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).
- Прежде всего нужно подготовить саму гальваническую ванну. В качестве ванны можно использовать стеклянную либо пластиковую тару. Необходимо установить штативы для катода и анода.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Решил применить что то поэфективне. Для этого мне известны: реаактивные грунты,
эпоксидные грунты, цинкование.
Выбрал последнее -травление элктролизом с последующим цинкованием.
Не занималься этим. Поэкперемнтировал. В блоге www.drive2.ru/b/3044887/. Читателей у меня мало.
Тем не менее интерес к этой теме был отмечен. Тема в принципе известная, но редко метод используется.
Были вопросы. Решил поделится опытом с подробным описанием технологии и моего скромного опыта.
Достоинства этого (по моему мнению)
1-Дешево
2-Технология относительно несложная. Легко осуществить в гаражных условиях.
3-Надежно Если не поленится и вытравить все ржавчину, далее зацинковать — ржавчина не появляется
очень долго.
4-Цинковать можно в любую погоду. Дождь, влажно, пасмурно и тп. Зимой в морозы конечно не получится.
Недостатки
1- Трудоемко особенно для больших поверхностей. Трудоемко загрунтовать например весь
капот. Хотя и такое видел. Для небольших зон — то что надо.
2- Достаточно долго идет процесс травления ржавчины. Частично эту проблему решил
чередованием механической очистки и травлением.
Процес предполагает два этапа. 1 этап самый сложный -травление. 2 этап цинкование.
Электрическая схема одна и таже. Минус акумулятора через лампу соединяем на кузов
автомобиля. Минус на кузов. Плюс на электрод. Растворы, лампы и электроды разные для каждого этапа.
Вместо аккумулятора можно использовать зарядное устройство.
Лампу используем, во первых для предотвращения короткого замыкания. Во вторых для
ограничения тока. По яркости лампы также можно определять примерно величину тока.
При травлении ток чем больше тем быстрее. А вот при цинковании более 1 ампера ток не
желателен. Иначе цинк ложится быстро, хлопьями. Слой получается рыхлый.
Электроды обматываем тряпкой, так чтобы между кузовом и электродом не было КЗ.
Электрод: Нержавеющая сталь Я взял нержавеющую ложку. В принципе можно использовать
обычную сталь.
Лампа: Н4 50 W Максимальный расчетный ток 5 ампер. Можно в принципе взять что то помощней на 10 ампер
Процесс пойде быстрее.
Материалы для второго этапа цинкование
Раствор: Паяльная кислона. Продается там где продают паяльники. 50 мл 30 руб.
50 мл хватит по моему опыту на 10 кв см И даже больше. Смотря как лить.
Видел на сайте, что в качестве раствора используют цинкарь.
Можно использовать травленную цинком соляную или серную кислоту.
Лутше соляную.
Электрод: Цинк. Где взять? Я брал из старых использованых солевых батареек.
Как понять что батарейки солевая (Корпус цинковый)
==САМЫЙ ПРОСТОЙ СПОСОБ Солевая батарека (цинковый корпус) не магнитятся Проверить магнитои можно
==По обозначению на батарейке
Первая буква
Если "L", то перед вами щелочная батарейка,
если "S" — то серебряно-цинковая,
если "С" — то литиевая,
если этой буквы нет — то солевая.
Вторя буква (а может получится первая о буква)
"R" — обозначает цилиндрическую форму элемента,
"F" — плоскую.
Если перед буквенным обозначением стоит цифра, то она обозначает количество параллельно соединенных
элементов в батарее.
Например, 6F22 обозначает солевую батарейку типа "Крона", состоящую их шести 1,5-вольтовых элементов.
Число в конце строки обозначает размеры элемента, а конкретнее — его радиус.
==Температура плавления цинка 474 градуса Если отрезать стружку от корпуса батарейки
и нагреть зажигалкой -расплавится
==Цинк мягче стали Режется обычными канцелярскими ножницами
Лампа: Р21 Максимальный расчетный ток 1.75 ампер.
Далее описываю сами процесы травления и цинкования.
Очишаем механически краску и ржавчину.
Технология травления ржавчины
Макаем конец электрода с тряпкой (нержавеющую ложку) в растворе кальцинированой соде и водим
по кузову. Можно просто держать на одном месте. Можно бильевой прищепкой прижать к кузову и
только подливат на тряпку раствор.
ВАЖНО! Для ускорения процесса необходимо чередовать процесс травления и механической очистки
грязи (ржавчины и продуктов разложения ржавчины).
И так травим от 10 секунд до 1 минуты (Можно и больше)
Далее дрелью с диском-карчеикой механически затиреем протравленое место. До этого раствор с поверхности
не вытираем.
На поверхности появляется размазаная гряью. Ее стираем чистой тряпкой.
Повторяем этот процес. Обычно не более десяти раз. Смотря какая глубина раковин.
Технология цынкования
Подключаю лампу Р21
Беру электрод из цинка. Смачиваю трябку прямо из тюбика пяльной кислотой.
И вожу по поверхности. Важно! Останавливать на месте электрод не льзя. Иначе волосья тряпки
прилипают к поверхности. Цынкуется быстро. Около минуты на 1 кв см
Далее нетрализую кислоту раствором пишевой соды. Кисточкой намазываю. Шипит.
После смываю струей воды.
Все! Далее можно переходить к покраске.
Травил я багажник, местами. Жаль, фоток не делал. Были раковины глубже. Все вытравилось.
Там сквозных дыр не было. Только поверхность заржавела. Можно поверить на слово.
В процессе, во круг меня ходили любопытные. Одному любопытному, по его просьбе зацинковал
небольшое пятно на кузове. Грунтом и краской не покрывали. За месяц, а у нас дожди, ржавчина
не появилась. Но не занцинкованых раковон под лупой у него не было. Тщательней протравили.
Будут фотки других примеров. Догружу их.
2016-06-18 18:13 Двери кусок зацинковал. Покрыл реактивным грунтом
Данная тема не новая, хотя метод используют редко В инете много информации
Вот ссылки
Цинкор – Авто Защита от коррозии
shop.zr.ru/catalog/Cinkor…vto_zashhita_ot_korrozii/
Покрытие кузова цинком в домашних условиях
suvorov-castom.ru/pokryti…iny-cinkom-svoimi-silami/
Правим кузов часть 2
www.drive2.ru/l/1156626/
Борьба со ржавчиной. Локальное цинкование. Часть 1.
www.drive2.ru/l/4467349/
Гальваническое цинкование жучков
www.drive2.ru/l/6909590/
Нетрадиционные методы борьбы с коррозией.
passatb2.ru/viewtopic.php? >
Эпоксидный грунт- испытание, проверка
www.drive2.ru/l/6102428
================= Добавлено 2016-07-28 20:57 ===============
Muzhikbuldozer www.drive2.ru/l/10561561 "Подготовка кузовщины к покраске и избавление от ржавчины(1)."
Еще 2016-09-07 17:51
cloniamix Борьба с рыжиками.Часть 3(от теории к практике)
www.drive2.ru/l/453498794630186690/
2017-05-14 13:22
Борьба с ржавчиной. Цинкование www.drive2.ru/l/1104046
================= Еще примеры =================================
2018_05_13 Левая перередняя арка
В домашних условиях [цинкование металлов] вполне осуществимо. Прежде всего, оно необходимо для защиты металла от коррозии, которая является наиболее разрушительной «болезнью».
Некоторые виды металлов, контактируя с воздухом, начинают окисляться.
В результате этого процесса на поверхности появляется пленка, способная защищать поверхность от вредных воздействий.
Что касается железа, то здесь также образуется пленка, но она не отличается то же плотностью, поэтому не дает материалу нужной защиты. В итоге воздух со временем проникает все глубже, поражая большую поверхность.
Для сохранения металлических изделий от ржавчины, помимо цинкования, можно выполнить хромирование, покрыть металл медью, оловом или свинцом. Специальные заводы выпускают сегодня много вариантов различного покрытия.
Технология покрытия металла цинком довольно-таки проста, поэтому ее можно выполнить своими руками.
Оцинковка металла может осуществляться различными методами:
- Горячее цинкование.
- Холодная краска.
- Гальваническое.
- Газо-термическое напыление.
- Термодиффузионное.
Независимо от того, какие классы цинкования используются, необходимо правильно выбирать толщину этого покрытия, на которую влияет время и температура технологического процесса.
Горячее цинкование
Горячая оцинковка металлических изделий считается наиболее эффективным и долговечным методом борьбы с коррозией.
Однако, с экологической точки зрения данный метод нельзя называть безвредным и безопасным, поскольку цинк подвергается плавлению, металлическая поверхность обрабатывается химическим путем.
Технология данного метода предполагает наличие двух этапов: подготовительного и непосредственной оцинковки.
Подготовка заключается в том, что металлическая поверхность сначала обезжиривается, затем необходимо выполнить травление.
После этого поверхность промывается, осуществляется флюсование и все тщательно просушивается.
Горячее цинкование производится, используя специальное оборудование.
После того как изделие высохнет, осуществляется процесс оцинковки: просушенный материал опускается в специальную емкость, где располагается горячий цинк.
Горячая оцинковка, несмотря на то, что является наиболее эффективным методом защиты железа от ржавчины, имеет свои недостатки.
Во-первых, необходимо иметь специальное оборудование – ванны, сушильную камеру, печь.
Во-вторых, ее размеры часто бывают ограничены, в результате чего становится невозможным обрабатывать материал больших размеров.
Хотя, нужно отметить, что современное промышленное оборудование позволяет делать горячее цинкование ЛЭП, строительных лесов и пр.
Метод холодного цинкования
Холодное цинкование металла становится наиболее популярным методом оцинковки. Технологический процесс подразумевает покрытие железа краской, содержащей порошковый цинк.
Поверхность оцинкованного изделия содержит 89-93% Zn. Технология является более простой в сравнении с предыдущим методом горячей оцинковки.
Металлическая поверхность изделия покрывается распыленным цинком таким же способом, как наносится обычная краска, то есть при помощи валика или кисти.
Если использовать распылители, то можно не только экономить время на обработку изделия, но и прокрашивать труднодоступные места.
Холодная краска цинком металлических поверхностей удобна в тех случаях, когда другие методы обработки применить трудно или невозможно, специальное оборудование для этого не используется.
Этот способ обработки металла цинком используется также для ранее оцинкованных изделий. Данная технология может осуществляться при различных температурах.
Гальваническое цинкование
Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.
Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.
Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).
Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.
Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.
Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.
Газо-термическое напыление
Данная технология применяется в тех случаях, когда габариты обрабатываемых конструкций не дают возможность покрасить, используя оборудование в виде ванн, как при выше описанных методах.
Используются такие виды цинка, как проволочный или порошковый.
Цинк сначала подвергается плавлению, после чего происходит напыление на обрабатываемую поверхность посредством газового потока.
Поверхность оцинкованного материала приобретает чешуйчатый, пористый вид. Из-за полученной структуры материал необходимо дополнительно покрасить, чтобы заполнить образовавшиеся поры.
Газо-термическое напыление цинка обладает высокой степенью защиты материала даже в таких условиях, как в воде (пресной и морской), а также в различных атмосферных условиях.
Термодиффузионное цинкование
Данная разновидность оцинковки известна еще как шерардизация.
Технологический процесс заключается в следующем: атомы цинка преобразуются в пар при очень высокой температуре (более 2600°), благодаря чему происходит проникновение в железо.
Данная технология применима в тех случаях, когда необходимо создать оцинкованный слой толщиной, превышающей 15 мкм.
Для данного метода используется специальное оборудование.
Процесс протекает при высоких температурах и в замкнутом пространстве муфелей (реторт), объемы которых заполняются обрабатываемым изделием и порошком, содержащим цинк.
Покрасить металл данным методом экологически безопасно, а также такая оцинковка характеризуется хорошей адгезией, покрытие из цинка повторяет контур деталей, защитные способности находятся на высоком уровне. Однако цена такого варианта весьма существенна.
Гальваническая оцинковка в домашних условиях
Гальваническое цинкование материала своими руками требует наличие аккумулятора от автомобиля или зарядного устройства, отвечающее следующим требованиям: 2-6А, 6-12В.
Электролит можно сделать из любой соли, но лучше воспользоваться раствором соли цинка.
Чтобы его сделать, потребуется сернокислотный цинк (200г), сернокислотный аммоний или магний (50г), уксуснокислый натрий (15г), вода (1л).
Также для цинкования своими руками можно использовать аккумуляторный электролит (разведенная серная кислота), в который помещают цинк.
В результате реакции цинк остается на поверхности изделия, а кислота преобразовывается в соль.
Если на дне выпадет осадок, то это говорит о высокой концентрации кислотного раствора. В этом случае раствор разбавляется небольшим количеством воды.
В качестве емкости используется стеклянная банка, если обрабатываемая деталь небольших размеров, либо винипласт или любая другая стеклянная емкость.
Емкость необходимо подобрать так, чтобы на ней можно было закрепить электрод с деталью.
Сам процесс покрытия металла цинком своими руками необходимо начинать с очистки и обезжиривания детали.
После этого ее помещают в раствор серной кислоты на несколько секунд (до 10 сек), таким образом металлическая деталь активируется.
Затем ее необходимо промыть обычной водой. Далее осуществляется анодирование материала.
Электрод делают из небольшого кусочка цинка, в котором просверливают отверстие и продевают медную проволоку.
При этом, сделанный своими руками электрод, должен быть сопоставимым по площади, как и обрабатываемый материал, форму брать лучше плоскую для удобства размещения в емкости.
Подручное оборудование присоединяют минусом к материалу, а плюсом – к цинку. Процесс будет протекать в течение 40 минут, в результате которого цинк растворится и осядет на поверхности изделия.
Следует отметить, что оцинковка своими руками должна осуществляться в проветриваемом помещении, а также в перчатках и специальной одежде. Цена домашнего метода остается невысокой.
Холодное цинкование дома
В домашних условиях можно выполнить холодное цинкование металла, для которого используется краска. Следует отметить, что это не просто краска с добавлением цинка, а скорее цинк в таком виде.
Для создания оцинкованного изделия используют специальные материалы (продаются в магазинах) с двумя составляющими: порошок цинка и связующий компонент в жидком виде.
Краска в виде двух веществ находится в отдельных емкостях. Они смешиваются согласно инструкциям, имеющимся на упаковках.
Пропорции, в которых они смешиваются между собой, могут быть 1:1, либо 3:1 (цинк и связующий компонент соответственно).
Краска наносится при положительной температуре (5-40 градусов) в проветриваемом помещении.
Хорошим средством, которым можно покрасить металлическое изделие, считается краска «Гальванол». Он прост в применении даже в домашних условиях, может наносится на ржавчину, быстро сохнет, а цена остается доступной для простых обывателей.
Методы домашнего цинкования отличаются своей простотой, доступностью и эффективностью внешнего вида оцинкованного материала.
Также следует отметить, что специальное оборудование для данного процесса в домашних условиях использовать не надо.
