Principy zinkování pro automobilové kovy

Co znamená pozinkované na vašem výkrese a proč si tolik autodílů vyžaduje zinkový povlak? Pokud hledáte odpověď na otázku, co je zinkování, nebo se ptáte, co je galvanizace, najdete zde stručnou odpověď, kterou mohou použít inženýři a manažeři nákupu.

Co je zinkování a proč chrání zinek ocel

Zinkování je nanesení zinečné vrstvy na ocel nebo železo za účelem odolání proti korozi. Zinek chrání dvěma způsoby. Za prvé vytváří fyzickou bariéru, která odděluje ocel od vlhkosti a kyslíku. Za druhé se zinek obětovává a koroduje jako první, takže i v případě poškození oceli reaguje zinek dříve a chrání tak základní kov. Při ponorném zinkování je čistá ocel ponořena do roztaveného zinku o teplotě přibližně 860 °F (460 °C), čímž vzniká metalurgické spojení a často viditelný krystalický vzorek tzv. strdíčku; po vyjmutí se povrch reaguje s okolním vzduchem a tvoří oxid zinečný a poté uhličitan zinečný, což je ochranný patinový povlak, jehož odolnost se v průběhu času zvyšuje (National Material). V běžných prostředích poskytuje zinkovaná ocel dlouhou životnost při minimální údržbě.

Zinkování = přilnavá zinečná vrstva, která ocel chrání bariérovým účinkem a galvanickou (obětní) ochranou.

Co znamená zinkovaná ocel v automobilových programech

Na automobilových výkresech může slovo galvanizované odkazovat na několik souvisejících zinkových povlaků. Aby nedošlo k záměně, je třeba uvést konkrétní proces. Co je to galvanizovaná ocel? Je to ocel s přilnavou vrstvou zinku vytvořenou jednou z níže uvedených metod.

• Žárově pozinkované (HDG) Ponoření do roztaveného zinku vytváří odolnou, přilnavou vrstvu; na mnoha dílech si všimnete struktury známé jako špetka. Typická tloušťka povlaku je přibližně 0,045 až 0,10 mm a HDG je vhodné pro venkovní použití nebo provoz ve vlhkém prostředí, např. v potrubních systémech s vnitřním obložením.
• Předčasné pozinkování Zinek je nanášen v rané fázi na cívky, které jsou následně navinuty znovu, čímž se dosahuje rychlého a rovnoměrného pokrytí plechových výrobků.
• Elektrolytické pozinkování Zinek je v první fázi výroby nanášen elektrickým proudem na ocel; v některých kontextech se tomu také říká zinkování.
• Galvannealed Žárové pozinkování následované kontinuálním žíháním za účelem vytvoření slitiny zinek-železo. Povrch je matně šedý, vhodný pro svařování a vynikající pro přilnavost nátěru. pozinkování je často používáno neformálně pro označení celé této skupiny.

Běžné omyly, které negativně ovlivňují odolnost proti korozi

• Mědění není totéž jako zinkování. Zinková pokovení (elektrolytické zinkování) obvykle vytvářejí mnohem tenčí vrstvu a jsou určena pro vnitřní prostředí nebo středně agresivní podmínky. Použití pokovených dílů v prostředích s obsahem soli na silnicích nebo v mořské třísce může vést k předčasnému vzniku červené rzi. Pro tyto podmínky zvolte HDG nebo vhodný pozinkovaný plech. zinek a rez se nechovají stejně jako ocel a rez .
• Lesk neznamená lepší kvalitu. Galvanneal má matný vzhled, ale dobře se natírá a svařuje, což je důvod, proč jej mnohé díly BIW používají.
• Nejasné specifikace vedou k chybám. Nepište pouze „zinková vrstva“. Uveďte metodu – ponorové zinkování, předem pozinkovaný plech, elektrolyticky zinkovaný nebo galvanneal – a tam, kde je to nutné, i požadovanou tloušťku nebo rozsah. Tato jasnost zabrání předčasnému selhání a dodatečným opravám.

Po nastavení základů následující část vysvětluje, jak zinková vrstva ve skutečnosti brání vzniku rzi během provozu.

Jak zinková vrstva chrání ocel před koroze

Nikdy jste se zamysleli, proč tenká vrstva zinku udržuje ocel v automobilech živou i při styku s kuchyňskou solí a tříšť? Zní to složitě? Tady je jednoduchá věda, kterou mohou inženýři použít hned od prvního dne.

Jak zinková vrstva zabraňuje rezivění oceli

Zinková vrstva není jen barva nanášená na povrch. Když čistá ocel přijde do styku s roztaveným zinkem, železo a zinek reagují a vytvářejí pevné intermetalické vrstvy ve vrstvené struktuře: gamma, delta a zeta, s tvárnou vnější eta vrstvou téměř čistého zinku. Tyto vnitřní vrstvy jsou tvrdší než základní ocel, zatímco eta vrstva pohlcuje menší nárazy, takže systém odolává manipulaci a opotřebení. Stejně důležité je, že zinková vrstva na oceli rovnoměrně narůstá i po hranách a rozích, čímž se vyhnete tenkým místům, kde se obvykle začíná koroze.

• Bariérová ochrana brání elektrolytům ve styku s ocelí.
• Galvanická nebo obětavá ochrana znamená, že zinek a rez spolu soutěží a zinek se vždy koroduje jako první, čímž chrání odkrytou ocel.
• Tvorba patiny vytváří oxid zinečnatý na kovu, který se mění na hydroxid zinečnatý a poté na stabilní uhličitan zinečnatý, čímž zpomaluje další napadání.

Trvanlivost stoupá s hmotností povlaku a závisí na prostředí; silnější zinec obvykle vydrží déle, zejména v agresivnějších atmosférách American Galvanizers Association.

Během provozu může patina snížit rychlost koroze na zlomek hodnoty u běžné oceli a doba do první údržby roste s tloušťkou povlaku. Struktura intermetalických fází plus eta vysvětluje, proč zinkované kovy často vydrží déle než povlaky, které spoléhají pouze na celistvost filmu.

Proč je důležitá ochrana řezných hran u karoserie na bílo

Čáry rýh, vrtané díry a ořezané příruby odhalují ocel. Zde je obětní chování vaší pojistkou. I když škrábnutí nebo řez odhalí ocel, okolní zinek koroduje preferenčně a chrání plochu, dokud není zinek v okolí spotřebován. Pokyny z údajů o ponorném zinkování ukazují, že malé odhalené plochy, například skvrna o průměru až čtvrt palce, mohou být katodicky chráněny před vznikem červené rzi, což je kritické pro švy BIW a zahnuté příruby, kde je expozice hran nevyhnutelná American Galvanizers Association .

Když galvanizované povrchy stále korodují

Bílé nebo červené zbarvení neznamená vždy poruchu, ale ukazuje na podmínky, které je třeba opravit.

• Uzavřená vlhkost na čerstvém zinku může způsobit bílý nános známý jako skladová rez – objemný bílý produkt vzniklý oxidací zinku, než se vytvoří karbonátový patinový povlak. Součásti proto sušte a větrajte, aby se mohl normální patinový povlak vyvinout.
• Agresivní vody a extrémy pH mohou urychlit korozí zinku. Zinek je nejstabilnější ve vodě s pH přibližně mezi 5,5 a 12,5, zatímco horká rychle tekoucí voda může útok zintenzivnit.
• Mořské a odtížné chloridy zvyšují riziko, ale přirozené soli hořčíku a vápníku v mořském vzduchu mohou pomoci pasivaci zinku. Navrhněte konstrukci tak, aby odváděla sůl, a pokud je to možné, oplachujte.
• Pokud se slitinové vrstvy objeví na povrchu, může se objevit mírné hnědé zbarvení z důvodu expozice železa. Toto je obvykle pouze estetická, nikoli strukturální záležitost.

Všechny tyto efekty a výše uvedené osvědčené postupy pro skladování jsou dobře zdokumentovány pro systémy zinkových povlaků Nordic Galvanizers. Hlavní závěr pro automobilové týmy je jednoduchý. Kontrolujte vlhkost, specifikujte dostatečnou tloušťku a nechte vzniknout patinu. Když je ochranná technologie jasná, další část porovnává procesy zinkování, abyste mohli vybrat ten správný podle dílu, rizika a plánu dokončení.

Zinkování ponorem vs. galvanělé vs. elektrolyticky zinkované pro autodíly

Výběr mezi jednotlivými typy zinkování může být obtížný. Která zinková vrstva odpovídá vaší součásti, plánovanému povrchu a rozpočtu? Začněte tím, že přizpůsobíte možnosti procesu způsobu, jakým bude součást tvarována, spojována a dokončována ve vašem programu. Přehled hlavních typů pozinkované oceli a jejich výroby naleznete v tomto procesním shrnutí Four Steels.

Výběr vhodné metody zinkování podle konkrétního použití

Všechny výše uvedené procesy spadají do širších typů pozinkované oceli, včetně ponorného zinkování, horkého zinkování, elektrolytického zinkování, galvanění a sherardizace Four Steels.

Požadavky na natavitelnost a svařitelnost

• Galvanizovaný GA vytváří slitinu zinku a železa. Tato vrstva je tvrdší a odolnější proti poškození povrchu než pozinkovaná vrstva, nabízí lepší svařitelnost a při svařování uvolňuje méně kouře, i když je stále nutné zajistit vhodné větrání a používat ochranné prostředky Xometry.
• Pozinkované povlaky lze svařovat, ale je třeba počítat s výskytem kouře oxidu zineku a potenciálními problémy, jako je rozstřikování a nedostatečná fúze, pokud nejsou postupy řádně kontrolovány. Mnoho týmů svařuje díly před jejich povlakováním, pokud je to možné Xometry.
• Sherardizace poskytuje rovnoměrný povrch, který vytváří vynikající základ pro nátěr, čímž lze zjednodušit následné dokončovací kroky Four Steels.

Kdy se vyhnout nadměrné tloušťce povlaku

• Předem pozinkovaný plech vyráběný na spojité lince obvykle má relativně tenkou vrstvu, což usnadňuje tváření a kontrolu rozměrů v následných krocích Four Steels.
• Díly s většinovou ponornou zinkovou úpravou vytvářejí odolné intermetalické vrstvy, které zvyšují odolnost proti opotřebení. Naplánujte tolerance a dokončovací kroky tak, aby tato spojená vrstva vyhovovala požadavkům na montáž a vzhled vaší sestavy. Four Steels.
• Pokud je vaší prioritou svařitelnost, nabízí galvanizovaný ocelový plech s železno-zinečnou slitinou širší pracovní okno při bodovém svařování než běžný galvanizovaný plech díky svému povlaku ze zinečné slitiny. Xometry.

Po správném nastavení procesu pro daný díl následuje pochopení toho, jak se povlaky z horké ponorné zinkové úpravy vyrábějí a řídí na výrobní lince. V další části podrobně projdeme jednotlivé kroky horké ponorné zinkové úpravy a ukážeme si řídicí prvky, které zajišťují kvalitu.

Uvnitř kroků a řízení procesu horké ponorné zinkové úpravy

Když sledujete, jak regál s konzolami klesá do zinečného kotle, co ve skutečnosti určuje konečnou tloušťku a kvalitu povlaku? Zde je proces povlaku z horké ponorné zinkové úpravy, který uvidíte ve moderní zinkárně, a ovládací prvky, které zajišťují konzistentní povlaky pro automobilové díly.

Horká ponorná zinková úprava krok za krokem

1. Odmašťování a čištění Odstraňte oleje, stopy po barvě a nečistoty pomocí alkalických nebo mírně kyselých čisticích prostředků. Silné nečistoty nebo svarový škvár jsou odstraněny mechanicky práškováním. Kontrolní bod povrchy jsou vizuálně čisté, aby zinek mohl rovnoměrně reagovat Stavian Metal.
2. Ořechy Odstraňte souvislou jílovitou vrstvu a rez pomocí kyseliny sírové nebo chlorovodíkové, nebo práškováním. Kontrolní bod rovnoměrný kovový vzhled ukazuje, že oxidy byly odstraněny Stavian Metal.
3. Zalévání tavidlem Ponořte do tavicího roztoku nebo projděte skrz tavicí komoru, abyste odstranili zbývající oxidy a chránili povrch až do ponoření. Kontrolní bod je přítomen nepřetržitý, rovnoměrný film tavicího prostředku Stavian Metal.
4. Ponoření do taveniny zinku Spuštění dílů do lázně obsahující alespoň 98 % zinku, která je obvykle udržována při teplotě kolem 450–460 °C. Železo a zinek vytvářejí intermetalické vrstvy s vnější vrstvou zinku typu eta, čímž vzniká povlak zinku z horkého potažení. Kontrolní bod plné pokrytí bez zachyceného vzduchu, zejména v trubkových nebo uzavřených oblastech; spouštějte díly pod úhlem pro správné odvzdušnění Stavian Metal.
5. Vytáhnutí, odkapávání a dokončovací úpravy Kontrolujte rychlost vytahování, odkapávání, vibrujte nebo odstřeďujte pro odstranění přebytečného kovu a zlepšení rovnoměrnosti. Kontrolní bod hladké odtékání bez silných odkapávání nebo holých míst Stavian Metal.
6. Chlazení nebo pasivace Chlaďte vzduchem nebo zalijte do pasivačního roztoku, aby se stabilizoval povrch. Kontrolní bod konzistentní vzhled, připravený pro následné dokončování Stavian Metal.
7. Inspekce Ověřte vzhled a tloušťku povlaku dle stanoveného standardu. Kontrolní bod dokumentujte měření povlaku a poznamenejte veškeré potřebné dodatečné práce Stavian Metal.

Jak teplota lázně ovlivňuje tloušťku povlaku

Vliv teploty lázně na tloušťku povlaku při ponorném zinkování je přímý. Vyšší teplota urychluje reakci zinek–železo a vede ke vzniku silnějších intermetalických vrstev, zatímco snížení teploty kotle může pomoci omezit nárůst u reaktivních ocelí. Pokyny uvádějí, že pokles pod přibližně 820 °F zpomaluje růst, čímž poskytuje čas na vytažení zátěže dříve, než dojde k nadměrné tloušťce nebo křehkosti. American Galvanizers Association .

Teplota a doba ponoření určují růst povlaku; nastavte oba parametry podle reaktivity oceli a požadované tloušťky.

Pro kontrolu rozměrů si pamatujte, že všechny povrchy získávají tloušťku. Navrhněte kritické dříky a otvory tak, aby se finální ponorně zinkovaná ocel montovala bez broušení nebo dodatečné úpravy, zejména u zinkovaných ocelových konzol a svařovaných rámů.

Vliv chemického složení oceli a přípravy povrchu

Ne všechny oceli reagují stejně. Oceli s vysokým obsahem křemíku, zejména z řady Sandelin, jsou reaktivnější. Často se používají dvě praktické metody kontroly. Za prvé, úprava chemie lázně – přídavek niklu může snížit růst povlaku na reaktivních tavbách. Za druhé, zvýšení povrchové drsnosti proudováním, aby se podpořil růst intermetalických krystalů směrem do sebe, čímž se omezí jejich výška a celková tloušťka povlaku. Obě metody jsou doložené postupy pro řízení růstu povlaku, stejně jako přesnější kontrola doby ponoření, American Galvanizers Association.

Návrh stále hraje roli. Zajistěte jasné cesty pro odvzdušnění a odvod, aby se čisticí prostředky a zinek neuvízly v štěrbinách. Nižší zatížení vkládejte do lázně šikmo, aby mohl unikat vzduch, a vyhýbejte se ostrým kapsám, které zpomalují odtok. Tyto postupy podporují rovnoměrné povlaky a snižují estetické vady během žárového zinkování a po něm, Stavian Metal.

Po definování procesních kroků a kontrol ukazuje následující oddíl, jak je převést na jasné standardy a formulace v poptávce, které zajistí potřebnou hmotnost povlaku a dokumentaci.

Uveďte v poptávce normy pro zinkový povlak G90 a pozinkování

Zní to složitě? Při sestavování poptávky může několik přesných požadavků zabránit nedorozuměním, zpožděním a dodatečné práci. Začněte tím, že navážete proces na správný standard a uvedete, jak se určuje a ověřuje tloušťka povlaku.

Jak číst a specifikovat zinek značky G

G90 je označení hmotnosti povlaku dle ASTM A653 pro nepřetržitě pozinkovaný plech, nikoli samostatná specifikace pozinkování. G90 odpovídá celkem 0,9 oz/ft² na obě strany dohromady, což činí přibližně 0,76 mil na jednu stranu, tedy zhruba 18 µm. Mezi další běžná označení patří G60 a G185. Povlaky na pásu jsou téměř čistým zinkem, rovnoměrné a tažné, s typickým rozsahem na jednu stranu od přibližně 0,25 mil do téměř 2 mil. Americká asociace galvanizérů. Pokud potřebujete ponorové zinkování v dávkách u hotových dílů, použijte místo označení řady G normu ASTM A123.

Normy důležité při nákupu v automobilovém průmyslu

• ASTM A653 pro pásky a plechy s použitím označení řady G, jako například G90.
• ASTM A123 pro po-výrobní ponorově pozinkované díly – regály, rámy, konzoly.
• ISO 1461 je běžnou mezinárodní alternativou k A123; minimální hodnoty tloušťky a pravidla pro místní tloušťku se mírně liší a požadavky ASTM jsou obvykle vyšší v mnoha kategoriích. Obě normy popisují odběr vzorků a měření, včetně provedení pěti nebo více odečtů na referenční plochu v široce rozptýlených bodech ISO 1461 vs. ASTM A123, AGA .
• ASTM A153 se často vztahuje na odstředivě zinkované spojovací prvky a malé součásti zmíněné v diskusi k ISO 1461.

Pro vyhnutí se nejednoznačnostem uveďte jednoduchou definici pozinkované oceli přímo na výkrese. Například definujte pozinkovanou ocel jako ocel se zinečnou vrstvou dle ASTM A653 kontinuálního plechu nebo ASTM A123 ponorného zinkování dávkového typu. Pokud vaše tým požaduje definovat pozinkovanou ocel nebo žádá o definici galvanizované oceli, odkazujte přímo na příslušnou normu.

Kritéria přijetí a kontrolní seznam dokumentace

• Použijte tento text ve výzvách k podání nabídek (RFQ) a na výkresech
  • Ocelový plech dle ASTM A653, minimální zinečná vrstva G90, vhodný pro e-lak; ověřte průměrnou hmotnost povlaku dle ASTM A653.
  • Vyrobené díly podle ASTM A123; měření tloušťky povlaku a přijetí dle stanoveného standardu; zaznamenání referenčních oblastí a naměřených hodnot.
  • Spojovací prvky podle ASTM A153, pokud je to příslušné.
• Poznámka k vzhledu uvádí očekávaný galvanický povrch procesem spojitého plechu téměř čistého zinku ve srovnání se vsádkovými intermetalickými vrstvami typy nátěrů musí být výslovné.
• Kontrola a záznamy vyžadují naměřené hodnoty tloušťky dle standardu, podrobnosti o výběru vzorků a certifikát nebo prohlášení o shodě.

Používejte nejnovější revize standardů; pokud váš OEM má nadřazené specifikace, ty jsou rozhodující.

Po uzavření vašich specifikací následuje návrh dílů – odvzdušnění, odvodnění a spoje tak, aby povlak splňoval požadované parametry ve výrobě.

Pravidla návrhu pro galvanizaci oceli bez vad

Když uvolníte dutý úhel nebo svařenec, bude mít odvzdušnění, odvodnění a stále bude sedět po zinečném povlaku? Použijte tato ověřená pravidla pro správnou galvanizaci ocelových dílů napoprvé a vyhněte se dodatečným opravám.

Pravidla odvzdušnění a odvodnění, která zabraňují vadám

Zinkování oceli je proces celkového ponoření, takže čisticí roztoky a tavený zinek musí volně protékat. Umístěte odvzdušňovací otvory v nejvyšších bodech a odtokové otvory v nejnižších bodech ve směru použitém ve výrobě. Při nedostatečném odvzdušnění mohou uvězněné kapaliny náhle přejít do plynného stavu a vytvořit páru pod tlakem až 3600 psi, což ohrožuje prasknutí materiálu a vznik nezinkovaných míst. Zkratujte rohy nárožních plechů nebo přidejte otvory v blízkosti rohů a zajistěte průchozí otvory v koncových deskách, aby se zabránilo kalužím a odkapávání American Galvanizers Association, Venting & Drainage. Typické postupy zahrnují zkrácení tuhých lišt přibližně o 3/4 palce a použití otvorů o průměru 1/2 palce umístěných blízko vnitřních rohů pro odvod vody. U trubkových dílů ponechte konce otevřené, pokud je to možné, a umístěte malé vnější odvzdušňovací otvory blízko svarů; díly vždy spouštějte do lázně šikmo, aby usnadnit unikání vzduchu.

Správa stykových ploch a rozhraní spojovacích prvků

Nejprve jasně definujte styčné plochy na výkresech. Styčné plochy jsou spojované plochy spoje, které zůstávají v kontaktu po sestavení. U kluzných spojů na ocelových pozinkovaných dílech se obvykle nepřipravené styčné plochy galvanizované ponorem považují za tření třídy A. Vyšší třídy tření lze dosáhnout použitím schválených zinek-bohatých systémů na vhodně připravené galvanizované povrchy. Vždy používejte podložky pod otáčivými díly, abyste chránili povlak a stabilizovali poměr točivého momentu a tahové síly. Po galvanizaci vyvrtávejte matice a zajistěte větší vůli nebo plánujte dovrácení, když šrouby procházejí povlakem; mnoho týmů uvádí díry s celkovou vůlí přibližně 1/8 palce nad průměrem šroubu u kluzných spojů. Tyto postupy jsou shrnuty v Návrhové příručce AGA, která rovněž podrobně popisuje přípravu spojů pro povlakované styčné plochy a manipulaci s hmoždinkami. Americká asociace galvanizérů, Návrhová příručka .

Svařování, maskování a kontrola rozměrů

Důkladně vyčistěte svarové spoje. Před nanesením povlaku odstraňte veškerý strusku a tavidlo a vyhýbejte se tyčkám s vysokým obsahem křemíku, které mohou vytvořit příliš silný, hrubý povlak nad svarem. Překrývající se spoje zalepte nebo opatřete ventilačními otvory. Pokud jsou mezery úzké, celý spoj zavařte nebo zajistěte větrací otvory; tam, kde se tyče setkávají pod úhlem, pomáhá zineku smáčet spoj mezera po svařování přibližně 3/32 palce. U pohyblivých částí zajistěte minimálně 1/16 palce radiální mezery, aby klouby a hřídele mohly volně fungovat i po nanesení povlaku. Používejte dostatečné oblouky, vyhýbejte se ostrým zářezům a plánujte pořadí svařování tak, aby se minimalizovalo zbytkové napětí a deformace při teplotách pozinkování. Včas označte tepelně citlivé prvky, protože proces zahřívá ocel na přibližně 830 °F. Nakonec předem domluvte úpravu povrchu pozinkované oceli, pokud budou díly později duplexované.

1. Ověřte orientaci, body pro zdvihání a možnost vložení do kotle u svého dodavatele pozinkování; navrhněte větrání v nejvyšších bodech a odtok v nejnižších bodech.
2. Zajistěte zkosené rohy nebo přidejte odtokové otvory o průměru 1/2 palce v blízkosti rohů kopřivky a koncových desek; zesilovače zkostejte přibližně o 3/4 palce.
3. U trubek nechte konce otevřené, pokud je to možné, a umístěte ventilační otvory blízko svarů; vyhýbejte se slepým dutinám.
4. V poznámkách definujte stykové plochy, typ spoje a třídu tření; uveďte podložky pod otáčivými díly.
5. Závity do matic řežte po povlaku; přidejte vůli otvoru nebo uveďte rozvrtání pro místa s průběžnými šrouby.
6. Těsněte nebo odvětrávejte překrývající se plochy; vyhýbejte se štěrbinám, které zachycují kapaliny.
7. Odstraňte veškerý svařovací tok a saze; vyberte svařovací materiály kompatibilní s pozinkováním.
8. Označte zóny bez pozinkování a maskujte tam, kde je to nutné, aby byl zachován krouticí moment nebo elektrický kontakt.
9. Ponechte vůli pro pohyblivé části; ověřte tolerance tam, kde by růst intermetalik mohl ovlivnit pasování.
10. Identifikujte teplotně citlivé komponenty a potvrďte jakékoli operace po pozinkování.

• Zvyklosti ohledně maskování a označování
  • Pro maskování ploch bez povlaku použijte kyselinovzdorné pásky, pasty na bázi vody, nátěry na bázi pryskyřice odolné proti vysokým teplotám nebo vysokoteplotní tuky.
  • Nepoužívejte fixy na bázi oleje pro identifikaci; mohou způsobit neúmyslné holé plochy. Použijte vodou ředitelné fixy nebo odnímatelné kovové štítky.
  • Jasně označte polohu zátek, pokud musí být ventilační a odvodňovací otvory po nanesení povlaku uzavřeny.
  • Poznamenejte si plán úpravy povrchu do průvodního listu, aby byla předúprava sladěna u duplexních povlaků a požadované množství zinku pro vzhled galvanizace.

Profesionální tip: Koordinujte galvanizér a lakovnu včas, pokud galvanizace předchází e-pokrytí, abyste zajistili správnou předúpravu a předešli problémům s přilnavostí.

Promyslete tyto detaily před uvolněním a vaše galvanizované ocelové díly budou rovnoměrně pokryty, snadno se sestaví a budou připraveny na další krok. Dále připravíme tyto povrchy na nátěr, e-pokrytí a práškové nátěry, aniž bychom ohrozili přilnavost.

Lakování a práškové nátěry na galvanizované oceli pro automobilové povrchy

Stalo se vám už někdy, že se lakovalo od leštěné nové konzoly? Když nanášíte vrchní vrstvu na zinek, přilnavost závisí výhradně na přípravě. Přeměňme díly připravené pro výrobu na trvanlivé lakovací nebo práškové systémy, které vydrží i na silnici.

Příprava galvanizovaných povrchů na nátěr nebo elektroforézu

Úspěšné natírání pozinkované oceli začíná určením stavu povrchu a jeho následným čištěním a profilováním podle doporučení ASTM D6386 American Galvanizers Association.

1. Včas komunikujte záměr duplexního nátěru. Požádejte svého galvanizéra, aby vynechal pasivaci po potažení, pokud budou díly natírány. Pokud si nejste jisti, proveďte test na pasivaci podle ASTM B201.
2. Určete stav povrchu. Nově galvanizovaný povrch je hladký a vyžaduje profilování. Částečně větracený obsahuje oxid zinečnatý a hydroxid zinečnatý, které je třeba odstranit. Plně větracený tvoří uhličitan zinečnatý a obvykle vyžaduje pouze mírné čištění.
3. Vyrovnejte nerovnosti, odkapávání nebo kapky lehkým broušením nebo pilováním před čištěním. Neřežte do základního povlaku.
4. Odstraňte organické látky. Použijte mírné alkalické čistidlo ve směsi 10 dílů vody na 1 díl čistidla, přičemž udržujte tlak pod 1450 PSI. Nebo použijte mírný kyselý roztok ve směsi 25 dílů vody na 1 díl kyseliny, opláchněte do 2–3 minut nebo otřete rozpouštědlem čistými hadříky.
5. Opláchněte čistou vodou a osušte. Minimalizujte dobu do nátěru. Naneste povlak do 12 hodin po vysušení.
6. Profilujte povrch. Možnosti zahrnují očistné tryskání pod úhlem 30–60 stupňů s abrazivy 200–500 mikrometrů a tvrdostí podle Mohse ≤5, nanášení mycího základního nátěru s vytvořením vrstvy až 13 mikronů, akrylové předúpravy nebo opatrné broušení elektrickým nástrojem až do odstranění cca 1 mil (25,4 mikrometru).

• Kompatibilní povrchové úpravy a základní nátěry podle kategorie
  • Mycí základní nátěry pro chemické leptání a vytváření adheze.
  • Akrylové předúpravy nanášené ponorem, odtokem nebo postřikem.
  • Očistné tryskání v mezích profilu, aby nedošlo k poškození zinku.
  • Konverzní fosfátování zinku pro práškové nátěry.
  • Konzultujte se svým dodavatelem systémy nátěrů na bázi zinek pro dosažení požadovaného zinkového nátěru.

U zinku je kvalita předúpravy stejně důležitá jako tloušťka nátěru.

Práškový nátěr na zinek bez selhání adheze

Lze nanášet práškové povlaky na díly se zinekem? Ano, pokud dodržíte přípravné kroky podle ASTM D7803, abyste se vyhnuli vylučování plynu a špatné adhezi, American Galvanizers Association.

• Klasifikujte povrch jako nově pozinkovaný nebo částečně větráný. Poté odstraňte nerovnosti, odlitky a nachyby.
• Očistěte dle výše uvedeného. Opláchněte a důkladně osušte. Preferuje se sušení teplem.
• Profilování pomocí otryskávání podle SSPC SP16, fosfátové konverzní úpravy nebo broušení ručním nástrojem.
• Před nanesením nátěru předehřejte, abyste odstranili zachycenou vodu a vzduch a zabránili tvorbě pórů a bublinek. Nastavte troubu asi o 30 °C nad teplotu vytvrzování prášku a ohřívejte, dokud díl nedosáhne teploty trouby, nebo alespoň jednu hodinu.
• Naneste prášek ihned po vypálení a vytvrděte podle pokynů výrobce prášku. Tento duplexní postup vytváří sestavy, které jsou poniklovány a následně povrchově upraveny práškovým nátěrem pro dlouhou životnost.

Tepelné zpracování a jeho vliv na výkon nátěru

Teplotní cykly mají význam. Vyhněte se pasivaci po ochlazení, pokud budou díly natírány nebo pokrývány práškem, protože pasivace může bránit přilnavosti. Předehřívání kontroluje vylučování plynů a zlepšuje spojení. Zaznamenejte do technologických pokynů režimy předehřevu a vytvrzování včetně jakéhokoli opakovaného ohřevu po montáži, aby byla přilnavost a vzhled stále stejné napříč jednotlivými výrobky.

Hledáte zinek obsahující nátěr, který dobře přilne na cívku nebo kontinuálně poniklovaný materiál (HDG)? Koordinujte se se výrobcem nátěru ohledně kompatibility a podmínek aplikace, zejména pro výše uvedené postupy předúpravy pro elektroforézní nátěr (e-coat).

Po dokončení povrchu je další část věnována krokům pro kontrolu a rychlým opravám běžných vad povlaku, než díly dorazí na linku.

Kontrola, zajištění kvality a odstraňování problémů u pozinkovaného zinečného povlaku

Nedostatek času při sériové výrobě? Použijte tento zaměřený plán ke kontrole pozinkovaného zinečného povlaku, než díly dorazí na linku.

Kroky kontroly a měřicí metody

1. Vizuální při převzetí Zkontrolujte přítomnost odkapávání, holých míst, černých skvrn, znečištění v oblastech svařování, znečištění popelem, mramorových šedých ploch, pupínků drozu, puchýřů nebo pinholů a bílého zinku. S pozinkovanými díly zacházejte opatrně, aby nedošlo k poškrábání.
2. Ověřit specifikaci Ověřte postup a typ povlaku v průvodním listu nebo certifikátech a porovnejte se standardem výkresu. Poznamenejte si, zda jsou díly zinkovány dávkově (HDG) nebo kontinuální cestou z plechu.
3. Měření tloušťky Používejte magnetická nebo elektronická měřidla dle ASTM E376. Dodržujte osvědčené postupy: proveďte alespoň pět měření, rozmístěte je dostatečně rozptýleně, zůstaňte ve vzdálenosti minimálně 10 cm od okrajů, pokud možno vyhýbejte se rohům a zakřiveným plochám a ověřte přesnost kalibrací pomocí kalibračních destiček nad a pod očekávaným rozsahem. Viz doporučení k typům měřidel a postupům American Galvanizers Association.
4. Rozhodování o sporech U arbitráže nebo výzkumu a vývoje proveďte odběr vzorku, řez a měření optickou mikroskopií. Tato metoda je destruktivní a závislá na operátorovi, proto ji používejte jen ve zvláštních případech podle stejných výše uvedených doporučení.
5. Kontrola kvality provedení Ověřte rovnoměrné odvodnění otvorů a hran vytvořených procesem pozinkování oceli. Označte oblasti, kde může být potřeba dodatečná úprava nebo přepracování před nátěrem nebo elektroforézou.

Běžné vady povlaku a jejich prevence

Zde jsou časté problémy u zinkových pozinkovaných ocelí a praktická řešení na základě uznávaných příčin a metod léčby Steel Pro Group.

Hlášení o přejímce, které udržuje spuštění v plánu

• Identifikace šarže – teplo, číslo dílu, datum, dodavatel.
• Typ procesu a povlaku – HDG (velkosériové nebo plech), odkaz na normu.
• Model měřidla, identifikátory kalibračních listů a metoda dle ASTM E376.
• Umístění měřicí mapy, minimálně pět odečtů na oblast, jednotlivé hodnoty a průměry.
• Vizuální nálezy s fotografiemi a rozhodnutí – dodatečná úprava, přijetí nebo zamítnutí.
• Pokyny pro dodatečnou úpravu, data opakovaného testování a konečné schválení.

Shoda – splněno/není splněno – s uvedenou normou a cíli výrobce originálních komponent (OEM), používejte pouze číselná prahová hodnota uvedená v příslušné specifikaci.

Po důkladné kontrole následuje část, která tyto parametry propojuje s rozhodnutími o životním cyklu, možnostmi oprav a výběrem dodavatelů pro odolné sestavy se zinkovým povlakem.

Omezení životního cyklu a ověřené možnosti veřejných zakázek

Je zinková pokovená stejná jako pozinkovaná u dílů, které nakupujete? Když porovnáváte pozinkovanou a zinkovou pokovenou u venkovního úchytu nebo spojovacího materiálu do kabiny, začněte s dobou životnosti, opravitelností a dodací lhůtou. Správná volba chrání výkon i váš plán uvedení na trh.

Udržitelnost a aspekty týkající se konce životního cyklu

Uvažujte celoživotní náklady, ne jen jednotkovou cenu. Pro dlouhodobou ochranu venku se obecně lépe osvědčuje ocel pozinkovaná ponorem než povrchové zinkování, protože PZ vytváří silnější, metalurgicky vázaný povlak, který může vydržet desítky let před první údržbou v mnoha typech prostředí, zatímco povrchové zinkování je vhodné spíše pro krátkodobý až střednědobý provoz uvnitř budov a pro přesné tolerance. Oba postupy využívají obětovací zinek, ale hmotnost povlaku určuje životnost venku M&W Alloys. Co je lepší pro venkovní použití – zinek nebo pozinkovaná ocel? U šroubů a konzol vystavených povětrnostním podmínkám nebo protiskluzovým solím je obvykle bezpečnější volbou PZ. Malé opravy na místě jsou proveditelné pomocí studeného zinkování bohatého na zinek, často označovaného jako sprejové zinkování. Existují také možnosti předělávky, od opětovného pokovování ve dílně až po opětovné pozinkování, pokud to specifikace umožňují, což pomáhá prodloužit životnost bez nutnosti úplné výměny.

Omezení a způsoby zmírnění selhání

• Prostředí má význam. Vysoká vlhkost, mořská sůl u pobřeží a průmyslové znečištění urychlují ztrátu zinku. Venku se doporučuje HDG nebo nerez; uvnitř může postačit pokovování. (zdroj stejně jako výše) .
• Kontrola tolerance. Pokovení zinkem je tenké, typicky 5 až 12 mikronů pro díly určené do interiéru, takže závity a těsné spoje zůstávají ve specifikaci. Tloušťka HDG může změnit rozměry; naplánujte větší matice nebo dodatečné opracování závitů. (zdroj stejně jako výše) .
• Tváření a spojování. Pokovené vrstvy lépe odolávají extrémní deformaci; HDG může prasknout při ostrých ohybech. Svařování galvanizovaných materiálů vyžaduje kontrolu kouře; řezané hrany často potřebují dotek zinek-bohatými nátěry. (zdroj stejně jako výše) .
• Riziko vodíkové křehkosti u vysokopevnostních ocelí. Zinek-bohaté základní nátěry historicky vyvolávaly otázky, proto by měly být kritické díly ověřeny. Současné postupy používají metody ASTM F519 pro hodnocení náchylnosti a nedávný výzkum naznačuje, že zinek-bohaté základní nátěry nemusí způsobovat křehkost u určitých vysokopevnostních ocelí, testování stále probíhá. NSRP .
• Vzhled versus trvanlivost. Pokovení vyhrává světlým, rovnoměrným vzhledem. HDG vyhrává v odolnosti v náročných venkovních podmínkách. Následné úpravy, jako jsou pasivace chromátů a práškové nátěry, mohou zlepšit krátkodobý výkon, ale nemohou nahradit silnější obětavou rezervu HDG venku (zdroj stejně jako výše) .

Rozhodovací rámec a kontrolní seznam pro žádost o nabídku (RFQ)

1. Definujte prostředí a cílovou životnost. Použijte HDG pro venkovní použití nebo expozici chloridům; pro vnitřní použití použijte pokovování. Ve svém požadavku na nabídku uveďte očekávání týkající se zinkování versus pozinkování.
2. Uveďte normu a třídu. U HDG uveďte ASTM A123. U pokovování uveďte ASTM B633 s třídou tloušťky Fe Zn a typem pasivace. Zahrňte přejímací zkoušky.
3. Upřesněte povrchovou úpravu a následné úpravy. Uveďte požadavky na chromátování nebo lakování a zda je vyžadován práškový nátěr.
4. Řiďte přesahy a spoje. U HDG naplánujte strategii závitů – větší matice, zapichování po pokovení. U pokovování potvrďte třídu tloušťky, aby byly chráněny přesahy.
5. Naplánujte pořadí výroby. Pokud je možné, svařujte před povlakováním, nebo dokumentujte kontrolu výparů a opravu řezných hran zinek-bohatou barvou.
6. Kontrola a záznamy. Vyžadujte měření tloušťky povlaku a certifikáty. Sladte výběr vzorků a metody s citovaným standardem.
7. Doba dodání a kapacita. Poniklovací provozy mohou rychle zpracovat malé série; u HDG van se často vyžaduje plánování. Zeptejte se na typickou dobu dodání a maximální kapacitu.
8. Postup opravy. Ověřte si možnosti odstranění a opětovného poniklování nebo znovu pozinkování, pokud díly nesplňují specifikace.

Rychlé FAQ, které můžete vložit do poznámek k nákupu. Poniklování versus žárové zinkování pro venkovní šrouby. Zvolte HDG. Je poniklování totéž jako žárové zinkování? Ne, struktura a tloušťka povlaku se liší. U přesných spojů obvykle směřuje volba mezi poniklým a pozinkovaným ocelovým materiálem k povrchové úpravě, nikoli k HDG. (zdroj stejně jako výše) .

Pokud potřebujete partnera pro komplexní řešení, který integruje tváření, svařování, zinkování a dokončovací úpravy v rámci striktních termínů PPAP, zvažte porovnání dodavatelů certifikovaných podle IATF 16949. Jeden z příkladů je Shaoyi, která nabízí integrované zpracování kovů a povrchové úpravy s automotive kvalitními systémy. Podívejte se na jejich schopnosti na shao-yi.com . Vždy porovnejte více kvalifikovaných dodavatelů z hlediska nákladů a kapacity.

Pro venkovní použití vyberte HDG a uveďte správný standard; pro těsné spoje nebo vnitřní použití použijte pokovování; doložte metody inspekce a opravy a pro složité sestavy konzultujte odborníky.

Často kladené otázky o pozinkování a zinkových povlacích

1. Jaký je proces galvanického zinkování?

Jde o pozinkování. U tepelného zinkování se ocel očistí, poté se potáhne do kyseliny, aplikuje se tavidlo, ponoří do roztaveného zinku, poté se ochladí a zkontroluje. Tím vzniknou vrstvy zinek–železo s vnější vrstvou zinku, která chrání bariérovým i obětavým účinkem. Kvalitu a tloušťku povlaku v průběhu výroby určují procesní parametry, jako je teplota lázně, doba ponoření a chemické složení oceli.

2. Jaké jsou nevýhody zinkových povlaků?

Potenciální nevýhody vyplývají z špatného přizpůsobení procesu a použití. Silné povlaky mohou ovlivnit těsné tolerance, čerstvý zinek může při uložení ve vlhkém prostředí vykazovat bílé skladovací skvrny, svařování vyžaduje odvod kouře a vzhled se liší podle metody. V agresivním prostředí bohatém na chloridy může být tenká zinková vrstva z pozinkování nedostatečná. Dobrý návrh pro odvzdušnění a odvod, správné normy na výkresech a vhodná předúprava před nátěrem tyto rizika snižují.

3. Co je lepší, nerezová ocel nebo pozinkovaná ocel?

Záleží na prostředí, zatížení a rozpočtu. Nerezová ocel odolává korozi bez obětavní vrstvy a často se upřednostňuje pro náročné mořské nebo vysokoteplotní aplikace. Pozinkovaná ocel nabízí cenově výhodnou obětavní ochranu a silnou ochranu řezných hran, což ji činí oblíbenou volbou pro konzoly, rámy a karoserie, pokud je správně specifikována a dokončena. Ověřte to pomocí platných norem a vašich cílů v oblasti korozní odolnosti.

4. Jak se nazývá proces pokovování kovu zinkem za účelem prevence koroze?

Říká se mu zinkování nebo galvanizace. Běžné metody zahrnují ponorné zinkování pro hotové díly, kontinuální zinkování plechů, elektrolytické zinkování a galvannealing. Všechny tyto metody vytvářejí vrstvu zinku na oceli, která zpomaluje vznik rzi a chrání odkryté řezné hrany.

5. Je zinková pokovení totéž jako zinkování?

Ne. Zinkové pokovení je elektrolytický proces, který obvykle vytváří tenkou vrstvu vhodnou pro použití uvnitř budov nebo u dílů s přesnými tolerance. Zinkování obvykle označuje ponorné nebo kontinuální povlaky, které jsou silnější a metalurgicky spojené, a jsou proto vhodnější pro venkovní použití nebo expozici chloridům. Volba závisí na prostředí a potřebě ochrany hran, je třeba specifikovat správný standard a v případě pochybností se poradit se společností certifikovanou podle IATF 16949, například Shaoyi, aby byl výběr procesu sladěn s tvářením, svařováním a dokončováním.