Povrchová úprava kovů

Zinkování


Žárové zinkování

Základy této techniky byly objeveny již r. 1741 a to panem Malouinem, což byl francouzský chemik. Praktické využití však bylo možné až když o téměř 100 let později, taktéž Francouz Sorel začal používat chlorid amonný jako tavidlo. Tato technologie se prakticky využívá dodnes. Již v té době vznikl název technologie: galvanizace. Název se odvozuje od galvanického článku, který se tvoří na poškozeném zinkovém povrchu. Ocel se na takovém místě chová jako katoda a zinek anoda, která takto chrání konstrukci proti korozi. V praxi se používá nejčastěji název této technologie: žárové zinkování ponorem, nebo jenom žárové zinkování.
V publikaci Příručka žárového zinkování, Asociace českých a slovenských zinkoven, (online), 3. 7. 2014, Dostupné z http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf [1] je popsáno vše potřebné pro kováře a zhotovitele kovových konstrukcí a zhotovitelů železných výrobků o povrchové úpravě zinkem, o úpravě povrchů před zinkováním a o korozi samotné, o rozdělení způsobů zinkování a o nevýhodách a výhodách žárového zinkování:

VÝHODY ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ

  • Dlouhá životnost povrchové úpravy konstrukcí, pozinkované povrchy není třeba opravovat tak často, jak u jiných technologií
  • Relativně nízká cena v porovnání s ostatními technologiemi v dlouhodobé ochraně, není nutnost opakovaných nátěrů
  • Minimum chyb na povrchu což je dáno realizací zinkování v profesionálních organizacích s dostatečnou výstupní kontrolou
  • Rovnoměrnost povrchu na vnějších i vnitřních plochách
  • Stejnoměrnost tloušťky vrstvy daná použitou technologií, kvalitní vrstva i na hranách konstrukcí
  • Mechanická odolnost při přepravě a montážích konstrukcí, v případě drobného poškození nedochází ke znehodnocení korozi odolnosti
  • Možnost opravení případných poškozených míst speciálními nátěrovými hmotami
  • Zinkování i na nepřístupných místech (dutinách)

NEVÝHODY ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ

  • Realizace pouze v zinkovně, vzhledem k nutnosti zinkování značného objemu ročně je technologie finančně náročná
  • Jednotná barva povrchu, stříbrná (stříbrnošedá), v případě požadavku je nutno konstrukce barvit
  • Deformace teplem, konstrukce nahřátá na teplotu okolo 450 °C a tenkostěnné předměty, zvláště svařovaných konstrukcí se teplem deformují
  • Nebezpečí zdravotních rizik, sloučeniny zinku jsou, zvláště při svařování pozinkovaných konstrukcí, velmi toxické

POSTUP ZINKOVÁNÍ

Ocelová konstrukce se odmastí, zbaví oxidu železa, okují, rzi a celá ponoří do roztaveného kovu. Při vytažení se na povrchu vytváří vrstva z několika vrstev slitinových fází železa a zinku a vnější vrstva zinku. Metoda má velmi dobrou dlouhodobou protikorozní ochranu.

ZPŮSOB PROVÁDĚNÍ

Základní nečistoty na povrchu kovu je nutno mechanicky odstranit. Jedná se především o svářečskou strusku, barevné označování konstrukcí, popisy apod. Nejběžnější metoda odstraňování znečištění je broušení nebo tryskání. V případě ocelových odlitků je nutno pečlivě odstranit tryskáním písek, tento písek se nerozpouští v mořících kyselinách. Povrch se nejčastěji odmašťuje alkalickým nebo kyselým odmašťováním. Nyní je nutno používat podle předpisů ekologické odmašťovadlo obsahující bakterie na likvidaci olejů a tenzidy. I tyto ekologické odmašťovadla se musí oplachovat čistou vodou.

VHODNOST A PŘÍPRAVA PŘEDMĚTŮ PRO ZINKOVÁNÍ

Pro žárové zinkování musí být dodrženy následující zásady:

  • Výrobek musí být navržen tak, aby ho zahřátí na teplotu zinkování nemohlo tepelně deformovat
  • Ve výrobku musí být vhodné vtoky a výtoky pro pohyb kyselin a tekutého zinku
  • Konstrukce musí být řešena tak, aby neobsahovala kapsy při vytahování konstrukce z lázně a nedocházelo tak k zachytávání zinku
  • Není žádoucí spojovat kovy na plocho k sobě, u takto spojených kovů dojde k zatečení kyseliny do spáry a při následném vložení do horkého kovu dochází k vyvření zbytků této kyseliny a tím k odtlačování zinku od předmětu
  • V případě svařování elektrodami nesmí na svárech zůstat struska
  • Předmět musí míst velikost vhodnou pro zinkování dle velikosti zinkovací vany
    V případě, že jsou v konstrukci závity a drobné otvory, které nemají být zinkovány, musí tyto být uzavřeny např. žáruvzdorným silikonem.1

Obrázek: Žárové zinkování

Žárové zinkování

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf


Rozpouštědlové nátěry tvoří na povrchu předmětu stejnoměrný povrch, zatím co na hranách je povrch minimalizován.
Žárový zinek tvoří na plochách stejnoměrné povrchy, na hranách vzniká povrch zesílený (obdobný tvar povrchové úpravy vytváří i práškové lakování nanášené elektrostaticky).

Ukázka různých konstrukcí s uzavřeným nebo zastíněným povrchem pro stříkání klasickými barvami

Ukázka různých konstrukcí s uzavřeným nebo zastíněným povrchem pro stříkání klasickými barvami

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf

Povlaky z nátěrových hmot se ztenčují na rozích a ostrých hranách. Zinkový povlak je naopak na takových místech tlustší

Ukázka různých konstrukcí s uzavřeným nebo zastíněným povrchem pro stříkání klasickými barvami

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf

Řez závitem na žárově pozinkovaném šroubu.

Řez závitem na žárově pozinkovaném šroubu.

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf

NANÁŠÍ TAVIDLA MOKRÝM NEBO SUCHÝM ZPŮSOBEM

Předmět před zinkováním je nutno odmořit v kyselině sírové v koncentraci o 20 % nebo v kyselině chlorovodíkové v koncentraci do 12 %. Mořící lázeň se aditivuje železnatými solemi.
Pro zabránění tvorby oxidu se před vložením předmětu do zinkové kapaliny na povrch nanáší tavidlo. Toto rozpouští oxidy na oceli a v zinku, při namočení dochází ke kontaktu kovů.
Bez ohledu na použitý způsob nanášení tavidla vzniká stejná vrstva zinku na kovovém povlaku. Výsledné efekty jsou rovnocenné. Častěji se používá suchý způsob.

MOKRÝ ZPŮSOB

Předmět se ponoří do roztaveného zinku přes vrstvu tavidla, které plave na části roztavené lázně. Přesune se na druhou stranu lázně bez tavidla a z čistého zinku se vyzvedne. Při této technice se musí soustavně stírat z hladiny tzv. popel, který vzniká z oxidu zinku a spáleného tavidla.

Obrázek: Technologie žárového zinkování mokrým způsobem

Obrázek: Technologie žárového zinkování mokrým způsobem

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf

 

SUCHÝ ZPŮSOB

Namořený předmět se vloží do lázně z vody, chloridu zinečnatého a chloridu amonného, vyjme se a usuší se. Tato vrstva pak minimalizuje tvorbu tvrdého zinku v horké lázni. Při ponoření předmětu se tavidlo roztaví a vznikne tak tenká vrstva, která brání oxidaci. Současně se používá tavidlo i na roztaveném zinku na hladině, aby chránilo zinek před oxidací. Taktéž je nutno při vytahování stírat vrstvu z hladiny, aby vytažený předmět byl čistý.

Obrázek: Technologie žárového zinkování suchým způsobem

Obrázek: Technologie žárového zinkování suchým způsobem

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf

ŽÁROVÉ STŘÍKÁNÍ (METALIZACE)

Žárové stříkání je třetí metoda nanášení zinku na povrch kovů. Před započetím nanášení je nutno povrch očistit tryskáním a tím i zdrsnit a pak je možno nanést stříkáním zinek. Tento se jako drát přivádí do tryskací pistole, zde se taví v elektrickém oblouku nebo plynovém hořáku a následně proudem vzduchu stříká na předmět ve formě malých kapek. Přilnavost zinku zde není chemická, ale pouze mechanická. Povrch je drsný a je vhodný pro následné stříkání konstrukce organickými barvami. Tloušťka povrchu je výrazně vyšší než u ostatních technologií a může být od 100 do 300 μm, případně i větší. Tato technologie se používá na velké předměty, které by nevešly do vany s roztaveným zinkem a na předměty s jednodušším povrchem. Technika se může použít na opravu žárově zinkovaných povrchů.

Obrázek: Žárové stříkání zinkem

Žárové stříkání zinkem

Zdroj: ASOCIACE ČESKÝCH A SLOVENSKÝCH ZINKOVEN. Příručka žárového zinkování [online]. Ostrava, 2011 [cit. 2014-08-03]. Dostupné z: http://zarova-zinkovna.mea.cz/upload/ck/files/prirucka-zaroveho-zinkovani.pdf


POKRAČOVAT V KURZU