Mis on galvaniseerimisprotsessi klassifikatsioon?

Mis on galvaniseerimine?
Galvaniseerimine, nagu nimigi ütleb, on metallide, sulamite ja muude materjalide pinna katmine tsingikihiga. Tegemist on pinnatöötlustehnoloogiaga, millel on ilu- ja roostevastane toime. Kuna tsink on ohverdatav kate, võib see kaitsta aluspinda. Tsink lahustub kergesti happes ja leelis, seetõttu nimetatakse seda amfoteerseks metalliks ja kuivas õhus see peaaegu ei muutu. Niiskes õhus tekib tsingi pinnale tihe aluseline tsinkkarbonaatkile. Vääveldioksiidis, vesiniksulfiidis ja merekeskkonnas on tsingil halb korrosioonikindlus, eriti kõrge temperatuuri ja kõrge niiskusega orgaanilisi happeid sisaldavates atmosfäärides, on tsinkkate korrosioonile väga vastuvõtlik. Tsinkkate võib pärast passiveerimist, värvimist või kerge kaitsevahendiga katmist oluliselt parandada oma kaitse- ja dekoratiivseid omadusi. Seetõttu kasutatakse metallosade kasutusea pikendamiseks sageli galvaniseerimist. Sellel metallkattel on lai kasutusala ja seda saab kasutada osade jaoks erinevates tööstusharudes, nagu autod, päikeseenergia, elektroonika ja ehitus.

Milliseid metalle saab tsingida?
Levinumad tsinkimiseks sobivad metallid on teras ja raud. Tsingida saab aga ka teist tüüpi metalle. Üldiselt võib tsingida selliseid mustmetalle nagu malm, malm, tempermalm, kuumvaltsitud teras ja külmvaltsitud teras.

Teisest küljest on ka teisi materjale, mis ei suuda moodustada tsingitud kihti. Kuna raudelement on galvaniseerimisreaktsioonis oluline, on metallidel nagu vask või alumiinium raske tsingitud kihti moodustada. Lisaks, kuigi sellised materjalid nagu kroommolübdeenteras võivad moodustada katte, on palju avatud alasid ja tsingitud kiht on puudulik.

Tsingimise protsess: kuidas kaitseb tsingitud kiht mitteväärismetalli?

Galvaniseerimine on tsingikihi lisamine metallide, näiteks terase ja raua pinnale. Tsingimiseks on palju viise. Seetõttu on protsess sõltuvalt valitud tehnoloogiast erinev. Siiski on neil kõigil ühine põhimõte, milleks on tsingi kandmine terase või raua ümber, mis võib olla vedel või pulbriline.

Erinevad galvaniseerimismeetodid
Tsingimiseks on mitmesuguseid meetodeid, millest igaühel on oma omadused ja eelised. Vaatame neid allpool.

1. Kuumtsinkimine
Nagu nimigi ütleb, hõlmab see meetod mitteväärismetalli kastmist sulatsingi basseini. Enne tegelikku tsinkimist peab masinamees mitteväärismetalli keemiliselt või mehaaniliselt puhastama. Puhastamine on ettevalmistav protsess metalli ja tsinkkatte vahelise sideme kvaliteedi tagamiseks. Pärast puhastamist sulatatakse metall oksiidijääkide eemaldamiseks.

Seejärel kastetakse see kuumutatud tsingivanni, mida tavaliselt hoitakse umbes 460 kraadi juures. Kui tsingi ja metallaluse vahel hakkab moodustuma metallurgiline side, reageerib see pärast metallist aluse sulabasseinist välja õngitsemist hapnikuga, moodustades tsinkoksiidi. Tsinkoksiid reageerib ka süsinikdioksiidiga, moodustades tsinkkarbonaadi, mis on viimane kaitsekiht.

Kuumtsinkimine on kiire ja ökonoomne meetod, mida saab teostada nii lihtsatele kui ka keerukatele plekkdetailidele. Kuid kui seda ei tehta korralikult, võite avastada, et metallpinna kate on mõnevõrra ebaühtlane.

2. Eeltsinkimine
Eeltsinkimise protsess on sarnane kuumtsinkimisele. Seda tehakse aga tootmise esimeses etapis (terasetehases). Protsess valmistab metalli ette galvaniseerimiseks, rullides seda läbi mehaanilise või keemilise puhastusvahendi. Pärast puhastamist laseb masinamees mitteväärismetalli läbi sulatsingi vanni ja rullib selle kohe uuesti rulli.

See protsess tagab, et suured terasrullid tsingitakse kiiresti, moodustades ühtlasema katte. Eeltsingitud metalli esmasel valmistamisel võivad siiski tekkida katmata ja katmata alad. Näiteks kui lõigata pikk terasspiraal väikesteks tükkideks, tulevad lõigatud servad nähtavale, kuna puudub tsinkkate.

3. Külmtsinkimine
Külmtsinkimine, tuntud ka kui elektrogalvaniseerimine, erineb kahest ülalkirjeldatud protsessist selle poolest, et see ei nõua sulatsinki vanni kasutamist. Selle asemel hõlmab galvaniseerimine elektrivoolu sisestamist elektrolüüdi lahusesse enne selle kandmist aluspinnale. Vool toimib tsingiioonide ülekandmiseks metallsubstraadile. See protsess loob metallile täpse ja ühtlase katte paksuse. Pealegi on selle meetodi kattekiht üldiselt õhem kui kuumtsinkimisel.

Elektrogalvaniseerimist on palju erinevaid. Kuid tsinkimislahuse pH-väärtuse põhjal on peamiselt kaks kategooriat: aluseline tsinkimine ja happeline tsinkimine.

3.1 Leeliseline tsinkimine

Aluseline tsinkimisprotsess viitab plaadistuslahuse pH väärtusele, mis on aluseline. Kuid erinevate kompleksimoodustajate tõttu jaguneb see tsüaniidtsinkimiseks ja tsinktsinkimiseks. Tsüaniidtsinkimine on väga vana plaadistuse tüüp. Pindamislahuses on kolm põhikomponenti: põhisool tsinkoksiid, kompleksimoodustaja naatriumtsüaniid ja juhtiv sool naatriumhüdroksiid (üldtuntud kui seebikivi). Varajases tsüaniidkatte lahuses ei olnud valgendit. Inimeste esteetiliste nõuete paranemisega lisatakse tsüaniidtsinkimise lahusele heledamaks muutvaid valgendeid. Tsüaniidiga tsinkimise protsess on stabiilne ja kate on korras. Pindamislahusel on hea dispersioonivõime. Naatriumtsüaniidi erineva sisalduse järgi jaotatakse see kõrge tsüaniidi, keskmise tsüaniidi ja madala tsüaniidisisaldusega tsinkimiseks. Tsüaniidtsinkimise suurim puudus on see, et see on liiga mürgine ja sellel on tõsine keskkonnakahjustus.

Tsingitud tsinkimine on tsinkimisprotsess, mis on viimase 30 aasta jooksul kiiresti arenenud. Selle põhikomponendid on tsinkoksiid kui põhisool ja naatriumhüdroksiid (üldtuntud kui seebikivi), mis on kompleksimoodustaja ja juhtiv sool. Peene dispersioonivõimega heleda katte saamiseks tuleb lisada valgendit. Hiina tsinktsinkimise peamine arenguperiood oli tsüaniidivaba tsinkimise ajastu 1970. aastatel. Seni on kasutatud kuulsat DPE tsinkimisprotsessi ja DE tsinkimisprotsessi. Kuigi see protsess ei ole nii stabiilne ja delikaatne kui tsüaniidiga tsinkimise protsess, on selle suurim eelis see, et see on tsüaniidivaba. Kahju keskkonnale on palju väiksem. Nüüd on tsinktsinkimine teinud uusi arenguid ning sellised vead nagu villid ja rabedus on ületatud ning dispersioonivõime on oluliselt paranenud, mida saab võrrelda tsüaniidtsinkimisega.

3.2 Happeline tsinkimine

Happelise tsinkimislahuse pH väärtus on 4-6. Tsüaniidivaba tsinkimise teine ​​tulemus 1970. aastatel oli tsüaniidivaba ammooniumkloriidi tsinkimine. See on samaväärne tsinkhappe aluselise tsinkimisega. Selles kasutatakse peamise soolana tsinkkloriidi, kompleksi moodustava ainena ammooniumkloriidi ja juhtiva soolana. Sidrunhape ja nitrilotriäädikhape on abistavad kompleksimoodustajad. Katte rafineerijatena kasutatakse polüetüleenglükooli ja tiouureat. Sellest plaadistuslahusest saadud kate on peen ja hea dispergeerumisvõimega. Pindamislahus on vähem toksiline. Peamine puudus on aga see, et plaadistuslahus on ebastabiilne ja eralduv gaas ammooniumkloriid on galvaniseerimisseadmeid väga söövitav. Ka praegune kasutegur on madal. See on väga tundlik lisandite suhtes. Töötemperatuuri vahemik on kitsas. Nüüd on see kaaliumkloriidiga tsinkimise protsessiga põhimõtteliselt kõrvaldatud.

Happelise tsinkimise protsessis on ka sulfaattsinkimise protsess. Selle põhikomponent on põhisool tsinksulfaat. Sisu on vahemikus 250-500g/l. Juhtiva soolana kasutatakse maarja- või alumiiniumsulfaati. Sisu on vahemikus 30-50g/l. Juhtivale soolale lisatakse ka naatriumsulfaati või naatriumkloriidi. Lisaks eelnevale lisatakse ka mõningaid lisandeid, et kate oleks peen. Algul kasutati dekstriini või kummi, hiljem leiutati ka mingeid spetsiaalseid valgendajaid, et muuta kate heledamaks ja peenemaks. Sulfaattsinkimise suurim eelis on see, et see suudab kasutada suuremat voolutihedust (1-5A/dm2) ja kiiret plaadistamise kiirust. Puuduseks on aga see, et plaadistuslahuse hajutatavus on väga halb ja see ei sobi keerukamate toorikute plaadistamiseks. Oma eripära tõttu kasutatakse sulfaattsinkimist peamiselt lihtsa kuju ja tugeva pideva tootmisega tööstusharudes, nagu raudtraat, terasriba ja terasplaat.

4. Lõõmutamine tsinkimine
Galvaniseeriv lõõmutamine on kuumtsinkimis- ja lõõmutamisprotsesside kombinatsioon. Selle protsessi eesmärk on kattatsingitud terasspetsiaalse kattega. Lõõmutamine ja kuumkastmine viiakse läbi hetkega, et saada matthall pind.

Kuumkastmisprotsess viiakse tavaliselt läbi enne, kui kaetud metall läbib õhunoa, mis aitab eemaldada metallist liigset tsinki. Seejärel kuumutatakse metalli lühiajaliselt lõõmutusahjus temperatuuril 500–565 kraadi C ning tsingi- ja rauakihid hajuvad üksteise sisse, moodustades pinnale tsingi-raua sulami.

Thetsingitud teraslehedsel meetodil toodetud taluvad hästi keevitamist ning nende pinnad suudavad tagada ka suurepärase värvide nakkuvuse.

Tsingimise protsess

Kui komponendile lisatakse tsinki, reageerib metallsubstraadis olev raud tsingiga, moodustades tihedalt seotud sulamist katte. See on suhteliselt lihtne kate, mis moodustab üsna paksu katte. Kogu protsessi võib jagada kolme etappi:

1. Metallpinna ettevalmistamine
Tsingimise protsess
Pinnatöötlus pärast tsinkimist

2. Üldiselt kaitseb galvaniseerimine metalle järgmistel põhimõtetel:

Tsingikiht võib kaitsta mitteväärismetalli söövitavate ainete, nagu happed, leelised ja gaasid, eest.

Tsink on ohvrimetall. Kui kattekiht on kriimustatud, ohverdab tsink kergesti oma anoodi, kaitstes seeläbi mitteväärismetalli rooste eest.

Tsink korrodeerub kiiremini kui mitteväärismetall ja on suurepärane viis metallide kaitsmiseks.

Eelnev ettevalmistustöö ja järeltöötlusmeetodid määravad aga galvaniseerimisprotsessi mõju. Ebapiisav ettevalmistus mõjutab reaktsiooni mitteväärismetalli ja sulaterase vahel. Lisaks mõjutab ebapiisav järeltöötlus ka galvaniseeritud kihi lõplikku välimust. Seega mõjutab see toote üldist mõju.

Viide:

https://www.cnzxhj.com/a/138259.html
https://finance.sina.cn/futuremarket/qsyw/2019-01-11/detail-ihqhqcis5265360.d.html
https://waykenrm.cn/blogs/what-is-galvanizing/
https://www.163.com/dy/article/F5BMFBON053875K1.html