsskābes kodināšana ir populāra izvēle, jo tā efektīvi izšķīdina dzelzs oksīdus.
  Kodināšanas laiks ir atkarīgs no skalas biezuma un tērauda veida, parasti no dažām minūtēm līdz pusstundai.
• Fluxing: Kūstošajiem līdzekļiem ir būtiska loma karstās cinkošanas procesā. Tie rada aizsargkārtu uz metāla virsmas, novērš oksidēšanos, kad daļa ir iegremdēta izkausētā cinka vannā.
  Plūsmas palīdz arī samitrināt metāla virsmu, ļaujot cinkam efektīvāk pieķerties.

Cinkošanas metodes (partija pret nepārtrauktu)

• Partijas cinkošana: Partijas cinkošanā, atsevišķas daļas vai nelielas detaļu grupas tiek apstrādātas kopā.
  Šī metode ir piemērota neregulāras formas detaļām, maza apjoma ražošana, vai dažādu izmēru daļas.
  Detaļas tiek iekrautas grozā vai plauktā, iepriekš apstrādāts, un pēc tam iegremdē izkausētā cinka vannā. Pēc cinkošanas, tie tiek noņemti, atdzesēts, un pārbaudīts.
• Nepārtraukta cinkošana: Nepārtrauktā cinkošana tiek izmantota liela apjoma garu ražošanai, plakani izstrādājumi, piemēram, tērauda loksnes un spoles.
  Tērauda sloksni nepārtraukti padod caur virkni pirmapstrādes tvertņu, tad caur izkausēta cinka vannu, un visbeidzot tiek pakļauti pēcapstrādes procesiem.
  Šī metode nodrošina augstu ražošanas efektivitāti un nemainīgu pārklājuma kvalitāti, padarot to ideāli piemērotu automobiļu un būvniecības nozarēm, kurām nepieciešams liels daudzums cinkota tērauda.

Pēcapstrādes procesi (rūdīšana, pasniegšana, krāsošana pār cinkošanu)

• Rūdīšana: Rūdīšanu dažkārt izmanto karstajā cinkošanā, lai ātri atdzesētu cinkotās daļas. Tas var uzlabot cinka-dzelzs sakausējuma slāņu cietību un mehāniskās īpašības.
  Piemēram, cinkotu skrūvju un uzgriežņu ražošanā, rūdīšana var uzlabot to izturību pret nodilumu.
• Pasniegšana: Pasivēšana ietver cinkotās virsmas apstrādi ar ķīmisku šķīdumu,
  parasti uz hromāta bāzes (lai gan alternatīvas, kas nav hromētas, kļūst arvien izplatītākas vides apsvērumu dēļ).
  Šis process veido plānu, aizsargājošs oksīda slānis uz cinka virsmas, vēl vairāk uzlabo izturību pret koroziju.
• Krāsošana virs cinkošanas: Krāsošana virs cinkotas virsmas var nodrošināt papildu aizsardzību un estētisku pievilcību.
  Arhitektūras lietojumos, cinkota tērauda konstrukcijas bieži tiek krāsotas, lai tās atbilstu dizaina prasībām, vienlaikus palielinot konstrukcijas kalpošanas laiku, pievienojot papildu barjeru pret elementiem.

6. Cinkoto pārklājumu veiktspēja un priekšrocības

Cinkoti pārklājumi, parasti tiek radīts karstās cinkošanas procesā, ietver cinka aizsargslāņa uzklāšanu uz tērauda vai dzelzs, lai novērstu koroziju.

Šie pārklājumi ir plaši atzīti to izturības dēļ, rentabilitāte, un vides priekšrocības.

Korozijas aizsardzība

• Aizsardzība pret šķēršļiem: Cinka pārklājums kalpo kā fiziska barjera, kas neļauj korozīvām vielām sasniegt pamatmetālu.
• Katoda aizsardzība: Cinks darbojas kā upurēšanas anods. Pat ja pārklājums ir saskrāpēts, cinks turpina aizsargāt atklāto tēraudu, korodējot parastā metāla vietā.
• Ilgtermiņa izturība: Cinkoti pārklājumi var kalpot 20–100 gadus, atkarībā no vides, īpaši lauku un piepilsētas apstākļos.

Izmaksu efektivitāte

• Zemākas dzīves cikla izmaksas: Lai gan sākotnējās izmaksas var būt augstākas par dažiem pārklājumiem, ilgtermiņa ietaupījumi, ko rada samazināta apkope un remonts, ievērojami pārsniedz sākotnējos izdevumus.
• Minimāla apkope: Cinkotajam tēraudam nav nepieciešama apkope vai tā nav nepieciešama, īpaši neagresīvā vidē, laika gaitā samazinot izmaksas.

Mehāniskā veiktspēja

• Stingrība: Metalurģiskā saite starp cinku un tēraudu nodrošina pārklājuma augstu izturību pret mehāniskiem bojājumiem apstrādes laikā, transports, un uzstādīšana.
• Nodilumizturība: Cinka pārklājumi ir ļoti izturīgi pret nodilumu un triecieniem, īpaši salīdzinājumā ar sistēmām, kuru pamatā ir krāsas.

Estētiskā un pielietojuma elastība

• Konsekvents izskats: Cinkotajām virsmām ir viendabīga, sudrabains izskats, ko pēc vēlēšanās var arī pārkrāsot.
• Plaša pielietojamība: Piemērots dažādām konstrukcijām, ieskaitot tiltus, ēkas, žogi, un inženierkomunikāciju stabi.
• Ātrs apgrozījums: Karstās cinkošanas process ir ātrs, un to var viegli ieplānot, samazinot projektu izpildes laiku.

7. Mehānisks & Galvanizācijas strukturālās sekas

Cinkošana uzlabo aizsardzību pret koroziju, bet tā ietekme uz mehāniskā un strukturālā uzvedība tērauda detaļām, īpaši drošības ziņā kritiskos vai augstas veiktspējas lietojumos.

Strukturālā integritāte un mehāniskā izturība

Vairumā gadījumu, cinkošana būtiski nemaina stiepes vai tecēšanas izturību no oglekļa vai mazleģētiem tēraudiem, īpaši tiem, kuru tecēšanas robeža ir zemāka 460 MPA.

Lai arī, par augstas stiprības tēraudi (iepriekš 550 MPA), termiskā iedarbība (apm.. 450°C karstajā cinkošanā) var izraisīt mikrostrukturālas izmaiņas, piemēram, graudu augšana vai samazināta elastība.

Tāpēc, materiālu atlase un iepriekšēja kvalifikācija ir būtiski, cinkojot augstas veiktspējas tēraudus.

Noguruma un nodiluma apsvērumi

Cinkoti pārklājumi var ietekmēt noguruma veiktspēja:

• Neliels samazinājums noguruma stiprumā (5-20%) var rasties virsmas mikroplaisu dēļ trauslā cinka-dzelzs sakausējuma slānī, kas var darboties kā plaisu sākšanās vietas cikliskā spriedzē.
• Lai arī, dažos gadījumos, līdz spiedes spriegumi pārklājums var nedaudz uzlabot noguruma kalpošanas laiku, īpaši, ja virsmas raupjums ir samazināts līdz minimumam.

Nodilumam kritiskos lietojumos, cinkotas virsmas nodrošina mērenu nodilumizturību, īpaši karstās iegremdēšanas pārklājumos, kas var sasniegt cietības vērtības līdz 250 HV.

Lai arī, viņi ir mazāk nodilumizturīgs nekā specializēti cietie pārklājumi (Piem., nitrēšanas vai karbīda pārklājumi).

Ūdeņraža trausluma risks

Ūdeņraža emocija (VIŅŠ) ir kritiskas bažas, īpaši augstas stiprības, plānas sekciju sastāvdaļas, piemēram, skrūves un stiprinājumi.

Skābās kodināšanas laikā, atomu ūdeņradis var difundēt tēraudā, noved pie aizkavētas trauslas atteices. Seku mazināšanas stratēģijas ietver:

• Cepšana pēc cinkošanas (200–230°C 2–4 stundas)
• Izmantojot alternatīvas tīrīšanas metodes
• Izvairieties no īpaši augstas stiprības komponentu cinkošanas, ja vien tie nav īpaši tam izstrādāti

Izmēru pielaide un pārklājuma viendabīgums

Cinkoti pārklājumi palielina biezumu (parasti 40-200 µm), kas var ietekmēt:

• Vītnes piesaiste uz skrūvēm un stiprinājumiem
• Piemērots un funkcionāls ciešas pielaides mezglos
• Malu aizsardzība, jo plānāki pārklājumi uz stūriem un malām var ātrāk sarūsēt

Lai pārvaldītu šos efektus, inženieri bieži pieļauj tolerances kompensācija, vītnes pārvēršana, vai pēccinkošanas apstrāde.

Vienmērīgai drenāžas un ventilācijas atveru konstrukcijai ir būtiska nozīme arī konsekventai pārklājuma uzklāšanai.

8. Galvanizācijas pielietojumi

Galvanizācijai ir galvenā loma tērauda konstrukciju un komponentu aizsardzībā dažādās nozarēs.

Būvniecība un infrastruktūra

Cinkots tērauds ir mūsdienu civilās un konstrukciju inženierijas pamatmateriāls. To plaši izmanto, lai:

• Tilti un šosejas aizsargmargas
• Komunālie stabi un pārvades torņi
• Armatūras stieņi betonā (armatūra)
• Jumta segums, sienu apšuvums, un strukturālo ierāmējumu
• Lūku vāki, caurtekas, un drenāžas sastāvdaļas

Automobiļi un transports

In autobūves nozare, cinkošana — īpaši nepārtraukta tērauda lokšņu cinkošana— ir būtiska transportlīdzekļa ilgmūžībai un konstrukcijas drošībai.

• Automašīnu virsbūves un paneļi (pretkorozijas ādas paneļi)
• Apakšdaļas rāmji un šasijas sastāvdaļas
• Autobusu un vilcienu sastāvdaļas
• Piekabju virsbūves un kravas konteineri

Lauksaimniecības un komunālās saimniecības struktūras

Cinkoti pārklājumi ir ļoti svarīgi lauksaimniecībā mitruma iedarbības dēļ, mēslošanas līdzekļi, un dzīvnieku atkritumi — apstākļi, kas ļoti veicina koroziju.

• Paukošana, vārti, un aplokus
• Kūts jumts un graudu tvertnes
• Siltumnīcas un apūdeņošanas iekārtas
• Elektriskās un ūdenssaimniecības būves

Enerģijas un atjaunojamās enerģijas iekārtas

Ar globālo pāreju uz ilgtspējīgu infrastruktūru, cinkotajam tēraudam ir liela nozīme atjaunojamās enerģijas sistēmu ilgmūžībā.

• Saules paneļu atbalsta rāmji
• Vēja turbīnu torņi un platformas
• Elektriskās pārvades torņi
• Eļļas un gāzes cauruļu plaukti

Jūras un piekrastes aprīkojums

Cinkoti pārklājumi ir ideāli piemēroti vidē, kurā ir nosliece uz sālsūdeni, piedāvā augstu izturību pret hlorīda izraisīta korozija.

• Laivu piekabes un piestātnes
• Piekrastes norādes un gaismas stabi
• Ostas nožogojumi un kāpnes
• Jūras sienas un viļņlauži

9. Salīdzinājums ar citiem pārklājumiem

Lai gan cinkošana ir plaši atzīta par izcilu aizsardzību pret koroziju un izmaksu efektivitāti, tā nav vienīgā pieejamā iespēja.

Galvenie pārklājumu veidi salīdzinājumā ar cinkošanu:

Pārklājuma veids	Aizsardzības mehānisms	Tipisks biezums	Dzīves ilgums (mērena vide)	Apkopes biežums	Kopējie lietojumi
Karstā cinkošana	Upurējošs (cinks)	45-200 µm	40-75 gadi	Zems	Tilti, aizsargmargas, torņi
Ar cinku bagātas krāsas	Upurējošs + barjera	50-125 µm	5– 20 gadi	Mērens	Pielāgojumi, cauruļvadi, kuģu korpusi
Pulvera pārklājums	Tikai barjera	60-150 µm	10-25 gadi	Mērens	Iekštelpu/āra mēbeles, ierīces
Epoksīds/poliuretāns	Tikai barjera	75-250 µm	10– 30 gadi	Augsts (īpaši slapjos/mitros apstākļos)	Ķīmiskās tvertnes, jūras struktūras
Metālizveidot (Termiskais aerosols Cinks)	Upurējošs (cinks vai Zn-Al)	100-250 µm	20– 40 gadi	Zems līdz mērens	Jūras/piekrastes tērauds, remonta lietojumprogrammas
Nerūsējošais tērauds	Pasīvā filma (Cr₂O3)	N/a (beztaras sakausējums)	50+ gadi	Ļoti zems	Arhitektūra, pārtikas pārstrādes iekārtas

Galvanizācijas stiprās puses un ierobežojumi salīdzinājumā ar. Alternatīvas

Galvanizācijas priekšrocības

• Ilgs kalpošanas laiks: Līdz 75+ gadiem neagresīvā vidē.
• Pašatveseļošanās aizsardzība: Cinks upurē sevi, lai aizsargātu atklāto tēraudu pie griezumiem vai skrāpējumiem.
• Zema apkope: Ideāli piemērots grūti pieejamām konstrukcijām.
• Pilns virsmas pārklājums: Vienmērīgas cauruļu un dobu sekciju iekšējās virsmas.
• Zemākas dzīves cikla izmaksas nekā lielākā daļa tikai barjeru sistēmu.

Ierobežojumi

• Ierobežotas krāsu iespējas: Estētiski ierobežojumi salīdzinājumā ar pulvera pārklājumiem vai krāsām.
• Augsta apstrādes temperatūra: Nav piemērots karstumjutīgiem vai īpaši augstas stiprības tēraudiem.
• Pārklājuma biezuma kontrole ir mazāk precīzs nekā izsmidzinot vai krāsots.
• Virsmas raupjums var būt augstāks par citiem pārklājumiem, kas ietekmē gludu apdari.

Kad izvēlēties citus pārklājumus, nevis cinkošanu

• Ļoti dekoratīvi pielietojumi → Priekšroka pulverkrāsošana vai dupleksās sistēmas.
• Ķīmiskā iegremdēšana vai augsta pH/zema pH vide → Izmantojiet epoksīda/poliuretāna sistēmas.
• Augstas precizitātes komponenti → Priekšroka galvanizācija vai metalizēšana kontrolētam biezumam.
• Ekstrēma jūras ekspozīcija → Dupleksā sistēma (HDG + epoksīda vai poliuretāna virskārta) ir ieteicams.
• Strukturālās nerūsējošā tērauda alternatīvas → Izmantojiet 304/316 nerūsējošais tērauds kad estētika, higiēna, vai nepieciešama ārkārtēja izturība.

10. Nākotnes tendences un inovācijas

Cinkošanas nozare strauji attīstās, pieaugošās prasības pēc uzlabotas veiktspējas, vides ilgtspējība, un izmaksu efektivitāte.

Uzlaboti sakausējumu pārklājumi:

Jaunie preparāti, piemēram, cinks-alumīnijs-magnijs (Zn-Al-Mg) sakausējumi nodrošina izcilu izturību pret koroziju, īpaši agresīvā vidē, vienlaikus samazinot cinka patēriņu.

Šie pārklājumi demonstrē uzlabotas pašatveseļošanās īpašības un ilgāku kalpošanas laiku, salīdzinot ar tradicionālajiem tīra cinka pārklājumiem.

Dupleksās sistēmas:

Apvienojot cinkošanu ar modernu krāsu vai pulvera pārklājumu, turpina iegūt saķeri.

Duplex pārklājumi nodrošina sinerģisku aizsardzību, dubultot vai pat trīskāršot cinkota tērauda kalpošanas laiku, īpaši skarbos jūras vai rūpnieciskos apstākļos.

Gudri un pašdziedinoši pārklājumi:

Pētījumi virzās uz pārklājumiem, kas iestrādāti ar mikrokapsulām vai nanodaļiņām, kas bojājuma gadījumā atbrīvo korozijas inhibitorus.

Šo viedo sistēmu mērķis ir pagarināt kalpošanas laiku un samazināt apkopi, autonomi labojot nelielus pārklājuma defektus.

Vides un procesu uzlabojumi:

Inovācijas plūsmas ķīmijā, vannas sastāvs, un pārstrādes paņēmienu mērķis ir samazināt cinkošanas ietekmi uz vidi.

Nehromātu pasivācijas apstrāde aizstāj tradicionālos hromātus, lai atbilstu stingrākiem noteikumiem, neapdraudot izturību pret koroziju.

Automatizācija un kvalitātes kontrole:

Automatizācijas sasniegumi un pārklājuma biezuma mērīšana reāllaikā uzlabo konsekvenci, Atkritumu samazināšana, un procesa efektivitātes uzlabošana gan sērijveida, gan nepārtrauktās cinkošanas darbībās.

11. Secinājums

Cinkošana joprojām ir pamata tehnoloģija tērauda un dzelzs aizsardzībai visās nozarēs, izmantojot cinka elektroķīmisko aizsardzību, lai ievērojami pagarinātu metāla kalpošanas laiku un samazinātu uzturēšanas izmaksas.

Dažādas cinkošanas metodes — no karstās iegremdēšanas līdz elektrogalvanizācijai — atbilst dažādām pielietojuma vajadzībām, līdzsvarojot izturību un estētiku.

Cinkoti pārklājumi izceļas ar izturību pret koroziju, saķere, un mehāniskā izturība, padarot tos par būtiskiem būvniecībā, autobūves, lauksaimniecība, enerģija, un jūras nozarēs.

Lai gan pastāv tādi izaicinājumi kā ūdeņraža trauslums un virsmas sagatavošana, cinkošanas rentabilitāte un ilgtermiņa aizsardzība pārspēj daudzas alternatīvas.

Gaidāms, inovācijas, piemēram, uzlaboti sakausējumu pārklājumi, dupleksās sistēmas, un viedās pašatveseļošanās tehnoloģijas sola uzlabot cinkošanas ilgtspējību, izturība, un pielāgošanās spējas,

nodrošinot tās būtisko lomu mūsdienu rūpniecībā un infrastruktūras aizsardzībā, turpināsies arī nākotnē.

 

FAQ

1. Kas ir cinkošana, un kāpēc tas tiek izmantots?

Cinkošana ir aizsargājoša cinka pārklājuma uzklāšana uz tērauda vai dzelzs, lai novērstu koroziju.

Tas pagarina metāla detaļu kalpošanas laiku, nodrošinot upuru aizsardzību un fizisku barjeru pret rūsu.

2. Cik ilgi parasti kalpo cinkots pārklājums?

Atkarībā no vides un pārklājuma biezuma, cinkots tērauds var kalpot jebkur no 40 līdz beigām 75 gados mērenos apstākļos, ievērojami garāks nekā nepārklāts tērauds.

3. Kādi ir galvenie cinkošanas veidi?

Galvenās metodes ietver karsto cinkošanu, elektrogalvanizācija, šerardēšana, un mehāniskā apšuvuma, katrs piemērots dažādiem materiāliem, formas, un pieteikuma prasības.

4. Var krāsot cinkotu tēraudu?

Jā, Krāsošana uz cinkota tērauda ir izplatīta, lai uzlabotu estētiku un nodrošinātu papildu aizsardzību, īpaši arhitektūras un jūras lietojumos.