สังกะสีเคลือบโลหะ: เทคโนโลยีและวิธีการ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เพื่อป้องกันโลหะจากการกัดกร่อน มีการสร้างวิธีการและวิธีการมากมาย สาระสำคัญของพวกเขาอยู่ในความจริงที่ว่าสารพิเศษถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของโลหะ ในขั้นตอนสุดท้ายจะเกิดฟิล์มบางขึ้น ป้องกันการซึมผ่านของความชื้น ออกซิเจน และสารที่มีฤทธิ์รุนแรงสู่พื้นผิว ในบรรดาวิธีการเหล่านี้การชุบสังกะสีด้วยโลหะมีความโดดเด่น มีประสิทธิภาพมากที่สุด

ข้อมูลทั่วไป

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การชุบโลหะเป็นกระบวนการของการใช้สารพิเศษกับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์

สารละลายเหล่านี้ใช้สังกะสีซึ่งเป็นวัสดุตั้งต้นที่เหมาะสมที่สุด ป้องกันการกัดกร่อนและยังปกป้องพื้นผิวจากผลกระทบของสารก้าวร้าว แผ่นงานแปรรูปมีข้อดีหลายประการ:

• เพิ่มความแรงของสินค้า;
• ทนต่ออุณหภูมิต่างๆ
• ไม่สัมผัสสารรุนแรง;
• เพิ่มขึ้นอายุผลิตภัณฑ์;
• ผลิตภัณฑ์ไม่ออกซิไดซ์

พื้นฐานเทคโนโลยี

เคลือบสังกะสีเป็นขั้นตอนที่นิยมทั่วโลก กระบวนการนี้ประกอบด้วยการใช้สารละลายสังกะสีพิเศษกับพื้นผิวเหล็ก หลังจากนั้นจะเกิดฟิล์มบางซึ่งทำหน้าที่ป้องกันซึ่งก็คือป้องกันการกัดกร่อน การกัดกร่อนเปลี่ยนโครงสร้างของโลหะและทำให้ผลิตภัณฑ์ใช้ไม่ได้

ขึ้นสนิมยังไง

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ผลิตภัณฑ์ได้รับผลกระทบจากความชื้น เช่นเดียวกับออกซิเจนและสารกัดกร่อน

โมเลกุลของพวกมันเข้าไปในโครงสร้างส่วนลึกของโลหะซึ่งนำไปสู่สนิม เป็นผลให้รูปรากฏขึ้นบนพื้นผิว กระบวนการนี้อาจใช้เวลานาน สารละลายสังกะสีใช้ชะลอกระบวนการออกซิเดชัน

ขั้นตอน

สังกะสีเคลือบโลหะประกอบด้วยผลิตภัณฑ์หลายประเภทด้วยฟิล์มสังกะสีป้องกัน ในการดำเนินการตามขั้นตอนนี้ คุณต้องมีอุปกรณ์พิเศษ แต่ละองค์ประกอบของอุปกรณ์ต้องไม่สัมผัสกับความชื้นและสารที่มีฤทธิ์รุนแรง กระบวนการชุบสังกะสีแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่อไปนี้:

1. เตรียมการ. ก่อนอื่นคุณต้องจัดวางสินค้าให้เป็นระเบียบ พื้นผิวของมันจะต้องทำความสะอาดจากสารต่าง ๆ แล้วล้างไขมัน ถัดมาเป็นขั้นตอนการแกะสลัก ผลิตภัณฑ์โลหะถูกหย่อนลงในภาชนะที่มีสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ตามกฎแล้วจะใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก โดยการกัดโลหะบนพื้นผิวฟิล์มออกไซด์จะเกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่าสารละลายสังกะสีจะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในขั้นตอนสุดท้าย กรดตกค้างจะถูกลบออกจากผลิตภัณฑ์และทำให้แห้ง
2. ขั้นตอนการชุบ ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยการใช้สารละลายกับพื้นผิวที่เตรียมไว้ เพื่อให้จำเป็นต้องละลายสังกะสีในอ่างพิเศษที่อุณหภูมิสูง เมื่อสารละลายพร้อม ผลิตภัณฑ์โลหะจะถูกแช่ในอ่างและเก็บไว้หลายนาที
3. การทำให้แห้ง. ผลิตภัณฑ์สังกะสีถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิห้อง

กระบวนการชุบโลหะในอ่างพิเศษ

ถ้าจำเป็น จะมีปลั๊กไฟมาให้ แม้จะมีปริมาณมาก แต่ก็แปรรูปผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กจำนวนมาก ดังนั้นอุปกรณ์สำหรับการชุบโลหะและฮาร์ดแวร์จึงไม่เพียงแต่มีขนาดเล็กแต่ยังใหญ่อีกด้วย

วิธีการประมวลผลหลัก

วิธีที่นิยมที่สุดในการปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อนคือการชุบสังกะสี มีหลายวิธีของกระบวนการนี้ แต่ละอันใช้สำหรับโลหะบางประเภท บางชนิดอาจทำปฏิกิริยากับสังกะสี การประมวลผลมีสี่ประเภท: ร้อน, เย็น, การแพร่กระจายความร้อน, กัลวานิก พิจารณาแต่ละประเภทโดยละเอียดมากขึ้น

ร้อน

ผลิตภัณฑ์เคลือบด้วยวิธีนี้เป็นที่นิยมในหลายประเทศ คุณสมบัติเชิงบวกที่สำคัญของมันคือคุณภาพสูงตลอดจนอายุการใช้งานที่ยาวนาน นั่นเป็นเหตุผลที่วิธีนี้ได้กลายเป็นวิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเชิงลบจำนวนหนึ่ง ประการแรก วิธีการนี้ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากมีการใช้สารเคมีหลายชนิดในการเตรียมและการชุบสังกะสี นอกจากนี้ยังมีปัญหาสำคัญในการทำงานที่ร้อนจัด จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิของสังกะสีให้อยู่ในช่วง 500 ถึง 5000ºС เพื่อรักษาระดับความร้อนนี้จะต้องใช้ไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของโลหะที่บ้านเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อน

เทคโนโลยี กระบวนการแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน เป็นการเตรียมและการชุบสังกะสีของโลหะ ในระยะแรก พวกเขากำลังเตรียมผลิตภัณฑ์โลหะ พื้นผิวของมันจะต้องถูกล้างและทำความสะอาดเศษซาก ตามด้วยดอง ซักและตากให้แห้ง

การดำเนินการเหล่านี้ระบุไว้ในเอกสารกำกับดูแล

การสังกะสีส่วนหนึ่ง คุณต้องแช่ในอ่างพิเศษ ประกอบด้วยสารละลายพิเศษที่ป้องกันการกัดกร่อน วิธีการยึดโลหะระหว่างการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนอาจแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทและรูปร่างของผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีนี้ใช้ในหลายอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น สำหรับการผลิตลวดสังกะสี ท่อ ฯลฯ

หลังจากใช้วิธีร้อน ผลิตภัณฑ์มีอายุการใช้งานยาวนาน กล่าวคือ ป้องกันการกัดกร่อนได้อย่างน่าเชื่อถือ การอาบน้ำเป็นปัญหาเดียว ในการประมวลผลชิ้นส่วนขนาดใหญ่ จำเป็นต้องหาอ่างที่มีปริมาตรที่เหมาะสมซึ่งค่อนข้างยาก เช่นคุณสมบัติส่งผลต่อต้นทุน ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนทำที่ไหน? Kursk, Moscow, Chelyabinsk, Yaroslavl - นี่เป็นเพียงรายชื่อเมืองเล็ก ๆ ที่ บริษัท ต่างๆให้บริการนี้ มักจะทำงานกับปริมาณมาก

ชุบสังกะสีโลหะ - เทคโนโลยี

วิธีนี้ใช้เมื่อต้องการพื้นผิวเรียบ เทคโนโลยีการชุบโลหะด้วยกรรมวิธีกัลวานิกนั้นอาศัยการตรึงสารบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์อันเนื่องมาจากการกระทำทางไฟฟ้าเคมี วิธีนี้เหมาะสำหรับโลหะทุกประเภทอย่างแน่นอน ผลิตภัณฑ์ได้รับการเคลือบมันเงาสม่ำเสมอ นี่เป็นเพราะการหลอมรวมของการเคลือบโลหะและสังกะสี

ปฏิสัมพันธ์นี้ได้รับผลกระทบจากเศษวัสดุต่างๆ หรือฟิล์มอื่นๆ บนพื้นผิว ดังนั้น ก่อนเริ่มขั้นตอน คุณควรทำความสะอาด ในการผลิตจำนวนมากนั้นเป็นเรื่องยากที่จะปฏิบัติตาม ดังนั้นการชุบสังกะสีอาจมีคุณภาพต่ำ

วิธีการแบบกัลวานิกขึ้นอยู่กับการแช่ผลิตภัณฑ์โลหะในอ่างที่มีสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แหล่งพลังงานเชื่อมต่อกับชิ้นงาน ในกรณีนี้จะเกิดกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส สังกะสีสัมผัสกับมัน ซึ่งครอบคลุมส่วนโลหะ

ข้อดี

คุณภาพที่เป็นบวกหลักคือรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ - พื้นผิวเรียบและเป็นมันเงา อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ ก่อนระบายสารละลายที่อยู่ในห้องน้ำ จำเป็นต้องทำความสะอาดจากสังกะสี ด้วยวิธีนี้ขนาดใหญ่ปริมาณของเสียที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม จึงต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพงเป็นพิเศษ มันจะปล่อยสังกะสีออกจากสารละลาย ดังนั้นวิธีนี้จึงเป็นวิธีที่แพงที่สุดวิธีหนึ่ง

วิธีทำโลหะอาบสังกะสีที่บ้าน

ขั้นตอนนี้ถูกใช้โดยผู้เชี่ยวชาญหลายคนเมื่อจำเป็นต้องประมวลผลรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ก่อนอื่นคุณต้องหาภาชนะที่เหมาะสมและทำอิเล็กโทรไลต์ ขั้นตอนดำเนินการในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศที่ดีและในชุดป้องกัน เนื่องจากอนุภาคอิเล็กโทรไลต์อาจเป็นอันตรายต่อบุคคล การสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดการไหม้ของสารเคมี สำหรับการปรุงอาหารพวกเขาใช้น้ำสังกะสีซัลไฟด์แมกนีเซียมและน้ำส้มสายชู ต้องกรองความเข้มข้นที่เสร็จแล้ว ถัดไป วางชิ้นส่วนโลหะลงในภาชนะและเตรียมผลิตภัณฑ์แอโนด ลวดทองแดงติดอยู่กับสังกะสีชิ้นเล็ก ๆ ซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก ผลิตภัณฑ์ถูกลดระดับลงในอิเล็กโทรไลต์และเริ่มกระบวนการแปรรูป หลังจากนั้นส่วนโลหะจะแห้ง การชุบโลหะที่บ้านทำได้ง่ายมาก

คุณสมบัติของวิธีเย็น

ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ วิธีการนี้แพร่หลายไปทั่ว สาระสำคัญอยู่ที่การทาสีผลิตภัณฑ์โลหะด้วยสารพิเศษที่มีสังกะสี วิธีนี้ไม่ต้องใช้ทักษะพิเศษ อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียอยู่ด้วย: ผลิตภัณฑ์สังกะสีสำเร็จรูปต้องรับแรงกดทางกล นอกจากนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบบุคลากรด้านเทคนิคที่เตรียมโซลูชันและปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง อย่างที่บอกก่อนหน้านี้วิธีนี้ค่อนข้างง่าย ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สำหรับการชุบโลหะด้วยความเย็น งานจะต้องดำเนินการตามกฎสุขอนามัยและสุขอนามัย ด้วยวิธีนี้ ไปป์จะได้รับการประมวลผล เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในเวอร์ชันคงที่ ในการทำเช่นนี้ ให้เตรียมสารละลายและนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ด้วยแปรงหรือลูกกลิ้ง อุปกรณ์ชุบกัลวาไนซ์เย็นชนิดเดียวที่ใช้คือปืนฉีด ช่วยให้ไปยังสถานที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้และวาดภาพได้อย่างเท่าเทียมกันและมีประสิทธิภาพ ท่ามกลางข้อบกพร่อง ผู้ใช้จำนวนมากทราบถึงความน่าเชื่อถือต่ำ

เทคโนโลยีการชุบกัลวาไนซ์แบบกระจายความร้อน

วิธีนี้ใช้มานานแล้วแต่ก็ยังเป็นที่นิยมในปัจจุบัน

ถูกใช้ครั้งแรกในอังกฤษเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 การประดิษฐ์นี้กลายเป็นที่รู้จักจากนักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง Sherard อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ถูกลืมไปอย่างรวดเร็ว แทนที่ด้วยวิธีการอื่น การฟื้นคืนชีพเกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ยี่สิบ เทคโนโลยีของวิธีการกระจายความร้อนนั้นอยู่ที่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะได้รับการบำบัดด้วยสังกะสีในสถานะไอ การทำเช่นนี้จะต้องได้รับความร้อนถึง2500ºС กระบวนการนี้ดำเนินการในภาชนะปิดที่มีส่วนผสมของสังกะสีและธาตุโลหะอยู่ในนั้น เทคโนโลยีสำหรับการดำเนินการตามขั้นตอนนี้ไม่ได้กำหนดโดยในประเทศเท่านั้น แต่ยังกำหนดโดยเอกสารกำกับดูแลที่นำเข้าด้วย

การชุบกัลวาไนซ์แบบกระจายความร้อนจะดำเนินการเมื่อจำเป็นเพื่อให้ได้ความหนาที่ 20 ไมโครเมตร กระบวนการทางเทคโนโลยีคล้ายกับการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน อย่างไรก็ตามก็มีความแตกต่างเช่นกัน ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมไว้จะถูกหย่อนลงในเตาหลอมแบบดรัม ซึ่งกระบวนการจะเกิดขึ้นเนื่องจากแรงหมุน กระบวนการนี้เสร็จสิ้นภายใน 3 ชั่วโมงของการทำงานของอุปกรณ์นี้ ด้วยการทาสีชิ้นส่วนเล็กๆ ต่างๆ เช่น แหวนและสกรู

การปัดฝุ่นสังกะสีต่างจากวิธีร้อนทั่วๆ ไป

สรุป

กระบวนการนี้จะช่วยปกป้องชิ้นส่วนโลหะต่างๆ จากการกัดกร่อน ความชื้น และสารที่มีฤทธิ์รุนแรง เทคโนโลยีการชุบสังกะสีมี 4 ประเภท แต่ละคนมีลักษณะเฉพาะของตัวเองและเหมาะสำหรับโลหะบางประเภท ความเข้ากันไม่ได้ของส่วนประกอบดังกล่าวจะนำไปสู่การย้อมสีที่มีคุณภาพต่ำและส่งผลให้ความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปลดลง การชุบสังกะสีเกิดขึ้นในห้องอาบน้ำพิเศษหรือเตาหลอมแบบดรัม อย่างไรก็ตาม กระบวนการสามารถทำได้ที่บ้าน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องซื้อวัสดุสิ้นเปลือง งานจะดำเนินการในบริเวณที่มีการระบายอากาศโดยสวมชุดป้องกันพิเศษ เนื่องจากส่วนประกอบบางอย่างอาจเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์