Wat is galvanisatie en welke voordelen heeft het?

Verzinken is een van de meest gebruikte methoden om metalen tegen corrosie te beschermen. Het bedekt het metaal met een dunne zinklaag die het helpt isoleren van zijn omgeving. Heel eenvoudig, het verzinken van het metaal geeft het anticorrosieve eigenschappen. Zonder een beschermende zinklaag blijft het metaal blootgesteld aan de elementen en kan het sneller oxideren en corroderen. Gegalvaniseerd staal is een kosteneffectief alternatief voor het gebruik van materialen zoals austenitisch roestvrij staal of aluminium om corrosie te voorkomen.

Bovendien kunnen gegalvaniseerd staal en gegalvaniseerd ijzer worden gebruikt in verschillende productieprocessen, van plaatbewerking tot CNC-bewerking, waardoor dit het dominante proces in de maakindustrie is.

Dit artikel bespreekt de basisprincipes van verzinken, beantwoordt vragen over wat verzinken is en hoe verzinken metalen onderdelen kan verbeteren.

Wat is gegalvaniseerd?

Galvaniseren (of verzinken) is het proces waarbij een laag zink wordt toegevoegd aan het buitenoppervlak van een metaal (bijvoorbeeld staal of ijzer). Het doel hiervan is om een ​​beschermende coating aan te brengen op het onderliggende metaal, waardoor de kans op corrosie of roest wordt verkleind.

Het verzinkproces varieert afhankelijk van de specifieke technologie. Het belangrijkste onderdeel van het proces is echter dat het meestal gaat om het omringen van staal of ijzer in zink, dat zich in een vloeibare of stoffige staat kan bevinden. Wanneer zink wordt geïntroduceerd, reageert het ijzer in het omringende metaal met het zink om een ​​stevig gebonden legeringscoating te vormen.

Galvaniz ing Typ

De twee meest populaire vormen van verzinken zijn thermisch verzinken en elektrolytisch verzinken. Deze twee methoden en andere worden hieronder besproken.

1. Thermisch verzinkt

Bij thermisch verzinken wordt het metaal ondergedompeld in een heet zinkbad van ongeveer 450 °C. Wanneer het wordt verwijderd, reageert het gecoate oppervlak met zuurstof om zinkoxide te vormen, dat vervolgens reageert met koolstofdioxide om zinkcarbonaat te vormen. Voor het verzinken moet het metaal worden gereinigd met een bijtende oplossing en vervolgens worden gebeitst in een zure oplossing; zinkammoniumchloride kan ook worden gebruikt om voortijdige oxidatie van het metaal voorafgaand aan het verzinken te voorkomen.

2. Electro-gegalvaniseerd

Elektrolytisch verzinken combineert verzinken met galvaniseren:een elektrische stroom wordt door een zinkbad met een zinkanode en een stalen geleider geleid. Het proces produceert een dunnere coating dan thermisch verzinken en produceert ook een helderdere oppervlakteafwerking die geschikt is voor cosmetische toepassingen.

3. Sherardiserend

Deze vorm van verzinken is bekend onder verschillende namen:thermisch verzinken, dampverzinken en droog verzinken. Het gaat om het verhitten van stalen onderdelen tot 500°C in een gesloten roterende trommel met zinkpoeder. Het verdampte zink diffundeert op het oppervlak van het staal en vormt een stevig hechtende coating. Het is ideaal voor kleine onderdelen en onderdelen die aan de binnenkant gecoat moeten worden.

4. Gegalvaniseerd

Verzinken is een combinatie van thermisch verzinken en gloeien. Het thermisch verzinken verloopt normaal, voordat het gecoate metaal door een luchtmes wordt gevoerd om overtollig zink te verwijderen. Het metaal wordt vervolgens kort verwarmd in een gloeioven bij 500-565 °C om de ijzer- en zinklagen onderling te verspreiden en een laag van zink-ijzerlegering te vormen.

Verzinkende factoren

In het eigenlijke productieproces zijn de gemeenschappelijke factoren die de snelheid en kwaliteit van het verzinken beïnvloeden:

• De voorbehandeling is niet grondig.

Er is een oxidefilm op het oppervlak van het werkstuk, die de normale afzetting van zink beïnvloedt.

• Slechte elektrische geleidbaarheid.

Er wordt stroom op de draad getrokken en er wordt te weinig stroom over het werkstukoppervlak verdeeld.

• Het werkstuk heeft een hoog koolstofgehalte.

Koolstofstaal, gietijzer, enz. verminderen het waterstofneerslagpotentieel, versnellen de waterstofontwikkeling op het oppervlak van het werkstuk en verminderen de stroomefficiëntie.

• Het werkstuk is te dicht vastgebonden.

Bij het verzinken is het werkstuk gedeeltelijk afgeschermd en is de coating te dun.

• De temperatuur van de galvaniseeroplossing is laag.

Wanneer de temperatuur van de galvaniseeroplossing laag is, wordt de geleverde stroomdichtheid dienovereenkomstig verlaagd en moet ook de afzettingssnelheid van de coating worden verlaagd.

• Het natriumhydroxidegehalte in de galvaniseeroplossing is hoog.

Wanneer het natriumhydroxidegehalte hoog is, neemt het stroomrendement dienovereenkomstig af.

• Het additiefgehalte in de galvaniseeroplossing is laag.

Het lage gehalte aan additieven zal het dispergeervermogen beïnvloeden en de coating zal plaatselijk te dun lijken.

(8) Het geschatte oppervlak van de geplateerde delen is onvoldoende en de stroomdichtheid die tijdens het plateren wordt verdeeld, lijkt te klein.

(9) De ophangmethode van het werkstuk is onjuist en de afstand tussen het werkstuk en de zinkanode is te groot en de positie moet worden aangepast.

(10) Het werkstuk is te gecorrodeerd.

Wanneer het waterstofontwikkelingspotentieel wordt verminderd, neemt het stroomrendement van de waterstofontwikkelingsversnelling op het oppervlak van het werkstuk af, waardoor de afzettingssnelheid van zink wordt beïnvloed. Er moet een geschikte hoeveelheid corrosieremmer aan de beitsoplossing worden toegevoegd en de lokale oxidehuid is te dik om eerst met mechanische methoden te worden verwijderd, en er moeten meer inspecties worden uitgevoerd tijdens het beitsproces.

• Anodepassivering.

Het effectieve oppervlak wordt verkleind, wat de normale stroomverdeling beïnvloedt.

• Het natriumhydroxidegehalte is laag.

Als het natriumhydroxidegehalte laag is, zal de stroomdichtheid niet toenemen en wordt de anode gepassiveerd.

De voordelen van verzinken

Om roest te voorkomen:

Op het oppervlak wordt een beschermende coating gevormd om te voorkomen dat bijtende stoffen reageren met het onderliggende staal of ijzer. Zelfs als de zinklaag beschadigd is, zal het zink vóór het ijzer corroderen en zal het resterende zink een dicht patina vormen met de atmosfeer die onoplosbaar is in regenwater, waardoor het blootgestelde staal of ijzer wordt beschermd.

Duurzaam:

De zinklaag die door verzinken wordt gevormd, is taai en duurzaam, en biedt vaak tientallen jaren bescherming aan het onderliggende metaal.

zuinig/lage kosten

Verzinken is een vrij eenvoudig en goedkoop oppervlaktebehandelingsproces in vergelijking met de meeste behandelde staalsoorten. Bovendien kan gegalvaniseerd staal worden geleverd zonder extra oppervlaktevoorbereiding, inspectie, schilderen/coating, enz., en vereist het geen onderhoud, waardoor extra kosten worden bespaard.

Vormt dikke coatings:

Hoewel niet voor alle toepassingen geschikt, produceert verzinken dikkere coatings dan galvaniseren enz.