Хромирование деталей своими руками в домашних условиях (покрытие хромом)

Хромирование конструкций и деталей в домашней мастерской

Для защиты деталей разнообразных механизмов или частей металлических конструкций от коррозии, придания им дополнительной износоустойчивости, твердости и улучшения эстетического вида применяются хромирование либо никелирование. Эти способы подразумевают нанесение на поверхности конструкций химически инертного покрытия из хрома или никеля, улучшение эстетичности. Нанесение такой пленки – процесс энергозатратный. Технологически он сложен, но является защитой не на один десяток лет без ощутимых потерь для внешнего вида.

Нередко появляется необходимость в покрытии декоративной пленкой тех изделий, которые изначально не подвергались процессу хромирования. Таким образом при желании можно, к примеру, изменить вид скульптуры, сделать современным интерьер любого жилого помещения. Можно украсить по своему вкусу автомобиль или мотоцикл. Сделать это совсем не трудно даже собственными руками, то есть, не применяя усложненных технологий. Нанести пленку из хрома можно даже на конструкции со сложным рельефом, а не только выпуклые, плоские либо вогнутые.

Основные методы хромирования

1. Процесс химической металлизации.
2. Гальванизация.
3. Вакуумное напыление.
4. Высокотемпературная диффузия.

Два последних метода применяются только на предприятиях промышленности. Дома эти процессы выполнить не получится, поскольку для них необходимы технически сложные установки и повышенные энергетические затраты. А вот химическая металлизация и гальванизация – это как раз те самые процессы, которые могут производиться и в личной мастерской. Рассмотрим подробно, как это делается.

Химическая металлизация поверхностей и деталей

В процессе этой работы используются химические реактивы, компрессор и краскопульт. Выполняются практически те же самые операции, что и при покраске поверхностей акриловым лаком либо эмалью.

При хромировании таким способом на детали и конструкции наносится не защитная полимерная пленка, а зеркальный тонкий слой металла. Толщина его в пределах 0,075-0,25 миллиметров. Химико-физические характеристики такого покрытия сопоставимы с теми, что получаются при вакуумном напылении.

Как выполнить химическую металлизацию

1-й метод. Поверхность покрывается специальными химикатами. В результате химической реакции образуется осадок, представляющий собой прочный металлический слой. Покрытие можно делать не только из хрома, но также из серебра.

2-й метод. В процессе восстановительной химической реакции из солей образуется слой хрома. Приготовьте набор из уксусной кислоты, хлористого хромила, хлористого хрома, уксуснокислого хрома, гипософита натрия, едкого натра, фосфата хрома. При этом необходимо помнить, что эти вещества очень ядовиты и опасны для здоровья. И потому следует внимательно проштудировать учебник химии, если уж вы решили провести процесс хромирования этим методом. Но достичь высокого качества очень трудно, даже при наличии подробной инструкции. При всех существующих минусах этот метод используется для хромирования поверхностей в домашних мастерских чаще всего.

Очень удобно проводить процесс покрытия с помощью готовых пробных наборов химических препаратов для хромирования. Их предлагает компания Fusion Technologies. Удобство таких наборов заключается в том, что покрытие можно нанести на любой из перечисленных материалов: металл, керамику, дерево, стекло, пластик. Гальванических установок и специальной сложной техники не потребуется. Все, что вам нужно, это просторное помещение, дистиллированная вода, компрессор, распылитель и набор химических препаратов. Кроме этого нужно приготовить газовую горелку с баллоном газа.

Правила техники безопасности

1. Устройство вентиляции в помещении мастерской. Открытием дверей и окон проблему не решить. Вмонтируйте в форточку обыкновенный кухонный вентилятор. Этого будет достаточно для любительской работы. Если же вы планируете работу в объемах частного предприятия, хромирование большого количества запчастей для автомобилей, декоративных предметов интерьера, то потребуется установка более эффективной и мощной вентиляции.
2. Оборудование канализационных стоков. Работа потребует большого расхода воды для промывки деталей. Дополнительная очистка ее не нужна, так как она в химическом отношении инертна. А вот сток в канализационный канал должен быть оборудован обязательно.
3. Чтобы не подвергать органы дыхания и кожу опасному воздействию реактивов, рекомендуется работать с применением защитных средств. Запаситесь респираторами, специальными защитными очками и прочным фартуком. Еще понадобится несколько пар резиновых перчаток.

При выполнении химической металлизации в личной мастерской не забывайте о строгом соблюдении технологии. Реактивы наносить на поверхность следует в указанной очередности. Затем следует нанесение тонкого слоя серебра. Этот металл безопасен в отличие от хрома и соединений. Финишный слой по характеристикам ни в чем не уступает хромированному.

Набор реактивов для металлизации состоит из модификаторов А и Б, восстановителя и активатора. В самом начале работы в указанном объеме дистиллированной воды разводятся реактивы. Пропорции строго соблюдаются. Хранить растворы следует в прохладном месте. Необходимые для работы лаки и пигменты покупать можно в том же магазине, где куплены реактивы.

Порядок выполнения работы

1. Подготовка детали или конструкции. Поверхность следует тщательно очистить. Она должна быть максимально ровной. Для этого производится полировка.
2. Затем выполняется процесс лакировки с использованием предназначенного для этой цели лака.
3. Когда лак полностью высохнет, с помощью газовой горелки обрабатывается поверхность. Данный технологический процесс изменяет структуру лака на молекулярном уровне. Это делается с целью увеличения впитываемости и адгезии для металлизированного покрытия.
4. Следом за тепловой обработкой производится распыление активатора. Быстро смывается водой лишний активатор.
5. Пока поверхность еще не высохла, наносится модификатор, за ним растворитель. Реакция между ними приводит к образованию необходимого зеркального покрывающего слоя. Снова изделие промывается водой и сушится направленной струей воздуха.
6. Процесс металлизации занимает около шести часов. После этого в соответствии с технологией деталь покрывается лаком. Эффект бронзы, хрома или золота достигается добавлением в лак соответствующих пигментов. Если вы решили у себя дома и собственными руками хромировать детали, заказывайте все необходимые химикаты на сайте компании. В случае необходимости специалисты окажут квалифицированную помощь, подскажут подходящие варианты установки оборудования в помещении вашей домашней мастерской.

Гальванизация

Гальванический способ – это покрытие чугунных, стальных, латунных или медных конструкций слоем хрома. Но не только металлические изделия можно подвергать хромированию способом гальванизации. Пользоваться этим способом можно и с целью хромирования также и пластмассовых, деревянных изделий. Но в этих случаях процесс будет дорогим и технологически сложным. Для прочного удержания на поверхности деталей покрытия из хрома даже металлические изделия требуют еще одного предварительного покрытия. Для этой цели используют никель, латунь либо медь.

Гальванизация требует создания гальванической установки. Кроме этого, нужен источник постоянного тока и набор реактивов. Набор этот состоит из ангидрида хрома, серной кислоты, соды кальцинированной и гидроокиси натрия.

Следует учесть, что при работе по этому методу требуется, чтобы не было перепадов силы тока. Также нужно постоянно контролировать уровень концентрации солей в электролите и строго соблюдать температурный режим довольно длительный срок (от 5 до 8 часов).

Выполнение всех перечисленных условий в домашних мастерских – задача не из легких. Именно по этой причине описывать процесс гальванизации в подробностях в этом обзоре не станем.

Материалы для хромирования

Примеры наших работ

Гальваническое покрытие в домашних условиях.

Довольно часто, многие мастера, хотят защитить какую то деталь автомобиля или мотоцикла от коррозии. Можно конечно это сделать с помощью грунтовки и краски. Ну а что делать мастеру, если например разболталось (выработалось) посадочное место под подшипник в картере двигателя или коробки передач и его проворачивает. Как восстановить изношенную поверхность и нарастить её размер (диаметр)? Краска здесь не поможет.

Всё вроде бы довольно просто. Нужно нарастить поверхность детали гальваническим способом, то есть наложением тонкого слоя какого то металла, и если накладывать несколько тонких слоёв, то можно восстановить довольно глубокую выработку поверхности основного металла. Для покрытия металлической поверхности хромом или никелем, требуется сложное заводское оборудование, а так же куча вытяжных и вентиляционных систем, так как наложение этих блестящих металлов очень вредное для здоровья.

Предлагаю способ намного проще, который можно осуществить даже дома на кухне, и к тому же он безвредный. Не смотря на то, что этот способ не такой блестящий как никель или хром, зато он позволяет осуществить две важные функции. Это защита от коррозии стальной детали и восстановление её размера (если она изношена). Этим способом может воспользоваться каждый, даже двоечник по химии.

Для осуществления этого способа покрытия, необходимо купить в автомагазине немного обыкновенного электролита для аккумуляторов. Затем потребуется собрать немного металла, которым будет наноситься гальваническое покрытие. Этот металл  стоек к коррозии и очень распространён — это цинк. Где его взять? Да везде. Вспомните сколько вы видели отработавших и валяющихся где попало батареек у себя и у друзей. Пособирайте их, и причём чем старее год выпуска батарейки, тем лучше у них цинк и проще его изъять. С помощью острого ножа, надрежьте корпус батарейки, и осторожно снимите цинк, как кожуру у мандарина, а затем промойте обрезки водой.

Теперь можно начинать сам химический процесс. Налейте в стеклянную или фарфоровую банку грамм 100- 150 электролита, а затем начинайте потихоньку (чтобы реакция проходила не слишком бурно) засыпать в него обрезки цинка. Вы увидите, что тут же начнётся химическая реакция, и в результате этого, образуется раствор сульфата цинка, который вам понадобится, а так же гремучий газ, состоящий из водорода и кислорода. Такой же газ выделяется и при зарядке аккумулятора и он очень взрывоопасен, поэтому проводите работы подальше от открытых источников огня и гоните курильщиков подальше. Если кому то лень возиться с электролитом, то можно поискать готовый сульфат цинка в магазинах химреактивов.

При добавлении кусочков цинка в электролит, он будет растворяться, и добавлять цинк нужно будет до тех пор, пока он не перестанет реагировать с кислотой (перестанет растворяться), то есть кислота расходуется на реакцию полностью и полностью «насытится» цинком. Так же, следует подготовить к покрытию металлические детали, которые вы собираетесь покрыть цинком. Очистите их от грязи и ржавчины, а если деталь декоративная, то желательно отполировать её до блеска, ведь любое гальваническое покрытие, в точности повторяет рельеф поверхности покрываемого металла. И если на поверхности есть царапины, то после покрытия, не важно чем, хоть хромом или никелем, все эти царапины будут видны на поверхности ещё лучше.

Кстати удалить всё ржавчину с поверхности металла можно не механическим, а химическим способом. Для этого следует опустить ржавую деталь в аккумуляторный электролит, соляную кислоту, можно даже в обыкновенный уксус. Но не в коем случае не в преобразователь ржавчины, как могут посоветовать местные знатоки, так как к образовавшейся от преобразователя плёнке фосфатов, цинк, да и хром тоже, никогда не пристанут. Преобразователем ржавчины следует пользоваться только тогда, когда вы хотите просто загрунтовать и покрасить деталь.

Продолжим работу. Подготовленный раствор сульфата цинка налейте в стеклянный или фарфоровый сосуд, размер которого зависит от размера детали, которую вы собираетесь покрыть цинком. Но если со стеклом или фарфором у вас проблемы, то можно использовать подходящее корытце, вырезанное из капроновой канистры.

Источник электропитания лучше всего использовать с регулировкой тока (переменным резистором) и амперметром, глядя на который удобно регулировать силу тока (Амперы). Большинство зарядных устройств имеют и амперметр и регулировку тока, поэтому можно использовать зарядное устройство и даже для зарядки аккумуляторов мотоцикла, так как ток для работы потребуется небольшой.

Сам принцип гальваники простой. Металл анода (кусочек цинка) под действием потока электронов переносится на катод (деталь). Анод переносится на деталь и утрачивается (растворяется), и его необходимо периодически менять, подвешивая на проволоке новый кусочек цинка. Подвешивая его, следите что бы в раствор электролита был погружён только кусочек цинка, но не проволока, к которой он прикручен. Иначе электролит загрязнится медью от проволоки, и в итоге коррозионная стойкость вашей детали намного ухудшится.

Ну а что же делать, если требуется покрыть цинком довольно большую поверхность, а подходящей ванны для этого нет? Существует довольно простой способ. Подготовьте анод так: обмотайте кусочек цинка ватой или марлей, смоченной в растворе сульфата цинка (см. фото ниже, а в качестве насыщенного раствора сульфата цинка используйте паяльную кислоту, которую можно купить на радиорынке) и подключите его к плюсу вашего источника постоянного тока (зарядного устройства), а минус к покрываемой детали. А если участок покрываемой детали невелик, то можно воспользоваться даже аккумулятором.

А как проверить необходимую величину силы тока? При нормальной величине тока, должно получится цинковое покрытие серого цвета. Если получается рыхлое покрытие чёрного цвета, то следует сразу уменьшить регулятором силу тока. Ну а если получается светло-серая поверхность детали, то следует немного увеличить силу тока. По опыту скажу, что обычно хватает силы тока всего в 0,5 — 1 Ампер.

В качестве индикатора тока и простейшего стабилизатора напряжения можно использовать обыкновенную лампочку на 12 вольт, которая при натирании детали не должна светиться слишком ярко. Лампочка подсоединяется в разрыв плюсового провода (наглядно это показано в видеоролике под статьёй). Если лампа светит слишком ярко, то следует немного ослабить силу тока.

После нанесения гальванического покрытия, готовую деталь хорошенько промойте водой. Ну а если вы использовали раствор сульфата цинка не от электролита, а от серной кислоты, то советую готовую деталь сначала ополоснуть раствором питьевой соды, чтобы нейтрализовать серную кислоту, а затем уже промыть деталь в воде.

Ну а как же восстановить размеры посадочного отверстия деталей? Ведь часто из-за этого многие выбрасывают картер, а картер или блок мотора — это номерная деталь, и восстановление её крайне важно. И если в блоке провернуло подшипник и посадочное отверстие потеряло размер (диаметр), то восстановить место подшипника в чугунном блоке, не составит труда описанным выше способом с помощью цинка, обёрнутого марлей.

Но корпуса коробок передач, всегда изготавливали из алюминиевого сплава, и блоки моторов новых автомобилей начали лить тоже из алюминия (гильзы цилиндров покрыты никасилем),который не так то просто чем либо покрыть. Существуют способы, но они дорогие и сложные, применимые только в заводских условиях. Но на то и существует этот сайт, чтобы любому мастеру можно было обойтись без сложного заводского оборудования. Выход есть всегда, и я всегда говорил, что металл не хуже пластилина и лепить из него можно всё что угодно.

С восстановлением посадочных отверстий под подшипники в стальных или чугунных корпусах (картерах) проблем не возникает, так как цинк на сталь или чугун накладывается хорошо. И подробно о восстановлении посадочного отверстия в передней бабке своего токарного станка ТВ- 4, я подробно показал в видеоролике чуть ниже.

Ну а отверстие в алюминиевом картере покрыть не удастся, так как цинк на алюминий не ляжет, и ведь у нас же нет в арсенале супер дорогого напылителя металлов, или как я уже говорил, сложного гальванического оборудования, для покрытия алюминия. Оно нам и не нужно. Зато можно легко покрыть слоем, или слоями цинка наружную обойму подшипника. И если вы купите подшипник не какого то левака, а авторитетной фирмы (о правильном выборе подшипников читаем здесь), то он переживёт несколько кап-ремонтов мотора.

Чтобы раствор сульфата цинка не попал внутрь подшипника к шарикам или сепаратору, нужно закрыть подшипник с двух сторон резиновыми прокладками, и наложенными на них текстолитовыми пластинами (толщина 3 — 5 мм), и затем стянуть этот «бутерброд» болтом с гайкой, а потом подвести к наружной обойме подшипника минус источника постоянного тока.

Пластины должны быть именно из диэлектрика (текстолита, пластика и т.п.), а не из металла, иначе цинк будет расходоваться и на покрытие металлических пластин, и вам не хватит металла цинка. Так же советую купить подшипник закрытого типа, так больше гарантии, что кислота не попадёт внутрь к шарикам.

А затем покрыв подшипник цинком, перед установкой его в блок мотора, при желании всегда можно удалить острым ножом закрывающие подшипник герметичные шайбы, и подшипник в итоге станет открытого типа (это нужно, чтобы он смазывался маслом изнутри блока двигателя).

А можно не погружать подшипник в ванну, а покрыть его наружную обойму вторым более простым способом, с помощью натирания кусочком цинка, обёрнутого марлей и подключенного к плюсу источника постоянного тока.

Хочу так же заметить, что для восстановления размера детали (например обоймы подшипника), можно использовать медное покрытие. Как антикоррозийное покрытие медь использовать нельзя, а вот для восстановления размера — легко. К тому же сейчас в кастомайзинге мотоциклов, пошло модное направление, называемое олдскул (старая школа).

Так вот, для покрытия всевозможных трубок масло или бензо-проводов, различных мелких деталей, не только можно, а ещё и нужно использовать медное покрытие. После полировки таких деталей, ваш мотоцикл будет выглядеть не просто круто, а супер круто!!!

Ладно, я немного отвлёкся, кастомайзинг для меня больная тема, оно и понятно — творческих границ не существует. Вернёмся к банальному восстановлению размера деталей. Одно из достоинств медного покрытия, это то, что вам не потребуется возиться с кислотой. Так как медный купорос, а кто помнит из курса школьной химии, он же сульфат меди, из которого приготавливается раствор, очень легко найти и купить в хозяйственном магазине.

Ну и второе ощутимое достоинство при покрытии медью, это то, что вам не нужно будет разыскивать бэушные батарейки для анода. Ведь можно использовать медную пластинку, или просто пучок медных проводов, свёрнутых в кабель. В воде (лучше дистиллированной) нужно будет растворить максимальное количество порошка медного купороса. Силу тока подбирайте так же как я описал выше, при нанесении цинкового покрытия.

Как вы поняли, ничего сложного в такой науке как химия и нанесении гальванического покрытия в домашних условиях нет. И теперь для вас не существует проблема восстановления изношенной детали, и вы сможете восстановить любой картер, или просто защитить многие детали от коррозии. А мотоциклисты смогут довольно ярко освежить внешний вид своего мотоцикла. Ведь я согласен, что хром есть хром, но пора вносить разнообразие в дизайн.

Кстати, кто хочет восстановить цинковое покрытие оцинкованного кузова своего автомобиля, то читаем об этом вот эту статью, удачи всем и творческих успехов!

Цинкование металла своими руками, оцинковка в домашних условиях

Оцинковка металла в современном автомобиле – это возможность защитить поверхность кузова от коррозии. Цинкование металла своими руками в домашних условиях – вполне осуществимая задача.

Существуют определенные виды металла, которые при контакте с воздушной средой образуют защитную пленку на поверхности. Она оберегает материал от воздействия окружающей среды и предотвращает коррозию. На металле, который применяется для производства авто, пленка слабая, поэтому не способна защитить изделие от разрушений.

Методы обработки в промышленных условиях

Создать дополнительную защиту от коррозии можно несколькими способами, например, покрыть изделия оловом или цинком. Оцинкование материала – довольно простая задача и ее легко можно сделать своими руками. Обработка деталей, например, для машины, защитит поверхность изделий от прямого контакта с воздухом, что предотвращает окисление поверхности. Обработка металла цинком возможна несколькими способами:

• Горячее и холодное цинкование.
• Гальваническое.
• Газо-термическое.
• Термодиффузионное.

При обработке материала одним из этих способов, длительность и температура процесса влияют на толщину формируемого слоя защитной поверхности.

Технология горячего цинкования

Такой способ обработки металла – один из самых эффективных. Цинк долгое время остается на поверхности и надежно защищает от коррозии. Недостаток такой обработки в том, что эта технология вредна для окружающей среды, поскольку материал обрабатывается химическим путем. Цинкование металла горячим способом состоит из нескольких последующих процессов:

• Подготовка. Поверхность деталей необходимо обезжирить, а затем выполнить травление металла.
• Обработка. Деталь для машины после подготовки необходимо промыть и высушить.
• Цинкование. Изделие опускают в бак, где находится расплавленный цинк.

Этот способ обработки, несмотря на его эффективность, обладает существенными недостатками:

• Оцинковка металла требует специального оборудования и емкостей.
• Невозможность обработки изделий больших размеров, например, кузова авто.

Технология холодного цинкования

Оцинковать элементы автомобилей данным способом довольно просто. Обработка поверхности осуществляется при помощи специальной краски, содержащий цинк. Поверхность металла окрашивается краской с цинком обычным методом покраски: кистью, валиком или краскопультом.

Использование порошковой краски, содержащий цинк, и распылителя упрощает цинкование автомобиля. Краскопульт позволяет обработать полностью всю поверхность кузова, в том числе и труднодоступные места. Такой метод чаще всего используется для нанесения защитного покрытия на изделия, которые сложно обработать горячим способом. Кузов авто – именно такой случай. Этот метод также применяется для обработки уже ранее оцинкованного металла.

Технология гальванического цинкования

Гальваническое нанесение цинка подразумевает под собой обработку металла с помощью электрохимического воздействия. Обработка таким методом позволяет добиться на поверхности изделия гладкого и тонкого защитного слоя. Чтобы цинк закрепился на поверхности, например, кузова авто, изделия помещают в специальную емкость, в которой расположена цинковая пластина. После этого в емкость подводится электричество, в результате чего цинк с поверхности пластины переходит на корпус машины, образуя защитный слой.

К недостаткам этого метода относится его дороговизна в сравнении с другими методами нанесения защитного слоя. Кроме этого, такая обработка является грязной и на очистку сточной воды также требуются большие затраты.

Метод газо-термического цинкования

Этот способ нанесения защитного стоя отлично подходит для кузова больших автомобилей, которые невозможно обработать с помощью обычных способов.

Цинк наносится на поверхность кузова авто с помощью сильного газового потока. Применение этого метода требует последующее нанесение краски, поскольку цинк ложится на поверхность неравномерно, не заполняет всю поверхность автомобиля. Но, несмотря на это, такой способ создания защиты обеспечивает надежное покрытие. Оно защищает авто как от воздушного воздействия, так и обеспечивает надежную защиту от коррозии во влажных условиях.

Метод термодиффузионного цинкования

Оцинковка кузова авто данным методом сопряжена с использование высоких температур. При температуре примерно в 2,6 тысячи градусов цинк расщепляется на атомы, которые оседают на деталях машины. Преимущество метода в том, что с помощью него можно добиться толстого защитного слоя.

Процесс нанесения защитного материала на кузов машины осуществляется в специальной закрытой камере. На изделие наносится порошковый цинк, после чего происходит нагрев всей камеры. Это можно осуществить только в промышленных условиях, поэтому выполнить нанесение цинка своими руками дома у вас не получится.

Применение такого метода безопасно для окружающей среды и позволяет провести оцинкование отличного качества. Цинк ложится на поверхность машины толстым слоем, что надежно защитит металлические изделия от коррозии. Недостаток у способа только один – его высокая цена.

Оцинковка в домашних условиях

Гальванический метод

Гальваническое нанесение защитного слоя, например, на детали авто можно осуществить в домашних условиях. Для этого вам понадобится автомобильный аккумулятор или блок питания с характеристиками 2– 6A, а также напряжением от 6 до 12 вольт. Чтобы выполнить гальваническое формирование защитного слоя, вам нужно иметь электролит. Для изготовления электролита своими руками нужно сделать раствор, используя следующие ингредиенты:

• 400 грамм сернокислотного цинка.
• 100 грамм сернокислотного аммония или магния.
• 30 грамм уксуснокислого натрия.
• 2 литра обычной воды.

Приготовив дома такой раствор, можно провести оцинкование металлических деталей машины. Вместо описанного раствора подойдет также и жидкость с аккумулятора вашего автомобиля. В качестве емкости для состава пригодна обычная стеклянная банка. Процесс оцинковки гальваническим методом дома выглядит так:

• Очистка и обезжиривание детали автомобиля.
• Погружение заготовки на несколько секунд в серную кислоту.
• После повторной промывки материал помещается в емкость для последующего цинкования.
• Положительный контакт от аккумулятора или блока питания закрепите на цинковой пластине.
• Отрицательный контакт прикрепить следует на заготовку.
• После этого поместите пластину из цинка и деталь авто в емкость с раствором и оставьте на 30 – 40 минут.

При проведении этой операции дома, следует держать в помещении открытые окна, а также воспользоваться специальной одежной и перчатками. Используя этот набор приспособлений, вы можете провести цинкование своими руками небольших изделия или элементов автомобиля. Метод не требует от вас больших затрат и осуществляется быстро.

Метод холодного цинкования

Провести цинкование деталей машины можно и при помощи метода холодной оцинковки. Для этого метода необходимо приобрести специальную краску с содержанием цинка. Она – двухкомпонентная, поэтому перед процессом оцинковки делателей компоненты краски необходимо смешать вместе. Набор из цинкового порошка и связующего элемента нужно смешать в пропорции 3 к 1 или 1 к 1. После смешивания краски, при положительной температуре воздуха нанесите состав на деталь от машины. Холодный метод очень простой и его легче всего провести дома.

Несмотря на то что оцинковка металла в промышленных условиях – процесс сложный, выполнить цинкование изделий можно и дома при помощи простых методов.

ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА ДОМА [технология, оборудование]

В домашних условиях [цинкование металлов] вполне осуществимо. Прежде всего, оно необходимо для защиты металла от коррозии, которая является наиболее разрушительной «болезнью».

Некоторые виды металлов, контактируя с воздухом, начинают окисляться.

В результате этого процесса на поверхности появляется пленка, способная защищать поверхность от вредных воздействий.

Что касается железа, то здесь также образуется пленка, но она не отличается то же плотностью, поэтому не дает материалу нужной защиты. В итоге воздух со временем проникает все глубже, поражая большую поверхность.

Для сохранения металлических изделий от ржавчины, помимо цинкования, можно выполнить хромирование, покрыть металл медью, оловом или свинцом. Специальные заводы выпускают сегодня много вариантов различного покрытия.

Технология покрытия металла цинком довольно-таки проста, поэтому ее можно выполнить своими руками.

Оцинковка металла может осуществляться различными методами:

• Горячее цинкование.
• Холодная краска.
• Гальваническое.
• Газо-термическое напыление.
• Термодиффузионное.

Независимо от того, какие классы цинкования используются, необходимо правильно выбирать толщину этого покрытия, на которую влияет время и температура технологического процесса.

Горячее цинкование

Горячая оцинковка металлических изделий считается наиболее эффективным и долговечным методом борьбы с коррозией.

Однако, с экологической точки зрения данный метод нельзя называть безвредным и безопасным, поскольку цинк подвергается плавлению, металлическая поверхность обрабатывается химическим путем.

Технология данного метода предполагает наличие двух этапов: подготовительного и непосредственной оцинковки.

Видео:

Подготовка заключается в том, что металлическая поверхность сначала обезжиривается, затем необходимо выполнить травление.

После этого поверхность промывается, осуществляется флюсование и все тщательно просушивается.

Горячее цинкование производится, используя специальное оборудование.

После того как изделие высохнет, осуществляется процесс оцинковки: просушенный материал опускается в специальную емкость, где располагается горячий цинк.

Горячая оцинковка, несмотря на то, что является наиболее эффективным методом защиты железа от ржавчины, имеет свои недостатки.

Во-первых, необходимо иметь специальное оборудование – ванны, сушильную камеру, печь.

Во-вторых, ее размеры часто бывают ограничены, в результате чего становится невозможным обрабатывать материал больших размеров.

Хотя, нужно отметить, что современное промышленное оборудование позволяет делать горячее цинкование ЛЭП, строительных лесов и пр.

Метод холодного цинкования

Холодное цинкование металла становится наиболее популярным методом оцинковки. Технологический процесс подразумевает покрытие железа краской, содержащей порошковый цинк.

Поверхность оцинкованного изделия содержит 89-93% Zn. Технология является более простой в сравнении с предыдущим методом горячей оцинковки.

Металлическая поверхность изделия покрывается распыленным цинком таким же способом, как наносится обычная краска, то есть при помощи валика или кисти.

Видео:

Если использовать распылители, то можно не только экономить время на обработку изделия, но и прокрашивать труднодоступные места.

Холодная краска цинком металлических поверхностей удобна в тех случаях, когда другие методы обработки применить трудно или невозможно, специальное оборудование для этого не используется.

Этот способ обработки металла цинком используется также для ранее оцинкованных изделий. Данная технология может осуществляться при различных температурах.

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.

Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.

Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).

Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.

Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.

Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.

Газо-термическое напыление

Данная технология применяется в тех случаях, когда габариты обрабатываемых конструкций не дают возможность покрасить, используя оборудование в виде ванн, как при выше описанных методах.

Используются такие виды цинка, как проволочный или порошковый.

Видео:

Цинк сначала подвергается плавлению, после чего происходит напыление на обрабатываемую поверхность посредством газового потока.

Поверхность оцинкованного материала приобретает чешуйчатый, пористый вид. Из-за полученной структуры материал необходимо дополнительно покрасить, чтобы заполнить образовавшиеся поры.

Газо-термическое напыление цинка обладает высокой степенью защиты материала даже в таких условиях, как в воде (пресной и морской), а также в различных атмосферных условиях.

Термодиффузионное цинкование

Данная разновидность оцинковки известна еще как шерардизация.

Технологический процесс заключается в следующем: атомы цинка преобразуются в пар при очень высокой температуре (более 2600°), благодаря чему происходит проникновение в железо.

Данная технология применима в тех случаях, когда необходимо создать оцинкованный слой толщиной, превышающей 15 мкм.

Для данного метода используется специальное оборудование.

Процесс протекает при высоких температурах и в замкнутом пространстве муфелей (реторт), объемы которых заполняются обрабатываемым изделием и порошком, содержащим цинк.

Покрасить металл данным методом экологически безопасно, а также такая оцинковка характеризуется хорошей адгезией, покрытие из цинка повторяет контур деталей, защитные способности находятся на высоком уровне. Однако цена такого варианта весьма существенна.

Гальваническая оцинковка в домашних условиях

Гальваническое цинкование материала своими руками требует наличие аккумулятора от автомобиля или зарядного устройства, отвечающее следующим требованиям: 2-6А, 6-12В.

Электролит можно сделать из любой соли, но лучше воспользоваться раствором соли цинка.

Видео:

Чтобы его сделать, потребуется сернокислотный цинк (200г), сернокислотный аммоний или магний (50г), уксуснокислый натрий (15г), вода (1л).

Также для цинкования своими руками можно использовать аккумуляторный электролит (разведенная серная кислота), в который помещают цинк.

В результате реакции цинк остается на поверхности изделия, а кислота преобразовывается в соль.

Если на дне выпадет осадок, то это говорит о высокой концентрации кислотного раствора. В этом случае раствор разбавляется небольшим количеством воды.

В качестве емкости используется стеклянная банка, если обрабатываемая деталь небольших размеров, либо винипласт или любая другая стеклянная емкость.

Емкость необходимо подобрать так, чтобы на ней можно было закрепить электрод с деталью.

Сам процесс покрытия металла цинком своими руками необходимо начинать с очистки и обезжиривания детали.

После этого ее помещают в раствор серной кислоты на несколько секунд (до 10 сек), таким образом металлическая деталь активируется.

Затем ее необходимо промыть обычной водой. Далее осуществляется анодирование материала.

Электрод делают из небольшого кусочка цинка, в котором просверливают отверстие и продевают медную проволоку.

Видео:

При этом, сделанный своими руками электрод, должен быть сопоставимым по площади, как и обрабатываемый материал, форму брать лучше плоскую для удобства размещения в емкости.

Подручное оборудование присоединяют минусом к материалу, а плюсом – к цинку. Процесс будет протекать в течение 40 минут, в результате которого цинк растворится и осядет на поверхности изделия.

Следует отметить, что оцинковка своими руками должна осуществляться в проветриваемом помещении, а также в перчатках и специальной одежде. Цена домашнего метода остается невысокой.

Холодное цинкование дома

В домашних условиях можно выполнить холодное цинкование металла, для которого используется краска. Следует отметить, что это не просто краска с добавлением цинка, а скорее цинк в таком виде.

Для создания оцинкованного изделия используют специальные материалы (продаются в магазинах) с двумя составляющими: порошок цинка и связующий компонент в жидком виде.

Краска в виде двух веществ находится в отдельных емкостях. Они смешиваются согласно инструкциям, имеющимся на упаковках.

Видео:

Пропорции, в которых они смешиваются между собой, могут быть 1:1, либо 3:1 (цинк и связующий компонент соответственно).

Краска наносится при положительной температуре (5-40 градусов) в проветриваемом помещении.

Хорошим средством, которым можно покрасить металлическое изделие, считается краска «Гальванол». Он прост в применении даже в домашних условиях, может наносится на ржавчину, быстро сохнет, а цена остается доступной для простых обывателей.

Методы домашнего цинкования отличаются своей простотой, доступностью и эффективностью внешнего вида оцинкованного материала.

Также следует отметить, что специальное оборудование для данного процесса в домашних условиях использовать не надо.

Гальваническое покрытие и другие методы защиты металлов

В современном мире большую популярность получила процедура обработки металлов различными веществами, которые изолируют их от агрессивного воздействия рабочих сред.

Очень часто для этих целей применяется гальванизация – электрохимический метод нанесения металлической пленки, препятствующей окислению и коррозии поверхностей, придающей им твердость, износостойкость и эстетичный внешний вид.

Гальванизация способствует лучшей термоустойчивости металлов, поэтому этот метод обработки широко применяется в тех отраслях промышленности, которые проводят технологические операции при высоких температурах.

В данной статье мы ответим на самые распространенные вопросы, связанные с гальваническим покрытием:

• Как оно появилось?
• Где применяется?
• Каким образом и какими материалами осуществляется?

— об этом читайте ниже.

История гальванического покрытия

Гальваническое покрытие открыл русский физик Борис Якоби в 1836 году. В процессе экспериментов он пропускал металлы через водные и соляные растворы под воздействием электрического тока.

Во время прохождения через солевые растворы металлы распадались на ионы с разными зарядами. Отрицательные оседали на аноде, положительные – на катоде (как раз его роль в гальванике играют металлы, нуждающиеся в защите).

Принцип гальванизации

Перед началом процесса металлические поверхности тщательно очищаются от загрязнений и обезжириваются.

Предварительная подготовка изделий очень важна, от нее зависит качество гальванизирования.

Для металлических поверхностей существуют специальные средства на основе органических растворителей, которые не вызывают коррозии металла.

Например, очиститель металла MODENGY обеспечивает удаление загрязнений различной химической природы – нефтепродуктов, силиконовых масел, консервационных составов, адсорбированных пленок газов, влаги и др.

В большинстве случаев подготовка изделия к гальванике не ограничивается только очисткой его поверхности и обезжириванием. Выполняются также пескоструйная обработка и последующая шлифовка с использованием наждачной бумаги, специальных паст.

Гальваническое покрытие выделяет все недостатки поверхности, поэтому обрабатываемая деталь должна быть идеально подготовленной – без сколов, царапин и раковин.

Схема, по которой реализуется гальваническое покрытие металла, достаточно проста.

Очищенное изделие помещается в емкость с раствором электролита, на него подается отрицательный заряд (изделие становится катодом). Специальная металлическая пластина, которая послужит для образования покрытия, заряжается положительно и принимает на себя функции анода. При замыкании электрической сети металл анода (пластины) растворяется в электролите и устремляется к отрицательно заряженному изделию (катоду), на котором создает тонкую равномерную пленку.

Такой способ нанесения гальванических покрытий называется анодным. Благодаря ему при возникновении угрозы коррозии разрушению подвергается гальваническая изоляция, металл же длительное время остается нетронутым.

При катодном напылении, которое применяется значительно реже, малейшее нарушение целостности нанесенного слоя приводит к еще более интенсивному разрушению металла под ним, чему способствует сама технология покрытия.

Электролит является проводящим раствором для перемещения металлов с анода на катод. Размер емкостей с этим веществом бывает разным и зависит от производственных задач.

Изделия больших размеров удерживаются в объемных ваннах навесу. Более мелкие детали получают гальваническое покрытие в емкостях барабанного типа, в которых отрицательный заряд подается на барабан, вращающийся в электролите. Для обработки очень мелких изделий (например, метизов или других крепежных элементов) существуют колокольные наливные ванны: в процессе работы они медленно вращаются, в результате чего детали равномерно покрываются защитным металлом.

Плотность тока, проходящего через электролит, имеет большое значение, так как влияет на структуру формируемого осадка. Эта величина измеряется как отношение силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.

При низкой величине плотности осадка не образуется вообще, при слишком большой – порошковых отложений много, что негативно сказывается на качестве покрытия. Именно поэтому процесс гальванизации требует постоянного контроля.

Толщина гальванического покрытия на готовых изделиях обычно составляет от 6 до 20 микрон и определяется особенностями материалов, участвующих в гальванизации. Уровень сцепления металлического сплава с поверхностями определяется специальными тестами.

Все ли металлы совместимы между собой?

При проведении процесса гальванического покрытия существует понятие совместимости материалов. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях это процесс идет замедленно. Однако существуют пары, которые соединять вместе нельзя.

Определенными трудностями сопровождается работа с алюминием и его сплавами, так как на их поверхностях присутствует окисная пленка, затрудняющая процесс гальванизации.

При гальванизации алюминия относятся сочетания: медь – никель – хром; никель – хром; свинец – олово; медь – олово. Допускается латунирование и цинкование алюминия.

В каких сферах гальваническое покрытие металлов наиболее актуально?

Благодаря своей прочности и износостойкости гальванические покрытия получили широкое распространение в таких отраслях промышленности как:

• Авиастроение
• Машиностроение
• Радиотехническая промышленность
• Электронная промышленность
• Строительство

Виды гальванических покрытий

В зависимости от целей применения готовых изделий гальванические покрытия подразделяются на защитные, защитно-декоративные и специальные.

Защитные изолируют металлические детали от воздействия агрессивных сред и предохраняют их от механических повреждений. 

Защитно-декоративные препятствуют разрушению изделий под влиянием внешних факторов, а также придают им эстетичный внешний вид.

Гальванические покрытия специального назначения наносятся в целях придания деталям новых улучшенных характеристик: повышенной износостойкости и твердости, магнитных, электроизоляционных свойств.

В некоторых случаях гальванизацию используют для восстановления первоначального вида изделия после его длительной эксплуатации.

Гальваническое покрытие позволяет создавать точные копии деталей, отличающиеся даже очень высокой сложностью рельефа. Этот процесс называют гальванопластикой.

В зависимости от применяемых в качестве покрытий материалов выделяют следующие процедуры гальванизации.

Меднение

Гальваническое покрытие медью (медным купоросом) способствует упрочнению металлических изделий и повышению их токопроводящих качеств. Металлы с медным покрытием часто используют для производства электропроводников.

Однако в связи с тем, что омедненные детали плохо противостоят коррозии и со временем окисляются, процесс меднения чаще всего является промежуточным и предваряет наслоение другого покрытия.

Хромирование

Обработка металлов хромом делает их более прочными и устойчивыми к условиям агрессивной внешней среды, позволяет улучшить внешний вид и восстановить поврежденные детали до первоначальных параметров. Хром образует на поверхностях металлов тонкую пленку, которая обладает не только защитными, но и эстетическими качествами.

В зависимости от изменений технологического режима хромирования получают гальваническое покрытие с различными параметрами и свойствами – серое матовое (увеличивает твердость металла, но не способствует его износоустойчивости), блестящее (обеспечивает износостойкость и твердость изделий), молочное пластичное (способствует эстетичности, коррозионной устойчивости металлов, но не придает им твердости).

Цинкование

Самый популярный вид гальванизации. Тонкая пленка цинка на поверхности металлов придает им блеск и предотвращает образование ржавчины. Цинкование особенно популярно в автомобильной и строительной индустрии. Цинком обрабатывают детали кузовов автомобилей, трубопрокатную продукцию, емкости, кровельные, в том числе опорные конструкции.

Железнение

Применяют для усиления прочности легкоизнашиваемых деталей (например, медных). Железное гальваническое покрытие практически не поддается коррозии.

Никелирование

Использование данного метода обработки металлов является оптимальным для придания металлическому материалу устойчивости к внешним воздействиям окружающей среды. Никелевый слой надежно защищает изделия или детали машин от ржавчины, образующейся под воздействием внешней среды, а также от видов коррозии, возникающих вследствие загрязнения агрессивными средами рабочей среды – щелочами, кислотами, солями. Никелированные изделия демонстрируют высокую устойчивость к сильным механическим повреждениям, истиранию.

Золочение и серебрение

Нередко применяются в электротехнической и радиоэлектронной отраслях, ювелирном деле. Золото и серебро придают металлическим изделиям более презентабельный внешний вид, высокие отражающие свойства, защищают их от неблагоприятных внешних факторов, предотвращают коррозию, увеличивают твердость и улучшают токопроводящие качества.

Гальваническое покрытие оловом

Олово придает металлическим деталям им прочность и твердость. Гальванизация этим материалом применяется для алюминия, цинка, стали и меди.

Другие способы защиты металлов

Для того чтобы увеличить прочность и коррозионную стойкость металлов, кроме гальванизации используется множество других методов обработки: закалка, рекристаллизация, чеканка, обкатывание, газопламенное напыление, наплавка и др.

Один из самых простых, эффективных и быстрых способов обеспечить прочность и износостойкость металлических деталей, предотвратить их коррозию и разрушение под действием агрессивных внешних факторов – применение специальных антифрикционных покрытий. По внешнему виду они напоминают краски, однако вместо пигментов содержат частицы твердых смазочных веществ.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия образуют на поверхностях тонкую сухую пленку с очень низким коэффициентом трения и высокой несущей способностью. Это особенно важно для металлических деталей, эксплуатируемых в движущихся механизмах, подверженных воздействию экстремальных нагрузок, давлений, температур.

В России такие покрытия выпускаются под брендом MODENGY.

При нанесении на поверхность они заполняют все микронеровности, тем самым увеличивая ее опорную площадь и несущую способность. Благодаря технологии сухой (нелипкой) смазки материалы MODENGY работоспособны в запыленных средах. Они устойчивы к химически агрессивным веществам, обладают высокими противозадирными свойствами, выдерживают условия вакуума и радиации.

Компания «Моденжи» выпускает более 16 видов покрытий, содержащих твердые смазочные материалы различной химической природы: дисульфид молибдена, поляризованный графит, политетрафторэтилен (ПТФЭ), дисульфид вольфрама и др.

Гальваническое покрытие в домашних условиях

В отличие от антифрикционных покрытий, нанесение гальванических требует применения дополнительных приспособлений. Однако учитывая, что методы гальванизации на сегодняшний день достаточно хорошо изучены и отработаны, этот процесс осуществим даже в домашних (а точнее, в гаражных) условиях – конечно, при наличии необходимого оборудования, материалов и знаний об электролизе.

В качестве источника питания домашнего гальванического устройства может выступать выпрямитель электрического тока, оснащенный регулятором выходного напряжения (чтобы изменять мощность при необходимости).

Гальванической ванной может быть любая стеклянная или пластиковая емкость. Она должна вмещать обрабатываемую деталь и требуемое количество электролита, обладать достаточной прочностью и выдерживать высокую температуру (до +80 °С).

Выбирая аноды для гальванического аппарата, следует помнить, что их площадь должна быть больше площади покрываемой поверхности.

Для создания нужной температуры электролита в домашних условиях используется нагревательный прибор с регулировкой интенсивности – например, небольшая электроплитка или утюг.

Пожалуй, единственной сложностью при «домашней» гальванизации является приобретение химических реактивов для электролитического раствора. Организации, производящие и реализующие такие вещества, могут продавать их только тем, кто имеет соответствующие разрешительные документы. Для нанесения декоративных металлизированных покрытий в продаже имеются специальные комплекты, состоящие из всех необходимых компонентов.

Хранить химические реактивы и готовую смесь нужно в стеклянной посуде с притертыми крышками.

Для проведения гальваники в домашних условиях лучше отвести нежилое помещение – гараж или мастерскую, организовать в нем качественную вентиляцию, заземлить оборудование.

Личная безопасность – самое важное правило, которого следует придерживаться. Поэтому обязательным является использование при работе респиратора, резиновых перчаток, клеенчатого фартука и специальных очков.

Гальваническое покрытие: суть, цели, методы, свойства

plazmen.ru » Информация » Что такое гальваническое покрытие металла

Метод гальванического покрытия металлов был изобретен достаточно давно. С его помощью можно улучшить механические свойства материала и расширить сферы эксплуатации готовой продукции. Под гальваникой подразумевается цикл обработки образца по строгому алгоритму действий.

Гальванизация — это метод покрытия одного металла каким-либо другим путём электролиза.

История появления и развития

Историки утверждают, что технология гальванического осаждения, а точнее ее разновидность под названием гальванопластика, появилась в 1838 г. Автором идеи стал исследователь Борис Якоби. В ходе многочисленных опытов ученый изобрел необычный способ обработки металлических заготовок и стал активно внедрять его в разные сферы промышленности. Вскоре гальванику стали использовать на монетных дворах и организациях, которые производили типографические приспособления или оборудование для художественной деятельности.

Метод был назван не в честь первооткрывателя, а итальянского ученого Луиджи Гальвани, который попробовал обработать изделия электрохимическим путем почти в один промежуток времени с Якоби.

Суть гальванического процесса

Гальванизация представляет собой особый электрохимический процесс, который приводит к образованию тонкого металлического покрытия на исходной заготовке. Обработка состоит из нескольких основных циклов:

1. Подготовка электролита с подходящим составом (меняется в зависимости от типа материала и желаемого результата).
2. Опускание в готовый раствор 2 анодов, которые соединяются с плюсовым контактом источника постоянного тока.
3. Погружение в гальванизирующую смесь заготовки, размещение ее между анодами и подсоединение к контакту с минусовым значением. В результате обрабатываемая деталь станет катодом.
4. Замыкание электрической цепи.

Гальванизация приводит к образованию тонкого металлического покрытия.

Гальванические циклы, которые происходят в такой цепи, подразумевают передвижение заряженных частиц наносимого металла, присутствующих в электролитическом растворе, к отрицательно заряженному катоду с последующим оседанием на поверхности. Это приводит к появлению металлической пленки.

Цели гальванизации металла

Существует широкий спектр целей, для которых может использоваться гальванизация. Если нужно выполнить гальваническое хромирование, образец следует покрыть никелевым слоем. В большинстве случаев такая технология применяется для улучшения защитных и декоративных свойств образцов. Гальваника может применяться и с целью получения точных копий деталей, которые обладают сложным рельефом. В таких условиях процесс называется гальванопластикой.

Не меньшей популярностью пользуется цинкование черных металлов посредством гальваники. Такая обработка предназначается для формирования на поверхности антикоррозийного оцинкованного покрытия. Металлические детали, гальванизированные таким методом, могут эксплуатироваться в течение долгого времени во влажной среде, взаимодействовать с соленой или пресной водой и при этом не терять начальных свойств.

Наносить гальванические покрытия на поверхность металла можно с различными целями.

Качественное цинкование обязательно при производстве трубопрокатных изделий, технических емкостей, составляющих кровельных или строительных конструкций.

Гальваника незаменима и в ювелирной деятельности. Ее используют для улучшения декоративных качеств обрабатываемых образцов. Процесс подразумевает распределение на изделии золота или серебра, восстановления поврежденных поверхностей и других действий, нацеленных на улучшение внешнего вида украшений.

Методы гальваники

Формирование защитной пленки посредством распределения другого металла выполняется с помощью 2 технологий:

1. Катодное напыление. При незначительном повреждении слоя происходит образование ржавчины на основном изделии. Это связано с реакцией самого поверхностного покрытия.
2. Анодное нанесение. Метод характеризуется большей эффективностью в сравнении с предыдущим вариантом. Если появляется угроза развития коррозийных процессов, то они происходят только в поверхностном слое. Основная часть изделия долго не теряет начальных внешних свойств. Кроме того, материал остается защищенным от негативных воздействий окружающей среды.

Ключевые преимущества

Для гальваники характерны важные преимущества, которые делают ее популярным методом обработки металлов. Специалисты отмечают такие пункты:

1. Покрытие металлом выполняется на любые типы исходных образцов, независимо от их формы или конфигурации.
2. Финишный слой имеет высокую плотность и равномерную толщину.
3. Поверхность характеризуется неплохой адгезией с обработанным покрытием.
4. Защитные и декоративные свойства обрабатываемых деталей находятся на высоком уровне.
5. Толщина металлического слоя, который наносится посредством гальваники, регулируется без особых сложностей.

Покрытие металлом выполняется независимо от формы.

Кроме того, технология качественно отработана и не требует каких-либо сложных операций при выполнении.

Ее реализация не сопровождается большими финансовыми вложениями.

Совместимость металлов

Контактная коррозия случается при взаимодействии 2 разнородных металлов. Так, запрещено соединять листы алюминия с помощью медной заклепки, поскольку это приведет к образованию сильной гальванической пары.

Различные металлы различаются электродными потенциалами. При контакте с электролитом один становится катодом, а другой анодом. В ходе химической реакции начинается коррозия, при которой медь (катод) беспощадно уничтожает алюминий (анод).

Практически все разнородные материалы, контактирующие друг с другом, не защищены от образования ржавчины, т.к. даже частицы влаги, содержащиеся в воздухе, могут превратиться в электролит и запустить электродный потенциал.

Ознакомиться с совместимостью гальванических пар можно с помощью таблицы:

	Алюминий	Латунь	Бронза	Медь	Оцинкованная сталь	Железо
Алюминий	Д	Н	Н	Н	Д	О
Медь	Н	О	О	Д	О	Н
Свинец	О	О	О	О	Д	Д
Цинк	Д	Н	Н	Н	Д	Н

Д — допустимые контакты (минимальный риск ГК).

О — ограниченно допустимые контакты (средний риск ГК).

Н — недопустимые контакты (повышенная вероятность ГК).

Области применения

Гальваника необходима для:

1. Защиты. Покрытие металлов оберегает основной материал от появления ржавчины и прочих разрушительных процессов.
2. Изменения внешних свойств. С помощью гальванизации можно восстановить красоту поверхности изношенного изделия и избавиться от мелких повреждений.
3. Специального назначения. Нередко метод применяется для улучшения технических свойств основы.

Гальваника необходима для защиты металла.

Гальванические поверхности распространены в автомобилестроении, производстве ювелирных изделий и металлоконструкцией, изготовлении стройматериалов, посуды, крепежных деталей и промышленного оборудования. Кроме того, технология используется и для создания компакт-дисков.

Виды гальванических покрытий

Поверхности гальванизируют с помощью различных металлов. В зависимости от используемого покрытия алгоритм действий и результат работ различаются.

Хромирование

Распространенный способ обработки металлов. Под воздействием хромирования заготовка становится устойчивой к износу. Кроме того, метод восстанавливает начальный вид изделия и устраняет следы повреждений.

Меднение

Это промежуточный цикл обработки, поскольку готовое изделие недостаточно хорошо справляется с коррозийными процессами. Со временем поверхность подвергается окислению, поэтому для исключения неприятных явлений выполняется повторное нанесение покрытия. В качестве электролитов применяются кислотные и щелочные смеси.

Меднение — это промежуточный цикл обработки.

Цинкование

Созданная гальваническая пара выдерживает воздействие агрессивных сред. Срок службы деталей определяется периодом разрушения цинка.

В течение этого времени металл будет сохранять внешние свойства без появления ржавчины.

Железнение

Способ предназначается для повышения прочностных свойств изделий, которые быстро изнашиваются. Железнение делает металл устойчивым к различным повреждениям и быстрому износу.

Железнение повышает прочность изделий.

Никелирование

Технологический цикл используется при обработке заготовок из меди, стали и алюминия. Образованный слой защищает изделия от кислотной среды, истирания и механических воздействий.

Латунирование

При обработке применяются цианистые электролиты цинка, натрия, калия. Покрытие распределяется для сохранения или улучшения декоративных свойств образцов. Способ востребован для стальных заготовок, которые будут обклеиваться резиновыми вставками.

Латунирование применяется для сохранения декоративных свойств образцов.

Родирование

Позволяет повысить стойкость изделия к негативному воздействию кислот, щелочей и химических веществ. Химический элемент делает металл устойчивым к агрессивным химикатам и механическим нагрузкам.

Серебрение и золочение

Востребованы в ювелирной деятельности. В емкость с электролитическим раствором погружается обрабатываемый образец. В смеси происходит растворение ионов золота или серебра. После завершения цикла на поверхности появляется тонкий слой драгоценного металла.

Серебрение и золочение востребовано среди ювелиров.

Лужение

Представляет собой нанесение оловянного слоя или сплава этого метала на металлическую поверхность. Обработка этим методом востребована в машиностроение, радиотехнике и авиационной промышленности.

Травление

Данный процесс с использованием кислотной среды выполняется в стеклянной, эмалированной или металлической ванне. Детали выдерживаются в растворе в течение 1,5-2 минут.

Свойства гальванических покрытий

Покрытия гальваникой обладают несколькими свойствами:

1. Шероховатость. Степень фактурности зависит от используемого метода гальванизации.
2. Твердость внешнего слоя. Параметр измеряется с помощью специального устройства ПМТ-3.
3. Электрические свойства. Они незаменимы при производстве разных токопроводящих деталей.

Покрытия гальваникой обладают твердостью внешнего слоя.

Влияние гальванического покрытия на свойства основного металла

Гальванизация влияет на физико-механические характеристики основного металла. Выбирая тип покрытия, необходимо учитывать специфику технологии обработки и метод нанесения.

После распределения гальваники основной металл теряет показатели сопротивления усталости.

Толщина гальванического покрытия

Варьируется от 6 до 20 мкн. Точное значение зависит от типа материалов, которые используются для процесса.

Альтернатива гальваническому покрытию

Для повышения прочностных свойств и устойчивости к коррозии металлической заготовки используются и другие методы. Среди них:

1. Закалка образца.
2. Рекристаллизация.
3. Чеканка.
4. Обкатывание.
5. Наплавка и т.д.

Для повышения прочностных свойств используется закалка образца.

К наиболее простым и эффективным вариантам относят распределение твердосмазочных смесей. Они похожи на лакокрасочные материалы, но с наличием твердых смазочных частиц в составе. Подобная обработка способствует образованию тонкой пленки с высокими несущими свойствами и невысоким коэффициентом трения.

Особенности гальванической обработки

Металлические изделия гальванизируются в несколько этапов. Чтобы не допустить ошибок, нужно в точности придерживаться алгоритма действий.

Приготовление электролитического раствора

Компоненты выбирают опытным путем с учетом таких особенностей:

1. Типа покрытия, которое формируется.
2. Толщины наружного слоя.
3. Материала изготовления заготовки.

Для каждой детали, которая подвергается гальванике, нужен индивидуальный состав с соответствующей рецептурой.

Погружение 2 анодов в готовый раствор

К анодам подсоединяются контакты с плюсовым значением. Подача напряжения осуществляется источником постоянного тока.

К анодам подсоединяются контакты.

Погружение заготовки в электролит

Перед погружением образца в электролитическую смесь нужно тщательно обработать его с помощью щеточки и наждачной бумаги. Затем анодную пластину опускают в ванну, а с помощью анодов замыкают клемму с плюсовым значением.

Между анодами закрепляется заготовка, а затем к ней подводится отрицательный полюс от источника электроснабжения.

Готовая смесь отправляется в резервуар и заполняется выше уровня размещения детали.

Промежуток времени, который требуется для реализации задач, зависит от толщины слоя.

Необходимые материалы и специальное оборудование

Для обработки металлов защитной поверхностью нужно подготовить:

1. Источник постоянного тока для пропускания напряжения через замкнутую цепь. Необходимо убедиться, что в нем присутствует регулятор для изменения параметров выходного напряжения.
2. Резервуар для электролита. В смесь будет погружена обрабатываемая заготовка.

Для обработки металлов нужно подготовить источник постоянного тока.

В качестве дополнительных аксессуаров используется устройство для нагрева электролита до требуемой температуры.

Процесс гальванического покрытия металла

Для безошибочного проведения работ по гальванике необходимо учитывать советы экспертов. Также следует действовать согласно поэтапному руководству.

Подготовительные работы

Гальваническая металлизация производится после нескольких подготовительных мероприятий. Для начала следует очистить поверхность от ржавчины, налета, пыли и грязи, а затем отшлифовать ее с помощью наждачной бумаги. После этого необходимо обезжирить материал для удаления жировых пятен и подтеков масла.

Завершив подготовку, можно переходить к основной части работ.

Проведение гальванизации

Схема данного процесса выглядит следующим образом:

1. В ванну опускается электролитический раствор.
2. На анод подается напряжение через плюсовые полюсы.
3. Смесь электролита разогревается до требуемого уровня.
4. На детали закрепляется отрицательный контакт. Затем ее медленно опускают в резервуар.

Проведение гальванизации происходит по схеме.

Дополнительные процедуры

Чтобы сделать деталь красивой и улучшить потребительские качества, нужно воспользоваться смесителем, который будет взаимодействовать с наружной поверхностью. Это сделает образец более продаваемым.

Оценка итогового результата

Завершив обработку, следует проверить конечный результат. Если действия выполнялись специалистами, беспокоиться по поводу качества не нужно. С помощью точного оборудования можно проверить толщину нанесенного слоя, равномерность покрытия и ряд других критериев.

Гальваника в домашних условиях

При небольших затратах времени и усилий можно обработать металлическую поверхность гальваникой в домашних условиях. Это производится такими путями:

1. Совместно с ионным электролитом.
2. С муриевой кислотой.
3. С совместимыми металлами.

С ионным электролитом

При домашней гальванизации необходимо заранее оценить, какую реакцию ожидается получить. Это влияет на тип материала для анода и состав раствора электролита.

Необходимо оценить состав раствора электролита.

Атомы, которые постепенно присоединяются к образцу, должны присутствовать в рабочей смеси. Поэтому для получения красивого серебряного или золотого покрытия в электролит нужно включить соответствующие примеси.

С муриевой кислотой

Этот компонент является соляным веществом с формулой HCI. Обработка с применением такой смеси выглядит так:

1. К источникам питания подключается отрезок меди и стальной образец с соблюдением полярности.
2. В резервуар погружается электролит, созданный на основе воды и соляной кислоты, смешанных в пропорции 5:1.
3. 2 элемента опускаются в смесь, а зажим на образце соединяется с местом гальванизации.
4. Состав периодически размешивается. Это необходимо для поддержания равномерности слоя.

С различными металлами

Разные способы обработки одного типа металла другим посредством электрохимической реакции реализуются на одном станке в домашних условиях. Чтобы провести такие работы, необходимо определиться с технологией гальванизации и видом материала для нанесения защитного слоя.

Способы обработки металла реализуются в домашних условиях.

Меры предосторожности

Поскольку электролит является токсичным и опасным веществом, при любых домашних работах с ним нужно соблюдать ряд мер предосторожности. Опасность для организма представляют вредные пары, выделяющиеся при нагреве рабочей смеси и его химических реакциях. Кроме того, во время гальванизации есть риск поражения электрическим током, особенно если схема не заземлена. Под воздействием высоких температур пластиковые ванны подвергаются повреждениям.

Требования к качеству гальванического покрытия

Прописаны в нормативном акте ГОСТ 9 301-86 «Общие требования».

Допускается незначительное отклонение от предельной толщины слоя, если это не влияет на рабочие свойства детали. Не запрещено уменьшение толщины покрытия до 50% на вогнутых участках изделий со сложной конфигурацией.

Обозначение гальванических покрытий

Гальванические слои имеют разные обозначения:

1. 00 — крепеж без защитного слоя.
2. 01 — цинковая обработка с хроматированием.
3. 02 — кадмиевое покрытие с хроматированием крепежных элементов.
4. 03 — многослойная обработка медно-никелевым сплавом.
5. 04 — многослойная медно-никелево-хромовая обработка.
6. 05 — оксидное покрытие.
7. 06 — фосфатная обработка с промасливанием.
8. 07 — оловянный слой.
9. 09 — медный слой.
10. 10 — оксидное анодизационное покрытие.

Использование в домашних условиях разных методов гальваники позволяет производить ювелирные украшения, наносить защитные слои и совершать ряд других полезных операций с металлом без сторонней помощи.

  

Цинкование в домашних условиях своими руками

Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.

Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.

Холодное цинкование – защита металла от коррозии

Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.

Проведение цинкования в домашних условиях

Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.

Где найти электролит

В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.

Травление цинка в серной кислоте с выделением водорода и получением солей цинка

Как получить цинк

Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:

• используя обычные солевые батарейки;
• плавкие предохранители времен Советского Союза;
• любые детали с цинковым покрытием;
• чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах, где продаются химические реактивы.

Схема получения цинка из батареек

Подготовка к выполнению процедуры

Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:

Процесс цинкования

• подготавливают гальваническую ванну. Ее роль может выполнять любая стеклянная или пластиковая тара;
• устанавливают штативы для анода и катода;
• электролит не должен содержать в составе нерастворенные кристаллы соли, для чего дополнительно вводят дистиллированную воду;
• роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем качественнее получится покрытие;
• к аноду присоединяется плюс от источника питания. Данных элементов при желании может быть несколько;
• к катоду присоединяется минус. На его поверхности будут осаждаться частицы цинка;
• катод должен быть очищен от ржавчины и любых загрязнений. Перед обработкой его дополнительно окунают в раствор кислоты;
• катод должен находиться на одном расстоянии от анода, чтобы получилось равномерное покрытие со всех сторон;
• в качестве источника питания применяют любой аккумулятор или блок питания с постоянным током на выходе;
• чем больше сила тока и вольтаж, тем быстрее будет происходить реакция и тем рыхлее получится защитная пленка;
• при использовании автомобильного аккумулятора в цепь включают лампочку накаливания до 20 Вт для снижения силы тока.

Устройство для цинкования в домашних условиях

Технология создания цинковой пленки

Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.

Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.

Популярные методы

Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.

Особенности холодного цинкования

Горячий метод

Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.

Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:

Этапы горячего цинкования

• подготовка. Поверхность металла обезжиривают, проводят травление;
• после выполнения подготовительных процедур деталь промывают и высушивают;
• изделий из металла опускают в емкость с цинковым раствором.

Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.

Холодный метод

Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.

Предназначение холодного цинкования

Гальваническое цинкование

Схема гальванического цинкования

Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.

Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.

Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.

Термодиффузионное цинкование

При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.

Преимущества термодиффузионного цинкования

Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.

Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.

Газотермическое цинкование

Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.

Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях

Как оцинковать металл для старения

Этот пост и фотографии в нем могут содержать ссылки на Amazon или другие партнерские ссылки. Если вы покупаете что-то по ссылке, я могу получить небольшую комиссию без дополнительной оплаты.

Вы когда-нибудь задумывались, как создать эффект оцинкованного металла на блестящей поверхности? Посмотрите, как легко трансформироваться с помощью этого двухэтапного руководства.

Я сделал это ведро с цветочным рынком в прошлом году для блога Darice, и хотя его можно было бы считать скорее весенним украшением, у меня не хватило духу упаковать его, потому что он такой веселый! Один из моих любимых элементов ковша — оцинкованный металл.Но все началось не так … все началось как ведро с металлическим блеском, что совсем не в моем стиле. Разве не забавно, как для того, чтобы на предмете декора выглядеть винтажным или «живым», цена удваивается?

Не круто.

Вы когда-нибудь задумывались, как создать вид оцинкованного металла? Я поигрался с несколькими техниками, чтобы создать эффект гальванизации на блестящем металле, и я думаю, что у меня это получилось. Вот так!

Как оцинковать металл, чтобы придать ему состаренный вид

Принадлежности

Проезд

Слегка отшлифуйте металлическое ведро, чтобы удалить блеск с поверхности.Я предлагаю надеть перчатки и старую одежду для этого шага, так как он получился немного грязным.

Добавьте белый уксус и соль в распылитель и хорошо встряхните. Положите металлическое ведро (в раковину или на защищенную поверхность) и обильно сбрызните уксусом и солевым раствором. После высыхания снова распылите. Повторяйте, пока металлическое ведро не достигнет уровня цинкования, который соответствует вашему стилю. Переверните и повторите, чтобы гальванизировать другую сторону. Дайте полностью высохнуть (идеально на ночь).

Если вы хотите превратить ваше ведро из оцинкованного металла в ведро для цветочного рынка, как это сделал я, вы можете использовать трафарет по вашему выбору или вы можете найти трафарет, который я сделал здесь для машины Cricut. Если вы хотите создать свой собственный трафарет, вы можете найти здесь руководство по созданию собственных трафаретов.

Заполните трафарет черной краской и отогните трафарет, когда краска еще влажная, затем дайте высохнуть.

Теперь у вас есть отделка из оцинкованного металла по непомерно высокой цене! Что вы думаете? Вы попробуете оцинковать имеющийся у вас металлический предмет?

Бесплатное вдохновение прямо в ваш почтовый ящик!

Как оцинковать металлические предметы для защиты от ржавчины с помощью цинка «Научные эксперименты :: WonderHowTo

Защита от ржавчины не должна стоить целое состояние.Приложив немного цинка и немного электричества, вы можете защитить свои драгоценные металлы от ржавчины путем гальванизации. Когда вы оцинковываете что-то, вы наносите на него защитное покрытие, и в данном случае это цинковое покрытие.

Посмотрите этот научный видеоурок от Нурда Рэйджа (доктора Лития) о том, как цинковать металлические предметы для защиты от ржавчины.

Сначала возьмите 30 г сульфата цинка и растворите его в 100 мл воды. Посмотрите, как сделать сульфат цинка из видео Как сделать сульфат меди и цинковые батареи.

Затем подключите предмет, который нужно оцинковать, к отрицательной клемме источника питания 5 В. Подключите положительную клемму к металлической оцинкованной полоске. О том, как получить металлический цинк, смотрите в видео Как получить цинк, угольные стержни и MnO2 из аккумуляторных батарей фонаря.

Погрузите оба электрода в раствор сульфата цинка и не допускайте соприкосновения. Затем включите ток и дайте ему поработать примерно одну минуту, чтобы металл покрылся цинком.

Удалите предмет, теперь он оцинкованный.

Чтобы проверить защиту от ржавчины, положите его на бумажное полотенце, смоченное в соленой воде. Вы также должны поместить рядом с ним незащищенный предмет для хорошего сравнения. Накройте полотенце, чтобы предотвратить испарение, и подождите день или два.

Обработанный объект должен оставаться без ржавчины, возможно появление белого коркового налета. Необработанный объект должен начать ржаветь.

Принесено вам одним из любимых ученых WonderHowTo, NurdRage.

Хотите освоить Microsoft Excel и вывести свои перспективы работы на дому на новый уровень? Начните свою карьеру с нашего пакета обучения Microsoft Excel Premium A-to-Z из нового магазина гаджетов и получите пожизненный доступ к более чем 40 часам инструкций от базового до расширенного по функциям, формулам, инструментам и многому другому.

Купить сейчас (97% скидка)>

Другие выгодные предложения, которые стоит проверить:

Как оцинковать металл для защиты труб

Ваши трубы постоянно борются с коррозией.А как только начинается коррозия, она может быстро распространиться и ослабить всю вашу трубопроводную систему.

Вот где на помощь приходит гальванизация металла. Гальванизация основных металлов, таких как углеродистая сталь, позволяет защитить металл от коррозии и увеличить срок службы трубопроводной системы.

Не знаете, как оцинковать металл для защиты труб? Читайте подробности о цинковании и пяти способах цинкования металла.

Что значит оцинковать металл?

Проще говоря, цинкование — это процесс добавления цинка в металл для его защиты.Добавляя слой цинка, вы можете превратить естественно коррозионные металлы в коррозионно-стойкие детали.

Почему профи трубопроводов гальванизируют металл?

Металл постоянно находится под угрозой коррозии. Когда коррозионные материалы, такие как соль, сажа, влага или химические вещества, соединяются с железом в металле, это может вызвать окисление. В результате образуется оксид железа или ржавчина. Ржавчина разрушает металл и подвергает трубы опасности обрушения или разрыва.

В процессе цинкования вы защищаете металл, добавляя слой цинка.Эта цинковая арматура защищает металлы двумя способами:

1. Обеспечивает прослойку между уязвимым железом и коррозионными элементами.
2. Защищает от гальванической коррозии. Цинк имеет относительно анодные свойства по сравнению с большинством металлов. В качестве анода он быстро отдает электроны при контакте с более благородным металлом. Эта жертва удобна, когда этот благородный металл в противном случае украл бы электроны из углеродистой стали или другого основного металла.

Преимущества цинкования

Итак, как цинкование улучшает вашу систему трубопроводов? Вот некоторые преимущества цинкования опор для труб.

Это рентабельно.

Вы можете спросить: «Если цинкование добавляет антикоррозионные свойства, почему бы просто не использовать изделия из нержавеющей стали?» Ответ: стоимость. Нержавеющая сталь обладает встроенной коррозионной стойкостью, но, как правило, дороже углеродистой стали. Таким образом, цинкование обеспечивает относительно экономичный способ добавить слой защиты к прочным материалам.

Это более эффективно, чем более простые альтернативы.

Альтернативы, такие как краска или другие основные покрытия, могут показаться простым решением.Но они приходят с некоторыми неудачами. Во-первых, они часто скалываются или царапаются, подвергая находящийся под ним металл коррозии. Во-вторых, поскольку они легко изнашиваются, они требуют постоянного повторного нанесения. Наконец, они имеют тенденцию отслаиваться или отслаиваться при изменении температуры или эрозии на открытом воздухе.

Менее трудоемкий.

Оцинкованный металл во время производства подвергается интенсивному процессу, но как только он нанесен на металл, продукт готов к работе. Это означает, что вашей команде не нужно беспокоиться о трудоемких процессах добавления красок или других покрытий.Вам также не нужно тратить время на подготовку поверхностей, осмотр опор на предмет царапин или перекраску.

Общие методы цинкования

Хотите знать, какие существуют методы цинкования? Вот краткий обзор того, как оцинковать металл для защиты труб.

1. Горячее цинкование

Горячее цинкование — один из самых надежных доступных вариантов цинкования. Фактически, по данным Американской ассоциации производителей цинкования, горячее цинкование конструкционной стали может продлить срок ее службы более чем на 70 лет.

Во время процесса цинкования металл погружается в жидкий цинк. Поскольку вы можете погрузить в воду сразу весь объект, это отличный вариант для опор труб любой формы.

2. Предварительное цинкование

Предварительное цинкование обычно применяется для изделий одинаковой формы, таких как металлические листы или пластины. Чтобы предварительно оцинковать металл, его нужно промыть цинком. Однако, как следует из названия, предварительное цинкование обычно выполняется до изготовления.Это означает, что те места, которые вырезаются при производстве, будут подвержены коррозии.

3. Электрогальванизация

Вместо погружения основного металла в ванну с цинком при гальванике или гальванике используется электрический ток для передачи цинка в металл. Когда основной металл объединяется с раствором электролита и цинка, через элементы проходит электрический ток. Ионы цинка естественным образом переходят в основной металл, добавляя слой защиты.

Гальваника облегчает нанесение ровного покрытия на опоры, но оно обычно тоньше, чем слои, нанесенные горячим окунанием.

4. Металлизация

С помощью металлизации или термического напыления цинк наносится на поверхность основного металла. Это надежный способ нанести точный слой цинковой защиты, но, как правило, он требует большой подготовки поверхности и специализированного труда. Это означает, что это зачастую дороже, чем другие методы цинкования.

5. Шерардизинг

В процессе измельчения вы добавляете нагретый металл во вращающуюся емкость вместе с частицами цинка. Смесь для прокатки нагревается до высоких температур, цинк со временем испаряется, и цинк связывается с основным металлом.Этот процесс популярен для детализированных продуктов, таких как опоры с тонкими потоками.

Защитите свою трубопроводную систему

Ищете высококачественные оцинкованные изделия или у вас есть вопрос по поводу вашего следующего проекта? Мы здесь, чтобы помочь. Поговорите с одним из наших экспертов по трубопроводам сегодня, и мы поможем вам повысить производительность вашей трубопроводной системы.

Отвертка — цинкование металла своими руками

Гальванизация — один из лучших методов защиты стальных деталей.Он состоит из небольшого слоя цинка на поверхности детали, который предотвращает ржавление стали.
Обычно он применяется в промышленности, но вы также можете сделать его дома для небольших деталей.

Материал:

• лист цинковый
• серная кислота (кислота, используемая для автомобильного аккумулятора)
• пластиковый стаканчик
• медная проволока
• , предпочтительно 6 В (или 12 В) автомобильное зарядное устройство

Метод отвертки:

Этот процесс работает как электролиз. Первое, что нужно сделать, это получить электролит для приготовления ванны.
Ce procd marche suivant le principe de l’lectrolyse, il faut donc originr par obtenir l’lectrolyte:

• нарежьте цинк на мелкие кусочки и положите их в пластиковый стаканчик (дно бутылки подойдет). Затем осторожно добавьте серную кислоту. Будьте осторожны, так как произойдет выброс тяжелого газа (водорода), который может стать очень горячим (делайте это на улице). Желательно добавить кислоту несколько раз небольшим количеством
• подождите, пока пузырьки газа не исчезнут. Возможно, некоторое количество цинка не растворилось, но важно получить своего рода белую соль на дне чашки.
• удалить нерастворенный цинк и добавить воду (предпочтительно деминерализованную) для растворения соли
• отфильтровать раствор (кофейный фильтр) для удаления примесей

После завершения этого шага можно начинать процесс цинкования:

Сталь

Сталь
• должна быть очень чистой, обезжиренной, без краски и ржавчины. Для удаления ржавчины можно сначала отшлифовать деталь, а затем окунуть ее в соляную кислоту
.
• Деталь крепления с медной проволокой
• прикрепите кусок цинка к другой медной проволоке
• поместите деталь и цинк в ванночку, которую вы уже сделали.Расстояние между деталями и цинком можно регулировать для получения хороших результатов.
  • слишком близкий результат может быть неоднородным
  • слишком далеко время увеличится
• подключите провода следующим образом:
  • часть на нейтраль — зарядного устройства
  • цинк на положительный +
• Вы увидите производство небольшого количества газа (кислород и водород). В зависимости от размера детали и текущего время цинкования может варьироваться.Теперь вы можете проверить точную сумму депозита. Для обеспечения защиты толщина должна быть достаточной
• промыть часть водой для удаления ванны продукт

После цинкования приобретает серый цвет без блеска. Вы можете почистить деталь металлической щеткой, чтобы восстановить особый блеск промышленных оцинкованных деталей.

Ванну можно оставить для дальнейшего использования. В любом случае не выбрасывайте в туалеты или на открытом воздухе, так как они содержат загрязнители.

Возможные дефекты:

• неоднородный осадок: деталь находится слишком близко от анода или деталь слишком широкая
  • увеличить расстояние между деталью и цинком
  • удалил цинковую поверхность или поставил вторую цинковую деталь на противоположной стороне
Поверхность
• не гладкая, видны некоторые пики (пики особенно возникают под углами): слишком высокий ток
  • понизить ток или напряжение (если возможно)
  • добавить воду к разбавленному электролиту

Процесс цинкования | Американская ассоциация гальванизаторов

Дома » Инспекционный курс » Процесс цинкования

Горячее цинкование — это процесс погружения железа или стали в ванну с расплавленным цинком для получения коррозионно-стойкого многослойного покрытия из сплава цинк-железо и металлического цинка. Когда сталь погружается в цинк, между железом в стали и расплавленным цинком происходит металлургическая реакция. Эта реакция представляет собой диффузионный процесс, поэтому покрытие образуется перпендикулярно всем поверхностям, создавая равномерную толщину по всей детали.

Рисунок 1: Модель процесса горячего цинкования

Процесс горячего цинкования (, рис. 1 ) используется с 1742 года, обеспечивая длительную защиту от коррозии, не требующую обслуживания, по разумной цене на протяжении десятилетий.Хотя горячее цинкование использовалось для защиты стали на протяжении нескольких поколений, процесс цинкования продолжает развиваться с появлением новых технологий и творческой химии. Три основных этапа процесса горячего цинкования — это подготовка поверхности, цинкование и последующая обработка, каждая из которых будет подробно рассмотрена. Процесс изначально прост, что является явным преимуществом по сравнению с другими методами защиты от коррозии.

Рисунок 2: Корродирующие стальные конструкции

На рис. 2 показан ряд стальных конструкций с видимыми признаками коррозии.Ржавчина и коррозия обходятся дорого для владельцев и налогоплательщиков. Ремонт изношенных зданий, дорог, мостов и т. Д. Обходится дорого, и без достаточной защиты от коррозии техническое обслуживание выполняется часто или, в худшем случае, конструкция должна быть восстановлена. В условиях стремления к устойчивому развитию определение долговечных конструкций, требующих минимального технического обслуживания с течением времени, обеспечивает как экологические, так и экономические преимущества.

Цинкование старой или переработанной стали

Что важно учитывать при горячем цинковании старой или переработанной стали?

При горячем цинковании старой стали, которая была переработана для другого проекта, сталь иногда может быть в плохом состоянии или сильно корродирована. Однако до тех пор, пока стальные профили имеют прочную конструкцию и соответствуют своему назначению, их можно отремонтировать и оцинковать горячим способом. Мост округа Нокс в Огайо (2010 г.) является примером успешного проекта утилизации, когда окрашенная сталь была разобрана, восстановлена ​​и успешно подготовлена ​​для цинкования. Несмотря на то, что выбор вторичной переработки и последующего горячего цинкования старой стали для пользователя может быть существенным в плане затрат и технического обслуживания, специалисту по цинкованию следует учитывать возможность дополнительной подготовки поверхности и ее влияние на внешний вид окончательного покрытия.

Подготовка старой / переработанной стали к горячему цинкованию

Сталь, оцинкованную ранее горячим способом, легче подвергнуть повторной оцинковке, если остается некоторая толщина исходного покрытия. Старое покрытие можно удалить в процессе предварительной обработки (кислотное травление), открыв практически новую сталь для цинкования.

Любая другая система покрытия требует удаления абразивными или химическими методами. После удаления предыдущей системы покрытия стандартного обезжиривания и кислотного травления стали должно быть достаточно, чтобы разрушить накопившуюся грязь, жир и ржавчину.Если сталь сильно заржавела или изъедена ямками, может потребоваться более продолжительное время на сборку.

При переработке стали из агрессивных сред, например, мостовой стали, подверженной воздействию тяжелых антиобледенительных солей и, следовательно, содержащей остаточные хлориды, абразивоструйная очистка может помочь открыть микроскопические ямы в стали, которые могут улавливать коррозионный материал в высоких концентрациях. После этого должно хватить продолжительного времени травления, чтобы разрушить остаточные хлориды. Когда соли вступают в контакт с кислотой, они должны растворяться в травильном растворе.Химические промывки для удаления хлоридов не следует использовать для удаления остаточных хлоридов в стали, потому что такие промывки предназначены для бетона, а не для стали.

Влияние на внешний вид конечного продукта

При горячем цинковании переработанной стали исходное состояние поверхности и химический состав стали могут обеспечивать различный внешний вид окончательного покрытия. При использовании переработанной стали, прошедшей абразивно-струйную очистку, шероховатая поверхность стали может привести к шероховатому покрытию.Однако шероховатое покрытие может образоваться независимо от абразивно-струйной очистки из-за начальных условий поверхности, таких как точечная коррозия.

Когда переработанная сталь с высоким содержанием кремния (реактивная сталь) подготавливается с использованием абразивно-струйной очистки, шероховатая поверхность стали препятствует росту дзета-интерметаллического слоя и, таким образом, ограничивает толщину покрытия. Толщина покрытия может быть меньше типичной. В качестве альтернативы придание шероховатости поверхности стали с низким содержанием кремния (менее реактивной) увеличивает площадь поверхности стали и заставляет сталь более активно реагировать с цинком, что приводит к более толстому покрытию, чем обычно (и, следовательно, к более длительному сроку службы покрытия).

Смешивание старой и новой стали

Изготовления с различными начальными условиями поверхности, такими как старая сталь, новая сталь, сталь с ямками и / или недавно обработанные поверхности, могут формировать гальванические покрытия из интерметаллических слоев железа и цинка с разной скоростью, что приводит к неоднородному внешнему виду покрытия. Если невозможно избежать изготовленных сборок с различными состояниями поверхности, вся сборка должна быть тщательно обработана абразивоструйной очисткой перед травлением, чтобы обеспечить наилучший шанс получения однородного внешнего вида оцинкованного покрытия.Хотя конструкция может отличаться по первоначальному виду поверхности, эти изменения не влияют на защиту от коррозии, обеспечиваемую оцинкованным покрытием, и все покрытие будет иметь однородный внешний вид при нормальных погодных условиях в окружающей среде.

Как оцинкованный лист используется для повседневных проектов

Знаете ли вы, что гальванизация — это процесс нанесения защитного цинкового покрытия на сталь или железо для предотвращения коррозии? Самый распространенный метод в цехах по изготовлению листового металла — горячее цинкование.Это процесс погружения металлических деталей в ванну с расплавленным цинком для защиты металла.

Эта защита осуществляется тремя различными способами:

• Цинковое покрытие, если оно не повреждено, предотвращает попадание коррозионных веществ на лежащую под ним сталь или железо.
• Он действует как протекторный анод, который является основным компонентом системы гальванической катодной защиты (CP), используемой для защиты заглубленного или погруженного металла от коррозии. Это означает, что если покрытие поцарапано, незащищенная сталь или железо будут защищены оставшимся цинком.
• Цинк защищает свой основной металл от коррозии раньше, чем железо.

Итак, какие проекты из листового металла требуют такого комплексного процесса защиты? Kaempf & Harris дает вам список наиболее популярных применений оцинкованного листового металла:

Строительные проекты: Обычно листовой металл чаще всего используется для коммерческих строительных проектов. Однако специальные применения оцинкованного листового металла включают:

• Маркизы
• Балконы
• Каркас строительный
• Навесы
• Воздуховоды
• Поручни
• Заборы
• Дорожки промышленные
• Лестницы
• Лестница
• Уличная мебель
• Опорные балки
• Веранды

Электроника: Корпуса компьютеров и точные инструменты сделаны с цинковым покрытием, поскольку они устойчивы к влаге и ржавчине. Гвозди, гайки и болты: К сожалению, процесс нанесения покрытия методом горячего погружения обеспечивает слишком большое заполнение резьбы гаек и болтов размером ⅜ дюйма или меньше, что может снизить прочность.

Вместо этого используется гальваническое цинкование (которое включает гальваническое покрытие, процесс, при котором электрический ток пропускается через физиологический раствор / цинковый раствор с цинковым анодом и стальным проводником) и нержавеющей стали. Эти гальванизированные гайки и болты используются в легких механических изделиях, таких как автомобили и велосипеды. Трубопровод: Оцинкованные трубы заменили чугун и свинец в водопроводе холодной воды в начале 20 века. Ожидаемый срок службы оцинкованной сантехники составляет около 70 лет, в зависимости от примесей в системе водоснабжения, близости к электрическим сетям, толщины цинка и того, было ли покрытие на внутренней стороне трубы и снаружи .

Для увеличения срока службы некоторые оцинкованные трубы были покрыты эпоксидной смолой, которая представляет собой материал нефтяного происхождения, известный своей превосходной адгезией, химической и термостойкостью, а также изоляционными свойствами.

После Второй мировой войны оцинкованные трубы были заменены медными и пластиковыми трубами для внутреннего водоснабжения в домах, школах и подобных местах. Однако оцинкованные стальные трубы по-прежнему используются для наружных работ, где требуется превосходная механическая прочность металла, особенно в плохую погоду. Оборудование для детских площадок: Детское игровое оборудование, такое как велосипедные стойки, тренажерные залы для джунглей и качели, изготовлено из оцинкованной стали, поскольку оно устойчиво к ржавчине. Транспортировка: Легковые автомобили и самолеты являются крупными потребителями оцинкованной стали, поскольку в промышленности она используется для:
Стальной канат: Поскольку стальной канат представляет собой изделие, подвергающееся высоким нагрузкам, процесс нанесения покрытия методом горячего погружения может снизить прочность стали в измеримых масштабах из-за водородной хрупкости.

No related posts.