Комбинированные цинксодержащие покрытия — это многослойная система защиты металла, где цинковый слой (гальванический или горячий) дополняется лакокрасочным или полимерным покрытием. Такая система служит в 1,5–2 раза дольше, чем каждый слой по отдельности, и применяется на мостах, трубопроводах, металлоконструкциях и автомобильных кузовах.
Комбинированные цинксодержащие покрытия — эффективная возможность увеличения срока эксплуатации металлических изделий. Сущность технологии комбинированного цинксодержащего покрытия заключается в нанесении на оцинкованную матричную основу дополнительного защитного слоя:
• лакокрасочного,
• полимерного.
Комбинированные цинксодержащие покрытия. Принцип защиты
Комбинированные цинксодержащие покрытия представляют собой многослойную систему антикоррозионной защиты.
1. Гидроизоляционная защита присуща лакокрасочным и полимерным покрытиям. Тип защиты — барьерный. Поверхностный изоляционный слой оказывает препятствие механическому и химическому негативному воздействию.
2. Электрохимическая защита основана на работе гальванической пары железо-цинк. Тип защиты – протекторный. Цинковое покрытие по отношению к металлической основе является анодом и при негативном воздействии изначально подвергается разрушению, защищая при этом матричную основу.
Электрохимические функции защиты цинкового слоя являются приоритетными, поэтому защитный тип комбинированного покрытия считается катодным.
В комбинированных цинксодержащих покрытиях цинковый слой используется в качестве:
• эффективной защиты матричной основы,
• функциональной грунтовой прослойки.
Формула для определения срока службы комбинированного покрытия
где
Способы нанесения комбинированных цинксодержащих покрытий
Оцинковка в комбинированных покрытиях чаще всего производится
• гальваническим методом,
• способом горячего цинкования.
Для гидроизолирующего покрытия используются:
• полиамидные,
• алкидные,
• поливинилфторидные,
• поливинилхлоридные (пластизоли),
• эпоксидные,
• полиэфирные,
• композиции полиуретановые,
• акриловые,
• хлоркаучуковые составы.
Помимо механической изоляции к поверхностному слою парой предъявляют дополнительные требования, связанные с повышением коррозионно-защитных характеристик (при работе в агрессивных условиях), улучшением внешне-декоративного вида готового изделия. В этом случае к основному химическому составу добавляется специальные компоненты (пигменты):
• сурик, плюмбат кальция, глет – свинцовая группа,
• хроматы бария, кальция, свинца, цинка – хромовая подгруппа,
• металлические порошки (пудры) на базе: алюминия, железа, никеля, свинца, цинка,
• композиционные смеси, состоящие из цинкового оксида и цинковой пыли.
Качество готового комбинированного цинксодержащего покрытия зависит от степени сцепления лакокрасочного (полимерного) слоя с цинковой подложкой. Поэтому технология нанесения комбинированного покрытия состоит из трех этапов:
1) нанесение цинкового слоя,
2) подготовка оцинкованной поверхности для последующей обработки,
3) нанесение органического покрытия.
Технологические операции второго этапа напрямую зависят от используемого материала при финишном формировании слоя и от времени (срока) возможного хранения покрытых цинком изделий перед окончательной обработкой.
Популярные системы комбинированных покрытий
Основные способы обработки оцинкованной поверхности
1. Механическая обработка производится путем
• зачистки поверхности специальными щетками по металлу,
• шлифования абразивным материалом (наждачкой),
• дробе — и пескоструйной очистки,
• паровой хим. обработки под давлением.
2. Химическая очистка может производиться путем:
• обезжиривания в специальном щелочном растворе,
• обработки оцинкованного изделия слабо концентрированным травильным раствором,
• обработки цинковой поверхности аммиачным раствором или специальным пастообразным составом,
• использования хроматирующих растворов,
• фосфатирования.
3. Химико-термическая обработка. В результате диффузионного отжига изменяется микроструктура цинкового слоя, из однокомпонентного состава получается двухкомпонентный сплав на основе железа и цинка, который обладает высокой степенью сцепления с наносимым органическим покрытием.
4. Использование красок, позволяющих исключить операцию по подготовке цинковой поверхности перед финишной обработкой. Такие специальные составы изготавливаются на базе плюмбата кальция.
Комбинированные цинксодержащие покрытия.Технология нанесения («Гальванайзинг инд. лтд.» Австралия)
Цинковое покрытие наносится методом горячего цинкования. Затем оцинкованные металлоизделия охлаждаются до температуры 250÷300°C. Окончательное формирование комбинированного покрытия происходит в специализированных ваннах. Рабочий состав для емкостей финишной обработки — порошкообразный, псевдоожиженный термопласт:
• поливинилхлорид,
• полипропилен,
• полиэтилен.
Обрабатываемое изделие погружается в рабочий раствор. За счет остаточного тепла формируется покрытие, которое обладает улучшенными адгезионными свойствами и имеет высокий коэффициент сцепления с матричной подложкой.
В данном технологическом процессе исключается операция подготовки поверхности оцинкованного изделия перед финишной обработкой.
Технология нанесения комбинированного цинксодержащего покрытия на полые профиля, трубы
Для труб разработана специальная непрерывная технология изготовления и нанесения комбинированного покрытия.
Первоначальные этапы – формовка и сварка трубы по профилю.
Цинковое покрытие наносится методом горячее цинкования.
Затем производят охлаждение оцинкованного изделия — водой.
Окончательная обработка – покраска. Финишную операцию производят в специальных камерах. Покрытие может наноситься:
• в статическом поле,
• при помощи спрейеров.
Для удаления растворителей из органической основы комбинированного покрытия трубы подвергаются нагреву. Эта операция ускоряет и улучшает процесс затвердевания связующего компонента.
Для увеличения производительности созданы специализированные поточные линии, где описанный технологический процесс полностью автоматизирован и все операции осуществляются в непрерывном режиме.
Когда выбирать комбинированное покрытие
— Агрессивная среда (морской климат, химические производства, класс C4–C5)
— Требования к декоративному виду (RAL цвет) при сохранении антикоррозионной защиты
— Трубы и профили в непрерывном производстве
— Металлоконструкции с расчётным сроком службы 25+ лет
Нанесение комбинированных цинксодержащих покрытий может производится как на мелкие, так и на габаритные изделия.
CTA
Для контроля качества финишной пассивации цинкового покрытия перед нанесением лакокрасочного слоя — практическое руководство Пассивация цинкового покрытия. 370 страниц проверенных технологий.
Читайте также: — Составы для холодного цинкования — Грунтовка с цинком для металла — Коррозионная стойкость цинковых покрытий»