Гаряче та холодне цинкування – в чому різниця?

Цинк захищає метал від корозії, але довговічність цього захисту залежить від способу нанесення покриття. Серед усіх методів найбільшою популярністю користуються гаряче та холодне цинкування. Гаряче цинкування – це зарунення металевого виробу у розплавлений цинк, холодне – це ручне нанесення захисного шару як звичайної фарби. Мета обох способів однакова – сформувати антикорозійне покриття, яке захищає метал від іржі, але процес та результат суттєво відрізняються. В чому різниця гарячого та холодного цинкування, для яких виробів вони використовуються – розглянемо в нашій статті.

Що таке гаряче цинкування

Гаряче цинкування – це технологія занурення металоконструкцій у ванну з розплавленим цинком для утворення тонкого цинкового покриття, яке служить надійним та довговічним антикорозійним захистом. Під час занурення підвішена заготовка переміщується автоматизованими транспортерами, тривалість формування покриття налаштовується та контролюється комп’ютерною програмою. Температура цинкового розплаву сягає 440-460 градусів – за таких умов відбувається не просто механічне нанесення покриття, а утворення кількох фаз залізо-цинкового сплаву та верхній шар чистого цинку. Відбувається дифузія молекул металу та цинку, завдяки чому покриття не відшаровується та не зношується навіть після тривалої експлуатації та механічних навантажень. 

До складу розплаву входить понад 99% цинку, решту об’єму займають спеціальні домішки, які покращують властивості захисного покриття, посилюють адгезію цинку з металом, зміцнюють цинковий шар. Перед зануренням в ванну цинкування металевий виріб проходить хімічну підготовку – промивки, знежирення, травлення, флюсування. На цих етапах поверхні очищаються від сторонніх речовин, забруднень, залишків іржі, окалини, старої фарби. Флюсування підвищує зчеплення цинку з металом, щоб захистити покриття від дефектів та відшарування. Якісна підготовка та професійне гаряче цинкування з контролем режимів та складу хімічних розчинів дозволяє отримати довговічне цинкове покриття, стійке до води, зносу, хімікатів, солей, ультрафіолету та інших агресивних факторів.

Переваги гарячого цинкування

• Нанесення цинкового покриття на великогабаритні металоконструкції за одне занурення. Виріб підвішується на транспортері, автоматично переміщається по лінії – занурюється в резервуари з розчинами для знежирення, травлення, флюсування, цинкування. Це підвищує продуктивність процесу та дозволяє виконувати масштабні замовлення в стислі терміни.
• Рівномірний розподіл цинку, формування щільного цинкового шару на складних поверхнях, отворах, вигинах. Цинковий розплав обволікає всі поверхні металу, проникає у важкодоступні ділянки, якщо немає глухих порожнин. Не потрібно вживати додаткових заходів, щоб забезпечити рівномірність покриття – цинковий розплав виконує задачу за рахунок простих фізико-хімічних процесів.
• Високий рівень автоматизації процесу, контроль режимів цинкування для формування покриття заданої товщини, мінімум ручних операцій. Автоматична лінія налаштовується на задану тривалість занурення, вимірюється хімічний склад розчинів хімічної підготовки, встановлюються режими охолодження металу. Це робить процес контрольованим та високопродуктивним. 
• Товщина покриття 50-120 мкм – найбільший показник серед існуючих методів цинкування. Гарячим методом можна отримати посилений антикорозійний захист для складних та агресивних умов експлуатації – будівельних, інфраструктурних, енергетичних об’єктів.
• Довговічність антикорозійного захисту. Гарячеоцинковані металоконструкції служать понад 60 років без капітального ремонту. Довгий термін експлуатації забезпечується за рахунок високого ступеня захисту від корозії та підвищеної стійкості покриття до зносу. Цинковий захист не відшаровується, не утворює тріщин, не втрачає захисних властивостей протягом кількох десятків років.

Що таке холодне цинкування

Холодне цинкування – це нанесення цинкового покриття без додаткового нагріву цинкового розчину. Покриття наноситься ручним способом за допомогою розпилювача, пензля чи валика як звичайна фарба. Це більш трудовитратний та повільний процес, який цілком залежить від уважності та майстерності спеціаліста. Метод дозволяє отримати цинковий шар меншої товщини – 10-30 мкм, тому використовується для більш простих умов експлуатації без агресивних впливів. Холодне нанесення не передбачає утворення залізоцинкового сплаву, тому при сильних навантаженнях та пошкодженнях покриття може відшаровуватись. Але для певних умов експлуатації, коли необхідно покрити цинком невеликі ділянки, холодне цинкування може стати більш доступною альтернативою іншим способам.

Переваги холодного цинкування:

• Швидке нанесення на невеликі ділянки. Немає необхідності замовляти промислове гаряче цинкування для нанесення покриття на маленьку деталь чи покрити локальний дефект – у такому випадку доцільно використовувати холодний метод. 
• Більш акуратне та естетичне покриття. Ручний спосіб більш трудовитратний, але дозволяє працювати з більшою увагою до деталей, стежити на напливами, формувати покриття з кращими декоративними властивостями. Таких результатів можна досягти в місцях з вільним доступом для майстрів та інструментів.
• Більш доступна ціна холодного цинкування невеликих виробів. Якщо необхідно оцинкувати невелику кількість метизів, окремі ділянки металоконструкцій чи маленькі вироби, то використання холодного цинкування може бути більш доступним та вигідним по ціні.

Порівняння гарячого та холодного цинкування

Габарити виробів та масштаби цинкування

Гаряче цинкування використовується для антикорозійної обробки великогабаритних металоконструкцій. Якщо необхідно оцинкувати метизи, деталі чи профільний прокат, їх збирають в пакети та підвішують на траверсах комплектами. Така вимога пояснюється великими розмірами ванни цинкування – собівартість процесу зменшується при повному заповненні ванни та великих обсягах цинкування. З одними налаштуваннями системи за одне занурення вдається оцинкувати значні обсяги металу. Холодне цинкування – це ручний спосіб, який стає занадто трудовитратним для великих металоконструкцій. Вручну можна оцинкувати один виріб чи локальну ділянку на встановленій конструкції, але недоцільно використовувати ручне холодне цинкування для захисту від корозії масштабних будівельних, енергетичних, інфраструктурних об’єктів.

Продуктивність процесу

Технологічний процес гарячого цинкування реалізується на автоматизованій виробничій лінії. Це цілий комплекс обладнання – резервуари хімічної підготовки, ємності для промивки, сушильні камери, ванна цинкування, транспортери, системи автоматизації. Виробництво такого рівню працює швидко та злагоджено, автоматизується кожен етап – переміщення заготовок по лінії, занурення у ванни, витримка заданої тривалості, охолодження з необхідною швидкістю. Задача операторів лінії – закріпити металоконструкції на транспортері та задати налаштування режимів – далі весь процес реалізується безперервно та без затримок. Занурення у розплавлений цинк триває декілька хвилин – за цей час вдається нанести покриття на великі поверхні, покрити складні ділянки, захистити від корозії масштабні металоконструкції чи партії виробів. Холодне цинкування – це повільна кропітка праця, яка потребує уважності, акуратності, обережного нанесення цинкового покриття. Тому такий метод не підходить для великих обсягів замовлення.

Цинкування складних поверхонь

Метод занурення у розплавлений цинк дозволяє сформувати рівномірне покриття на всіх поверхнях – в проточках, пазах, отворах, вигинах. Щоб нічого не заважало вільному пропливу цинку, необхідно перевірити конструкцію на наявність закритих порожнин, заглушок, важкодоступних місць, де переміщення розплаву неможливо. Якщо конструктив розроблено з урахуванням цих вимог, то гарячим способом можна оцинкувати майже будь-які елементи, в тому числі внутрішні поверхні труб, патрубків, резервуарів. Обробка таких ділянок зазвичай недоступна для холодного цинкування – ручним способом можна оцинкувати тільки відкриті ділянки з вільним доступом, де дістає пензлик чи фарбопульт. Застосування холодного цинкування дуже обмежено для захисту від корозії труб та виробів складної просторової форми з важкодоступними внутрішніми порожнинами.

Контрольованість результату та дефекти покриття

Результат гарячого цинкування контрольований та передбачуваний. Товщина покриття визначається тривалістю занурення, ризики появи дефектів мінімальні при дотриманні технічних вимог. При холодному цинкуванні результат залежить від техніки ручного нанесення покриття. Великий вплив має людський фактор, складніше забезпечити рівномірність товщини покриття по всім поверхням. Мінімальна неуважність призводить до появи дефектів та непокритих ділянок, які послаблюють антикорозійний захист та роблять металоконструкцію вразливою перед агресивними факторами. Відсутність нагріву при холодному цинкуванні зменшує адгезію цинку та підвищує ризики відшарування захисного покриття. Гарячий метод дає більше гарантій, дозволяє точно контролювати процес і результати, усуває людський фактор та мінімізує ризики появи дефектів.

Довговічність та стійкість покриття до зовнішніх впливів

Гаряче цинкування дозволяє нанести покриття товщиною 50-120 мкм, а в деяких випадках 150-200 мкм. Такої товщини достатньо для захисту від корозії металоконструкцій, які працюють при постійному контакті з вологою, забрудненнями, грунтом, хімікатами, паром, під дією ультрафіолету та перепадів температур. Стійкість гарячеоцинкованого металу до корозії забезпечується не тільки за рахунок товщини покриття, а й за рахунок його структури. Цинк поєднується з металом на молекулярному рівні, утворює міцний сплав, не схильний до відшарування. Тому гарячим цинкуванням можна отримати більш надійний захист, стійкий до фізико-хімічних впливів та механічних пошкоджень. 

Холодним методом можна нанести покриття значно меншої товщини 10-30 мкм без утворення залізоцинкового сплаву, тому такий захист підходить для експлуатації в приміщенні або у простих умовах без агресивних впливів, механічних навантажень, вібрацій та абразивів. В результаті після гарячого цинкування металоконструкції служать понад 50 років, а після холодного – потребують оновлення покриття вже через декілька років. Це робить гаряче цинкування більш вигідним у довготривалій перспективі, що особливо важливо для будівництва капітальних об’єктів.

Галузі застосування

Холодне цинкування може бути дуже зручним для проведення незначних ремонтних робіт на об’єктах, які вже змонтовані та потребують реставрації. Ручним способом можна закрити невеликі дефекти покриття, відновити локальний захист після аварійних ситуацій, коли потрібно виконати роботи швидко і немає можливості демонтувати конструкцію для гарячого цинкування. Також холодне цинкування використовується для захисту від корозії одиничних виробів, невеликої кількості метизів, малих партій деталей, коли недоцільно навантажувати лінію гарячого цинкування заради кількох виробів.

Гаряче цинкування має більш обширну сферу застосування:

• металеві конструкції для будівництва – балки, колони, прогони, ригелі, ферми;
• профільний прокат – швелери, двотаври, труби, пруток, смуга;
• листовий прокат, профільовані листи;
• опори енергетичних об’єктів – ЛЕП, освітлення, контактних мереж;
• металеві паркани, огородження, ворота, хвіртки, сходи, перила, поручні;
• сервісні платформи, майданчики, люки, навіси, козирки;
• каркаси швидкомонтованих споруд, модульних теплиць, блок-контейнерів;
• обладнання елеваторних ліній;
• конструкції дорожньої інфраструктури – стійки, опори, зупинки, огорожі, екрани;
• болти, гайки, гвинти, анкери та інші метизи.

Вартість цинкування

Оцінити реальну вартість цинкування можна тільки з урахуванням обсягів замовлення. Якщо потрібно нанести покриття на маленький металевий виріб, вигідніше використовувати ручне холодне цинкування. Але оцинкувати велику металоконструкцію гарячим способом набагато дешевше, ніж наносити холодне цинкове покриття вручну. Крім того, при гарячому цинкуванні забезпечується економія у довготривалій перспективі: подовжується термін експлуатації конструкції, знижуються витрати на ремонт на обслуговування, мінімізуються простої обладнання через аварійні ситуації. Тому гаряче цинкування у промислових масштабах є більш вигідним, затребуваним та економічним методом, який дає підприємствам значні переваги під час експлуатації обладнання.

Гаряче чи холодне цинкування – що обрати?

Якщо потребуєте нерегулярного цинкування малих об’ємів металу для нескладних умов експлуатації, підійде холодний метод. Якщо потрібно забезпечити антикорозійний захист металоконструкцій на кілька десятків років, нанести цинкове покриття на великий обсяг металу в найкоротші терміни, отримати гарантовану якість і довговічність цинкового шару, обирайте гаряче цинкування як абсолютно інший рівень антикорозійного захисту. Звертайтеся в нашу компанію Сіткабуд – замовте послуги гарячого цинкування будь-якої складності на сучасній виробничій лінії. Зв’язатися з нами можна через форму на сайті або за номерами 093 126 20 74, 068 658 19 25, info@sitkabud.com.ua.