Wat is verzinken: 6 methoden, toepassingen en voordelen

Verzinken is een eeuwenoude methode om corrosie te voorkomen en werd al in de 19e ^eeuw veelvuldig toegepast . Het is een productieproces waarbij gesmolten zink wordt aangebracht op metalen die mogelijk aan corrosie onderhevig zijn. Bent u in de war over welke toepassing of methode van verzinken het meest geschikt is? Dit artikel biedt u voldoende informatie om de beste keuze te maken voor uw specifieke toepassing.

Definieer verzinken

Galvaniseren betekent in de scheikunde een simulerende manier om een ​​actie of inspanning uit te lokken. In de techniek betekent het dat we een zinkbeschermlaag aanbrengen op de metalen waarvan wordt vermoed dat ze corrosie vertonen. Het is een relatief goedkopere manier van bescherming tegen corrosie. Corrosiepreventie is het hoofddoel van galvaniseren. Zink creëert een barrièrelaag tussen het oppervlak van het materiaal en de omgeving om het materiaal te beschermen.

Verschillende termen van verzinken

Omdat Zn het hoofdbestanddeel is van galvaniseren, wordt het ook wel zinkplating of zinkcoating genoemd. Zink speelt zijn rol als opofferingsmetaal bij het beschermen van het onderliggende materiaal door een barrière te creëren tussen het vocht in de omgeving, zuurstof en het metaaloppervlak.

Wat betekent galvaniseren?

Galvaniseren betekent in de scheikunde het weerstaan ​​van de actie. In de techniek is het een metaaloppervlaktebehandeling en dit proces wordt gebruikt om metalen, met name staal, te beschermen tegen corrosie. Het wordt gedaan op zes verschillende manieren die in dit artikel worden besproken. Het galvanisatieproces staat bekend als corrosie- of roestpreventiemethode.

Roest gegalvaniseerd staal?

Nee, gegalvaniseerd staal roest niet. Zink vormt een zinkbeschermlaag tussen de omgeving en het oppervlak van het materiaal. Deze barrièrelaag van Zn offert zichzelf op om het subjectieve materiaal te beschermen. Zn speelt zijn rol als opofferingsanode.

De rol van zink bij corrosiepreventie

De rol van zink in corrosie- of roestpreventiemethode is dat het zichzelf opoffert in het voorkomen van corrosie. In de galvanische reeks corrodeert een materiaal met een hoger negatief potentieel eerder. In de galvanische reeks heeft Zn een negatiever potentieel dan staal. Dit proces staat ook bekend als zinkbehandeling.

Zn corrodeert dus, maar onder de Zn-coating blijft het materiaal veilig totdat de beschermlaag blijft zitten.

Kun je over roest heen galvaniseren?

Nee, een verroest oppervlak kan niet worden gegalvaniseerd. Voor het verzinken of aanbrengen van gesmolten zink heb je een helder oppervlak nodig, omdat er op een verroest oppervlak al een laag aanwezig is. Deze laag FeO zorgt voor een slechte hechting tussen het Zn- en Fe-oppervlak.

Is verzinken duurzaam?

Ja, u kunt galvaniseren als duurzaam beschouwen vanwege de lange levensduur. Deze coating heeft geen onderhoud nodig vanwege het zelfhelende effect. Na het verstrijken van de levensduur kunnen zowel staal als zink worden gerecycled en hergebruikt.

Voordelen en nadelen van verzinken

De Zn-beschermlaag is erg nuttig, het biedt corrosie- of roestbestendigheid. Zn is een goedkoper materiaal, daarom is het een kosteneffectieve metaaloppervlakmethode om corrosie te beheersen. Galvaniseren maakt het materiaal duurzamer.

Het nadeel van Zn-coating is dat de krassen op de coating ervoor zorgen dat het materiaal wordt blootgesteld aan de omgeving, zoals u in de volgende afbeelding kunt zien:

Een ander nadeel van verzinken is de verontreiniging met water.

Waarvoor wordt verzinken gebruikt?

Galvaniseren wordt gebruikt om corrosie te voorkomen. Het verlengt de levensduur van het materiaal, waardoor het duurzamer wordt. Uiteindelijk verhoogt zinkbehandeling de veiligheid van toepassingen. Galvaniseren wordt in elke industrie gebruikt. Het wordt vaak gebruikt als beschermende zinklaag gecoate stalen barrières aan de zijkanten van de weg.

Wat is het verzinken van staal?

Verzinken van staal betekent beschermende zinklaag of gecoat staal om corrosie te voorkomen. Verzinkt staal wordt gebruikt in de bouw- en productie-industrie. De volgende afbeelding presenteert de verschillende toepassingen:

Wanneer werd gegalvaniseerd staal uitgevonden?

Het is een eeuwenoude methode om ijzer en staal te beschermen tegen roest en corrosie. Verzinken werd uitgevonden in de 19e ^eeuw.

Wat zijn de kosten van gegalvaniseerd staal?

Er zijn zes zinkcoatingtechnieken die worden gebruikt om het gesmolten zink op het staal aan te brengen. Elk proces heeft zijn eigen parameters. De kosten van gegalvaniseerd staal zijn dus afhankelijk van de galvanisatiemethode. Ten tweede bepaalt de dikte van de coating de kosten.

Gegalvaniseerde stalen afwerking

Het gegalvaniseerde staal wordt geleverd met een gladde, glanzende en beschermende laag Zn. Het algemene uiterlijk na het galvaniseren van staal is een Spangled-afwerking.

Spangles zijn een zichtbaar patroon van kristallieten op het oppervlak van gegalvaniseerd staal die eruit zien als sneeuwvlokken of zespuntige sterren. Ze ontstaan ​​wanneer gesmolten zink wordt afgekoeld tot onder het smeltpunt, waardoor de zinkatomen zich in een geordend patroon rangschikken.

Hoe verzinken werkt

Tijdens het galvanisatieproces reageert zink met zuurstof en vormt een beschermende ZnO-laag op het materiaal. Deze opofferingslaag beschermt het basismetaal tegen corrosie. Wanneer de ZnO-laag vervolgens reageert met CO₂ _in het vocht, hecht ZnCO₃ _zich stevig aan het basismetaal en verhoogt de corrosiebestendigheid.

Zink als beschermlaag

De zinklaag werkt als een opofferingsanode omdat het meer negatief potentieel heeft dan ijzer of staal. Deze beschermende zinklaag vormt een schild tegen vocht en zuurstof.

Opofferingsanode-effect

Galvaniseren is een opofferingsanode-effect. Bij elektrochemische corrosie zijn anode en kathode vereist. De anode laat de elektronen los en corrodeert, maar de kathode blijft ongecorrodeerd. Hetzelfde geldt voor galvaniseren, Zn wordt een anode en staal wordt een kathode.

Levensduur en duurzaamheid van gegalvaniseerde oppervlakken

Gegalvaniseerde oppervlakken zijn zeer duurzaam en gaan langer mee dan onbehandelde oppervlakken. Dit komt doordat de zinklaag zichzelf kan herstellen wanneer er krassen op komen. Het reageert met zuurstof (O₂ ₎ en vormt opnieuw een beschermende zinkoxidelaag (ZnO).

Wat is het proces van het galvaniseren van metaal?

Het basisconcept van het galvaniseren van metalen (Metal Surface Treatment) is het aanbrengen van een Zn-coating op de basismetalen. Zn wordt aangebracht in de vorm van vloeistof, dampen etc., afhankelijk van de methode. Het proces begint met de oppervlaktevoorbereiding van een metaal en eindigt met het aanbrengen van Zn op het metaal.

6 Methoden van Galvanisatie

In dit artikel worden 6 zinkcoatingtechnieken besproken. De meest voorkomende methode voor zinkbehandeling is thermisch verzinken, dat in bijna elke industrie wordt gebruikt. De zes methoden omvatten thermisch verzinken, elektrolytisch verzinken, bandverzinken, Sherardiseren, galvannealing en mechanisch verchromen. Al deze methoden zijn geschikt voor verschillende toepassingen, laten we deze methoden eens bestuderen:

1. Thermisch verzinken

Bij deze methode wordt bewerkt staal of een basismetaal ondergedompeld in gesmolten zink, d.w.z. een bad van 830ᵒF. Dit proces omvat drie primaire stappen: oppervlaktevoorbereiding, galvaniseren en inspectie, zoals de volgende afbeelding illustreert:

2. Elektrolytisch verzinken

Deze methode omvat het onderdompelen van een basismetaal in een elektrisch geladen oplossing van zink en zoutoplossing. Deze methode biedt een dunnere en meer esthetische beschermende laag van ZnO. De hechting van de Zn-laag is groter vanwege de elektrische lading.

3. Bandverzinken

Zink wordt aan beide kanten van stalen of ijzeren spoelen aangebracht wanneer deze spoelen door gesmolten zink gaan. Het is een continu proces. Het gegalvaniseerde staal wordt verder verwerkt door vormen, snijden en ponsen. Deze methode levert een 7-42 micron dikke laag Zn op.

4. Sherardiseren

Het is een diffusiecoatingproces. Basismetaal wordt verhit tot 500ᵒC in een roterende trommel met Zn-stof of zand. Het Zn verdampt bij die temperatuur en diffundeert in het oppervlak van het basismetaal. Het is een ideale methode voor kleine onderdelen of onderdelen die interne coating nodig hebben. De grootte van het onderdeel is afhankelijk van de grootte van de trommel.

5. Galvaniseren

Het is een tweestapsmethode. In de eerste stap wordt thermisch verzinkt, terwijl in de tweede stap wordt gegloeid. HDG wordt gedaan bij 450ᵒC, terwijl de temperatuur voor het gloeien ~556ᵒC is. De uiteindelijke coating is harder en brosser dan gegalvaniseerd staal en de kleur is matgrijs.

6. Mechanische plating

Mechanical Plating is ook bekend als peen plating of mechanische depositie. Bij dit proces van galvaniseren worden Zn-ballen op het oppervlak van het basismetaal gecoat door middel van mechanische energie. Het is als koudlassen bij kamertemperatuur. Het basismetaal en het coatingmateriaal worden in een snel roterende trommel geplaatst. De rotatiesnelheid zorgt ervoor dat het coatingmateriaal op het basismetaal wordt afgezet. Deze methode is geschikt voor kleine onderdelen zoals moeren, bouten en schroeven etc.

Verzinkt versus gegalvaniseerd

Beide processen hebben hetzelfde doel, namelijk corrosiebestendigheid. Verzinkt betekent dat zink op het basismetaal wordt aangebracht door een galvanisatieproces waarbij zowel het basismetaal als het zink respectievelijk worden verbonden met de positieve en negatieve aansluitingen van de batterij. De kleur van de coating is helder zilver. De dikte bedraagt ​​5-25 micron.

Terwijl Galvanisatie over het algemeen 6 methoden heeft om zink op de basismetalen te coaten, is thermisch verzinken heel gebruikelijk. Bij deze methode wordt de basis ondergedompeld in een gesmolten zinkbad, d.w.z. 450ᵒC. De kleur van de coating is matgrijs en de dikte is 35 tot 125 micron.

Zink versus gegalvaniseerde bouten

Zink is gewoon een metaal zoals Fe. Het heeft zijn eigen kristalstructuur en smeltpunt, d.w.z. 419.5ᵒC. Het heeft meer negatieve potentie dan elk metaal behalve Mg, wat de reden is dat het erg snel corrodeert. Het wordt gebruikt als een opofferingsanode in veel toepassingen.

Gegalvaniseerde bouten zijn verzinkte bouten. Zink is op deze bouten geplateerd om corrosie tijdens de toepassing te voorkomen. Gegalvaniseerde bouten worden gebruikt in woningbouwprojecten en sierhekken.

Gegalvaniseerd staal versus roestvrij staal

Gegalvaniseerd staal is verzinkt door middel van een galvanisatiemethode ter bescherming tegen corrosie. Deze zinklaag is kunstmatig en handmatig aangebracht. De dikte van de ZnO-laag kan variëren afhankelijk van de toepassing.

Roestvast staal is staal dat bedekt is met een CrO₂ _-laag . Tijdens de staalvorming wordt chroom (Cr) aan de samenstelling toegevoegd. Vervolgens reageert Cr op natuurlijke wijze met zuurstof (O₁ ₎ en vormt CrO₂ _. Deze laag is veel sterker dan een zinklaag. Roestvast staal wordt gebruikt in agressieve omgevingen, zoals omgevingen met hoge temperaturen en chloridegehaltes. De dikte van de coating is zeer dun en kan niet worden gecontroleerd.

Aluminium versus gegalvaniseerd staal

Aluminium en gegalvaniseerd staal zijn in alle opzichten verschillende metalen, zoals smeltpunt, microstructuur en toepassingen. Aluminium heeft een natuurlijke beschermlaag, Al₂O₃. Het _{is een} zeer geleidend materiaal en wordt gebruikt in transmissiekabels. Aluminium heeft een lagere sterkte dan staal.

Gegalvaniseerd staal heeft een kunstmatige zinkoxidelaag die handmatig wordt aangebracht. De elektrische geleidbaarheid is slecht, maar heeft een hogere sterkte en corrosiebestendigheid dan Al. Het meest voorkomende gebruik van gegalvaniseerd staal is als beschermende barrière langs de zijkanten van wegen, bruggen, etc.

Verzinkt versus thermisch verzinkt

Galvaniseren is een proces van afzetting van Zn op de basismetalen om ze te beschermen tegen corrosie. Het kan met verschillende methoden worden gedaan en thermisch verzinken is er daar één van. Bij deze methode wordt een basismetaalplaat of onderdeel ondergedompeld in de oplossing van Zn bij een hoge temperatuur, d.w.z. 450ᵒC.

Koolstofstaal versus gegalvaniseerd staal

Beide zijn dezelfde staalsoorten, maar het belangrijkste verschil is de corrosiebestendigheid tussen de twee. Koolstofstaal wordt sterk verdacht van corrosie, met name intergranulaire corrosie. Gegalvaniseerd staal heeft een beschermende laag zinkoxide die fungeert als een opofferingsanode en het staal beschermt.

Gebonderiseerd versus gegalvaniseerd

Galvaniseren en verzinken zijn behandelingen voor staal met verschillende doeleinden.

Bij galvanisatie wordt zink via een proces, bijvoorbeeld galvaniseren of thermisch verzinken, aangebracht ter bescherming tegen corrosie.

Bij bonderisatie wordt het gegalvaniseerde onderdeel chemisch behandeld met fosfaat, meestal met chroom, om de hechting tussen de verf of het oppervlak van het basismetaal te verbeteren.

Verzinkt versus gepoedercoat

Gegalvaniseerd betekent verzinkt. Bij een poedercoatingproces wordt elke verfmetaal op staal aangebracht in de vorm van droog poeder. Vervolgens wordt dit basismetaal in een oven geplaatst, en dit poeder smelt en wordt afgezet op het oppervlak van het metaal. Het doel is voor decoratieve of zeer zichtbare toepassingen.

Wat is de beste manier om metaal te galvaniseren?

Over het algemeen zijn er 6 methoden om metalen te galvaniseren, maar thermisch verzinken wordt beschouwd als de beste manier om metalen te galvaniseren. Omdat bij deze methode het onderdeel in zinkoplossing wordt gedompeld, zorgt het voor een uniforme coating. Het is een kosteneffectieve methode in vergelijking met andere methoden en de coating is duurzamer dan welke andere methode dan ook. De dikte van de coating kan worden aangepast aan de behoefte door het aantal onderdompelingscycli vast te stellen.

Kun je gegalvaniseerd staal lassen?

Ja, gegalvaniseerd staal kan worden gelast, maar het is moeilijk. Afgezien van gezondheidsproblemen, wordt de coating die op het oppervlak wordt aangebracht een barrière tegen penetratie van het vulmateriaal wanneer u gegalvaniseerd staal last. Bovendien veroorzaakt het insluitsels en porositeit in de las.

Ten eerste hebben we een zeer bekwame arbeider nodig om gegalvaniseerde stalen onderdelen te lassen. Ten tweede moeten we de zinklaag verwijderen van het gebied dat gelast moet worden.

CNC-bewerking van gegalvaniseerd staal

CNC-machines zijn zeer veelzijdig en ja, gegalvaniseerde stalen onderdelen kunnen op CNC-machines worden bewerkt. Deze machines bieden een schone oppervlakteafwerking en nauwkeurige en efficiënte sneden.

FAQ

Gegalvaniseerd ijzer versus metaal: wat is sterker?

Galvaniseren van elk metaal beschermt alleen tegen corrosie. Het brengt geen sterkte toe aan het basismetaal.

ZRC-verzinkingscompound versus koudverzinkingscompound

ZRC (Zinc Rich Coating) galvaniserende verbinding bevat een hoog gehalte aan Zn, d.w.z. 95%. Het heeft een unieke eigenschap van lascompatibiliteit.

In koudverzinkte verbindingen is het Zn-gehalte laag, namelijk 60% - 65%. Het kan eenvoudig worden afgezet met een spray of borstel.

Hoe verzinkte buizen zonder schroefdraad op PVC aansluiten

Niet-geschroefde gegalvaniseerde pijp is verbonden met PVC via flexibele rubberen koppeling. De koppeling speelt zijn rol als connector. Plaats de pijp aan de ene kant en verbind het andere uiteinde van de koppeling met PVC. Na de verbinding, om de duurzaamheid te controleren, laat het water door deze pijpen lopen. Elk lek zal duiden op een slechte verbinding.