Artykuły branżowe

Właściwości powłoki cynkowej, parametry oraz zalecenia dotyczące procesu cynkowania metodą indywidualnego zanurzania zostały określone w normie PN-EN ISO 1461:2000 [1]. Zgodnie z powyższą normą, warunki procesu powinny być tak dobrane, aby zapewnić odpowiednią jakość powłoki przy zachowaniu niezmienionych właściwości wsadu. Technologia cynkowania (batch hot-dip galvanizing) dotyczy pokrywania elementów o złożonych kształtach, takich jak np.: wyroby hutnicze po przeróbce plastycznej, odlewy, konstrukcje spawane, elementy drobne, itp.

Rys. 1. Schemat procesu cynkowania metodą indywidualnego zanurzania [na podstawie 7]: 1-odłuszczanie, 2,4-płukanie, 3-trawienie, 5-topnikowanie, 6-suszenie, 7-zanurzanie w kąpieli cynkowej, 8-chłodzenie na powietrzu i kontrola jakości powłoki

Przebieg procesu metalizacji metodą jednostkową przedstawiono na rys. 1. Przed zanurzeniem w ciekłej kąpieli metalowej wyrób jest poddawany procesowi przygotowania powierzchni, który w znacznej mierze decyduje o wytworzeniu powłoki o odpowiedniej jakości. Przygotowanie powierzchni przeprowadzane jest za pomocą obróbki mechanicznej (oczyszczania strumieniowo-ściernego lub szlifowania) oraz obróbki chemicznej (odtłuszczania, trawienia i topnikowania). Obróbka mechaniczna stosowana jest najczęściej w przypadku widocznych zanieczyszczeń tlenkowych na powierzchni elementów przeznaczonych do powlekania. Odtłuszczanie chemiczne ma na celu usunięcie zanieczyszczeń organicznych, pyłów i zabrudzeń z powierzchni pokrywanej. Stosowane jest mycie w podwyższonej temperaturze 65-80°C w roztworach alkalicznych lub rozpuszczalnikach organicznych, a następnie płukanie w wodzie [2]. Trawienie stosowane jest w celu usunięcia pozostałości tlenków żelaza z powierzchni wyrobu. Wykorzystuje się do tego najczęściej 5-18-proc. roztwór kwasu solnego w temperaturze pokojowej lub 3-14-proc. roztwór kwasu siarkowego w temperaturze 60-79°C. W przypadku cynkowania odlewów dla usunięcia resztek mas formierskich stosowany jest również kwas fluorowodorowy oraz roztwór kwasu siarkowego i fluorowodorowego [2]. Trawienie powinno przeprowadzać się w obecności inhibitorów minimalizujących rozpuszczanie się żelaza i pochłanianie wodoru przez stal. Topnikowanie jest zazwyczaj ostatnią operacją stosowaną przed właściwą metalizacją, a jej podstawowym celem jest poprawa zwilżalności i zapewnienie uzyskiwania ciągłych powłok przy krótkim czasie zanurzenia. Topnik spełnia przy tym rolę czynnika powierzchniowo aktywnego ułatwiającego rozpływanie metalu pokrycia po metalu podłoża. Stosowane są związki chemiczne lub ich mieszaniny charakteryzujące się bardzo małym napięciem powierzchniowym, np.: ZnCl2, NH4Cl, SnCl2, B2O3, KCl [2]. Warstewka topnika oddziałuje również dotrawiająco, usuwając pozostałości tlenków