Galvanic galvanizing ng metal: teknolohiya, kagamitan

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 14:03

Ang Galvanizing ay isang epektibo at mura, at samakatuwid ay isang karaniwang paraan upang maprotektahan ang mga ferrous na metal mula sa kaagnasan. Kadalasan ito ay ginagamit sa paggawa ng hardware at mga fastener, pati na rin ang steel mesh.

Mga Paraan ng Zinc Coating

Isinasagawa ang anti-corrosion galvanizing sa iba't ibang paraan, at ang buhay ng serbisyo ng coating ay depende sa kapal ng protective layer.

Ang paraan ng coating ay depende sa mga kinakailangang katangian nito, ang laki ng produkto, ang mga kondisyon para sa karagdagang operasyon nito.

Ang pinakasimple at pinaka-technologically advanced, ngunit hindi sapat na nagbibigay ng paglaban sa mekanikal na stress ng protective layer, ay cold galvanizing gamit ang mga primer, na naglalaman ng malaking halaga ng highly dispersed zinc powder.

Sa mga tuntunin ng dami ng produksyon ng galvanizing, ang hot-dip galvanizing ay sumasakop sa pangalawang lugar. Ang patong na nakuha sa ganitong paraan ay may mataas na kalidad at matibay, ngunit hindi ligtas sa kapaligiran, dahil ginagamit ang isang zinc melt, at isang malaking halaga ng kuryente ang kinakailangan upang mapanatili ang temperatura nito nang mas mababa sa 500 ° C, mga kemikal na pamamaraan ng paghahanda sa ibabaw.

Napakatulad ng hot dip galvanizing pateknolohikal, ngunit hindi gaanong produktibong paraan ng thermal diffusion deposition ng isang protective layer. Ginagamit ito kapag mataas ang hinihingi sa kapal at hitsura ng coating.

Ang isa pang paraan ng galvanizing ay ang gas-thermal spraying, na ginagamit para protektahan ang malalaking produkto at istruktura na hindi basta basta mailagay sa paliguan.

Ang galvanized galvanizing ay walang marami sa mga disadvantage ng iba pang mga pamamaraan ng coating at may mga positibong aspeto nito.

Mga kalamangan ng zinc plating

Zinc plating sa pamamagitan ng electrolysis ang pinakakaraniwang paraan.

Ang pangunahing bentahe, dahil kung saan ginagamit ang galvanic galvanizing ng metal, ay isang mataas na antas ng proteksyon ng ibabaw ng materyal mula sa kaagnasan. Ang isang manipis na layer ng zinc ay nagpapataas ng buhay ng serbisyo ng mga produkto nang maraming beses, at samakatuwid ay binabawasan ang gastos ng kanilang pagpapanatili at pagpapalit.

Ang coating ay pantay, walang mga guhit at patak, at ang hugis at sukat ng produkto ay napanatili. Maaari mo itong ilapat sa anumang bagay, kahit na ang pinakakumplikadong hugis.

Ang makinis at makintab na pandekorasyon na coatings ay hindi nangangailangan ng karagdagang pagproseso sa karamihan ng mga kaso.

Sa karagdagan, ang proseso ng zinc coating mismo ay nangangailangan ng kaunting gastos, at ang mga galvanizing unit ay lubos na produktibo.

Mga disadvantages ng zinc plating

Ang paraan ng paglalagay ng protective coating sa pamamagitan ng electrolysis ay walang mga disbentaha.

Ang pangunahing kawalan aymababang adhesion ng zinc sa metal, dahil sa kung saan ang ibabaw ng produkto ay dapat na maingat na linisin.

Ang downside din ay ang pagbuo ng nakakalason na basura sa panahon ng proseso ng coating, na nangangailangan ng seryosong paglilinis.

Ang pagkabigong sumunod sa mga rehimen ay maaaring humantong sa pagpuno ng hydrogen ng base metal, na humahantong sa pagkasira ng produkto mismo at sa isang paglabag sa kalidad ng coating.

Prinsipyo ng operasyon

Ang Galvanizing ay batay sa prinsipyo ng proteksiyon na epekto, na tinutukoy ng pagkakaiba sa mga potensyal na electrochemical ng zinc at iron. Dahil ang zinc ay may mas mababang potensyal na electrochemical, ang patong nito ay isang sakripisyong proteksyon para sa mga ferrous na metal. Ibig sabihin, sa isang mahalumigmig na kapaligiran, siya ang sumasailalim sa electrochemical corrosion.

Kapag na-oxidize ang iron, nabubuo ang mga oxide na may mas malaking volume kaysa sa orihinal na metal. Ang oxide film ay nagiging maluwag at nagpapasa ng oxygen sa hindi pa na-oxidized na metal. At sa zinc, sa panahon ng oksihenasyon, ang pelikula ay bumubuo ng manipis at siksik, hindi nito hinahayaan ang oxygen na malalim sa metal, na pinoprotektahan hindi lamang ang patong, kundi pati na rin ang base metal sa ilalim.

Mga uri ng zinc plating

Ang galvanic galvanizing ay isang teknolohiyang electrolysis, ibig sabihin, mga electrochemical redox na proseso sa isang electrolyte sa ilalim ng pagkilos ng direktang electric current.

Ayon sa komposisyon ng electrolyte, ang zinc plating ay nahahati sa tatlong uri: acid, cyanide at alkaline.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan ng zinc coating sa bahagyang acidicelectrolytes, lalo na para sa mga bahagi ng cast iron at bakal na kumplikadong pagsasaayos. Ang mga produktong gawa sa carbon at alloy na bakal na may ganitong uri ng galvanizing ay hindi gaanong napapailalim sa pagkakaroon ng hydrogen embrittlement, at ang hitsura ay napakahusay, na may kahanga-hangang pandekorasyon na epekto sa malawak na hanay ng mga kulay.

Karagdagang galvanizing protection

Ang proteksiyon na epekto ng zinc coatings ay depende sa kapal nito, na 5 microns lamang kapag electroplated, at ang likas na katangian ng electrolyte.

Sa ilang mga kaso, ang mga proteksiyon na katangian ng zinc coatings ay pinahuhusay ng passivation, phosphating o pagpipinta.

Passivation (chromating) - kemikal na paggamot ng mga produkto sa mga solusyon na may chromic acid o mga asin nito, bilang resulta kung saan ang mga chromate film ay nabuo sa ibabaw. Ang prosesong ito ay hindi gaanong pinahuhusay ang mga katangian ng proteksiyon kundi ang mga pampalamuti, dahil bilang isang resulta, ang gloss ng coating ay pinahusay, at maaari itong lagyan ng kulay sa iba't ibang kulay.

Kapag phosphating (paggamot sa phosphoric acid s alts) ng galvanized na mga produkto, isang phosphate film ay nabuo sa ibabaw. Pagkatapos ng phosphating, maaari pa ring lagyan ng pintura.

Mga yugto ng zinc plating

Sa produksyon, ang galvanizing ay binubuo ng ilang teknolohikal na proseso, na ang bawat isa ay kinukumpleto sa pamamagitan ng paghuhugas gamit ang tubig sa dumadaloy na paliguan o paraan ng paghuhugas ng brush.

Una, ang mga produkto ay lubusang nililinis ng kalawang, kaliskis, proseso ng grasa, mga nalalabi sa coolantmga likido o mga pintura at na-degreased sa mga alkaline na solusyon. Pagkatapos ay magaganap ang electrolytic degreasing.

Pagkatapos nito, ang mga ito ay adobo sa isang may tubig na solusyon ng hydrochloric acid, kung saan ang ibabaw ay sa wakas ay nililinis nang hindi nakakagambala sa ibabaw na layer at ito ay pinugutan - na-activate bago ilapat ang zinc coating. Pagkatapos lamang ay ang aktwal na galvanizing.

Pagkatapos nito, kung kinakailangan, ang mga produkto ay nilinaw at nililinis ng oxide film sa isang may tubig na solusyon ng nitric acid, pagkatapos ay phosphated, passivated at tuyo.

Kapag nag-i-galvanize ng iba't ibang produkto, maaaring magsagawa ng mga karagdagang operasyon. Halimbawa, ang isang strip ay binubuksan bago galvanizing, ang mga dulo ay hinangin, itinutuwid, at pagkatapos nito ay nilalagyan ng langis at tinatakpan.

Kagamitan para sa zinc plating

Ang galvanizing line ay isang partikular na pagkakasunud-sunod ng pagbabanlaw at mga teknolohikal na paliguan kung saan ang isang single o multi-layer na zinc coating na may mga kinakailangang functional na katangian ay nilikha.

Alinsunod sa dami ng produksyon, ginagamit ang kagamitan na may iba't ibang antas ng mekanisasyon. Sa malalaking negosyo, naka-install ang mga mekanisadong linya na may awtomatikong kontrol. May mga linyang may partial o full manual control, pati na rin ang mga mini-line.

Ang galvanizing line ay binubuo ng higit pa sa mga paliguan. Kabilang dito ang mga sistema ng transportasyon ng iba't ibang disenyo, kagamitan para sa wastewater treatment,auxiliary equipment, na kinabibilangan ng mga device para sa galvanizing, heating elements, heat exchanger, cathode at anode rods.

Kabilang sa mga karagdagang kagamitan ang mga ventilation system, drying chamber at cabinet, refrigeration equipment, filtering units, demi-water production equipment, pumps.

Electrolytes para sa zinc plating

Para sa galvanic galvanizing, depende sa layunin ng produkto, ginagamit ang mga electrolyte, na nahahati sa dalawang pangunahing grupo.

Ang mga electrolyte, kung saan ang zinc ay nasa anyo ng mga simpleng hydrated ions, ay tinatawag na simpleng acidic. Ito ay mga hydroboric, sulfate at chloride solution.

Ang complex complex acidic at alkaline electrolytes ay naglalaman ng zinc sa mga complex ions na may positibo at negatibong singil. Ito ay ammonia, pyrophosphate, cyanide at iba pang solusyon.

Pangunahing tinutukoy ng uri ng electrolyte na ginamit ang rate ng deposition at pagkatapos ay ang kalidad ng zinc deposits sa produkto (cathode).

Mula sa mga kumplikadong electrolyte, ang zinc ay naninirahan sa cathode na may mataas na pagkalat ng ion. Habang tumataas ang kasalukuyang density, bumababa ang yield ng metal at tumataas ang yield ng hydrogen.

Samakatuwid, ang zinc plating sa mga kumplikadong electrolyte ay isinasagawa sa mababang density ng kasalukuyang, at ang coating ay napakataas ng kalidad, pinong butil at pare-pareho.

Sa bahagyang acidic na mga simpleng electrolyte, ang galvanizing, kabilang ang sa bahay, ay nagaganap sa isang mataas na density ng kasalukuyang, na may mas mataas na bilis kaysa kapag gumagamit ng mga kumplikadong solusyon. Ang hitsura ng mga produkto ay mabuti, ngunitang coating ay hindi masyadong mataas ang kalidad at angkop lamang para sa mga produkto ng medyo simpleng hugis.

Galvanized zinc plating

Ang teknolohiyang proseso ng direktang galvanizing ay nagaganap sa isang paliguan na may electrolyte. Ang mga produktong gawa sa ferrous metal ay ibinababa dito, kung saan ang isang electric current (cathode) ay ibinibigay sa pamamagitan ng mga espesyal na electrodes, at purong zinc sa anyo ng mga bola o mga plato na inilagay sa mga espesyal na seksyon ng mesh (anode).

Sa panahon ng isang electrochemical reaction, sa ilalim ng impluwensya ng isang electric current na may density na 1 hanggang 5 A/dm, ang zinc ay natutunaw sa electrolyte, pagkatapos ang mga ion nito ay tumira sa cathode, na bumubuo ng 4-25 micron na makapal na galvanic coating.

Sa paggamit ng teknolohiyang ito, nakukuha ang mga fastener (bolts at nuts) na may uniporme at makintab na coating.

Automated Galvanizing Line

Ang modernong galvanizing line ay isang ganap na automated na linya, na nagsasagawa ng lahat ng yugto ng coating, kabilang ang welding at de-kalidad na degreasing ng mga produkto para sa iba't ibang layunin at configuration.

Ang awtomatikong linya ay karaniwang binubuo ng isang set ng mga teknolohikal na electroplating bath, modular rectifier, loading/unloading stand, transport equipment, kagamitan para sa exhaust ventilation, supply ng tubig at pagtatapon ng dumi sa alkantarilya, isang metal frame na may service ladder.

Ang mga electroplating bath ay maaaring gawa sa hindi kinakalawang na asero, plastic na may linyang bakal o goma. Ang mga modernong paliguan, na hinangin mula sa mga polymer ng sheet, ay lalong pinapalitan ang mga lalagyan ng metal. Ang pagpili ng bath material ay depende sa komposisyon at konsentrasyon ng electrolyte at ang operating temperature.

Mga komunikasyon ng supply ng tubig at mga sistema ng alkantarilya, at sa karamihan ng mga kaso, ang bentilasyon ay nasa ilalim ng mga paliguan at gawa rin sa polypropylene.

Ang mga sukat ng linya ay tinutukoy ng pagiging produktibo nito at ang mga sukat ng mga electroplating bath.

Galvanic galvanizing ay nangyayari sa pagbuo ng wastewater na may mataas na konsentrasyon ng heavy metal ions. Samakatuwid, ang mga ito ay ipinagtatanggol, na-filter, na-neutralize, kemikal na pag-ulan, sorption at iba pang mga proseso ay ginagamit sa mga lalagyan na gawa sa engineering polymers.

Electrolytic zinc plating sa bahay

Galvanic galvanizing, na ginawa ng sariling mga kamay, ay nagsisimula sa pagpili ng mga materyales. Ang electrolyte ay maaaring isang solusyon ng zinc chloride at hydrochloric acid sa distilled water. Ito ang tinatawag na paghihinang acid, na kadalasang ginagamit sa bahay. Ang mga manggagawa ay nag-atsara ng zinc sa sulfuric acid ng baterya at kumuha ng electrolyte na ZnSO_{4, ngunit ang prosesong ito ay mapanganib, dahil ang sumasabog na hydrogen at init ay inilalabas sa panahon ng reaksyon. Sa anumang kaso ay hindi dapat magkaroon ng namuo ng hindi natutunaw na mga kristal ng asin sa electrolyte.}

Maaaring mabili ang purong zinc sa isang tindahan ng kemikal o pamilihan sa radyo, o maaaring makuha mula sa mga baterya ng asin o piyus mula sa Soviet Union.

Galvanicang paliguan ay maaaring isang baso o plastik na lalagyan. Ang mga nakatayo para sa anode at katod ay naka-install sa loob nito. Ang anode ay isang zinc plate kung saan ang isang "plus" ay konektado mula sa pinagmumulan ng kapangyarihan. Kung mas malaki ang anode, mas magkakatulad ang patong sa katod, ang produkto kung saan ilalapat ang proteksiyon na patong. Maaaring may ilang mga anode, maaari silang ilagay sa paligid ng katod sa parehong distansya upang ang ibabaw nito ay sakop ng zinc nang pantay-pantay at sabay-sabay mula sa lahat ng panig. Ang "minus" ng power source ay konektado sa cathode.

Kahit na ginagawa ang galvanizing sa bahay, kinakailangang kasama sa teknolohiya ang masusing paglilinis at degreasing ng bahagi, pati na rin ang pag-activate nito sa isang acid solution.

Ang pinagmumulan ng kuryente ay isang baterya ng kotse na may mahinang lamp na incandescent o ibang consumer sa circuit upang mas mababa ang current sa circuit, o isang power supply na may pare-parehong output voltage. Ang pangunahing bagay ay dapat na walang mabilis na pagkulo ng electrolyte sa panahon ng proseso ng galvanizing.

Actually, ang galvanizing ay nangyayari kapag ang anodes at cathode ay ibinaba sa electrolyte at ang electrical circuit ay sarado. Habang tumatagal ang proseso, mas makapal ang zinc layer sa produkto.

Sa tulong ng galvanizing, ang protective coating sa mga produkto ay nagiging tumpak, pare-pareho at makinis, na may pandekorasyon na epekto. Ginagamit ito kapwa sa industriya at sa bahay, sa kabila ng katotohanan na kailangan ang paggamot sa wastewater mula sa mga nakakapinsalang basura sa kapaligiran.