Cynkowanie – czym jest i jak działa?

Spis treści

• Co to jest cynkowanie?
• Jakie są rodzaje cynkowania?
  • Cynkowanie ogniowe
  • Cynkowanie galwaniczne
  • Cynkowanie proszkowe
  • Cynkowanie natryskowe

Potrzeba zabezpieczenia metali przed korozją jest niemal tak samo stara, jak i samo hutnictwo. Problem nasilił się, gdy w 1740 roku po raz pierwszy wytopiono stal i z upływem czasu zaczęto wykorzystywać ją na coraz szerszą skalę. Trzeba ją było bowiem zabezpieczyć przed korodowaniem w sposób szybki, niewymagający skomplikowanych technologii i trwały. W niniejszym artykule przyglądamy się cynkowaniu.

Co to jest cynkowanie?

Cynkowanie to proces pokrycia metalu powłoką z cynku, mającą na celu zabezpieczenie krytej powierzchni przed działaniem czynników atmosferycznych, przede wszystkim powietrza i wody. Warstwa cynku położona na stali zapewnia tej ostatniej ochronę antykorozyjną przez nawet kilkadziesiąt lat, bo w kontakcie ze środowiskiem powłoka koroduje pierwsza, sam zaś proces dodatkowo jeszcze powstrzymuje przenikanie korozji pod warstwę. Zapewnia ona stali ochronę nawet wtedy, jeśli zostanie przez rdzę mechanicznie naruszona. Zaletami położenia ocynku na stali są:

Przeczytaj również: Cechy i zalety powłoki cynkowej

• wydłużenie ochrony pokrytych materiałów,
• brak konieczności konserwacji takich elementów,
• wytrzymałość powłoki na działanie czynników mechanicznych, w tym tarcia i uderzeń,
• możliwość położenia bardzo cienkiej warstwy, co nie wpływa na przewymiarowanie nawet drobnych części i elementów,
• możliwość pokrycia ocynku warstwą farby,
• cynkowanie stosuje się zarówno do niewielkich elementów (np. wkręty), jak i konstrukcji budowlanych, elementów rurociągów, części samochodowych czy lotniczych.

Jakie są rodzaje cynkowania?

Pokrycie metalu powłoką cynkową można, w zależności od potrzeb, przeprowadzić kilkoma sposobami. Podstawą jednak każdej z nich jest konieczność dokładnego przygotowania cynkowanego elementu tak, by powłokę można było w ogóle położyć. Przygotowanie to dzielimy na kilka etapów. Na początku niezbędne jest usunięcie z powierzchni różnego rodzaju nieczystości, w tym piasku, zabrudzeń, elementów korozji itp. Usuwa się je, stosując np. sprężone pod wysokim ciśnieniem powietrze z dodatkiem czynnika ciernego, co pozwala wstępnie przygotować powierzchnię do dalszych czynności. Duże i bardzo duże konstrukcje stalowe można oczyścić bardziej skomplikowanym procesem, gdzie element przygotowywany do cynkowania mechanicznie, przy pomocy wygładzarki (obróbka wibracyjna) wykorzystującej działanie środków chemicznych, żywic i środków ciernych. Przygotowywany tak metal powinien następnie zostać poddany zabiegom odtłuszczającym i trawieniu w kwasach i suszeniu w wysokiej (do 150°C) temperaturze. Następnie nakładana jest sama powłoka.

Przeczytaj również: Jakie są największe zalety cynkowania?

Cynkowanie ogniowe

Przygotowany do cynkowania element jest zanurzany w roztworze roztopionych związków cynku i innych pierwiastków (tzw. topnikowanie lub kąpiel cynkowa). Temperatura topnika sięga 450-620°C i wpływa na właściwości tak położonej powłoki (m.in. twardość, odporność, podatność na późniejsze malowanie itp.). Jedną z odmian tego procesu jest cynkowanie ogniowe metodą Sendzimira.

Przeczytaj również: Czym są rozwiązania CNC?

Cynkowanie galwaniczne

Jeden z najczęściej wykorzystywanych i jednocześnie – najprostszych do przeprowadzenia procesów nakładania ocynku. Polega na kąpieli uprzednio przygotowanego elementu w kwaśnym lub zasadowym elektrolicie związków cynku. Powłoka nakładana jest na element podczas przepływu prądu w wyniku reakcji elektrochemicznej.

Cynkowanie proszkowe

Polega na nałożeniu na element powłoki poprzez zanurzenie w rozgrzanym do 350-400°C proszku z dodatkiem 6% tlenku cynku. Proces wykorzystywany przede wszystkim do zabezpieczenia części samochodowych (głównie karoserii), elementów konstrukcji lotniczych i budowlanych.

Cynkowanie natryskowe

Stosowane jest do nakładania powłoki antykorozyjnej na elementy i konstrukcje o dużych gabarytach, których zabezpieczenie innymi metodami nie jest możliwe. Polega na stopieniu drutu cynkowego w łuku elektrycznym i jednoczesnym naniesieniu go na metalizowany element przez rozpylenie sprężonym powietrzem. Metoda jest uzupełniana nałożeniem na metalizowany element dodatkowej, zabezpieczającej powłoki malarskiej. Zastosowanie – m.in. zabezpieczenie kadłubów statków.