Процесс горячего цинкования

Процесс горячего цинкования состоит из трех моментов:

1. Подготовка поверхностей для цинкования;

2. Цинкование;

3. Операции контроля.

1. Подготовка поверхностей для цинкования.

Предварительная подготовка поверхности необходима для того, чтобы сталь была полностью открыта, устраняя каждое препятствие и каждую возможность загрязнения, которые могли препятствовать реакции Цинк-Железо Это осуществляется погружением в ванны, в три этапа:

1) обезжиривание;

2) травление;

3) флюсование.

Предварительно удаляются посредством дробеструйной обработки битуминозные остатки краски и остатки сварки , неудаляемые на первом этапе обезжиривания.

Обезжиривание

Обезжиривание подготавливает поверхности к эффективному действию травления. Детали погружаются в горячий раствор кислотного обезжиривателя, для уничтожения масла и жиров, оставшихся после обработки, маркировки посредством краски (лишь водорастворимой) и т.д.

Травление

На данном втором чрезвычайно важном этапе, после промежуточного этапа промывки, поверхности протравливаются и таким образом освобождаются от всех оксидов, от ржавчины и каламина, оставшихся от процессов волочения и прокатки.

Операция проходит путем погружения в соляную кислоту.

Новая промывка после травления освобождает детали от остатков соляной кислоты и подготавливает их к последующему процессу флюсования.

Флюсование

В зависимости от технологического процесса , флюсование может осуществляться двумя альтернативными способами: мокрым и сухим. Качественно результат от этого не меняется.

В первом случае непосредственно на поверхность расплавленного цинка наносится покрывающий флюсующий слой, через который проходит цинкуемая деталь до контакта с расплавом цинка.

В случае применения «сухого» способа, детали, прошедшие травление и промытые водой, погружаются во флюсовальный раствор, содержащий хлорид цинка и хлорид аммония.

На нашем предприятии, флюсование осуществляется "сухим" способом.

Во время флюсования детали погружаются в раствор, состоящий из двойной соли хлоридов цинка и аммония.

В течение этого этапа образуется равномерная пленка, которая предотвращает окисление до момента погружения в расплав цинка и улучшает реакцию цинк-железо.

Затем изделия поднимаются из флюсовальной ванны и перемещаются в сушильную печь предварительного нагрева.

Сушка и предварительный нагрев

Сушка деталей и предварительный нагрев улучшают реакцию и сокращают время погружения в расплав цинка за счет уменьшения тепловой инерции и уменьшают разбрызгивание цинка вследствие разности температур.

Осуществляется в сушильной камере прямого нагрева с системой регенерации тепла, которая является продолжением зоны химической обработки и соединена с ней торцевыми дверцами. Сушильная печь, представляет собой закрытую камеру, в которой транспортная система перемещает траверсы, с подвешенными на них металлоизделиями. Печь состыкована с корпусом защитно-вытяж ного короба ванны цинкования. Сушильная камера может принять одновременно 2 траверсы. Время пребывания в печи запрограммировано для максимального использования ее пропускной способности.

Температура изделий на выходе из печи составляет 90-100⁰С.

На этот момент на поверхности стали остаётся тонкий слой солей флюсования, и детали готовы к погружению в расплав цинка.

После завершения таким образом подготовки, погружение в цинк является решающим моментом всего процесса.

Перед погружением изделий в ванну цинкования и их извлечением , поверхность ванны соответствующим образом очищается для удаления окислов и остатков флюсования.

2. Цинкование

Погружение в цинк

Цинкуемые детали погружаются в расплавленный цинк чистотой не менее 98%, при температуре от 440 до 460 С.

Скорость погружения различна в зависимости от размеров и формы деталей.

Так как температура кипения входящих в состав флюса хлоридов значительно ниже температуры расплава цинка, при соприкосновении с ним они испаряются, оставляя после себя идеально чистую поверхность. Летучие соединения, образующиеся при разложении флюса, способствуют механическому удалению загрязнений на зеркале ванны и создают нейтральную атмосферу в месте погружения изделий в расплав.

Самый верхний слой покрытия является чистым цинком и образуется во время извлечения изделия из расплава. Именно этот этап придает изделию блестящий вид сразу после цинкования.

Реакция Fe + Zn будет продолжаться также после извлечения изделия до тех пор, пока температура оцинкованных деталей настолько высока, что возможен процесс диффузии.

Охлаждение

Цикл завершится сразу после извлечения путем охлаждения на воздухе.

3. Операция контроля.

Контроль

Конечное качество удостоверяется серией проверок в реальном времени, которые затрагивают главным образом:

- постоянство концентраций и режимов работы растворов;

- входной контроль качества применяемых материалов;

- температура расплавленного цинка;

- скорость погружения и извлечения;

- длительность погружения;

- толщина слоя получаемого покрытия;

- адгезия слоя цинка к металлу / прочность сцепления покрытия.