Застосування цинку та оцинкування металоконструкцій, труб, деталей, металовиробів

У сфері будівництва цинк знайшов своє широке застосування. Сьогодні ми вже її не можемо собі уявити, як раніше могли обходитися без застосування цинку. Оцинковані матеріали служать набагато довше, ніж оцинковані. При цьому на них не впливає агресивне довкілля і такі матеріали не піддаються корозії.

Розглянемо далі докладніше сфери застосування цинку, його окису та властивості металу.

Області застосування цинку

Цинку виділяється окреме місце серед багатьох металів промисловості. Він належить до молодих металів.

Виробляти його стали на початку ХІХ століття. Тоді обсяг виробництва становив трохи більше 900 тонн на рік. Сьогодні найбільшими виробниками цинку є зарубіжні країни (США, Канада, Австралія), яких припадає на частку 60 млн. тонн на рік.

Отже, яке ж застосування цинку у промисловості?

Основні сфери

Основними сферами застосування цинку є:

Виробництво оцинкованої сталі. Цій сфері відповідає половина (50%) всього обсягу використання цинку.
Виготовлення бронзи та латуні. На цю сферу припадає приблизно 20-25%.
Виготовлення сплавів на основі цинку.
Виробництво хімікатів. Найменша за своїм обсягом сфера витрати (всього 10%).

У разі легування вищеперелічені властивості суттєво покращуються. Тому дуже часто цинк використовують під час виготовлення сплавів на основі алюмінію, міді, свинцю та латуні.

У цинку є кілька марок. Залежно від них метал може використовуватись:

Для оцинкування сталі.
Для виготовлення цинкових сплавів.
Для виробництва напівфабрикатів із цинку.
Для виготовлення цинкових сполук.

Продукція із металу

Найбільш затребуваними у будівництві та промисловості єцинкові листи. Вони бувають різними за товщиною. Товщина найтоншого листа може становити 0,15 мм, а товстого – 1,5 мм і більше.

Цинкові листи часто використовуються при виробництві оцинкованого посуду, стічних жолобів та звичайних труб.
А також цинкові листи добре застосовують для виготовлення друкарських форм для друкарні, для виготовлення хімічних джерел струму та покрівельного покриття.

Крім цього, найбільшого поширення набулицинксилікатні та цинкполімерні матеріали. Вміст цинку в них може досягати 98%. Ці матеріали наносяться на будівельні конструкції за допомогою спеціальних установок лакофарбового покриття. В результаті виходить дуже міцне покриття з відмінними ізолюючими характеристиками.

Особливе поширенняцинкове покриття набуло у виробів, які надалі повинні експлуатуватися в умовах агресивного середовища. Тобто покриття цинком з успіхом застосовують для експлуатації виробів в умовах моря, річки, озера, пластової та підтоварної води, при впливі на них слаболужних розчинів, а також в умовах атмосфери. Цинкові покриття знайшли своє застосування у будівництві танків, морських суден, трубопроводів, морських платформ та багатьох інших конструкціях.

За допомогою напилення цинковмісних фарб на самих будівельних об'єктах обробляються зварні шви.

Використання у будівництві

Протягом багатьох років цинк використовується в будівництві для захисту заліза від корозії. Ця процедура отримала назву"оцинкування".

Роль оцинкування

Процесам корозії схильний практично весь будівельний фонд. Якщо говорити у цифрах, то це приблизно 75%. Знаючи це, конструктори вже на етапі проектування закладають процедуру оцинкування або закупівлю готових оцинкованих виробів.

До цього кроку виробники дійшли не одразу. Підвищені вимоги до якості виникли після низки обвалів будівельних споруд, причиною яких були неякісні вироби з кріплення. Боротьба з корозією металевих конструкцій давно стала питанням державної важливості.

Зараз кількість оцинкованих виробів, що випускаються, зростає з кожним роком. При цьому на кожен вид виробу є держти, ОСти або технічні умови, в яких обов'язково регламентується оцинкування конкретних елементів.

На сьогоднішній день асортимент оцинкованих виробів порадує будь-якого покупця та виробника.

Технології оцинкування

Існує кілька способів використання цинку на металу. І далі ми погоримо про технології та методи оцинкування металоконструкцій, труб, металовиробів, деталей, профнастилу та інших виробів.

Гарячий спосіб

Це найбільш популярний спосіб оцинкування. Він успішно застосовується у багатьох країнах. В результаті його використання виріб отримує високу якість та відмінні експлуатаційні характеристики. П'ятдесят відсотків сталі піддається оцинкуванню як листового прокату, приблизно сорок відсотків посідає частку готових вироби, інші ж десять відсотків йде оцинковування труб і дроту.

Суть гарячого способу полягає в наступному: очищений сталевий виріб занурюють у цинк, представлений у вигляді розплавленої речовини. Між металом і цинком відбувається зв'язок, якийпризводить до формування кількох шарів. На характеристики покриття (товщину та структуру) впливає склад розплавленої речовини.

У гарячого способу цинкування металів є недоліки.

Зокрема, спосіб екологічно небезпечний, оскільки у ньому використовується багато хімічних складових.
Другий недолік: процес обробки вимагає постійної підтримки високої температури, а це, у свою чергу, свідчить про великі енерговитрати.

Гарячим способом найчастіше обробляється сталева сітка, елементи будівельних конструкцій величезних розмірів, а також покрівельні покриття.

Гальванічний спосіб

Спосіб застосовується за необхідності досягнення високої гладкості поверхні. Внаслідок електрохімічного впливу відбувається фіксація цинку на поверхні. Тут метал та цинк щільно зливаються один з одним.

Суть гальванічного способу полягає в наступному: металевий виріб занурюють у ванну з розчином електроліту. Виріб підводять до джерела струму. В результаті електролізу цинк рівно лягає на деталь. Такий спосіб обробки підходить всім видів металу. В результаті виріб виходить дуже блискучим. При цьому блиск рівномірно розподіляється по всьому об'єму.

На якість покриття суттєво впливає частота виробу. На ньому не повинно бути дрібного сміття та різних плівок, інакше оцинкування буде неякісним. За чистотою поверхні дуже важко встежити під час виробництва великих обсягів.До позитивних сторін цього способу обробки відноситься ідеально блискуча і рівна поверхня.

До негативної сторони: велика кількість відходів, що утворюються на етапі очищення. Отримані відходи завдають сильної шкодидовкілля.
До другої негативної сторони належить обов'язкове наявність дорогого устаткування, якого гальванічний спосіб обробки зробити не можна.

Термодифузійний спосіб

Цей спосіб застосовується при необхідності отримання товщини шару 20 мкм. Термодифузійний спосіб дуже схожий на гаряче цинкування. Тільки тут оброблений виріб поміщають у піч барабанного тиру.

За рахунок обертального руху на виріб наноситься шар оцинкований. Для виконання одного повного циклу нанесення шару потрібно приблизно три години. Термодифузійний спосіб в основному застосовують для дрібних металовиробів, таких як шурупи і шайби. Так само цей спосіб застосовується для складних формою деталей, для елементів з глухими отворами і для виробів з різьбленням.

До найефективнішого способу обробки виробів відносять термодифузійне фарбування. Спосіб обробки вирішує питання не тільки поверхневої корозії, але й внутрішньої. Термодифузійний спосіб застосовується для захисту арматури у легких бетонах та залізобетонних перекриттях. Його використовують для труб водопостачання (як холодного, так і гарячого).

Холодний спосіб

Цей вид обробки давно широко застосовується. В результаті холодної обробки виріб забарвлюється цинковмісними речовинами. Обробка виробів у такий спосіб не вимагає від виконавця професійних навичок. Також не потрібно дорогого обладнання.

Але є один мінус цієї обробки. Готові оцинковані вироби можуть бути схильні до механічного впливу. Холодне оцинкування часто застосовують для оцинкування труб.