Меню

Что можно сделать из цинка своими руками



Как оцинковать металл в домашних условиях

Ч тобы защитить металл от коррозии и пагубного влияния атмосферных осадков в современной технике чаще всего применяется цинкование (нанесение цинка). Главными достоинствами метода является его небольшая себестоимость и высокая эффективность .

Принцип действия цинка:
Взаимодействуя с атмосферным кислородом на поверхности цинка образуется оксидная плёнка, защищающая металл от контакта с влагой.

С амым доступным обычному человеку и простым способом нанесения цинкового защитного слоя на подверженный коррозии металл является холодное цинкование.

Х олодное цинкование – это нанесение защитного покрытия в жидком виде (цинковая краска). Важно понимать, что это не краска с добавлением цинка, а именно металл в жидком виде.

Технология холодного цинкования.

О громную роль при холодном цинковании играет подготовка металла — перед началом нанесения цинка тщательно зачистите все засенцы, неровности и ржавчину металлической щёткой!

П осле того, как вы зачистили металл щёткой веником сметите с него всю ту металлическую пыль, которая осталась от зачистки. Только после этого можно начинать процесс цинкования.

Ж идкий цинк как правило включает два компонента, часто поставляемых в отдельных упаковках – цинковый порошок и связующий жидкий компонент. В продаже имеются и готовые аэрозоли, однако гораздо эффективнее двухкомпонентные составы, поскольку вы сами можете регулировать густоту смеси и контролировать содержание цинка в смеси.

П еред нанесением порошок смешивают с жидкостью. Пропорции «порошок»-«связующее» как правило зависят от производителя. Оптимальные пропорции — от 1:1 до 3:1.

Х олодный цинк наносят на металл только при положительной температуре и при невысокой влажностью воздуха в защищенном от ветра помещении.

Важно. Из-за высокой плотности составы быстро разделяются и непосредственно перед нанесением их необходимо снова и снова перемешивать до однородного состояния.

Ж идкий цинк удобно наносить через краскопульт, менее удобно — из аэрозольного баллончика, либо широкой малярной кистью, однако последний способ — наименее предпочтителен.

Ц инковое покрытие, нанесенное описанным выше способом служит от 3 до 4 лет, после чего процедуру холодного цинкования можно повторить.

Источник

Технология выполнения цинкования в домашних условиях

Главная страница » Металлообработка — цинкование » Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование в производственных условиях. Фото ПКФ Цвет

Оцинковка метала при помощи метода гальванизации – полезный и интересный процесс. В домашних условиях его провести достаточно просто, особенно в ситуациях, когда рациональнее все сделать самостоятельно и заодно сэкономить. Прежде, чем приступать к работе, важно понимать суть происходящего процесса.

Когда выгоднее делать своими руками, чем заказывать услугу

Учитывая, что метод гальванического цинкования дорогостоящий, то в некоторых случаях разумно создать небольшую химическую лабораторию дома и сделать все самостоятельно. Использовать метод в домашних условиях можно:

Детали малого размера после обработки цинком. Фото ЭнергоСталь

  • для мелких металлических деталей, размер которых позволит погрузить их в ёмкость с цинковым раствором;
  • для декорирования поверхности из металла;
  • обработать наиболее уязвимые участки кузова автомобиля или небольшие площади других металлических конструкций.

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.

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).

Оцинковка небольшой детали

Обрабатываемая деталь автомобиля соответствующим образом подготавливается. Удаляются следы коррозии и старого лакокрасочного покрытия. При очистке не стоит пользоваться агрессивными составами для удаления краски. Если все же без них обойтись не удалось, то деталь следует обработать водным раствором соды.

Читайте также:  Как сделать навес из поликарбоната для дачи своими руками

Далее подготавливается необходимое количество цинкосодержащего раствора и соответствующая емкость. К детали подсоединяется отрицательная клемма аккумулятора, и она погружается в раствор. Сама емкость подсоединяется к положительной клемме и подается напряжение. Для удачного цинкования небольшой детали будет достаточно напряжения в 12 В и силы тока около 1 А. Результатом обработки должна стать деталь с равномерным серым покрытием. Далее элемент вынимается и тщательно ополаскивается в водном растворе соды.

Как и что делать

Гальваническое цинкование можно разделить на следующие этапы:

  • первоочередно изготавливается раствор в стеклянной емкости подходящего размера;
  • раствор цинка нагревают до температуры в пределах от 18 до 25 градусов;
  • после этого в раствор погружают аноды, которые подключаются к плюсу на источнике тока;
  • на безопасном расстоянии от цинкового раствора закрепляют изделие, которое требуется оцинковать, и подводят к нему «минусовой» провод (катод);
  • после этого должен начаться процесс гальванизации, при котором через минусовой провод на изделие оседает цинковый состав.

Важно. Ток не должен превышать 1 А, иначе покрытие будет низкого качества.

Цинкование в домашних условиях

Теория процесса.

Гальваническое цинкование (оцинковывание) представляет собой процесс осаждения катионов металла на аноде. Реакция проходит в электролитической ванне под воздействием электрического тока.

Электролит.

Электролитом может служить любой раствор соли цинка. Самый распространенный в быту является раствор ZnCl (хлорид цинка) и HCl (соляная кислота), который называется паяльной кислотой. Так же можно получить раствор ZnSO4 при помощи травления цинка в растворе H2SO4 (серная кислота — аккумуляторный электролит). При травлении цинка стоит быть предельно осторожным, поскольку реакция проходит с выделением теплоты и взрывоопасного водорода H2.

Цинк.

Где взять цинк? Вариантов есть несколько:

— солевые батарейки (это самые дешевые. индекс L);

— плавкие предохранители из СССР;

— детали с цинковым покрытием;

— покупка чистого цинка в магазинах хим. реактивов и на радио базарах.

Подготовка к цинкованию (оцинковыванию).

  1. Прежде всего нужно подготовить саму гальваническую ванну. В качестве ванны можно использовать стеклянную либо пластиковую тару. Необходимо установить штативы для катода и анода.
  2. Электролит не должен содержать нерастворенных кристаллов соли. Для уменьшения концентрации соли можно добавлять в раствор дистиллированную воду, до полного исчезновения отдельных кристаллов на дне ванны.
  3. Анод. Анодом служит цинковая пластина на которую присоединяется «плюс» от источника питания. Чем больше площадь цинкового анода, тем более равномерное покрытие будет у вас на катоде. Использование нескольких цинковых анодов позволяет получать покрытие сразу на всей поверхности катода.
  4. Катод (присоединяем «минус») — деталь на которой будет осаждаться цинк. Поверхность катода должна быть качественно очищена от окислов (ржавчины), обезжирена и «активирована». Для активации поверхности катода, вам нужно окунуть его в раствор кислоты. В ванной катод должен размещаться на одинаковом расстоянии от любого анода для получения однородного слоя цинка со всех сторон.
  5. Источником питания может служить любой блок питания с постоянным напряжение на выходе либо аккумулятор. Чем сильнее сила тока и вольтаж — тем быстрее будет проходить процесс и тем более рыхлая поверхность получится у Вас в результате. Для бытовых условий можно использовать автомобильный аккумулятор, НО в схему нужно будет включить лампочку накаливания (от 10 до 20 Ватт) для снижения силы тока.

Цинкование.

После всех предварительных процедур Вам остается только включить блок питания в розетку (или закрепить клеммы на аккумуляторе) и окунуть катод в гальваническую ванну.

Процесс должен протекать без бурного кипения, если таковое наблюдается — это значит у Вас сильно большая сила тока и ее следует уменьшить путем добавления потребителей в электрическую цепь.

На поверхности катода появляется цинковое покрытие, чем дольше катод будет находится в ванне, тем толще слой вы получите в итоге.

ВНИМАНИЕ. Процесс гальванического цинкования (оцинковывания) проходит при использовании растворов кислот и источников электрического тока. Во избежание травм рекомендуем соблюдать правила техники безопасности при работе с кислотами и правила электробезопасности при работе с бытовыми электроприборами.

Когда выгоднее обратиться к профессионалам, чем делать самому

Для усиления прочности изделия из металла при помощи гальванического оцинкования мощность домашнего оборудования не подойдет. Поэтому, если есть необходимость в укреплении металлических изделий, придании им прочностных характеристик или восстановлении, то в такой ситуации рекомендуется воспользоваться услугами профессионалов. С помощью гальванической оцинковки можно защитить и восстановить кузов автомобиля, но это также лучше доверить профессионалам предприятий из раздела «Где заказать гальваническое цинкование».

Читайте также:  Как сделать коллаж из фотографий из своего шаблона

Справка. Альтернативами гальваническому методу является горячее цинкование, холодное цинкование, газотермическое, термодиффузионное. Каждый из методов обладает собственными преимуществами и недостатками.

Занявшись гальваническим оцинковыванием в домашних условиях, важно соблюдать все рекомендации и тонкости процесса. Несмотря на то, что он достаточно простой, важно быть точным и все выполнять аккуратно. Качественное покрытие металла цинком требует грамотного подхода.

Материалы для выполнения процедуры оцинковки

Аэрозоль для холодной оцинковки «Цинконол»
Для осуществления процесса холодной оцинковки необходимо использовать цинкосодержащий грунт, который продается в специализированных магазинах. Наиболее популярными средствами для холодной оцинковки являются:

Самым распространенным средством для оцинковки, которое выбирают автомобилисты является «Цинконол».

  • Аэрозоль «Цинконол»;
  • Средство защиты от коррозии «Цинкор»;
  • Грунтовка «Цинотан»;
  • Краска для оцинковки металла.

Самым распространенным средством, которое выбирают автомобилисты является «Цинконол», поскольку он обладает всеми необходимыми техническими характеристиками для защиты металла. Еще одним средством, которое поможет восстановить защитные функции металла является состав для холодного цинкования «Гальванол».

Достоинства и недостатки оцинковки кузовных элементов

Оцинковку трудно назвать панацеей, но преимущества этого способа антикоррозионной обработки очевидны:

  • тонкий слой цинка хорошо защищает чёрный металл от воздействия кислорода, влаги, а также солей, не позволяя распространяться очагам коррозии;
  • оцинковка, в зависимости от метода нанесения, может держаться на кузовных деталях 5-25 лет;
  • покрытие железных деталей цинком более надёжное и гораздо дешевле, чем использование олова.

К сожалению, подобная защита не является вечной – в среднем ежегодно слой цинка утоньшается на 1-5 микрон. К недостаткам можно отнести и более высокую стоимость по сравнению с обработкой специальной грунтовкой. Но если делать это самостоятельно, процедура окажется в финансовом аспекте не столь обременительной.

Газо-термический метод оцинковки

Оцинковка по такому алгоритму производится напылением. Этот метод хорош только в тех случаях, когда необходимо обработать большие плоскости и в крупных партиях. Иначе рентабельность такого метода будет вызывать сомнения. Оцинковка по газо-термическому методу проводится путем распыления порошкообразного цинка или цинка в виде тонкой проволоки. Цинк подается на металл в расплавленном и распыленном виде. Применяется в тех случаях, когда размеры изделия не позволяют поместить его в ванну с жидким цинком, чаще всего это крупногабаритные металлоконструкции. После оцинковки поверхность металла представляет собой пористое покрытие, а поры заполняют чаще всего лакокрасочным материалом. По своим прочностным качествам и стойкости к агрессивным средам, такое комбинированное покрытие считается одним из самых прочных и способно сохранять металл даже в соленой воде на протяжении 25-35 лет.

Особенности защиты цинкованием

Большая часть металлов, к примеру, таких как цинк, олово и алюминий, контактируя с воздухом, окисляются, от этого на их поверхности образуется плотная оксидная пленка. Она не позволяет проникать кислороду глубже поверхностного слоя металла, тем самым останавливает его окисление. Но в случае окисления железа такая пленка не образуется. Так как оксиды и гидроксиды железа – рыхлые и не защищают этот металл от дальнейшего окисления.

Покрытие металла кузова машины цинком защищает его от коррозии по двум причинам. Во-первых, потому что плотная пленка цинка, образующаяся на поверхности металла, не допускает взаимодействия последнего с атмосферным кислородом. Во-вторых, железо и цинк являются гальванической парой, в которой цинк – значительно более активный элемент. Значит, при нарушении целостности пленки оцинкованного железа первым в реакцию с кислородом, защищая железо машины, вступит цинк. Цинкование и лужение авто на первых порах защищают железо автомобиля от ржавчины одинаково. Различие обнаруживается при механическом повреждении покрытия кузова авто. Олово в отличие от цинка – менее активный, чем железо металл. Поэтому при повреждении защитного покрытия он не замедляет коррозию железа кузова авто, а ускоряет ее, оставаясь нетронутым сам.

Термодиффузионный метод

Оцинковка металла данным способом предполагает проникновение атомов цинка в структуру металлического изделия с образованием железоцинкового сплава со сложной структурой. Весь процесс происходит при очень высоких температурах. При температуре более 2600 градусов цинк переходит в газообразное состояние. Замкнутое пространство, где расположены металлические изделия, заполняют цинксодержащим порошком. Подходит способ для нанесения слоя, толщина которого превышает 15 мкм. Полученное защитное покрытие по устойчивости можно сравнить со слоем, нанесенным горячим методом. Из-за необходимости создания определенных условий метод не подходит для самостоятельной реализации.

Читайте также:  Диванчик в прихожую своими руками из чего сделать

Виды оцинковки металлических поверхностей

В настоящее время существует несколько способов нанесения на металлическую поверхность тонкого слоя цинка. Все они с разной степенью успешности используются в промышленности:

  • холодное/горячее цинкование;
  • газотермическая оцинковка;
  • гальванический способ;
  • термодиффузионная обработка.

Каждый из указанных методов использует различные физико-химические технологические процессы для нанесения цинкового покрытия. Рассмотрим их более детально.

Горячее цинкование

Считается одним из наиболее эффективных методов оцинковки. Нанесённый таким способом цинк держится намного дольше, защищая металлические детали максимально продолжительное время. Среди основных недостатков этого способа можно выделить экологическую составляющую – использование химического метода нанесения слоя цинка способствует загрязнению окружающей среды. Метод горячего цинкования предполагает использование следующей технологической цепочки:

  • на подготовительном этапе металлические поверхности, подвергающиеся оцинковке, обезжириваются, после чего производится их травление кислотой;
  • после такой обработки деталь промывается в воде и тщательно высушивается;
  • затем изделие помещают в ёмкость, наполненную расплавленным цинком.

Кроме вреда для окружающей среды, горячая оцинковка другими недостатками:

  • для такой обработки требуется использование дорогостоящего спецоборудования;
  • существуют ограничения и на габариты обрабатываемых деталей (весь кузов автомобиля обработать не удастся).

Холодное цинкование

Данный способ антикоррозионной обработки относится к самым простым. Суть его заключается в окрашивании металлической поверхности специальной краской, в составе которой имеется цинк. Какой метод применяется для нанесения красящего состава, не имеет значения: это может быть валик, краскопульт или кисточка. Комбинация порошковой краски и краскопульта позволяет производить оцинковку любых деталей, независимо от их размеров, поэтому он часто используется как альтернатива горячему цинкованию. В частности, таким методом осуществляется и оцинковка кузова ТС целиком. Холодная оцинковка позволяет также производить повторное нанесение защитного слоя на ранее оцинкованную поверхность.

Гальванический метод обработки

Цинкование кузова автомобиля посредством использования гальванического способа предполагает обработку металлических поверхностей, подверженных коррозии, посредством электрохимического воздействия. Преимущества данного метода над холодной оцинковкой – возможность нанесения более равномерного и очень тонкого слоя цинка. Суть его заключается в размещении детали в резервуар, наполненный водой, в котором размещается пластина из цинка. После подачи электричества начинается процесс диффузии атомов цинка, которые с пластины переносятся на обрабатываемую деталь, образуя очень тонкий защитный слой. Как и в случае с горячим цинкованием, гальваническая обработка считается экологически очень грязным методом, к тому же тоже достаточно дорогостоящим – в частности, немало средств тратится на очистку отработанной воды.

Газотермическое цинкование

Данный способ не является совершенным, но с его помощью удаётся обрабатывать детали очень больших размеров. Заключается он в обдуве поверхностей газовым потоком, содержащим цинк. Именно так оцинковываются кузова габаритных транспортных средств, однако при этом слой цинка оказывается нанесённым неравномерно, требуя дополнительной окраски кузовных деталей. Разумеется, для этого метода характерно использование специализированного оборудования, поэтому в гаражных условиях он заведомо неприменим.

Термодиффузионное цинкование

Как следует из названия, в основу этого метода обработки положено применение высоких температур. Физика процесса заключается в расщеплении цинка на атомы при температурах, превышающих 2500-2600 градусов, в результате чего обрабатываемые детали покрываются слоем цинка, толщина которого может быть сколько угодно большой без потери качества. Для использования термодиффузионной оцинковки требуется применение специальной герметичной термокамеры. Предварительно на металлическую поверхность наносится слой порошкового цинка определённой толщины, после чего камеру нагревают до указанных температур, порошок плавится и адсорбируется на поверхность чёрного металла. Качество такой оцинковки достаточно высокое, при этом вреда окружающей среде не наносится.

Главный минус использования такого метода – его высокая стоимость, поэтому он применяется исключительно в промышленных условиях.

Сложно ли проверить это самостоятельно

Визуально определить, оцинкованная машина или ее часть, невозможно. Но есть несколько моментов, которые помогут выяснить это:

  1. При покупке автомобиля внимательно осмотреть кузов. В 99% случаев вы обнаружите пару царапин. Если место скола ЛКП просто потемнело и обошлось без ржавчины – машина или ее часть была оцинкована.
  2. Используйте VIN код автомобиля, который содержит технические характеристики, наличие защиты и метод нанесения.
  3. Информация гарантийного талона. Тут сказано о гарантиях антикоррозийной защиты кузова. Если указан срок от 5 до 10 лет, имеется в виду холодная оцинковка, 10-20 лет – гальванический метод, более 20 – горячий способ.
  4. Если в документах значится, что автомобиль оцинкован, но стоимость автомобиля низкая, возможно, речь идет либо о частичной обработке, либо о холодном методе.

Если машина имеет полную антикоррозийную защиту, в технической документации указано «полная оцинковка».

Источник