Механическое цинкование

Механическое цинкование относится к «бестоковым» способам нанесения металлических покрытий и применяется в тех случаях, когда требуется хорошая антикоррозионная защита деталей и необходимо предотвратить их наводороживание, которое обычно сопровождает электрохимическое цинкование.

Механически нанесенные цинковые покрытия в настоящее время нашли применение в промышленности и включены в спецификации автомобильных фирм, согласно которым для стальных деталей с прочностью более 1000 Н/мм2 рекомендуется применять «бестоковые» способы цинкования, при нанесении которых не происходит наводороживание покрываемых деталей.

Принцип цинкования заключается в механическом взаимодействии в водной среде покрываемой поверхности, высокодисперсных (2-5 мкм) частичек цинка, находящихся во взвешенном состоянии, и стеклянных шариков. Процесс осуществляется в барабанах или колоколах, куда последовательно загружаются покрываемые детали, стеклянные шарики и кислый водный раствор химических веществ. Сюда же дозируется цинковый порошок. При вращении барабана микронные частицы цинка прижимаются стеклянными шариками к металлической основе изделия. В местах их соприкосновения с основой возникает высокое контактное давление и образование адгезионных связей.

Определяющую роль в нанесении механических покрытий играют органические вещества, содержащиеся в водных растворах, в которых на поверхности покрываемых металлов возможно образование тонких адсорбционных плёнок. К таким веществам относятся амины, амиды, продукты конденсации с окисью этилена, четвертичные алифатические соли аммония, простые и сложные ароматические эфиры, спирты, альдегиды и ряд других.

Для улучшения адгезии цинкового покрытия с основой на изделие предварительно наносят химическим способом тонкий промежуточный слой (менее 1 мкм) более «благородных» металлов - меди и олова.

В кислом растворе цинковый порошок частично растворяется и на поверхности частиц выделяется водород, который в виде газа удаляется из раствора. Специально вводимые в раствор ингибиторы тормозят бурное взаимодействие цинка с кислым раствором и снижают выделение водорода, а подслой меди препятствует диффузии атомарного водорода в стальную основу. Таким образом, при механическом цинковании не происходит наводороживания основы, не возникает водородная хрупкость высокопрочных и закаленных сталей и отпадает необходимость в операции «обезводороживание».

Цинкование осуществляется в автоматических линиях или в однопозиционных колокольных установках, обслуживаемых ручным способом. Полученные покрытия можно хроматировать (пассивировать) и по коррозионной стойкости в солевом тумане они не уступают традиционным гальваническим покрытиям.

Механически нанесенные цинковые покрытия толщиной 7-12 мкм применяют в различных отраслях машиностроения для защиты от коррозии деталей из высокопрочных и закаленных, а также малоуглеродистых сталей. Для применения в строительстве толщина покрытия может быть 25 мкм и более.