Процесс Сендзимира – метод цинкования, при котором прогретые стальные листы непрерывно погружаются в ванну с горячим цинком. Полученное цинковое покрытие долговечно и способно восстанавливаться при механической обработке металлопроката – сверлении или резании.
Из стали, оцинкованной методом Сендзимира, изготавливают кабельные лотки.
В 1920-х годах польский инженер-промышленник Тадеуш Сендзимир искал новые способы оцинковки стали, которые повысят её прочность и устойчивость к коррозии. Инженер заметил главную проблему в оцинковке того времени – цинк вступал в реакцию не с железом, а с тонким слоем оксида железа. Чтобы минимизировать оксидный слой, Сендзимир предложил протягивать стальные изделия через ванну с расплавленным цинком.
Аналогичные методы были внедрены в первом прокатном стане Сендзимира для изготовления очень тонких листов и штрипсов. В начале 1980-х гг. 90% мирового производства оцинкованной стали производили методом Сендзимира.
Во время цинкования по Сендзимиру листовая сталь протягивается через ванны с расплавленным цинком. Процесс включает в себя несколько этапов:
- Подготовка листа. Стальной лист обрабатывается специальными реагентами и просушивается в печи при температуре 460-650°.
- Цинкование. Нагретый лист при помощи прокатного механизма подаётся в ванну, которая наполнена расплавленным цинком с небольшой примесью алюминия.
- Просушка. На выходе из ванной стальной лист обрабатывается газовыми ножами – устройствами, подающими сжатый воздух под большим давлением. Таким образом с поверхности листа убираются излишки цинка, а сам лист охлаждается.
Цинковый слой, полученный цинкованием по методу Сендзимира, отличается меньшей толщиной по сравнению с классическим методом горячего цинкования – от 10 до 40 мкм – и сравнительно небольшой плотностью, около 275 г/м2. Цвет покрытия – от матово-серого до ярко-серебристого. Внешний вид и качество такого покрытия должны соответствовать ГОСТ 14918-80, “Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий”.
Коррозионная стойкость изделия, оцинкованного методом Сендзимира, сравнительно невелика, поэтому применять его рекомендуется в умеренных условиях, соответствующих классу коррозийной стойкости С1-С2 – в сухих отапливаемых и неотапливаемых закрытых помещениях с чистой атмосферой: магазинах, складах, офисах.
Изделия с оцинковкой по Сендзимиру (кабель-каналы, лотки, крышки кабельных лотков) используются для прокладки коммуникаций в отапливаемых и неотапливаемых закрытых помещениях с невысокой влажностью.
Цинкование металла обеспечивает изделию не только барьерную защиту (то есть механическую изоляцию слоя металла от влаги и кислорода), но и электрохимическую (катодную). В результате цинкования на поверхности металла образуется гальваническая пара цинка и железа, поэтому коррозии подвергается не сталь, а цинк.
Коррозия цинка протекает намного медленнее, чем коррозия железа. Таким образом, поверхность изделия из оцинкованной стали защищена до тех пор, пока не повреждён верхний слой цинка. Однако из-за электрохимической защиты он способен восстанавливаться даже при резке, перфорации и гибке изделий.
Метод Сендзимира применяется для прокладки коммуникаций для промышленных, коммерческих и жилых зданий. Основные преимущества метода:
- Долговечность покрытия. Срок службы оцинкованных лотков в закрытых помещениях с умеренным климатом составляет до 20 лет.
- Барьерная и электрохимическая защита стали, которая предохраняет металл даже при механическом повреждении.
- Сравнительная дешевизна. Стальные полосы и листы оцинковываются непрерывной подачей на автоматической линии, а расход цинка меньше, чем при горячем цинковании.
Есть у метода Сендзимира и недостатки:
- Меньшая толщина цинкового покрытия по сравнению с методом горячего или термодиффузионного цинкования.
- Метод требует высокой квалификации персонала. При нарушении процесса возможно образование микротрещин, выпуклых дефектов, непроцинковки, отслоения цинкового слоя, что вызывает ухудшение его защитных свойств.
- Метод непригоден для оцинковки изделий сложной формы, а также изделий, эксплуатируемых в сложных климатических условиях или в контакте с агрессивными средами.
При нарушении технологического процесса во время цинкования металла или при неправильных условиях хранения возможны дефекты цинкового покрытия. Самые распространённые из них – это:
- непроцинковка – участки металла, не покрытые слоем цинка. Брак возникает из-за недостаточной подготовки поверхности перед цинкованием
- наплывы, наслоения и бугорки на поверхности металла – из-за недостаточной гладкости заготовок или неправильного их позиционирования
- серое покрытие – железоцинковый сплав в наружном слое изделия, вследствие нарушения при охлаждении листового проката или неправильного состава расплава
- белая ржавчина – крупные серовато-белые пятна на поверхности оцинкованного металла, состоящие из оксидов или гидроксидов цинка. Возникает при неправильном хранении обработанного металлопроката, например, в плохо вентилируемых влажных помещениях
- отслоение цинкового слоя – при механических повреждениях металла или при перегреве в ходе эксплуатации или обработки.
Цинковое покрытие на металлическое изделие можно нанести разными методами, которые делятся на “холодные” и “горячие”. Каждый из методов оцинковки имеет свои преимущества и границы применимости.
- горячее, или погружное, цинкование, при котором готовое изделие погружается в ванну с расплавленным цинком
- цинкование по методу Сендзимира, похожее на горячее, но с отличием – металлические листы не погружают, а протягивают через ванны с цинком
- гальваническая оцинковка – в ванне с электролитом и жидким цинком в качестве анода.
- термодиффузионное цинкование, при котором покрытие наносится в герметично закрытом барабане с порошковым цинком при высокой температуре.
- газотермическое цинкование, при котором напыление цинка на металл происходит в потоке газа или плазмы.
- холодная оцинковка, где защитное покрытие наносится на металл как обычное лакокрасочное – кистью, валиком или пульверизатором.
Метод Сендзимира обеспечивает меньшую толщину покрытия, чем цинкование горячим методом, и менее долговечную защиту от коррозии. Однако метод Сендзимира более производителен и экономичен, чем горячий метод. Поэтому для изделий, используемых в сухих и чистых помещениях, рекомендуется именно этот метод. Для изделий, которые применяются в других климатических условиях (горячеоцинкованные лотки), рекомендуется погружной метод.
Метод Сендзимира и горячее цинкование отличаются по толщине покрытия, области применения и технологическим особенностям. Метод Сендзимира подразумевает проталкивание стальных листов через ванну с расплавленным цинком, а горячее цинкование – полное погружение изделия в такую ванну.
Добавить комментарий