CCBot/2.0 (http://commoncrawl.org/faq/)
Главная   Информационные статьи   Технологии   Отличная идея Мелуина: термодиффузионное оцинкование

Отличная идея Мелуина: термодиффузионное оцинкование

Добавлено: 09.04.2009

Отличная идея Мелуина: термодиффузионное оцинкование

Обернуть пагубные процессы во благо – эта человеческая способность не перестает удивлять. Так образование гальванических пар, главных виновников коррозийности, с пользой применяют для создания батарей и аккумуляторов. Вот только саму коррозию при этом еще никто не отменял. Самопроизвольное разрушение металлов приводит ежегодно к миллиардным убыткам. Не удивительно, что светлейшие умы человечества на протяжении многих десятилетий работали над этой проблемой. Что мы имеем на сегодняшний день?

Основным методом борьбы с коррозией является покрытие изделий всевозможными защитными напылениями. Из металлических покрытий пальму первенства уверенно удерживает цинк. Невысокая стоимость в комплексе с большим химическим потенциалом обезопасили цинковые покрытия от конкуренции намного лет вперед.

К истории вопроса

Идея покрывать металлические изделия расплавленным цинком пришла в голову французскому химику Мелуину в далеком 1742 г. После успешной презентации изобретения во Французской Королевской Академии, метод оцинкования взяли на вооружение.Уже к 1850 г. только в одной Великобритании для защиты от коррозии использовалось более 10 000 т цинка в год.

Термодиффузионное оцинкование известно с 1742 года, однако признание методу пришло на сто лет позже

Со временем метод оцинкования металлоконструкций получил множество вариаций, на сегодняшний день широко используется 4 из них: термодиффузионное, холодное, горячее и гальваническое оцинкование. Самым надежным из них, с полной уверенностью, можно назвать термодиффузионное оцинкование. Металлоконструкции, обработанные по данной технологии, наиболее стойки и долговечны даже в очень агрессивной среде. Применяется она с начала ХХ века с легкой подачи английского ученого Шерарда Каупер-Колса. Но первые испытания показали, что метод хорош, но малопроизводителен. Поэтому на протяжении многих десятилетий он находился в тени гальваники и горячего цинка. Исправить подобную несправедливость пытались немцы, а затем и русские, но начало Второй мировой войны положило конец их исследовательской деятельности. Новая эра термодиффузионного оцинкования наступила в начале 90 –х годов прошлого столетия и длиться по сей день.

Суть метода

Данный метод борьбы с коррозией основывается на способности диффузии цинка (переход атомов) в металлическую подложку под воздействием высоких температур. При этом поверхностные слои подложки превращаются в железно-цинковый сплав сложной фазовой структуры. В последствии, благодаря высокому электроотрицательному потенциалу, при негативном воздействии среды, сплав медленно растворяется и защищает, тем самым, всю конструкцию.

Термодиффузионное оцинкование применяется для:

  • оцинкования автодеталей, мебельной фурнитуры;
  • оцинкования метизов;
  • оцинкования труб, деталей трубопроводной и нефтяной арматуры;
  • оцинкования арматуры линий электропередач, элементов железнодорожных путей и контактной сети;
  • оцинкования дорожных и мостовых ограждений.

Процесс оцинкования

Процесс нанесения термодиффузионного покрытия – это определенный технологический цикл, разбитый на 4 этапа:

1 этап

Подготовка поверхности цинкуемой детали – один из важнейших факторов, влияющих на качество термодиффузионного покрытия. Мероприятия по устранению дефектов поверхности в большинстве случаев реализовываются еще на стадии изготовления изделий. Что касается удаления масляных и жировых загрязнений, то оно осуществляется путем обработки металлической поверхности органическими растворителями и специальными моющими средствами. В борьбе с ржавчиной и окалиной оптимальна абразивоструйная обработка.

2 этап

Процесс оцинкования осуществляется в специализированной печи. Термодиффузионная печь представляет собой цилиндрический контейнер (длина от 900 до1500 мм, диаметр 300—500 мм), совершающей обороты вокруг своей оси (2—10 об./мин) и ТЭНов- нагревательных составляющих (15—30 кВт), расположенных вокруг контейнера. Продолжительность процедуры оцинкования составляет 90-180 мин. Первоначально детали вместе с насыщающей смесью разогреваются до заданной температуры, после чего собственно и происходит диффузия атомов цинка на поверхность деталей.

Стоит отметить, что толщина термодиффузионного покрытия может варьироваться в зависимости от продолжительности процесса, температуры, а так же процентного содержания цинка в насыщающей смеси. Как показывает практика, в большинстве случаев применяется два варианта толщин: так называемые «малые» (15—40 мкм) и «большие» (40—150 мкм). Первые применяются для оцинкования резьбовых соединений и крепежа, а вторые – для защиты деталей машиностроения и элементов железнодорожных путей.

3 этап

Третий этап представляет собой совокупность мер, способствующих дополнительному укреплению конструкций, приданию им декоративных качеств. Так добавление пластификаторов улучшает огне-, свето- и термостойкость конструкции. Окрашивание является не только декоративной мерой, но очередным средством защиты от коррозии. Пассивационный слой так же выполняет антикоррозийную функцию. А вот вибровыглаживание оцинкованных изделий носит исключительно «украшательную» функцию. Шлифовка деталей с абразивом в специальных вибраторах осуществляется ради придания изделиям благородного полуматового блеска.

4 этап

Оцинкованные предметы подлежат сушке. Ее правильный процесс – завершает антикоррозийные мероприятия.

Преимущества и недостатки термодиффузионного оцинкования

Преимущества метода:

  • высокие показатели препятствия коррозии (до1500 часов в камере соляного тумана, что в 3—5 раз выше, чем у гальванических покрытий);
  • покрытие воссоздает профиль поверхности конструкции в полном объеме;
  • покрытие отличается более высокой твердостью, в отличие от прочих цинковых покрытий;
  • температура процесса сравнительно невысока, что позволяет применять термодиффузионное оцинкование для обработки пружинных деталей и пористых изделий;
  • минимальные затраты на подготовку поверхности к оцинкованию;
  • возможность варьирования толщины покрытия от 15 до 150 мкм;
  • процесс экологически безопасен и не требует обустройства специальных очистных сооружений.

Недостатки метода:

  • сравнительно невысокий уровень производительности, ограниченный объемами реторт;
  • при открытии печи происходит незначительный выброс вредной цинковой пыли;
  • диффузионное цинковое покрытие лишено декоративных качеств.

Область применения 

Согласно существующим Строительным нормам и правилам, термодиффузионные цинковые покрытия являются наиболее надежными в области предохранения металлических конструкций от коррозии. Объекты, прошедшие процесс термодиффузионного оцинкования, успешно используются при строительстве крупных, металлоёмких сооружений, а так же в автомобильной, автотракторной промышленности, машиностроении и станкостроении.

Диана Джаноян, специально для www.Equipnet.ru

Фотографии с сайта businessoffers.ru, vipdoski.ru,  metaprom.ru.

>>>Хотите обсудить эту статью подробнее? Ждем вас на нашем Форуме<<<

Комментарии

Оставить комментарий с помощью…
  • Equipnet (0)
  • Вконтакте (0)
  • Facebook (0)
Логотип компании
Комментариев пока нет

Вы можете разместить вашу статью в нашей ленте на коммерческой основе
Наш телефон: (495) 983-59-92. E-mail: manager@equipnet.ru

/articles/hi-tech/hi-tech_350.html 0
Интервью
10.03.2016
 Индукционные плиты: когда выгода покупателя означает и выгоду продавца
СУХОРУКОВ
Михаил
Ведущий менеджер технологического направления
Компания «Деловая Русь»
Что представляет собой рынок продаж индукционного оборудования в эпоху кризиса и с чем на него лучше выходить
Почему доллар будет стоить 50 рублей?
Как зарабатывать по 3 000 000 рублей в месяц?
Где купить станок, который делает деньги?
Ответы на эти и другие вопросы ищи в рассылке EquipNet.ru