Цинкование металла своими руками и технологии оцинковки

2 Технологии различных методов цинкования

Горячее – покрытия наносят погружением в емкость с расплавленным цинком, температуру которого поддерживают в интервале 460–4800 °С. Горячецинковые покрытия по долговечности, качеству – одни из лучших, а по объему производства находятся на 2 месте. Технологический процесс энергозатратен и сложен в плане обеспечения экологической безопасности, что обусловлено использованием химических способов подготовки поверхности и наличием расплавленного цинка.

Газо-термическое напыление – порошкообразный или проволочный цинк расплавляют и напыляют в газовом потоке на металл обрабатываемой детали. Этот метод оптимален для антикоррозионной защиты крупногабаритных металлических конструкций, которые не умещаются в гальваническую или с расплавом цинка ванну. Частицы расплавленного цинка ударяются о поверхность изделия и, деформируясь, образуют пористое («чешуйчатое») покрытие, которое, как правило, требует обработки порозаполнителем (лакокрасочным материалом). Комбинированное покрытие не теряет защитных качеств в различных средах (атмосфера, вода морская и пресная) 30 лет и более.

Термодиффузионное (шерардизация) – цинковое покрытие получают за счет проникновения атомов цинка в железную подложку с образованием железноцинкового сплава, имеющего сложную структуру. Эффект достигается благодаря тому, что атомы цинка при температурах свыше 2600 °С переходят в паровую фазу. Процесс проводят в замкнутом объеме муфелей или реторт, заполненных обрабатываемыми деталями и порошковой цинкосодержащей смесью. Технологию используют, когда необходимо получить слой цинка толще 15 мкм (обычно 25–110 мкм). Метод экологически безопасен. Покрытие беспористое, с высокой адгезией, защитная способность выше, чем у полученного гальваническим методом в 3–5 раз, и сопоставима со стойкостью горячецинкового.

Гальваническое – обеспечивает создание очень гладкого и точного покрытия, которое наносят при электрохимическом воздействии. Метод применим не только для электропроводящих материалов, но также и для неэлектропроводящих. Получаемое покрытие равномерное, точного размера, декоративного вида, блестящее, толщина, как правило, не превышает 20–30 мкм. Технология – цинковые пластины и обрабатываемую конструкцию погружают в резервуар с электролитом, а затем подключают к источнику постоянного тока. В процессе электролиза анод из цинка растворяется, а его молекулы оседают на поверхности изделия. Электрохимический метод связан с образованием опасных отходов.

Холодное – окраска изделий из металла грунтами, насыщенными высокодисперсным порошкообразным цинком (в готовом покрытии содержится 89–93 % цинка). Метод отличается высокой технологичностью, является самым простым, в настоящее время широко распространен. Очень эффективен для изделий, конструкций, которые нельзя обработать иным способом – закрепленные линии передач, трубы, элементы нефтяной аппаратуры, железнодорожных путей, дорожных ограждений, фурнитуры для мебели и прочие стационарные, неподвижные, труднодоступные объекты. «Холодное» покрытие может прослужить дольше, чем «горячее», в 3–4 раза. Недостатки – относительно низкая стойкость к различным механическим воздействиям и высокие требования к санитарно-гигиеническим условиям работы маляров из-за применения органических растворителей.

Все приведенные методы применяются в промышленных масштабах. Последние 2 можно реализовать самостоятельно с соблюдением необходимых мер безопасности.

Виды оцинковки кузова

Специалисты применяют несколько технологических вариантов оцинковки разной сложности обработки, стоимости и долговечности:

1. Горячая (термическая). Операция недоступна для гаражного ремонта. В резервуар с цинковым сплавом опускается весь кузов автомобиля или только определенная деталь, во время проката сверху наносится защитный слой. Максимально эффективный способ защиты.
2. Холодная оцинковка. Бюджетный и легкий в исполнении вариант, но наименее эффективный. Проходит в два этапа: нанесение химического слоя; покрытие составом, в котором присутствуют мельчайшие частицы цинка.
3. Гальваническая. Самый распространенный вариант. Можно провести процесс самостоятельно. В емкость со специальным составом, где содержится цинк, опускается деталь автомобиля. Под действием электрического разряда защитный слой закрепляется. Пример — шайбы кузовные оцинкованные.
4. Цинкометалл. Лист металла обрабатывается слоем эпоксидной краски, основанной на цинке, с вторичным покрытием ингибитором ржавчины. Основное преимущество такого варианта в том, что при механической обработке не теряются антикоррозийные свойства.

Виды оцинковки кузова зависят от степени обработки машины:

• полная – оцинкована вся машина;
• частичная – оцинковке подверглись лишь некоторые детали.

Гальванический метод

Оцинковка металла в домашних условиях может проводиться гальваническим способом. Для этого изначально изделие необходимо очистить. После этого деталь опускается на несколько секунд (от 2 до 10) в серную кислоту. После этого изделие промывается в воде. На этом подготовка к анодированию считается завершенной. Для установки под цинкование необходимо выбирать посуду из инертных материалов, к примеру, стекла. Тара подбирается таким образом, чтобы туда вмещалась деталь с закрепленным на ней электродом.

Источником тока будет зарядное устройство на 6-12 В и 2-6 А. Далее подготавливается электролит – раствор любой соли, растворяемой в воде. На практике лучше брать соль цинка. Можно взять разведенную серную кислоту (как в аккумуляторе) и добавить туда цинк. В результате химической реакции кислота превратится в нерастворимую соль и выпадет в осадок. А цинк останется в растворе. Осадок нужно удалить, просто процедив раствор.

Цинковый электрод делают из кусочка цинка, закрепленного на медной проволоке. От зарядного устройства «минус» подводят к детали, а «плюс» – к цинку. Таким образом, цинковый электрод растворится, а все атомы цинка осядут на детали.

3 Гальваническое цинкование в домашних условиях

Цинкование в домашних условиях – процедура, требующая большой точности и аккуратности. Источником тока может служить зарядное устройство на 2–6 А, 6–12 В или автомобильный аккумулятор. Для изготовления электролита, теоретически, можно использовать любую соль, способную растворяться в воде. Однако на практике проще сделать раствор соли цинка. Его состав:

• 200 г сернокислого цинка;
• 50 г сернокислого аммония или магния;
• 15 г уксуснокислого натрия;
• 1 л воды.

Можно воспользоваться аккумуляторным электролитом (водный раствор серной кислоты), в который необходимо поместить цинк. Когда реакция прекратится, кислота преобразуется в соль, а цинк останется. Если раствор кислоты окажется чрезмерно концентрированным, то на дне появится осадок (кристаллический сульфат цинка). Раствор в этом случае слегка разбавляют водой

Важно помнить, что электролит – опасный яд, с которым следует работать крайне осторожно и в защитной одежде. Помещение, где ведутся работы, должно хорошо проветриваться

Подбирают посуду из винипласта или стекла. Когда деталь небольшая, то подойдет даже литровая банка. Предусматривают возможность прикрепления на ней изделия и электрода из цинка. Электролит процеживают и заливают в емкость. Деталь, предназначенную для цинкования, необходимо тщательно очистить и обезжирить. Сделать это надо как можно лучше, чтобы цинк лег ровно и прочно. Затем деталь на 2–10 секунд опускают в раствор, после чего сразу промывают под проточной водой. Эту процедуру называют химическим активированием. После этого приступают к анодированию изделия.

Цинковый электрод изготавливают из куска цинка, для чего в нем просверливают отверстие и подвешивают его на медной проволоке. Электрод должен соответствовать следующим требованиям:

• площадь поверхности сопоставима с площадью изделия;
• форма плоская и удобная для размещения в емкости.

Для подключения к источнику питания используют медные провода. Минус подводят к детали, а плюс к цинковому электроду, который «растворится», а на изделии образуется слой цинка. Время обработки – 10–40 минут.

Преимущества холодного цинкования

Когда традиционные способы покрытия слоем цинка металла сопряжены с трудностями, прекрасной альтернативой станет холодное цинкование — покрытие металла цинксодержащим составом. Подобная обработка формирует слой, антикоррозионные свойства которого почти не уступают характеристикам покрытий, полученных другими способами.

Наиболее значимые преимущества:

• Используемая краска имеет хорошую адгезию и в отношении к поверхности обрабатываемого изделия, и в отношении покрытия иного типа.
• Холодным методом оцинковываются конструкции с любой геометрией.
• Не требуется серьезных финансовых затрат при подготовке к обработке.
• Металлические детали, оцинкованные по данной технологии, хорошо свариваются.
• Состав может наноситься в домашних условиях краскопультом, малярным валиком или даже обычной кистью.
• При таком покрытии не требуется демонтаж подлежащей обработке конструкции и транспортировка ее к месту выполнения работ.

Еще одно значимое преимущество — в возможности осуществления процесса в довольно широком температурном интервале: от -20 до +40 °C .

Защитный цинковый слой получается недостаточно устойчивым к механическим повреждениям, и это можно отнести к недостаткам метода. Однако с учетом того, что поврежденное покрытие всегда можно восстановить с помощью состава для цинкования, этот минус можно считать незначительным.

Цинкование в домашних условиях

Гальваническое цинкование можно выполнить в домашних условиях. Это простая процедура, но она требует высокой точности исполнения и большой аккуратности. Вам потребуется источник тока, в качестве которого можно применить автомобильный аккумулятор. Но можно воспользоваться и зарядным устройством на 6-12 В и 2-6 А.

Теоретически для приготовления электролита подойдет любая соль, которая может раствориться в воде. Но с практической точки зрения необходим специальный раствор цинка.

Вам потребуется следующий состав для электролита:

• магний или сернокислый аммоний – 50 г;
• сернокислый цинк – 200 г;
• 1 литр воды;
• уксуснокислый натрий – 15 г.

В данном случае гальваническое цинкование будет проведено лучшим образом. Но вы можете использовать аккумуляторный электролит, представленный водным раствором с серной кислотой. В него добавляют цинк до прекращения реакции. Затем цинк остается, а кислота переходит в состояние соли. На дне образуется осадок, если у вас получится слишком концентрированный раствор кислоты. В данном случае необходимо добавить воды.

Прибегая к гальванической оцинковке, отдайте предпочтение посуде из стекла или винипласта. Если деталь небольшая, можно воспользоваться литровой банкой. При гальванике должна быть возможность закрепления изделия к емкости. Электролит заливают в емкость после процеживания.

Изделие предварительно обезжиривают, чтобы цинк покрыл поверхность ровным и прочным слоем. После этого его помещают в раствор и держат до 10 секунд. После этого его нужно хорошо промыть в чистой воде. Данный процесс называют химическим активированием. Затем начинается анодирование стального предмета.

Для цинкования деталей необходимо применение цинкового электрода. Его делают из имеющегося куска цинка. В нем необходимо просверлить отверстие подходящего размера. Затем в него продевают медную проволоку, на которой он и подвешивается. Для этого у электрода должна быть не только плоская, но и подходящая для удобства форма. А поверхность поверхности должна быть примерно той же, что и площадь у самого изделия.

Используйте провода из меди для подключения к источнику питания. Следите, чтобы плюс был подведен к цинковому электроду. При этом минус подводится к самому изделию. Период воздействия составляет от 10 до 40 минут. Таким образом получится цинковое покрытие, у которого будет высокий класс.

Данная технология гальванического цинкования металла заключается в том, что на поверхность наносят состав, имеющий вид красящего состава. В результате, используется не краска с цинком, а металл, представленный в форме краски. В качестве цинкователя используется большое количество материалов, которые выпускают современные производители. Но состав цинка в них меняется, от чего будет зависеть качество готовой поверхности.

Оцинковка металла производится продуктом, который включает две составляющих – цинковый порошок и связующую жидкую смесь. Их продают вместе, но поставляют в отдельных емкостях. Прежде чем использовать продукт, отдельные компоненты необходимо смешать в соответствии с инструкцией.

Состав наносят при температурном режиме 5-40 градусов и при режиме влажности от 30 до 98 %. Проводите работы исключительно в хорошо проветриваемом помещении, используя индивидуальные средства защиты.

Таким образом, вы можете защитить стальные изделия от коррозии, используя простое оборудование для цинкования металла. При соблюдении простой технологии получается качественное покрытие, обеспечивающее хорошую защиту от процессов коррозии. А поверхность приобретает высокие декоративные характеристики.

Цинкование металла своими руками и технологии оцинковки

Если кузов оцинкован не весь, а частично, то это будет указано.

В случае покупки подержанного автомобиля, достоверно узнать, производилось ли цинкование, можно, если удастся найти на кузове участок, не покрытый краской, например, царапину.

Если царапина старая, и на ней не появилась ржавчина, значит, кузов – весь или частично – был обработан. Свежая царапина, в этом смысле, не будет показательной, так как для появления коррозии все-таки требуется определенное время.

Видео: Ремонт участка коррозии на крыше автомобиля

Если видео не показывает, обновите страницу или нажмите здесь

Способы цинкования

Существуют следующие способы цинкования: 1) холодное, 2) горячее, 3) с использованием цинкрометалла, 4) гальваническое.

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕ есть не что иное, как покраска кузова — только покраска высокого качества, при которой в краску вводятся антикоррозийные добавки.

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ (называют еще «термическое») – очень надежный способ, применямый на производвах многих дорогих автомобилей.

Суть способа следующая: когда лист металла прокатывают по конвейеру, тогда на него наносят сплав цинка.

ЦИНКОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ЦИНКРОМЕТАЛЛА – уже старый способ, но он остается популярным, благодаря своей высокой надежности. Надежность состоит в том, что, если краска на кузове будет повреждена, то металл, все равно, сохранит свои антикоррозийные свойства.

Суть метода: на металлические листы наносится краска, в основе которой цинк и вещество, замедляющее развитие процесса коррозии (ингибитор).

ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЦИНКОВАНИЕ применяется для оцинковки только частей кузова.

Суть способа: цинк наносится на металл с помощью электролиза. При гальваническом способе оцинковки, покрытие ложится ровно, деталь становится гладкой.

Первые три способа оцинковки самостоятельно сделать не возможно, поэтому опишем последний способ – гальванический, с помощью которого владелец авто вполне может оцинковать какую-либо часть кузова своими руками.

Процесс гальванического цинкования своими руками

Для процедуры понадобятся: проводящая жидкость (электролит), гальваническая ванна, источник тока и 2 электрода.

1. В качестве электролита, используется паяльная кислота (водный раствор хлорида цинка) – продается в готовом виде.
2. В качестве гальванической ванны, можно использовать емкость из пластика или стекла; в ванну нужно установить держатели для анода и катода.
3. Источником тока будет АКБ с лампой накаливания малой мощности, чтобы электролит не закипел в ходе процедуры цинкования; сила тока не должна превышать 1 А.
4. Электроды: 1) анодом будет служить пластина цинка, к которой от АКБ нужно подвести «+»; 2) катодом будет деталь, которую нужно будет цинковать, к ней, соответственно, нужно подвести «–».

Видео: Гальваническое цинкование детали кузова автомобиля

Если видео не показывает, обновите страницу или нажмите здесь

Примечание. Для более равномерного покрытия детали цинком, лучше, чтобы анодов было несколько, и разместить их нужно со всех сторон от детали, на одинаковом от нее расстоянии.

Перед началом цинкования, деталь нужно подготовить: хорошо очистить и обезжирить.

Затем опустить катод и аноды в гальваническую ванну и замкнуть цепь – начнется процесс оцинковки. Чем дольше цепь остается замкнутой, тем более толстым получается цинковое покрытие на детали. После завершения цинкования, нужно нейтрализовать остатки паяльной кислоты на обработанной детали – для этого ее промывают раствором соды.

headmaster › Блог › Цинкование металла на сколах кузова своими руками.

У моего «Гани» Имеются несколько сколов на заднем крыле до металла. Потеряв целостность оцинковки в этих местах обойтись шпаклевкой и покраской не хотелось бы. В разговоре со знакомым на эту тему всплыла как мне кажется довольно интересная тема…

Итак, дома вы можете выполнить оцинковку любой стальной детали следующим образом:1) Возьмите раствор соли цинка, сульфат или хлорид цинка. Если такового в готовом виде вы не купили, тогда сделайте его самостоятельно, растворив этот металл в соляной или серной кислоте. Подобные наборы юного химика можно найти в магазинах радиодеталей. Здесь хлорид цинка продают как паяльную кислоту. Серная кислота найдётся в магазинах автозапчастей, так как нередко применяется в роли электролита для кислотных аккумуляторов.2) Во время приготовления раствора сперва положите в кислостойкую ёмкость цинк, а затем уже подливайте туда аккуратно кислоту. На один литр кислоты понадобится около 400 г металла. Выполняйте такие манипуляции на свежем воздухе и вдалеке от очагов возгорания, так как продуктом реакции является также и водород. Он горит и взрывоопасен.3) Убедиться, что кислота полностью выработалась, можно, положив в ёмкость ещё немного цинка после растворения предыдущей партии. Если пузырьки водорода не выделяются, значит, реакция отсутствует.4) Отделите прозрачный раствор от жидкого осадка.5) Возьмите деталь, которую необходимо цинковать, и подключите к ней минус источника тока.6) Плюс подключите к кусочку металлического цинка.7) Поместите их в полученный электролит на определённом расстоянии и подайте напряжение. Можно вполне обойтись 12 вольтами, которые выдаёт автомобильный аккумулятор и зарядное устройство. Благодаря току цинк осядет на детали из стали, металлический цинк будет растворяться и обогащать раствор

Очень важно, чтобы с раствором не контактировал провод, к которому подсоединён кусочек цинка. В противном случае процесс оцинковки будет испорчен, так как в растворе начнёт растворяться и провод

При правильном протекании процесса на детали появится серый равномерный слой. При слишком быстром протекании оцинковки стальная поверхность может стать рыхлой и тёмной. Достаточно использовать ток силой до 1 ампера.9) После цинкования промойте деталь в растворе питьевой соды или в воде. Это позволит нейтрализовать оставшуюся кислоту.

Оцинковка кузова своими руками: тестируем советский гаджет

Цинковое покрытие кузова всегда было для советских, а потом и российских автолюбителей натуральным фетишем и предметом культа. Машины с целиком или хотя бы частично оцинкованными кузовами ценились радикально выше своих «просто крашеных» собратьев, а те, кому не повезло, пытались наносить цинк на автомобильное железо самостоятельно… Сегодня мы попытаемся повторить этот “подвиг”.

Коррозия была вечным бичом автомобилей советской эпохи и первых десятилетий российского периода. Известный бородатый анекдот гласил: если заехать на Жигулях в глухой-глухой лес, выключить двигатель и замереть в тишине, то можно услышать, как машина гниёт. Посему такое восхищение вызывали у советских граждан первые иномарки, у которых сочетались оцинковка кузовных деталей, меньшая склонность железа к ржавлению самого по себе, а также более высокое качество грунтования, окраски и окрасочных материалов. Лучше всего, наверное, любовь и уважение к цинку демонстрировала история с автомобилем Иж-2126 «Ода», который в 90-е рекламировал на всю страну незабвенный Леонид Якубович. Именно многократно повторяемая по телевизору и в журналах волшебная мантра «оцинкованный кузов» позволила получить какую-никакую популярность и распространение этому, честно говоря, морально устаревшему ещё до постановки на конвейер автомобильчику… Впрочем, реклама, как обычно, обманула…

Способы и методы цинкования

• горячее;
• холодное;
• гальванизация;
• термодиффузионное цинковое покрытие;
• напыление под воздействием термических газов.

При выборе технологии цинкования металла нужно отталкиваться от предназначения изделия и способов его эксплуатации. Заранее необходимо определить класс толщины цинкового слоя, так как от этого зависит весь технологический процесс, включая настройку производных температур.

Горячее цинкование

Сталь цинкуется горячим методом в 2 этапа:

1. Подготовительные меры.
2. Процесс цинкования.

Подготовка изделий также делится на следующие друг за другом производственные стадии:

1. Зачистка и обезжиривание поверхности.
2. Травление с помощью кислот.
3. Промывание деталей.
4. Флюсование (вычленение из металла солей и оксидов).
5. Просушка.

После завершения этапа 1 деталь погружают в специальный резервуар с расплавленным цинком, после чего начинает формироваться тонкий защитный слой из железа и цинка. Далее изделие подвергается продуванию, которое призвано обеспечить полное высыхание изделия, а также удаление лишних образований.

Холодное цинкование

Для холодного цинкования потребуется специальный цинковый состав (например «Цинокол») и малярный инструмент (кисть, валик). Смесь включает от 86% цинка, благодаря чему защитное покрытие образуется сразу после нанесения состава на металлическую поверхность.

Если конфигурация поверхности не позволяет нанести цинковую смесь малярным инструментом равномерно, применяют краскопульт – устройство для распыления различных материалов.

Холодный метод цинкования не имеет аналогов, если речь идет о нанесении или восстановлении защитного слоя металлоконструкций, в отношении которых невозможно применить иные способы цинкования (например, уже смонтированное оборудование, леса или трубы). Также такой метод является лучшим решением для проведения ремонтных работ.

Холодный способ цинкования можно производить в широком температурном диапазоне, при этом защитный покров сохраняет гибкость и устойчивость к различным повреждениям.

Гальванический метод

Гальванизация сопровождается высокой адгезией элементов металла и цинка, соединенных на молекулярном уровне. Можно достичь не только максимально равномерного цинкового покрытия по всей площади детали, но и придать ему декоративный вид.

Процесс электрохимической гальванизации происходит так:

• пластины или другие объекты из металла погружаются в специальную электролитическую жидкость;
• объект обработки подключается к источникам тока с разными зарядами;
• разность потенциала заставляет материал разрешаться, после чего молекулы цинка начинают подниматься к поверхности изделия, образуя тем самым защитный слой.

Главный недостаток процедуры – высокая стоимость, которая складывается из цен на электроэнергию, состав электролита, оборудование и другие производственные элементы.

Термодиффузионное покрытие цинком

Подготовка самих деталей происходит по стандарту. Термодиффузионный метод, как и другие технологии, обладает рядом положительных и отрицательных черт.

Преимущества:

• безопасность и экологичность;
• возможность контролировать толщину цинковой наслойки;
• высокое качество защитного покрытия без образования пор;
• после процедуры не остается специфических отходов, нуждающихся в особом виде утилизации;
• можно осуществить цинкование изделий даже со сложной геометрической конструкцией.

Недостатки:

• наличие налета на оцинкованных деталях, отсутствие зеркального блеска;
• образование цинковой пыли в окружающей среде;
• средний уровень производительности;
• цинкование может получиться неравномерным.