Цинкование металла: суть покрытия, как оцинковать своими руками

Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить электролит, цинковую пластину и прочие элементы и подсоединить электрический ток.

1 Цинкование как способ коррозийной защиты металлов

В мировой практике из антикоррозийных металлических покрытий наиболее широко применяют цинковые. Это обусловлено относительно небольшой стоимостью цинка и достаточно высокой эффективностью получаемой защиты от внешней среды. В тоже время, технологический процесс нанесения покрытия, называемый цинкование, характеризуется низкими затратами. В атмосфере цинк взаимодействует с кислородом, в результате чего на его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, предохраняющая защищаемый металл от губительных воздействий внешней среды. Способов цинкования металлических деталей несколько:

На фото - оцинкованные детали, strport.ru

  • горячий;
  • газо-термическое напыление;
  • термодиффузионный;
  • холодный;
  • гальванический.

Фото деталей покрытых цинком, galvan.ru

Выбирают метод цинкования, исходя из условий последующего использования изделия и желаемых свойств защитного слоя. Для одной детали может применяться несколько видов покрытия. Чтобы результат был качественным во всех случаях, важен правильный подбор толщины покрытия из цинка, зависящий от температуры и времени процесса. Следует помнить, что оцинкованная металлическая деталь не должна подвергаться каким-либо механическим воздействиям.

Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.

Холодное цинкование – защита металла от коррозии

Холодное цинкование – защита металла от коррозии

Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.

Материалы:

  • цинковый лом (старый карбюратор);
  • электролит для АКБ;
  • кальцинированная сода;
  • растворитель.

Покраска оцинкованного кузова автомобиля

Как покрасить оцинкованный кузов автомобиля? Таким вопросом задаются многие автовладельцы. После нанесения последнего слоя цинка необходимо ждать 24 часа, чтобы раствор застыл, а связующее вещество испарилось, однако, будьте внимательны. Рекомендуется промыть деталь раствором пищевой соды, в крайнем случае можно и водой, чтобы окончательно удалить кислоту с элемента. Процедура покраски осуществляйте обычным способом, а для этого необходимо нанести слой грунтовки, выполнить ее финишную или чистовую полировку и равномерно нанести слой лакокрасочного покрытия.

Препараты для гальванизации

При гальванизации в медицине и косметологи, пользуются растворами эластина и коллагена в ампулах. Все препараты назначаются косметологом индивидуально. Демонстрируют хорошее воздействие травяные сборы.

Применяются биогенные стимуляторы, приготовленные из:

  • Тканей животных организмов;
  • Экстрактов растений;
  • Лиманных грязей.

Используются кислоты:

  • Аскорбиновая. Принимает живое участие в создании проколлагена, коллагена, налаживает проницаемость в капиллярах;
  • Салициловая. Действует как отвлекающее, раздражающее и антисептическое вещество;
  • Никотиновая. Проявляет сосудорасширяющее и возбуждающее действие;
  • Кофеин. Расщепляет жиры на жирные кислоты под воздействием фермента липазы.

Применяют разные буферные растворы специального назначения, лекарства и сыворотки. Результат от таких процедур гораздо эффективнее, чем от регулярного нанесения на кожный покров косметических веществ.

Процесс обработки цинком

Он востребован во всем мире и применяется на крупносерийном и мелкосерийных производствах, а также многие люди, желающие продлить срок годности купленной продукции, пытаются сами создать специализированный раствор, чтобы им покрыть все необходимые поверхности. Делается это в первую очередь для того, чтобы сделать барьер между металлом и кислородом. Именно он окисляет верхний слой, что впоследствии приводит к появлению ржавчины.

Процедура может быть горячая или холодная, о способах поговорим ниже. Но в целом она низкозатратная из-за простоты покрытия, а также благодаря невысокой себестоимости химического вещества.

Цинкование металла

Что понадобится

Для метода гальванического цинкования в домашних условиях понадобятся следующие приспособления и вещества:

  • источник тока. Это может быть зарядное устройство или аккумулятор автомобиля. Параметры его должны быть в пределах от 2 до 6 А и от 6 до 12 В;
  • сернокислый цинк – 200 гр.;
  • сернокислый аммоний или магний – 50 гр.;

Справка. Исполнители имеют возможность приобрести оснащение для гальванического цинкования, обратившись к сотрудникам компаний, которые представлены в разделе «Где купить оборудование (в кредит, лизинг)».

  • уксуснокислый натрий – 15 гр.;
  • вода – 1 л.;
  • ёмкость, в которую будут погружаться в детали;
  • провода для подключения к источнику питания.

Важно. Во время работы обязательно нужно использовать средства защиты (респиратор, резиновые перчатки и вытяжное устройство).

Как выплавить цинк в домашних условиях

Подготовительные работы включают в себя следующую последовательность этапов:

  • Раскрошить цинковые заготовки/элементы, если имеется такая возможность.
  • Подобрать подходящую емкость для плавки, в которой поместиться сырье – рекомендуется использовать стальные изделия (можно с предварительной закалкой).
  • Приготовить паяльную лампу – нужно убедиться в ее работоспособности, проверить наличие газа в баллоне, чтобы хватило на весь процесс плавки.

Плавление рекомендуется выполнять в специально оборудованном месте – мастерская, гараж или на открытом воздухе.

К сведению. Чем меньшие элементы сырья (цинка), тем быстрее выполняется плавка. В случае отсутствия возможности помельчить металл, можно плавить элементы целыми (ключи, корпуса батареек, детали, ручки и т.д.) в емкости подходящего объема.

После завершения выплавки нужно придать форму расплавленному металлу – самым простым вариантом является использование обычного половника. Цинк застынет в форме чушки. Чтобы придать форму пластин или прямоугольных болванок нужно воспользоваться отливочной формой. Ее можно сделать самому – самый простой способ заключается в создании в пеноблоке требуемой формы. Предварительно блок нужно разделить пополам.

Совет. Если отсутствует пеноблок, возможно использовать старый метод – использовать глину для создания формы. Подойдет как обычная, так и гончарная.

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.

Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.

Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).

Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.

Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.

Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.

3 Гальваническое цинкование в домашних условиях

Цинкование в домашних условиях – процедура, требующая большой точности и аккуратности. Источником тока может служить зарядное устройство на 2–6 А, 6–12 В или автомобильный аккумулятор. Для изготовления электролита, теоретически, можно использовать любую соль, способную растворяться в воде. Однако на практике проще сделать раствор соли цинка. Его состав:

  • 200 г сернокислого цинка;
  • 50 г сернокислого аммония или магния;
  • 15 г уксуснокислого натрия;
  • 1 л воды.

На фото - приготовление раствора для цинкования, moto-planeta.ru

Можно воспользоваться аккумуляторным электролитом (водный раствор серной кислоты), в который необходимо поместить цинк. Когда реакция прекратится, кислота преобразуется в соль, а цинк останется. Если раствор кислоты окажется чрезмерно концентрированным, то на дне появится осадок (кристаллический сульфат цинка). Раствор в этом случае слегка разбавляют водой. Важно помнить, что электролит – опасный яд, с которым следует работать крайне осторожно и в защитной одежде. Помещение, где ведутся работы, должно хорошо проветриваться.

Подбирают посуду из винипласта или стекла. Когда деталь небольшая, то подойдет даже литровая банка. Предусматривают возможность прикрепления на ней изделия и электрода из цинка. Электролит процеживают и заливают в емкость. Деталь, предназначенную для цинкования, необходимо тщательно очистить и обезжирить. Сделать это надо как можно лучше, чтобы цинк лег ровно и прочно. Затем деталь на 2–10 секунд опускают в раствор, после чего сразу промывают под проточной водой. Эту процедуру называют химическим активированием. После этого приступают к анодированию изделия.

Фото анодирования изделия, youtube.com

Цинковый электрод изготавливают из куска цинка, для чего в нем просверливают отверстие и подвешивают его на медной проволоке. Электрод должен соответствовать следующим требованиям:

  • площадь поверхности сопоставима с площадью изделия;
  • форма плоская и удобная для размещения в емкости.

Для подключения к источнику питания используют медные провода. Минус подводят к детали, а плюс к цинковому электроду, который «растворится», а на изделии образуется слой цинка. Время обработки – 10–40 минут.

Особенности нанесения

Когда поверхность подготовлена, а её качество проверено, начинается сам процесс. Для получения качественного результата технология холодного цинкования металла предусматривает поддерживание определённой температуры воздуха в зоне выполнения работ. Она должна превышать величину точки росы не меньше, чем на 3°С, что позволяет избежать появления на металле влаги и, соответственно, снижения качества защиты и уменьшения её эксплуатационного срока.

iconПараметр определяется специальными приборами – термометрами, гигрометрами или психрометрами, показания которых сравниваются со значениями из специальных таблиц.

Защитное покрытие наносится в несколько слоёв, каждый следующий – только после полного высыхания предыдущего. Способ нанесения может быть безвоздушным или пневматическим. Требующие полосовой окраски элементы отделываются с помощью валиков и кистей. А после выполнения работы проводится проверка качества покрытия – для этого пользуются специальными измерительными устройствами и визуальным методом.

Смотрите видео

Никелирование в домашних условиях —

https://sdelaysam-svoimirukami.ru/7223-nikelirovanie-v-domashnih-uslovijah.html

Видео

На видео показан еще один вариант, не в точности совпадающий с вышеописанным.

https://youtu.be/JQwjn0TQB10

Физические свойства цинка

Чистый металл имеет серебристо-серый цвет, при взаимодействии с воздухом со временем меняет свой изначальный оттенок на голубоватый. При воздействии незначительных усилий цинк ломается, т.к. по своей структуре он хрупок.

Температура плавления составляет 419, 5 градусов. При увеличении t до 500-600 град. – цинк испаряется (пар), что подразумевает использование распираторов и других средств для защиты органов дыхания. Наличие примесей влияет на физические свойства цинка – он может иметь большую прочность, эластичность и другие показатели. Создание дополнительных свойств осуществляется наличием добавок и их количеством.

К сведению. Сплав ЦАМ (95% — цинк, 4% — алюминий, 1% — медь, 0,05 – магний) — оптимальный вариант для цинкования деталей в домашних условиях.

Цинковые литейные сплавы

Чистый или технический цинк хорошо обрабатывается прокатом, на штампах и другими методами обработки металла. Его можно обрабатывать как в холодном, так и в подогретом до 170 градусов, состоянии. Плотность цинка равна 7,13 кг на кубический дециметр. Кроме того, цинк обладает низкой температурой плавления – 420 градусов Цельсия. Металлургическая промышленность выпускает несколько сортов цинка, которые отличаются друг от друга набором примесей. Для маркировки цинковых сплавов применяют следующий набор букв и цифр. Буква Ц, обозначающую принадлежность материала к цинку. Затем указывают буквы А, М или другие, которые обозначают названия примесей А – алюминий, М – медь и пр. на третьем стоят цифры, указывающие на процентное содержание примеси.

Цинковые литейные сплавы

Для литья из цинка применяют сплавы ЦА4, ЦАМ4-1 их применяют для литья под давлением и многие другие. Состав и механические параметры антифрикционных сплавов определены в ГОСТ 21437-95.

К особенностям применения цинковых сплавов можно то, что вторичная плавка этого материала приводит к потере ими жидкотекучести.

Как приготовить раствор для оцинковки

Прежде чем начинать обработку поверхности машины своими руками, приготовьте цинкосодержащий раствор. Все материалы для обработки включают в себя цинковый порошок и жидкий связующий элемент. Для того чтобы цинкование принесло ожидаемые плоды, внимательно соблюдайте пропорции компонентов. Специалисты рекомендуют смешивать порошок и связующий элемент в пропорциях от 1:1 до 3:1.

Конечно, не забывайте о технике безопасности: ваши руки и органы дыхания должны быть тщательно защищены и обезжирены. Кроме этого, само холодное цинкование рекомендуется осуществлять в хорошо проветриваемом помещении.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...