Materiały konferencyjne SEP 2020

Proces cynkowania Proces cynkowania składa się z kilku etapów wstępnych (I-V), poprzedzających bezpośrednie zanurzenie elementu stalowego w ciekłym cynku (VI), wskutek czego powstaje mechanicznie trwała i nieprzepuszczalna powłoka cynkownicza chroniąca materiał stalowy przed korozją i tym samym zapobiegająca niszczeniu stali. Etapy procesu cynkowania Obróbka strumieniowo-ścierna . Pierwszy etap procesu polega na mechanicznym usunięciu nie- jednorodności przylegających do powierzchni cynkowanego przedmiotu. Zanieczyszczenia, tj. piasek, rdza, zgorzelina, żużel czy pozostałości starej powłoki, usuwane są metodą obróbki strumieniowo-ściernej. Podczas obróbki strumień sprężonego powietrza wzbogacony w mate- riał ścierny (tj. staliwo, żeliwo, ziarna cięte z drutu stalowego), kierowany jest na powierzchnię poddaną mechanicznemu czyszczeniu. W zależności od rodzaju zastosowanego materiału ściernego i prędkości, z jaką uderza on w przedmiot, uzyskuje się efekt wygładzenia, utwar- dzenia, nagrzewania, deformacji bądź umocnienia struktury powierzchniowej. Obróbka stru- mieniowo-ścierna jest metodą ekonomiczną i bezpieczną dla środowiska. Innym przykładem przygotowania elementów stalowych o niewielkich rozmiarach do pokrycia powłoką cynkową jest obróbka wibrościerna. Terminem tym określa się mechaniczne wygładzenie lub polerowa- nie powierzchni, usuwanie produktów korozji gazowej i rdzy. Procesy te przeprowadza się w wygładzarkach wibracyjnych, na mokro z dodatkiem substancji chemicznych, środków ściernych i żywic syntetycznych o zróżnicowanych kształtach i efektywności ścierania. Specy- ficzną odmianą obróbki ściernej jest bębnowanie, w którym oddziaływanie materiału ściernego na powierzchnię stalową zachodzi w urządzeniu mieszającym podczas ruchów rotacyjnych bębna. Odtłuszczanie . Elementy stali przed zanurzeniem w kąpieli cynkowej powinny być wolne od tłuszczu, substancji woskowatych i oleju, które uniemożliwiają reakcję żelaza z cynkiem. Etap odtłuszczania ma na celu uzyskanie chemicznie czystej powierzchni, na której powstanie stop stali z cynkiem. Czyszczące i odtłuszczające właściwości posiada wiele nieorganicznych roztworów o odczynie alkalicznym, kwaśnym i neutralnym. Trawienie . Pozwala ono na skuteczne usunięcie substancji niemetalicznych (tj. rdza, zgorzelina i inne produkty korozji) powstałych podczas walcowania i wyżarzania elementów konstrukcyj- nych. Najbardziej popularnym sposobem trawienia jest kąpiel w kwasie solnym. W wyjątko- wych sytuacjach, kiedy usunięcie piasku z elementów żeliwnych poprzez trawienie w kwasie chlorowodorowym nie przynosi oczekiwanych efektów, można zastosować roztwór kwasu flu- orowodorowego, bądź mieszaninę kwasów chlorowodorowego i fluorowodorowego. Topnikowanie . Wytrawiona w kwasie stal przechodzi do kolejnej fazy zwanej topnikowa- niem. Etap ten polega na zanurzeniu elementów stalowych w roztworze wodnym chlorku cyn- ku i chlorku amonu (ZnCl 2 /NH 4 Cl), celem zapewnienia prawidłowego przebiegu reakcji che- micznych zachodzących podczas cynkowania. W metodzie suchej chlorek amonu stanowi 15% roztworu, natomiast w mokrej sole występują w proporcji 1:3. Zadaniem topników jest oczysz- czenie powierzchni stalowych ze śladowych ilości tlenków, co skutecznie minimalizuje ryzyko utlenienia stali przed jej wprowadzeniem do płynnej kąpieli cynkowej. Suszenie . Po obróbce w kąpieli topnikowej elementy stalowe zostają poddane suszeniu w temperaturze 120–150°C. Jest to etap wymagający wysokiej precyzji i szczególnej ostrożno- ści. Ważne jest stałe kontrolowanie temperatury układu. Gwałtowna zmiana warunków ter- micznych może wywołać zapalenie substancji chemicznych wchodzących w skład topnika