Які метали та конструкції можна піддавати гарячому цинкуванню?

Гаряче цинкування – це універсальна технологія, яка підходить для захисту від корозії більшості видів металоконструкцій. Метод застосовується для нанесення цинкового покриття на енергетичні опори, будівельні конструкції, обладнання інфраструктури, сільськогосподарські споруди. Принцип цинкування полягає у зануренні металу в розплавлений цинк – таким способом можна обробляти вироби різної форми, в тому числі складної конфігурації та великих габаритів. Існують деякі вимоги до  властивостей матеріалу та конструктивних параметрів, тому перед цинкуванням метал перевіряється на відповідність цим вимогам та проходить кілька етапів підготовки. 

Гаряче цинкування виконується в заводських умовах на автоматизованій лінії, оснащеній рядом резервуарів хімічної підготовки, ванною з цинковим розплавом, сушильними камерами, промивочними ємностями, транспортерами і системою керування. Виробництво такої потужності розраховане на виконання комплексних замовлень – цинкування зварних металоконструкцій, партій сталевого профілю, метизів, металевих виробів. Для таких проєктів гаряче цинкування найбільш ефективне та вигідне за ціною. Одиничні деталі невеликих розмірів можна об’єднати з іншими виробами, щоб раціонально використовувати виробничі потужності.

Сходи, перила, поручні, навіси, паркани

Цинкування гарячим методом – це оптимальна технологія захисту від корозії металоконструкцій сервісного призначення, які використовуються для забезпечення доступу на ділянку, виконання технічних робіт, зонування території, захисту від опадів. В цю категорію продукції входить:

• зовнішні металеві сходи і драбини для котеджів, цехів, складських споруд, адміністративних будівель;
• евакуаційні та пожежні сходи;
• металеві перила з поручнями;
• сервісні майданчики;
• навіси для автостоянок, терас, веранд, логістичних пунктів, автомийок тощо;
• сталеві паркани для огородження та зонування території – сітчасті паркани, штахетники, габіони, сітка-рабиця, зварні секційні огорожі;
• ворота, хвіртки, опорні стовпи металевих огорож.

Металоконструкції в частково зібраному вигляді занурюються в ванну з цинковим розплавом. Розміри секцій та вузлів визначаються відповідно до габаритів ванни цинкування. Дрібні деталі та кріплення проходять цинкування пакетним пакуванням. Після нанесення покриття метал набуває сірого кольору, текстура залежить від товщини цинку та марки сталі. Якщо конструкція виконує суто технічну функцію – достатньо сірого шару цинку. Щоб покращити декоративні властивості металоконструкцій, можна додатково покрити метал порошковою полімерною фарбою в будь-якому кольорі RAL. Якщо мова йде про житлові будинки, приватні домогосподарства чи громадські простори, то на оцинковані металоконструкції наноситься полімерна фарба. Фарбування створює додатковий захист та покращує естетику оцинкованих металоконструкцій.  

Будівельні конструкції

Довговічність каркасних будівель залежить від надійності антикорозійного захисту. Тому всі будівельні металоконструкції піддаються гарячому цинкуванню:

• колони з профільного прокату – швелера, труби, двотавра;
• горизонтальні та похилі балки;
• металеві ферми, зварені з кутників або квадратної труби – прямокутні, арочні, полігональні, трикутні, трапеціїдальні;
• рами, каркаси, обрешітки;
• прогони, ригелі, розпірки;
• закладні деталі, анкери, кріплення.

Енергетичні опори

Гаряче цинкування – оптимальна технологія для антикорозійного захисту енергетичних конструкцій. Такі об’єкти працюють на відкритому повітрі, мають бути довговічними та надійними, служити кілька десятків років без ремонту – гаряче цинкування дозволяє досягти таких результатів. Метод занурення підходить для швидкого та продуктивного нанесення покриття на великі секції металевих опор. Товщина цинкового шару в межах 40-120 мкм забезпечує надійне функціонування енергетичних об’єктів, за потреби у важких умовах експлуатації товщина може бути збільшена до 200 мкм. Для яких металоконструкцій використовується гаряче цинкування в енергетиці:

• Багатогранні опори ліній електропередачі (ЛЕП), опори відкритих розподільчих пристроїв, освітлення, контактних мереж, вишок мобільного зв’язку, телекомунікаційних веж. Особливість таких опор є конічна форма та багатогранний поперечний перетин, утворений гнуттям листової сталі. Гаряче цинкування дозволяє нанести цинкове покриття на зовнішню та внутрішню сторони опори, забезпечивши повноцінний захист від корозії.
• Гратчасті опори ЛЕП – зварні конструкції з комбінації труб та кутників, в основі конструктиву яких лежить геометрія ферм. Гаряче цинкування дозволяє нанести покриття на всі поверхні кожного стрижню гратчастої системи, оскільки в процесі занурення цинк вільно покриває металоконструкцію. Гарячий метод дозволяє оцинковувати великі гратчасті опори за одне занурення, що неможливо реалізувати будь-яким іншим способом.

Сталевий прокат

Для захисту від корозії гарячекатаного сталевого профілю використовується технологія гарячого цинкування. Цинкове покриття наноситься на труби, швелери, двотаври, смуги, кутники, труби, листові заготовки. Металопрокат підвішується на траверсах, переміщується транспортерами по лінії цинкування, проходить хімічну підготовку та занурюється в розплавлений цинк. Технологія використовується в серійному виробництві сталевого прокату великим партіями для доставки готової оцинковки на заводи металоконструкцій. Переваги технології:

• одночасне занурення в розплавлений цинк великих пакетів металопрокату, закріпленого на траверсах;
• нанесення цинкового покриття за одне занурення на комплект заготовок;
• високопродуктивний процес з контрольованими параметрами товщини покриття;
• рівномірне нанесення цинку на профільний прокат складної форми;
• стандартизований контроль якості покриття.

Дорожні огородження

Для захисту дорожніх огороджень від агресивних погодних факторів ідеально підходить гаряче цинкування. Такі конструкції встановлюються на трасах, мостах, естакадах, тунелях для захисту від виїзду автомобілів на зустрічну смугу чи на узбіччя. Конструктивно дорожні огородження складаються з вертикальних опор та горизонтального полотна з гнутої листової сталі. Металеві екрани та відбійники експлуатуються при постійному контакті з вологою та пилом, під дією опадів, забруднень, абразивних часток. В таких умовах антикорозійне покриття повинно захищати не тільки від корозії, а й від механічних ушкоджень. Гаряче цинкування забезпечує такий захист: цинк має високу стійкість до ударів та подряпин. В місцях мікроушкоджень відбувається відновлення цинкового шару за рахунок утворення оксидної плівки. Переваги гарячого цинкування дорожніх огороджень:

• комплексний захист від всіх негативних впливів під час вуличної експлуатації – води, солі, хімікатів, опадів, ультрафіолету, абразивов, забруднень;
• стійкість покриття до механічних ушкоджень;
• високопродуктивна обробка опор, захисних панелей і кріплення в великій ванні цинкування.

Сільськогосподарські споруди

Гаряче цинкування використовується для захисту від корозії металоконструкцій, які служать основою сільськогосподарських об’єктів – модульних теплиць, елеваторного обладнання, каркасних та безкаркасних будівель. Завдяки гарячому цинкуванню забезпечується захист від корозії металокаркаси зерносховищ, ангарів, тваринницьких ферм, підлогових складів, силосів, бункерів. Технологія ефективна для захисту безкаркасних арочних споруд, сформованих з профільованого сталевого листа. Використання гарячого цинкування в будівництві модульних тепличних комплексів дозволяє підвищити термін їх експлуатації до десятків років, зменшити витрати на обслуговування і ремонт. Переваги застосування гарячого цинкування в аграрному секторі:

• багатократне підвищення термінів експлуатації металоконструкцій, підвищення економічної ефективності експлуатації сільськогосподарських об’єктів;
• захист від корозії конструкцій, які контактують з агресивними факторами – водою, грунтом, хімікатами, біологічними речовинами;
• зменшення витрат на ремонт та відновлення металоконструкцій тваринницьких ферм, елеваторів, теплиць.

Корпусні деталі і кузови

Єдиною можливістю нанести рівномірне захисне покриття на велику корпусну деталь є гаряче цинкування. Заготовка складної об’ємної форми занурюється в ванну цинкування, цинк обволікає всі поверхні, проникає в пази та виїмки, формує захисний шар рівномірної товщини. Метод застосовується для оцинковки автомобільних кузовів, причепів, лафетів, фургонів, корпусів лодок і катерів. Цинкове покриття не втрачає властивостей під постійним впливом динамічних, вібраційних, абразивних навантажень, при контакті з солоною та прісною водою, забрудненнями, сніговими та криговими масами. Для покращення декоративної складової оцинковані кузови і лодки направляються на кольорове порошкове фарбування – більш естетичне та рівномірне.

Вимоги до матеріалу

Головною умовою якісного гарячого цинкування є міцна адгезія цинкового покриття з металом. Цинк зв’язується з металевою поверхнею на атомному рівні, за рахунок дифузії формується кілька фаз залізо-цинкового сплаву – таке покриття не відшаровується, а стає з металом єдиним цілим. Щоб цей процес був ефективним, необхідно забезпечити чистоту поверхні та витримати вимоги до хімічного складу матеріалу. Найчастіше гаряче цинкування використовується для конструкцій з нелегованої конструкційної сталі, але технологію також можна застосовувати для чавуну. 

Металеві вироби за сталі мають відповідати нормам стандарту ДСТУ EN 10025-2:2022 “Вироби гарячекатані з конструкційної сталі. Частина 2. Технічні умови постачання нелегованих конструкційних сталей”. Допустимий вміст вуглецю до 0,24%, кремнію – 0,12…0,25%. Марка та характеристики сталі впливають на зовнішній вигляд цинкового покриття – колір, поверхнева текстура (глянцева або матова), наявність блиску тощо. Перевищення нормованих рівнів вуглецю та кремнію може призвести до погіршення візуальної складової покриття. 

Поверхня під гаряче цинкування має бути чистою, без окалини, залишків іржі та фарби, забруднень, масляних плям, стружки, шлаку та інших сторонніх речовин. Для цього перед зануренням у розплавлений цинк метал проходить кілька етапів хімічної підготовки: очищення, знежирення, травлення, флюсування. Після кожного етапу заготовка промивається в чистій воді. На етапі знежирення з поверхні видаляються залишки смазки, травлення знімає стару іржу та окалину, флюсування формує тонку плівку для покращення адгезії металу з цинком. Всі ці етапі підготовки реалізуються у виробничих умовах, ванни з хімічними розчинами входять до складу лінії гарячого цинкування. Заготовки закріплюються на транспортері через траверси та занурюються почергово в кожен резервуар. Таким чином технологічний процес гарячого цинкування стає безперервним та високопродуктивним.

Вимоги до конструкції виробів

Гаряче цинкування виконується методом занурення – підвішена на транспортері металоконструкція опускається в ванну з розплавом цинку при температурі 450-460 градусів. У складі розплаву понад 98,5% займає цинк, а решта – спеціальні добавки. Заготовки занурюються повністю, щоб покриття рівномірно розподілилося по поверхні за одну операцію. Тому габарити металоконструкцій повинні не перевищувати розміри ванни цинкування (стандартна довжина ванни 15 метрів). 

Для вільного переміщення розплаву під час занурення в конструкції не має бути замкнених порожнин, патрубків з заглушками, важкодоступних ділянок. Якщо є ризики порушення пропливу цинку, в деталі виконуються два отвори в протилежних кінцях. Також треба враховувати вимоги до зварювання – щоб гаряче цинкування було якісним, зварні шви мають бути двосторонніми або в стик, обов’язково зачищення швів, не допускається наявність тріщин. Для підвішування деталей на траверсах необхідно використовувати наявні отвори або передбачити додаткові монтажі елементи. Якщо на попередніх етапах технологічного процесу перед гарячим цинкуванням в металі утворилися внутрішні напруження, необхідно проведення термообробки. 

Щоб не припуститися помилок, важливо узгодити з виробником більш детальні вимоги до складу сталі та конструктиву заготовок, які направляються на гаряче цинкування. Звертайтеся в компанію Сіткабуд – ми надамо детальну консультацію та допоможемо зробити правильні кроки у підготовці металоконструкцій. Наша компанія займається гарячим цинкуванням металоконструкцій будь-якої складності на власному виробництві. Наші контакти для зв’язку: 093 126 20 74, 068 658 19 25, info@sitkabud.com.ua.