Покрытие оловом металлических изделий

Гальваническое покрытие цинком (цинкование)

Нанесение гальванических покрытий обеспечивает изделия надежной защитой от коррозии, а также придает им долговечность и прочие важные эксплуатационные параметры согласно требованиям госта. Вдобавок можно получить декоративную поверхность. Гальванические покрытия металлов с успехом применяются не только во многих отраслях промышленности, но и в других областях производства, включая народное хозяйство. В современном производстве существует несколько способов нанесение покрытий в цеху.

Горячие технологии

Горячее лужение проводится двумя методами: погружением и растиранием. В первом случае изделие из металла погружают в ванну с расплавленным оловом. Во втором сплав наносится на плоскость изделия и паклей растирается по ней тонким слоем.

Эти способы известны давно, технологии отработаны до мелочей. Они просты и не требуют наличия сложного оборудования, приспособлений и инструментов.

Когда говорят о лужении и пайке, то зачастую имеют в виду именно горячий метод. Но есть у этой технологии и свои минусы. Во-первых, это неравномерно распределяемое олово по поверхности изделий из металла.

Особенно это касается способа погружения. Перепады одной плоскости могут оказаться значительными, особенно, если изделие имеет сложную конструкцию. Поэтому их приходится дорабатывать.

Если производится лужение металла с отверстиями небольшого диаметра или с мелкой нарезкой, то горячий вариант здесь не подойдет.

И третий недостаток горячего лужения – это сложность удаления загрязнений, которые образуются внутри сплава и остаются внутри полуды. Эти примеси приходят с припоем, поэтому очень важно использовать оловянный сплав высокой чистоты.

Горячее лужение

Метод горячего металлопокрытия, или «метод погружения», заключается в том, что готовые детали, металлические листы или ленты, опускают в ванну (камеру) с расплавленным чистым оловом марок О1 и О2, которое слоем осаждается на их поверхности. Перед началом лужения полуфабрикаты подвергаются предварительной подготовке, их зачищают, обезжиривают в горячем водном растворе кальцинированной соды (Na₂CO) и протравливают в 25 % растворе соляной кислоты (HCl). Цель подготовительных процедур – получить идеально чистую поверхность металла. На заключительном этапе подготовки выполняется флюсование. Изделия помещают в лудильную жидкость (активный флюс) с определённым химическим составом, основой которого обычно является хлористый цинк (ZnCl₂). Его задача – защитить поверхность металла от окисления в процессе лужения. После этого, смоченное во флюсе изделие целиком погружают в расплавленное олово. Рабочая температура расплава составляет около 270-300°С, которая не позволяет олову окислиться, и вместе с тем, обеспечивает ему текучесть, комфортную для лужения. Время нахождения детали в расплаве зависит от того, какую толщину оловянного слоя требуется получить. Извлеченное из лудильной ванны изделие, уже покрытое слоем олова, отжимают (обтирают) и сушат, после чего оно готово к консервации и упаковке, или к повторному лужению.

Достоинства и недостатки горячего лужения

Ключевое преимущество метода горячего металлопокрытия – быстрота процесса. В числе его достоинств можно назвать высокую плотность и толщину покрытия до 25 мкм, качественное заполнение стыков и полостей деталей сложного профиля, повышающее коррозионную стойкость изделий. Недостатки – большой расход олова, что делает этот метод дорогостоящим, а также трудоёмкость процесса, включающего в себя ряд операций, которые должен выполнять вручную рабочий с соответствующим опытом. Ещё один минус – не достаточно равномерное распределение оловянного слоя в разных частях изделия.

Почему оцинковка лучше лужения?

Лужение — исторический предшественник цинкования. Богемские ремесленники научились обрабатывать посуду расплавленным оловом в XVI веке. Выбору металла способствовала относительно низкая температура плавления олова (+232 °C). Для сравнения: цинк плавится при +419 °C. На территории России и Украины монополистами-лудильщиками в XIX веке были цыгане-котляры (от слова «котёл» — один из видов утвари, подвергаемой лужению).

Принцип защитного механизма тот же, что и при оцинковке, однако есть три существенных нюанса.

Цинк и железо (основные компоненты стали) — идеальная гальваническая пара. Электрохимическая активность («анодность») атомов цинка выше, чем активность атомов железа. Поэтому при механическом повреждении оцинкованной поверхности цинк «забирает» на себя проникающие внутрь молекулы кислорода, и «рана» сама собой затягивается оксидной плёнкой. Нижележащие слои железа почти не страдают.

Пара олово-железо более «конфликтная». Железо сильнее олова и притягивает кислород к себе. В результате не только не восстанавливается внешняя плёнка, но и стремительно развивается скрытый очаг коррозии, подобно пульпиту в кариесном зубе. Изделие надо лудить, а лучше цинковать заново.

Ещё два минуса — в температурной уязвимости олова. Лужёный горшок ставить на огонь нельзя — защитное покрытие расплавится. При низких температурах оловянный слой крошится. Это неприятное явление называется «оловянной чумой». Тут тоже не остается ничего делать, как нанести покрытие ещё раз.

Справедливости ради заметим, что при кузовном ремонте автомобилей уязвимые элементы часто подвергают последовательно лужению и цинкованию (но не наоборот!). Слой олова идеально заполняет пустоты и микротрещины поверхности, а оцинковка обеспечивает безупречную финишную защиту кузова.

В целом цинкование является на сегодня основной технологией электрохимической защиты металлических поверхностей и изделий от коррозии. Оцинковку применяют в самых разных областях народного хозяйства, где конструкции подвергаются повышенному коррозионному риску:

• в производстве и ремонте автомобилей и других наземных транспортных средств;
• в судостроении и возведении гидротехнических сооружений;
• в производстве спецтехники, особенно связанной с землеройными, подводными, горными работами;
• при изготовлении строительных металлоконструкций и крепежей;
• в нефтехимической и добывающей отраслях;
• в производстве трубной продукции для коммунальных и промышленных нужд.

Специалисты подсчитали, что в массу среднестатистического легкового автомобиля входит 9 кг цинка антикоррозионного покрытия кузова и ходовой части. Около 8 кг металла содержится в различных внутренних и навесных деталях.

Без цинкового покрытия невозможно представить современное малоэтажное строительство. Из оцинкованной стали делают:

• металлическую кровлю;
• фасадную облицовку;
• трубы;
• заборы;
• балки и другие опорные элементы;
• винтовые сваи.
• крепежи

Большинство крепежных элементов, особенно те, что подвержены влиянию атмосферной или подземной влаги, также выполнены из оцинковки.

Металлические защитные покрытия

Металлические покрытия наносятся на различные поверхности (не только на металл, но и на стекло, керамику, пластмассу и др.) в целях их защиты от коррозии, придания твердости и износостойкости, электропроводящих и декоративных функций.

Для придания поверхностям антикоррозионных свойств покрытия наносятся следующими способами:

• Гальванизацией (электролитическим методом): металл или сплав осаждается на поверхность в виде водных растворов солей путем постоянно пропускания тока через электролит
• Газотермическим напылением: расплавленный металл распыляется на обрабатываемую поверхность с помощью струи воздуха
• Окунанием: горячий способ нанесения покрытия методом погружения изделия в ванну с расплавленным металлом
• Плакированием (термомеханическим методом): на поверхность основного металла наносится другой, более устойчивый к агрессивной среде, путем литья, совместной прокатки, прессования или ковки
• Термодиффузионным методом: покрытие проникает в поверхностный слой основного металла под воздействием высокой температуры

По способу защиты металлические покрытия подразделяют на анодные и катодные – в зависимости от того, анодом или катодом является металлопокрытие к обрабатываемому изделию.

Электрохимическую защиту от коррозии осуществляют исключительно анодные покрытия, имеющие более отрицательный электрохимический потенциал. Под воздействием окружающей среды они постепенно разрушаются, но при этом сохраняют целостность изделий.

Хорошим примером анодного покрытия металлов является цинковый защитный слой не железе.

Катодные защитные покрытия, имеющие положительный электродный потенциал, используются намного реже, так как защищают детали лишь механически. Основной металл изделия, являющийся анодом, при подводе к нему влаги начинает интенсивно разрушаться, поэтому катодное покрытие должно быть сплошным, без малейших пор и царапин. Примером такого покрытия служит оловянная или медная защита на железе.

Гальванические покрытия

Гальванизация относится к электрохимическим методам нанесения металлических покрытий.

Получаемый защитный слой предупреждает коррозию и окисление, улучшает износостойкость и прочность изделий, придает им эстетичный внешний вид.

Гальванические покрытия распространены в строительстве, авиа- и машиностроении, радиотехнике и электронной промышленности.

В зависимости от назначения они бывают защитными, защитно-декоративными и специальными. Назначение первых двух понятны уже из названий. Специальные наносятся на изделия для придания им повышенной твердости и износостойкости, улучшенных электроизоляционных, магнитных и других свойств.

Разновидностями гальванизации являются меднение, хромирование, цинкование, железнение, никелирование, латунирование, родирование, золочение, серебрение, покрытие оловом.

Газотермическое напыление

Газотермическое напыление – это метод переноса расплавленных частиц на обрабатываемую поверхность при помощи газового или плазменного потока. Покрытия, образованные газотермическим способом, обладают износостойкостью, коррозионной устойчивостью, антифрикционными, противозадирными, термостойкими, электропроводными и другими свойствами.

В качестве напыляемого материала используются проволоки, шнуры и порошки из металлов, керамики или металлокерамики.

Существуют следующие методы газотермическогого напыления:

• Высокоскоростное газопламенное напыление: используется для образования плотных металлокерамических и металлических покрытий
• Детонационное напыление: применяется для восстановления небольших поврежденных участков поверхности
• Плазменное напыление: используется для создания тугоплавких керамических покрытий
• Электродуговое напыление: применяется для нанесения антикоррозионных металлических покрытий на большие площади поверхности
• Газопламенное напыление: самый простой и недорогой метод в плане внедрения и эксплуатации; используется для защиты больших поверхностей от коррозии и восстановления геометрии деталей
• Напыление с оплавлением: металлургически связывает покрытие с основанием; применяется в тех случаях, когда отсутствует риск деформации деталей или этот риск оправдан

Окунание в расплав

При использовании данного метода деталь окунается в расплавленный металл: олово, цинк, алюминий или свинец. Перед погружением поверхности обрабатываются флюсом, состоящим из хлорида аммония (52-56 %), глицерина (5-6 %) и хлорида покрываемого металла. Такая обработка позволяет удалить солевые и оксидные пленки, а также защитить расплав от окисления.

Данный метод не слишком распространен, так как расходует большое количество защитного покрытия, при этом не обеспечивая его равномерную толщину и не позволяя наносить металл в узкие зазоры.

Термодиффузионное покрытие

Данный вид обработки поверхностей по отношению к черным металлам является анодным и обеспечивает эффективную электрохимическую защиту стали. Покрытие обладает высокой адгезией с основой, в процессе эксплуатации не отслаивается. Оно также обладает высокой стойкостью к механическим нагрузкам и деформации.

Термодиффузионный метод позволяет добиться однородного по толщине слоя даже на деталях сложных форм. Кроме этого такое покрытие очень устойчиво к коррозии и не вызывает водородного охрупчивания металла. В качестве наносимого материала выступает цинк.

Виды покрытий

Покрытие осуществляется с помощью большого количества материалов, каждый из которых имеет свои особенности. Разница в стоимости металлах применяемых для гальванического покрытия весьма существенна, поэтому золото, серебро и медь в гальванике инструментов и деталей применяется очень редко. Кроме более высокой стоимости покрытия, данные металлы являются мягкими, что является дополнительной причиной их неиспользования.

В промышленности наиболее часто используют: хром, никель, цинк и олово. Рассмотрим особенности каждого из данных видов покрытия.

Гальваника хромом (Cr) идеально подходит для покрытия, которому придётся столкнуться с агрессивными средами. Кроме надёжной защиты детали или поверхности инструмента обладает эстетически приятным глазу внешним видом.

Гальваника никелем (Ni) один из наиболее экономичных вариантов гальванизации. При этом обладает оптимальными свойствами для придания изделию сопротивления к внешним воздействиям.

Гальваника цинком (Zn) или в просторечии цинкование (оцинковка) наиболее известный из способов защиты поверхности от ржавчины. Кроме защитных свойств покрытие придаёт изделию блеск. Цвет изделия может быть белым или золотисто-жёлтым.

Гальваника оловом (Sn) применяется для покрытия изделий из стали, меди и алюминия. Кроме стандартной защиты от внешних воздействий и коррозии, покрытие поверхности оловом придаёт изделиям прочность и твёрдость.

Цинкование	Хромирование	Никелирование

Гальваническое покрытие металла

Чтобы застраховать металл от негативного воздействия агрессивных факторов внешней среды применяют гальваническое покрытие (или гальванизацию). Это метод покрытия металлического изделия при помощи электротока слоем другого металла, который выполняет защитную функцию. Такой слой не окисляется и не ржавеет, что значительно продлевает срок службы изделия из металла.

Принцип гальванопокрытия крепежных изделий заключается в том, что под воздействием тока из раствора соли выделяются атомы металла (меди, олова, никеля и др.), которые соединяются с атомами поверхности покрываемого изделия. В результате око получает надёжное металлическое покрытие и дополнительную привлекательность.

Благодаря современному техническому оснащению мы осуществляем следующие виды гальванических покрытий:

Санкт-Петербургский Завод крепежных изделий предлагает защиту метизов на высшем уровне, благодаря использованию качественных составов, строгому соблюдению технических требований и оперативному выполнению заказа любой степени сложности.

Услуги по гальваническому покрытию металла

Компания СПБЗКИ производит метизы самого разного назначения, дополняя их по желанию клиента надёжным защитным покрытием. Современная гальваника в СПб – это покрытие металлического изделия тонких защитным слоем. В качестве материала защиты используются цветные металлы, а также пластик. Располагая всем необходимым оборудованием и опытными специалистами, мы готовы провести покрытие любого металлического изделия.

Актуальность гальваники для метизов

Предлагаемая нами услуга пользуется сегодня повышенным спросом. Всё дело в том, что элементы современных агрегатов и оборудования подвергаются постоянному воздействию агрессивных сред. Это может быть воздействие влаги, химических реагентов, температурных перепадов и т.д. Чтобы сохранить технику в рабочем состоянии, не допустив коррозии и последующего разрушения её деталей, владельцы заказывают гальванизацию.

Услуги по нанесению такого вида покрытия могут быть только профессиональными. В домашних условиях покрыть металлическое изделие защитным слоем практически невозможно. И даже если кому-то удаётся провести частичную обработку изделий кустарным способом, то качественной она точно не будет, а полученный защитный слой разрушится достаточно быстро.

Как мы уже сказали, для хорошей гальванической обработки метиза необходимо иметь соответствующие инструменты и знания, только тогда покрытие в Санкт-Петербурге можно будет считать профессиональным. Все другие варианты не дадут ожидаемого вами эффекта. Именно поэтому, не пытайтесь решить проблему защиты металлических деталей своими силами, а сразу же звоните нам.

Сфера применения гальваники и алгоритм её проведения

Нанесение защитных покрытий – это процедура, которая получила широкое распространение в сфере авиации, радиотехники, строительства, автомобилестроения, электроники. Благодаря ей удаётся существенно продлить период эксплуатации стратегически важных объектов. Поэтому, процесс гальванизации металлоизделий должен производиться на высоком техническом уровне и с применением передовых инструментов.

В нашей компании вы можете заказать следующие услуги, связанные с гальванизацией:

• подготовка детали к нанесению защитного слоя;
• нанесения металлической защитной плёнки;
• контроль качества нанесённого покрытия.

Ваши детали могут быть покрыты оловом, серебром, кадмием, медью, никелем и другими металлами. Итак, если вам прямо сейчас требуется качественная и недорогая гальваника деталей, то звоните нам в любое время. Постараемся помочь вам защитить технику и оборудование от целого ряда внешних факторов, представляющих для него угрозу. Ждём ваших заказов уже сегодня!

+7 (812) 642 33 56
+7 (812) 985 94 40
+7 (812) 386 56 56

Борьба с коррозией

Самый простой способ борьбы с коррозией – изоляция металла от агрессивных факторов окружающей среды путем нанесения защитных покрытий. Металлическое изделие покрывают слоем другого металла (никелем, хромом, оловом, цинком) или специальными лакокрасочными материалами.

Краски по металлу содержат антикоррозийные компоненты, которые блокируют появившиеся очаги ржавчины и предотвращают образование новых.

Для окрашивания металлических предметов используют различные виды красок: акриловую, алкидную, полиуретановую, эпоксидную.

Акриловые краски изготавливаются на основе акриловой смолы. Они считаются экологичными, так как не содержат растворителей. Среди других разновидностей ЛКМ они самые устойчивые к разрушающему воздействию атмосферных явлений и ультрафиолета. Их применяют и для внутренних, и для наружных работ.

Борьба с коррозией в компании «СМК»

Наша компания использует современные способы защиты металлических изделий от коррозии, например при производстве кабинетных защит станков. Для этого деталь сначала проходит пескоструйную очистку. При пескоструйной обработке с поверхности материала удаляются ржавчина и загрязнения, а поверхность детали становится более прочной и подготовленной для нанесения покрытий. Также при образивоструйной очистке удаляется и вторичная окалина, которая образуется на новой стали.

Следующий этап — порошково-полимерное окрашивание детали. Этот способ окрашивания обладает высочайшими декоративными и защитными свойствами. Суть его заключается в том, что на очищенную поверхность металлического изделия из специального распылителя наносится ровный слой порошковой краски. Затем в камере полимеризации этот слой «запекается», образуя качественное монолитное покрытие, устойчивое ко всем тем воздействиям , которых так боится «голый» металл.

Наша производственная компания обладает всем необходимым оборудованием для выполнения очистки и полимерного окрашивания готовых изделий.