Proces cynkowania - na czym polega cynkowanie?

Cynkowanie to powszechnie wykorzystywana metoda zabezpieczająca metalowe elementy przed powstawaniem rdzy. Proces cynkowania dzieli się na różne rodzaje, dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Jak przebiega cynkowanie i na jakie sposoby można je wykonać? Dowiesz się z naszego artykułu!

Czym jest cynkowanie?

Cynkowanie polega na pokryciu powierzchni elementu cienką powłoką cynku. Tak przygotowana powłoka cynkowa wykazuje (w warunkach miejskiego środowiska korozyjnego) większą odporność korozyjną niż nieocynkowany element. Wytrzymałość cynkowania zależna jest nie tylko od warunków środowiskowych, w których wykorzystywany jest materiał, ale również od grubości ochronnej warstwy cynku.

Rodzaje cynkowania

Powłoka cynku może być nakładana w różny sposób. Dla uzyskania jak najtrwalszych efektów i mniejszej podatności na działanie warunków atmosferycznych, stosuje się inny rodzaj cynkowania. Jego wybór zależy zarówno od właściwości przedmiotu poddawanego metodzie, jak i przebiegu samego procesu. Jakie są najpopularniejsze metody cynkowania?

Cynkowanie ogniowe

Jak wygląda cynkowanie ogniowe? Cynkowanie ogniowe, inaczej określane jako cynkowanie zanurzeniowe, polega na zanurzeniu przedmiotu metalowego w gorącej kąpieli w ciekłym cynku w temperaturze do ok. 450°C. W takim warunkach zarówno cynk, jak i cząsteczki żelaza ulegają szybkiej reakcji chemicznej. Proces cynkowania ogniowego jest przeprowadzany w kilku krokach.

Przed jego rozpoczęciem należy zadbać o dokładne oczyszczenie elementu metalowego. W zależności od jego wielkości i przeznaczenia materiał poddawany jest innym metodom obróbki jak m.in. strumieniowo-ścierna lub wibrościerna. Ich zastosowanie pozwala pozbyć się śladów starych powłok, piasku, czy korozji gazowej.

W dalszej kolejności przedmioty stalowe muszą być dokładnie odtłuszczone i poddane wytrawieniu, aby pozbyć się z powierzchni cząsteczek niemetalicznych. Najpierw materiał powinien zostać zamoczony w kwasie solnym lub fluorowodorowym, aby móc przystąpić do topnikowania.

Proces cynkowania ogniowego polega na zanurzeniu elementu metalowego w roztworze wodnym chlorku cynku i chlorku amonu, dzięki czemu powierzchnia materiału staje się pozbawiona śladowych ilości tlenków. Z tego względu dobrze jest stosować tego rodzaju metodę jako dodatkowe zabezpieczenie warstwy cynku np. w wymagających warunkach środowiskowych.

Cynkowanie galwaniczne

Innym spośród rodzajów cynkowania, jest cynkowanie galwaniczne, znane też jako cynkowanie elektrolityczne. Polega na zanurzeniu elementu stalowego w specjalnej kąpieli elektrolitowej. Biorąc pod uwagę potrzeby i właściwości przedmiotu, stosuje się roztwory o odczynie kwaśnym lub zasadowym, jako że właśnie taka kąpiel zawiera związki cynku. Z kole zastosowanie prądu sprawia, że cząsteczki cynku osiadają na elemencie, który po ostudzeniu jest trwale zabezpieczony.

W dalszej kolejności cynkowanie galwaniczne polega na procesie pasywacji. Jego przeprowadzenie związane jest z wytworzeniem powłoki pasywnej, która uodparnia materiał na wchodzenie w dalsze relacje z otoczeniem i stanowi dodatkową barierę ochronną.

Dopiero później można dokładnie opłukać przedmiot, którego powierzchnia pozbawiona jakichkolwiek zgrubień, staje się cienka i bardziej podatna na uszkodzenia mechaniczne. Wytworzona warstwa ochronna służy przede wszystkim do zabezpieczenia elementów widocznych np. będących częścią wystroju.

Cynkowanie natryskowe

Ten proces cynkowania stosowany jest przede wszystkim do zabezpieczenia dużych przedmiotów, cechujących się niewielką podatnością na działanie wysokich temperatur. Dlatego też nie można elementu stalowego poddawać procesowi zanurzeniowemu.

Drut cynkowy musi być roztopiony, a następnie rozpylany na powierzchni materiału (za pomocą sprężonego powietrza). Cynkowanie natryskowe z reguły uniemożliwia dotarcie do trudniej dostępnych miejsc - w zagiętych fragmentach powstają szczeliny, w których szybciej może pojawić się rdza.

Cynkowanie proszkowe

Stosowanie tego rodzaju procesu cynkowania staje się coraz rzadsze, jako że jego przeprowadzenie wymaga dużych nakładów pracy. Cynkowanie proszkowe polega na zanurzeniu elementów stalowych w sproszkowanym cynku (zawierającym około 6% tlenku cynku).

Co istotne - przedmiot musi być umieszczony w nim przez kilka godzin, w temperaturze między 350 a 400°C. Jako że tego rodzaju cynkowanie nie należy do wydajnych, nie jest stosowany przy większych elementach.

Jakie jest zastosowanie cynkowania?

Metalowe elementy są częścią wielu systemów znajdujących się np. w domach. Instalacje grzewcze lub instalacje elektryczne są podatne na powstawanie rdzy, co z kolei może powodować uszkodzenie danego elementu. Oprócz tego, że proces cynkowania gwarantuje skuteczne zabezpieczenie żeliwa, czy stali, może służyć także do ochrony m.in. drutów stalowych, czy wyrobów sprężystych.

Narażanie przedmiotów na kontakt z wilgocią powinno decydować o nałożeniu warstwy cynku i zwiększeniu podatności na występowanie rdzy. Mimo że warstwa ocynku również wchodzi w reakcję z wilgocią, powierzchnia znajdująca się pod cynkiem, jest w pełni chroniona.

Oprócz tego cynkowanie zwiększa również poziom bezpieczeństwa, jako że ocynkowane elementy są odporne m.in. na przerwy w dostawie prądu, czy ciepła. W dodatku zmniejsza się ryzyko porażenia prądem.

Dowiedz się również na czym polega skuwanie tynku i heblowanie drewna.