Cynkowanie zanurzeniowe – proces

Jak wygląda cynkowanie zanurzeniowe?

Metoda zanurzeniowa cynkowania stali oznacza, że cały proces – począwszy od przygotowania powierzchni, a skończywszy na pokrywaniu cynkiem – odbywa się poprzez zanurzenie elementów stalowych. Ma to miejsce w wannach zawierających kąpiele o odpowiednim składzie chemicznym.

Odtłuszczanie

To pierwszy etap przygotowania materiału polegający na wyeliminowaniu zanieczyszczeń (tłuszczy, substancji woskowych, olei), które mogą uniemożliwić zajście reakcji stali z cynkiem. Zabieg jest wykonywany po to, by uzyskać chemicznie czystą powierzchnię. Do tego celu wykorzystuje się nieorganiczne roztwory o odczynie kwaśnym, alkalicznym i neutralnym.

Trawienie

Operacja mająca na celu usunięcie z powierzchni substancji niemetalicznych (przede wszystkim rdzy, zgorzelin i innych produktów korozji). Najbardziej popularnym sposobem trawienia jest zastosowanie roztworu kwasu solnego (HCl). Efektem prawidłowo przeprowadzonego procesu trawienia jest uzyskanie czystej powierzchni pozbawionej warstwy tlenków.

Płukanie

Płukanie zapobiega nadmiernemu przenoszeniu kąpieli technologicznych do kolejnych etapów obróbki chemicznej. Wpływa na wydłużenie żywotności poszczególnych kąpieli.

Topnikowanie

To kolejny etap, do którego trafia wytrawiona w kwasie stal. Polega na zanurzeniu elementów stalowych w roztworze wodnym chlorku cynku oraz chlorku amonu. Zadaniem topników jest oczyszczenie stali ze śladowych ilości tlenków żelaza oraz zapewnienie prawidłowego przebiegu reakcji chemicznych zachodzących podczas procesu cynkowania zanurzeniowego.

Suszenie

Po procesie topnikowania elementy stalowe poddawane są suszeniu do temperatury 120°C – 150°C. Zadaniem tego procesu jest wysuszenie nadmiernej ilości topnika oraz podgrzanie materiału do odpowiedniej temperatury, w celu zminimalizowania szoku termicznego przy zanurzaniu w kąpieli cynkowej.

Cynkowanie

Właściwy etap procesu cynkowania polegający na zanurzeniu uprzednio przygotowanego podłoża w roztopionym cynku. Temperatura robocza kąpieli cynkowej wynosi ok. 450°C. Końcowym etapem jest powstanie na powierzchni stali trwałej powłoki. Następuje to w wyniku reakcji cynku z żelazem, czyli zachodzi tzw. zjawisko dyfuzji, które polega na wnikaniu atomów cynku w zewnętrzną warstwę stali.

Chłodzenie

Ostatni etap procesu cynkowania zanurzeniowego, służący do hartowania, a także studzenia materiału ocynkowanego do temperatury pokojowej.

Prawidłowo wykonana powłoka cynkowa chroni stal przez dziesiątki lat w zależności od środowiska, w jakim przebywa materiał. Dzieje się tak, ponieważ potencjał standardowy cynku jest znacznie bardziej ujemny niż potencjał żelaza. W pierwszej zatem kolejności będzie korodował cynk, a produkty jego korozji będą spowalniać dalszą degradację powierzchni metalowych. Nawet w przypadku przerwania szczelności powłoki cynkowej (np. w wyniku uszkodzenia mechanicznego), będzie ona w dalszym ciągu chronić materiał pierwotny przed rdzewieniem.