Zrozumienie cynkowania metali w przemyśle motoryzacyjnym

Co oznacza sformułowanie ocynkowane w Twoim wydruku i dlaczego tak wiele części samochodowych wymaga powłoki cynkowej? Jeśli szukasz odpowiedzi na pytanie, czym jest cynkowanie, lub zadajesz pytanie, czym jest galwanizacja, oto krótka odpowiedź, której mogą użyć inżynierowie i menedżerowie zakupów.

Czym jest cynkowanie i dlaczego cynk chroni stal

Zincowanie polega na nałożeniu warstwy cynku na stal lub żeliwo w celu zapobiegania korozji. Cynk chroni na dwa sposoby. Po pierwsze, tworzy barierę fizyczną oddzielającą stal od wilgoci i tlenu. Po drugie, cynk traci się jako pierwotny element, ulegając korozji dobrowolnie, więc nawet jeśli stal zostanie odsłonięta, to cynk reaguje najpierw i chroni metal podstawowy. W procesie zanurzeniowego cynkowania gorącym, oczyszczoną stal pogrąża się w ciekłym cynku o temperaturze około 860°F 460°C, tworząc wiązanie metalurgiczne i często widoczny krystaliczny deszczówkę; po wyjęciu powierzchnia reaguje z powietrzem, tworząc tlenek cynku, a następnie węglan cynku – ochronną patynę, która z czasem poprawia trwałość (National Material). W typowych warunkach środowiskowych ocynkowana stal może zapewniać długi okres użytkowania przy minimalnym utrzymaniu.

Zincowanie = przylegająca warstwa cynku, która chroni stal dzięki działaniu barierowemu oraz działaniu ofiarnemu.

Co oznacza stal ocynkowana w programach motoryzacyjnych

Na rysunkach samochodowych słowo ocynkowane może odnosić się do kilku powiązanych powłok cynkowych. Aby uniknąć nieporozumień, należy określić proces. Zastanawiacie się, czym jest ocynkowana stal? Jest to stal z warstwą cynku, wytworzona jedną z poniższych metod.

• Galwanizacja na gorąco HDG Wkładanie w stopiony cynk tworzy twardą, złączoną warstwę; na wielu częściach zauważysz szczuplenie. Typowa grubość powłoki wynosi około 0,045 do 0,10 mm, a HDG jest odpowiednia do systemów rur podkładanych do użytku na zewnątrz lub na mokro.
• Wykonanie przedgalwanizacji Cynk stosowany wczesnie do cewki, a następnie cofnięty, dając szybkie, jednolite pokrycie produktów arkuszowych.
• Elektrogalwanizacja Cynk osadzony prądem elektrycznym na stali na pierwszym etapie produkcji, czasami nazywany w niektórych kontekstach platerowaniem cynkiem.
• Galwanizowane Gorące zanurzenie, a następnie grzanie w linii w celu stworzenia stopów cynku i żelaza. Powierzchnia jest matowa, przyjazna do spawania i doskonale przylega do farby galwanizacja jest często używane nieformalnie dla całej rodziny.

Powszechne błędne przekonania, które wpływają negatywnie na działanie korozji

• Płyty nie są to samo co galwanizowane. W przypadku elektrogalwanizacji z cynowaniem zwykle stosuje się znacznie cieńszą warstwę i jest przeznaczona do zastosowań w środowiskach wewnętrznych lub umiarkowanie korozyjnych. Wykorzystanie części pokrytych solą w strefach z solą drogową lub morskimi może prowadzić do wczesnej czerwonej rdzy. Wybierz HDG lub odpowiednią blachę ocynkowaną dla tych ekspozycji cynk i rdza nie zachowują się tak samo jak stal i rdza .
• Błyskotliwe nie równa się lepsze. Galwanie wygląda nudnie, ale dobrze malo i spawa, dlatego wiele części BIW go używa.
• Niejasne wywołania powodują błędy. Nie pisz tylko z cynowego powłoki. Wskazać metodę w trybie gorącym, wstępnie ocynkowanej arkuszy, elektrogalwanizowanej lub ocynkowanej oraz, w razie potrzeby, docelową grubość lub zakres. Ta jasność zapobiega przedwczesnej awarii i ponownej pracy.

Po ustaleniu podstawowych zasad w następnej części wyjaśniono, w jaki sposób powłoka cynkowa skutecznie zapobiega rdzewi.

Jak powłoka cynkowa chroni stal przed korozją

Zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego cienka warstwa cynku utrzymuje stal samochodową przy życiu w soleniu i sprayu drogowym? Brzmi skomplikowanie? Oto proste nauki, które inżynierowie mogą wykorzystać od pierwszego dnia.

Jak położenie cynku zapobiega rdzewi

Zgalwanizowana powłoka to nie tylko farba. Gdy czysta stal spotyka się z roztopionym cynkiem, żelazo i cynk reagują, tworząc twardymi warstwami międzymetalowymi w warstwie powłoki gamma, delta i zeta z elastyczną zewnętrzną warstwą eta prawie czystego cynku. Wnętrze jest twardsze niż stali podstawowej, natomiast warstwa eta absorbuje drobne uderzenia, więc system jest odporny na obciążenie i ścieranie. Równie ważne jest, że powłoka cynkowa stali równomiernie rosnie wokół krawędzi i narożników, unikając cienkich plam, w których zazwyczaj zaczyna się korozja.

• Ochrona barierowa blokuje elektrolity ze stali.
• Akcja galwaniczna lub ofiarna oznacza, że cynk i rdza konkurują, a cynk zawsze koroduje pierwszy, chroniąc odkrytą stal.
• Patyna tworzy tlenek cynku na metalu, który przekształca się w wodorotlenek cynku, a następnie w węglan cynkowy, spowalniając dalszy atak.

Trwałość zmienia się w zależności od masy powłoki i środowiska; grubszy cynk zazwyczaj trwa dłużej, zwłaszcza w trudniejszych warunkach atmosferycznych.

W trakcie eksploatacji patyna ta może zmniejszyć szybkość korozji do mniej więcej ułamka odstępnej stali, a czas do pierwszej konserwacji wzrasta wraz z grubością powłoki. Struktura międzymetalowa plus eta wyjaśnia, dlaczego metali pokrytych cynkiem często przetrwają dłużej niż powłoki, które zależą tylko od integralności folii.

Dlaczego białe ubrania są niezbędne do ochrony ciała

Linie, otwory i obcięte płaszcze wystawiają stal na widok. Tu, poświęcenie jest twoją siatką bezpieczeństwa. Nawet jeśli zadrapać lub poderżnąć stal, otaczający ją cynk koroduje preferencyjnie i chroni obszar, dopóki pobliski cynk nie zostanie zużyty. Wytyczne z danych o gorącej zanurzeniu pokazują, że małe obszary narażone na działanie, na przykład plamy o średnicy do około ćwierć cala, mogą być chronione katodicznie przed rozpoczęciem czerwonej rdzy, co jest krytyczne dla szwów BIW i brzeg Amerykańskie Stowarzyszenie Galwanizatorów .

Kiedy zgalwanizowane powierzchnie wciąż się korozują

Widoczne białe lub czerwone zabarwienia nie zawsze oznaczają porażkę, ale wskazują na warunki, które należy naprawić.

• Włókno uwięzione na świeżym cynku może powodować mokre plamy magazynowe - nieporęczny biały produkt z rdzenia cynku przed powstaniem patyny węglanu. Wysuszaj i wentyluj części, aby normalna patyna mogła się rozwinąć.
• Agresywne wody i skrajne wartości pH mogą przyspieszyć zagrażanie ocynkowanego materiału. Cynk jest najbardziej stabilny w wodzie o pH od 5,5 do 12,5, podczas gdy gorąca, szybko płynąca woda może zwiększyć atak.
• Ryzyko zwiększają chlorydy morskie i odlodowe, ale naturalne sole magnezu i wapnia w powietrzu morskim mogą pomóc w pasywizacji cynku. Zaprojektuj tak, by zmywać sól i płukać, gdy to praktyczne.
• Jeżeli na powierzchni wyrastają warstwy stopów, może pojawić się lekkie brązowe zabarwienie z powodu wystawienia na światło żelaza. To zwykle jest estetyczne, nie strukturalne.

Wszystkie te efekty oraz powyższe najlepsze praktyki przechowywania są dobrze udokumentowane w przypadku systemów powlekania cynkiem Nordic Galvanizers. Wskazówka dla zespołów motoryzacyjnych jest prosta. Kontroluj wilgotność, określaj odpowiednią grubość i pozwól utworzyć patynie. Z pewnością nie ma wątpliwości, że w następnej części porównuje się procesy ocynkowania, dzięki czemu można wybrać odpowiedni według części, ryzyka i planu wykończenia.

Galwanizacja na gorąco vs galwanizowana vs elektrogalwanizowana do części samochodowych

Wybór między rodzajami ocynkowania może być trudny. Która połówka z cynku pasuje do twojej części, planu wykończenia i budżetu? Zacznij od dopasowania możliwości procesu do tego, jak część zostanie utworzona, połączona i skończona w programie. Aby uzyskać przegląd głównych rodzajów stali ocynkowanej i sposobu ich produkcji, patrz niniejsze streszczenie procesu Cztery stali.

Wybór właściwej metody galwanizacji według zastosowania

Wszystkie powyższe procesy należą do szerszych rodzajów stali ocynkowanej, w tym ocynkowania na gorąco, ocynkowania na gorąco, elektroocynkowania, ocynkowania na galwanizm i rozbijania czterech stali.

Względy dotyczące możliwości malowania i spawania

• Galwanalny GA tworzy stop żelaza i cynku. Powieka jest twardsza i bardziej odporna na uszkodzenia powierzchni niż powiniana, a także zapewnia lepszą spawalność. W czasie spawania emituje również mniej oparów, chociaż nadal wymagana jest odpowiednia wentylacja i PPE.
• Powietrza galwanizowana można spawać, ale należy się spodziewać oparów tlenku cynku i potencjalnych problemów, takich jak rozpraszanie się i brak fuzji, jeśli procedury nie są kontrolowane. Wiele zespołów spaje części przed ich powleczeniem, jeśli to możliwe.
• W wyniku szerardowania powstaje równomierna powierzchnia, która tworzy doskonałą podstawę do farby, która może uproszczać etapy wykończenia.

Kiedy unikać nadmiernego pokrywania

• Wykonane na linii ciągłej wstępnie ocynkowane blachy zazwyczaj posiadają stosunkowo cienką warstwę, która pomaga w formowaniu i kontroli wymiarów w dół Four Steels.
• W przypadku części oczyszczonych galwanicznie w gorącej warstwie powstają silne warstwy międzymetalowe, które zwiększają odporność na ścieranie. Zaplanuj tolerancje i stopnie wykończenia, aby ta warstwa wiązania działała zgodnie z Twoimi celami montażu i wyglądu.
• Jeśli priorytetem jest spawalność, galwanizowane blachy oferują szersze okno procesu w pistole spot niż blachy ocynkowane, dzięki powłoki z cynku i żelaza.

Po dopasowaniu procesu do części, następnym krokiem jest zrozumienie, jak powstają i kontrolowane są pościelnie połowy galwanizowane. W następnej sekcji przejdziemy krok po kroku przez galwanizację gorącą, aby pokazać kontrolę, która napędza jakość.

W środku procesu galwanizacji na gorąco etapy i sterowania

Kiedy patrzysz jak zestaw uchwytów tonie do kotła z cynkiem, co kontroluje ostateczną grubość i jakość? Oto proces nakładania cynku na gorąco, który można zobaczyć w nowoczesnej galwanizacji i dźwigni, które utrzymują spójność powłok dla części samochodowych.

Stopniowe galwanizowanie na gorąco

1. Odtłuszczanie i czyszczenie Usuń oleje, ślady farby i brud za pomocą środków o odczynie zasadowym lub lekko kwasowym. Silne zanieczyszczenia lub żużel spawalniczy są usuwane mechanicznie przez piaskowanie. Punkt kontrolny powierzchnie są wizualnie czyste, aby cynk mógł reagować jednolicie Stavian Metal.
2. Ogrzewanie Usuń blachę hutniczą i rdzę przy użyciu kwasu siarkowego lub solnego albo przez piaskowanie ścierniwem. Punkt kontrolny jednolity metaliczny wygląd wskazuje na usunięcie tlenków Stavian Metal.
3. Zeskalowanie Zanurz w roztworze fluksującym lub przeprowadź przez komorę fluksującą, aby usunąć pozostałe tlenki i chronić powierzchnię aż do zanurzenia. Punkt kontrolny ciągła, równomierna warstwa fluksu jest obecna Stavian Metal.
4. Zanurzenie w stopionym cynku Zanurz części w kąpieli zawierającej co najmniej 98% cynku, zwykle utrzymywanej w temperaturze około 450–460 °C. Żelazo i cynk tworzą warstwy międzymetaliczne z zewnętrzną warstwą cynkową eta, tworząc powłokę ocynkowaną ogniowo. Punkt kontrolny pełne pokrycie bez powietrza uwięzionego, szczególnie w rurach lub zamkniętych przestrzeniach; zanurzaj części pod kątem, aby umożliwić prawidłowe odpowietrzenie Stavian Metal.
5. Wyciągnięcie, ociek i wykończenie Kontroluj prędkość odciągania, odprowadzaj, wibrację lub wirowanie, aby usunąć nadmiar metalu i poprawić jednolitość. Punkt kontrolny gładkie spływanie bez zbyt dużych ścieków ani odsłoniętych miejsc Stavian Metal
6. Chłodzenie lub pasywacja Chłodzenie powietrzem lub gaszenie w roztworze pasywatyzującym w celu ustabilizowania powierzchni. Punkt kontrolny spójny wygląd, gotowy do dalszych procesów wykończeniowych Stavian Metal
7. Inspekcja Sprawdź wygląd i grubość powłoki zgodnie z określonym standardem. Punkt kontrolny udokumentuj pomiary powłoki i zanotuj wszelkie potrzebne prace naprawcze Stavian Metal

Wpływ temperatury kąpieli na grubość powłoki

Wpływ temperatury kąpieli na grubość powłoki w procesie cynkowania ogniowego jest bezpośredni. Wyższa temperatura przyspiesza reakcję cynku z żelazem i prowadzi do powstawania grubszych warstw międzymetalicznych, natomiast obniżenie temperatury kadzi pozwala kontrolować grubość powłoki na stalach reaktywnych. Wskazówki mówią, że spadek poniżej około 820 °F spowalnia wzrost powłoki, dając czas na wyjęcie ładunku przed osiągnięciem nadmiernej grubości lub kruchości. Czas zanurzenia również ma znaczenie – na stalach reaktywnych wzrost powłoki jest niemal liniowy w czasie, dlatego skrócenie czasu przebywania w kąpieli pomaga ograniczyć jej grubość Amerykańskie Stowarzyszenie Galwanizatorów .

Temperatura i czas zanurzenia decydują o wzroście powłoki; należy odpowiednio dobrać oba parametry, uwzględniając reaktywność stali oraz docelową grubość powłoki.

W celu zachowania wymiarów należy pamiętać, że wszystkie powierzchnie zwiększają swoją grubość. Należy zaplanować krytyczne pasowania i rozmiary otworów tak, aby ostatecznie ocynkowane ogniowo stalowe elementy mogły być montowane bez konieczności szlifowania ani poprawek, szczególnie w przypadku ocynkowanych elementów wsporczych i ram spawanych.

Wpływ składu chemicznego stali i przygotowania powierzchni

Nie wszystkie stali reagują tak samo. Stale o wysokiej zawartości krzemu, szczególnie z zakresu Sandelin, są bardziej reaktywne. Często stosuje się dwie praktyczne metody kontroli. Po pierwsze, korekta składu wanny – dodatki niklu mogą zmniejszyć wzrost powłoki na reaktywnych stopach. Po drugie, zwiększenie chropowatości powierzchni przez piaskowanie, aby sprzyjać wzajemnemu rosnieniu kryształów międzymetalicznych, co ogranicza ich wysokość i ogólną grubość. Obie metody są udokumentowanymi sposobami kontrolowania wzrostu powłoki, podobnie jak dokładniejsza kontrola czasu zanurzenia – American Galvanizers Association.

Projekt nadal ma znaczenie. Należy zapewnić wyraźne ścieżki odpowietrzania i odpływu, aby roztwory czyszczące i cynk nie uwięzły w szczelinach. Wprowadzać ładunki do wanny pod kątem, by umożliwić ucieczkę powietrza, oraz unikać ostrych kieszeni, które spowalniają odpływ. Te praktyki wspierają jednolite powłoki i zmniejszają wadę estetyczną podczas cynkowania ogniowego i poza nim – Stavian Metal.

Po zdefiniowaniu etapów procesu i kontroli, w następnej sekcji pokazano, jak przetłumaczyć je na jasne standardy i sformułowania w zaproszeniu do ofert (RFQ), które zapewnią Ci potrzebną masę powłoki oraz dokumentację.

Określ standardy powłoki cynkowej G90 i cynkowania w zaproszeniach do ofert (RFQ)

Brzmi skomplikowanie? Podczas przygotowywania zaproszenia do ofert (RFQ) kilka precyzyjnych wytycznych może zapobiec nieporozumieniom, opóźnieniom i pracom poprawkowym. Zacznij od powiązania procesu ze właściwym standardem oraz od podania, jak należy oznaczać i weryfikować grubość powłoki.

Jak czytać i określać powłoki cynkowe serii G

G90 to oznaczenie masy powłoki zgodnie z ASTM A653 dla blachy ocynkowanej w sposób ciągły, a nie samodzielna specyfikacja ocynkowania. G90 odpowiada 0,9 uncji/ft² łącznie po obu stronach, co daje około 0,76 mil na stronę, czyli ok. 18 µm. Inne powszechne oznaczenia to m.in. G60 i G185. Powłoki na blachach wstęgowych są niemal czystym cynkiem, jednolite i plastyczne, z typowym zakresem grubości po jednej stronie od ok. 0,25 mil do nieco poniżej 2 mil. American Galvanizers Association. Jeśli potrzebujesz ocynkowania metodą zanurzeniową partii gotowych wyrobów, należy odwołać się do ASTM A123 zamiast oznaczenia serii G.

Normy mające znaczenie w zakupach automotive

• ASTM A653 dla taśmy i blachy z użyciem oznaczeń serii G, takich jak G90.
• ASTM A123 dla wyrobów ocynkowanych metodą zanurzeniową po wykonaniu konstrukcji – stojaków, ram, wsporników.
• ISO 1461 jest powszechną międzynarodową alternatywą dla A123; minimalne wartości grubości oraz zasady lokalnej grubości różnią się nieznacznie, a wymagania ASTM są zazwyczaj wyższe w wielu kategoriach. Obie normy opisują próbkowanie i pomiary, w tym wykonywanie pięciu lub więcej odczytów na jednostkę powierzchni odniesienia w szeroko rozmieszczonych punktach ISO 1461 vs. ASTM A123, AGA .
• ASTM A153 często dotyczy elementów wirowanych i małych części wymienionych w kontekście ISO 1461.

Aby uniknąć niejednoznaczności, należy podać jasną definicję ocynkowanej stali bezpośrednio na rysunku. Na przykład zdefiniować stal ocynkowaną jako stal pokrytą warstwą cynku zgodnie z ASTM A653 (blacha ciągła) lub ASTM A123 (gorące natryskiwanie metodą zanurzeniową). Jeśli Twoja drużyna prosi o zdefiniowanie stali ocynkowanej lub żąda definicji stali galwanizowanej, należy wskazać bezpośrednio na obowiązującą normę.

Kryteria akceptacji i lista kontrolna dokumentacji

• Użyj tego sformułowania w wnioskach ofertowych i na rysunkach
  • Blacha stalowa zgodna z ASTM A653, minimalne pokrycie cynkiem G90, odpowiednia do emaliażu katalitycznego; sprawdzić średnią masę powłoki zgodnie z ASTM A653.
  • Części wytworzone zgodnie z ASTM A123; zmierzyć grubość powłoki i akceptację zgodnie ze wskazaną normą; zapisywać powierzchnie odniesienia i odczyty.
  • W przypadku urządzeń do łączenia w oparciu o ASTM A153
• Wskazówka o wyglądzie stan spodziewanej wykończenia ocynkowanej przez proces ciągły arkusz prawie czystego cynku w porównaniu z warstwami międzymetalowymi serii rodzaje powłok musi być wyraźne.
• W celu kontroli i rejestracji wymagane są odczyty grubości według normy, szczegóły pobierania próbek oraz certyfikat lub deklaracja zgodności.

Użyj najnowszych wersji standardowych; jeśli twój OEM ma specyfikacje zastępujące, te rządzą.

Z specyfikacjami, następnym krokiem jest zaprojektowanie części wentylacyjnych, odprowadzania i złączy, tak aby powłoka spełniała wymagania w produkcji.

Zasady projektowania, aby stali galwanizowane bez wad

Czy po uwolnieniu z otworu pustego uchwytu lub spawania wypróżni się, wyleje i nadal będzie pasować po pokryciu cynkiem? Wykorzystaj te sprawdzone w praktyce zasady, aby po raz pierwszy dobrze zgalwanizować części stalowe i uniknąć ponownego obróbki.

Zasady wylotowe i odpływowe zapobiegające wadom

Cynkowanie ogniowe to proces całkowitego zanurzania, dlatego środki czyszczące i ciekły cynk muszą swobodnie przepływać. Otwory wentylacyjne należy umieszczać w najwyższych punktach, a otwory spustowe – w najniższych punktach, zgodnie z orientacją używaną w zakładzie. Brak odpowiedniego wentylowania może prowadzić do nagłego odparowania uwięzionych cieczy, tworząc parę pod ciśnieniem do 3600 psi, co wiąże się z ryzykiem pęknięcia oraz miejsc bez powłoki. Należy skrócić narożniki pachwin lub wykonać otwory w pobliżu narożników oraz zapewnić otwory przelotowe w płytach końcowych, aby zapobiec powstawaniu sadzek i ściekaniu. American Galvanizers Association, Venting & Drainage. Typowe praktyki obejmują skracanie żeber sztywności o około 3/4 cala oraz stosowanie otworów o średnicy 1/2 cala, umieszczonych blisko wewnętrznych narożników w celu odprowadzania cieczy. W przypadku elementów rurowych, należy pozostawiać otwarte końce, jeśli to możliwe, oraz lokalizować małe zewnętrzne otwory wentylacyjne blisko spoin; części zawsze należy zanurzać pod kątem, by ułatwić odpływ powietrza.

Zarządzanie powierzchniami styku i połączeniami łącznikowymi

Najpierw wyraźnie zaznacz powierzchnie stykowe na rysunkach. Powierzchnie stykowe to powierzchnie połączenia, które pozostają w kontakcie po montażu. W przypadku połączeń krytycznych pod względem poślizgu na ocynkowanych elementach stalowych nieprzygotowane powierzchnie stykowe ocynkowane ogniowo są zazwyczaj traktowane jako tarcie klasy A. Wyższe klasy tarcia można osiągnąć, stosując dopuszczone systemy bogate w cynk na odpowiednio przygotowanych powierzchniach ocynkowanych. Zawsze używaj podkładek pod elementami dokręcania, aby chronić powłokę i ustabilizować zależność momentu dokręcenia od siły. Nacinaj gwinty w nakrętkach po ocynkowaniu i zapewnij dodatkową luz lub planuj rozwiercanie, gdy śruby przechodzą przez otwory pokryte powłoką; wiele zespołów określa otwory z luzem całkowitym około 1/8 cala większym niż średnica śruby w warunkach krytycznych pod względem poślizgu. Te praktyki zostały zebrane w Poradniku Projektowania Stowarzyszenia Galwanizerów Amerykańskich (AGA), który zawiera również szczegółowe informacje o przygotowaniu połączeń na powierzchniach pokrytych powłoką oraz obsłudze elementów łączących Stowarzyszenie Galwanizerów Amerykańskich, Poradnik Projektowania .

Spoiny, maskowanie i kontrola wymiarów

Dokładnie oczyść spoiny. Usuń cały żużel i topnik przed powleczeniem, unikaj prętów o wysokiej zawartości krzemu, które mogą wytwarzać zbyt grube i chropowate powłoki na obszarze spoiny. Uszczelnij lub wentyluj zakładkowe połączenia. Jeśli szczeliny są ciasne, całkowicie uszczelnij je przez spawanie lub wykonaj otwory wentylacyjne; tam, gdzie pręty spotykają się pod kątem, szczelina po spawaniu około 3/32 cala pomaga cynkowi zwilżyć połączenie. W przypadku części ruchomych zapewnij co najmniej 1/16 cala luzu radialnego, aby zawiasy i wały mogły swobodnie się poruszać po powleczeniu. Stosuj duże promienie zaokrągleń, unikaj ostrych karbów i planuj kolejność spawania, aby zminimalizować naprężenia resztkowe i odkształcenia w temperaturach cynkowania. Zaznacz wcześnie elementy wrażliwe na ciepło, ponieważ proces ten ogrzewa stal do około 830 °F. Na koniec uzgodnij z góry wykończenia ze stali ocynkowanej, jeśli części będą później poddawane dupleksowaniu.

1. Potwierdź orientację, punkty podnoszenia i dopasowanie do kadzi z galwanizernią; zaprojektuj odpowietrzniki w najwyższych punktach i odpływy w najniższych punktach.
2. Wykonaj przycięte narożniki lub dodaj otwory drenażowe o średnicy 1/2 cala w pobliżu narożników płytek wzmocnień i płyt końcowych; przycinaj wzmocnienia o około 3/4 cala.
3. W przypadku rur pozostawiaj końce otwarte, jeśli to możliwe, a odpowietrzenia umieszczaj w pobliżu spoin; unikaj ślepych przestrzeni.
4. Określ powierzchnie stykowe, rodzaj połączenia i klasę tarcia w uwagach; zaznacz podkładki pod elementami obrotowymi.
5. Nacinaj gwinty w nakrętkach po powłokowaniu; dodaj luz otworu lub zaznacz rozwiercanie dla miejsc z gwintem przebijanym.
6. Uszczelniaj lub odpowietrzaj nałożone na siebie obszary; unikaj szczelin, które mogą zatrzymywać roztwory.
7. Usuń cały fluks spawalniczy i sadzę; wybieraj materiały spawalnicze kompatybilne z ocynkowaniem.
8. Wskazuj strefy bez ocynkowania i maskuj tam, gdzie jest to konieczne, aby zachować moment dokręcania lub kontakt elektryczny.
9. Zapewnij luz dla ruchomych części; sprawdź tolerancje tam, gdzie wzrost międzymetaliczny może wpływać na pasowanie.
10. Zidentyfikuj elementy wrażliwe na ciepło i potwierdź wszelkie operacje wykonywane po ocynkowaniu.

• Zasady maskowania i oznakowania
  • Do maskowania obszarów bez powłoki stosuj taśmy odporne na kwasy, pasty na bazie wody, farby wysokotemperaturowe na bazie żywic lub smary wysokotemperaturowe.
  • Nie używaj znaczników na bazie oleju do identyfikacji; mogą one powodować niezamierzone odkryte miejsca. Użyj znaczników rozpuszczalnych w wodzie lub demontowalnych metalowych etykiet.
  • Wyraźnie zaznacz położenie zaślepek, jeśli otwory wentylacyjne i spustowe muszą zostać zamknięte po nałożeniu powłoki.
  • Zanotuj plan wykończenia na karcie technologicznej, aby dostosować obróbkę wstępną dla powłok duplex oraz pożądaną ilość cynku dla wyglądu ocynkowania.

Profesjonalna rada: Współpracuj wcześnie z zakładem ocynkującym i malarnią, gdy ocynkowanie poprzedza e-malowanie, aby ustalić obróbkę wstępną i uniknąć problemów z przyczepnością.

Zaplanuj te szczegóły przed rozpoczęciem produkcji, a Twoje ocynkowane stalowe elementy zostaną równomiernie pokryte, łatwo się zmontują i będą gotowe do następnego etapu. Następnie przygotujemy te powierzchnie pod farbę, e-malowanie i proszkowe bez utraty przyczepności.

Malowanie i powłoka proszkowa na stali ocynkowanej dla wykończeń samochodowych

Czy kiedykolwiek farba odpadła od nowego błyskającego wspornika? Gdy nanosisz wykończenie na cynk, przyczepność zależy wyłącznie od przygotowania. Przekształćmy gotowe do produkcji części w trwałe systemy malarskie lub proszkowe, które wytrzymają drogę.

Przygotowanie powierzchni ocynkowanych do malowania lub powlekania elektroforetycznego

Pomyślne malowanie stali ocynkowanej zaczyna się od określenia stanu powierzchni, a następnie jej oczyszczenia i profilowania zgodnie z wytycznymi ASTM D6386 American Galvanizers Association.

1. Wczesne przekazanie informacji o zamierzeniu zastosowania układu dwukrotnego. Poproś swojego cynkarza o unikanie pasywacji w kąpieli chłodzącej, gdy elementy będą malowane. W przypadku niepewności przetestuj obecność warstwy pasywacyjnej zgodnie z ASTM B201.
2. Określ stan powierzchni. Nowo ocynkowane powierzchnie są gładkie i wymagają profilowania. Częściowo zwietrzałe zawierają tlenek cynku i wodorotlenek cynku, które należy usunąć. W pełni zwietrzałe to węglan cynku i zazwyczaj wymagają jedynie łagodnego czyszczenia.
3. Wyrównaj garby, ścieki lub kropelki przez lekkie szlifowanie lub struganie przed oczyszczeniem. Nie przecinaj warstwy podłożowej.
4. Usuń substancje organiczne. Użyj łagodnego środka alkalijnego w proporcji 10 części wody do 1 części środka, zachowując ciśnienie poniżej 1450 PSI. Albo użyj łagodnego roztworu kwasowego w proporcji 25 części wody do 1 części kwasu, opłucz w ciągu 2–3 minut lub przetrzyj rozpuszczalnikiem za pomocą czystych ręczników.
5. Przemyj wodą słodką i wysusz. Zminimalizuj czas do malowania. Staraj się nałożyć powłokę w ciągu 12 godzin po wyschnięciu.
6. Przygotuj powierzchnię. Opcje obejmują oczyszczanie strumieniowe pod kątem 30–60 stopni z użyciem ścierniwa o wielkości 200–500 mikrometrów i twardości wg skali Mohsa ≤5, gruntowanie płukane tworzące warstwę do 13 mikronów, przygotowanie akrylowe lub ostrożne szlifowanie narzędziem napędowym do około 1 mila usunięcia.

• Zgodne metody obróbki powierzchni i grunty według kategorii
  • Grunty płukane do trawienia chemicznego i zwiększenia przyczepności.
  • Przygotowanie akrylowe nanoszone przez zanurzanie, zalewanie lub natrysk.
  • Oczyszczanie strumieniowe zgodnie z limitami profilu, aby uniknąć uszkodzenia cynku.
  • Konwersja fosforanem cynku dla procesów proszkowych.
  • Skonsultuj się z dostawcą systemów farb cynkowych, aby uzyskać wymagane wykończenie farbą cynkową.

W przypadku cynku jakość przygotowania powierzchni jest równie ważna jak grubość powłoki.

Powłoka proszkowa na cynku bez uszkodzeń przyczepności

Czy można natryskowo powlekac części ocynkowane? Tak, pod warunkiem przestrzegania kroków przygotowania zgodnie z ASTM D7803 w celu uniknięcia wydzielania gazów i złej przyczepności – American Galvanizers Association.

• Zaklasyfikuj powierzchnię jako nowo ocynkowaną lub częściowo zwietrzałą. Następnie usuń garby, napływы i osady.
• Oczyść jak wyżej. Przepłucz i dokładnie wysusz. Preferowane jest suszenie termiczne.
• Utwórz profil przez oczyszczanie strumieniowe zgodnie z SSPC SP16, konwersję fosforanem cynku lub szlifowanie narzędziem napędzanym.
• Wstępnie upiecz przed nałożeniem powłoki, aby usunąć uwięzioną wodę i powietrze oraz zapobiec powstawaniu pieniazków i pęcherzy. Ustaw piec około 30 °C powyżej temperatury utwardzania proszku i piecz, aż część osiągnie temperaturę komory pieca lub co najmniej przez godzinę.
• Natychmiast po wypieku nałóż powłokę proszkową i utwórz zgodnie z zaleceniami producenta proszku. To podejście dwuwarstwowe daje zespoły ocynkowane i powleczone proszkiem, zapewniające długą trwałość.

Obróbka cieplna i jej wpływ na właściwości powłoki

Cykle termiczne są ważne. Unikaj pasywacji z wykorzystaniem gaszenia, gdy elementy będą malowane lub powlekane proszkowo, ponieważ pasywacja może ograniczać przyczepność. Wstępnego wypieku należy użyć do kontrolowania wydzielania gazów i poprawy przyczepności. Udokumentuj harmonogramy wypieku i utwardzania w notatkach do procesu, w tym wszelkie ponowne ogrzewanie po montażu, aby zapewnić spójną przyczepność i wygląd we wszystkich produktach.

Szukasz farby cynkowej dobrze przylegającej do blachy ocynkowanej metodą ciągłą lub partii? Skonsultuj się z producentem farby w kwestii kompatybilności i warunków aplikacji, szczególnie w odniesieniu do sekwencji przygotowania pod warstwę e‑powłoki wspomnianych powyżej.

Gdy proces wykańczania jest ustalony, w następnej sekcji przedstawiono kroki inspekcji oraz szybkie sposoby naprawy typowych wad powłok przed wprowadzeniem części na linię.

Inspekcja, kontrola jakości i rozwiązywanie problemów związanych z powłoką cynkową galwanicznie naniesioną

Brakuje czasu przy uruchamianiu produkcji? Skorzystaj z tego skoncentrowanego planu, aby zweryfikować powłokę cynkową galwanicznie naniesioną przed wprowadzeniem części na linię.

Kroki inspekcji i techniki pomiarowe

1. Wizualna kontrola przy odbiorze Sprawdź występowanie ścieklin lub kropel, odsłoniętych miejsc, czarnych plam, przebarwień w strefach spawanych, przebarwień od popiołu, plamowatych szarych obszarów, grudek żużlu, pęcherzy lub dziurek, oraz białej rdzy. Obchodź się ostrożnie z powłoką cynkową, aby uniknąć zadrapań.
2. Potwierdź specyfikację Sprawdź proces i rodzaj powłoki na instrukcji technologicznej lub certyfikatach i porównaj ze standardem rysunku. Zanotuj, czy części są cynkowane metodą partkową (HDG) czy ciągłą na blachach.
3. Pomiar grubości Używaj mierników magnetycznych lub elektronicznych zgodnie z ASTM E376. Postępuj zgodnie z najlepszymi praktykami: wykonaj co najmniej pięć pomiarów, rozmieść je szeroko, zachowaj odległość co najmniej 10 cm od krawędzi, unikaj narożników i zakrzywionych obszarów, a także ponownie sprawdź dokładność za pomocą wzorców powyżej i poniżej oczekiwanego zakresu. Zobacz wytyczne dotyczące typów mierników i procedur Stowarzyszenia Galwanizacji Amerykańskiej.
4. Rozstrzyganie sporów W celu arbitrażu lub badań rozwojowych, przekrój próbkę i zmierz za pomocą mikroskopii optycznej. Jest to metoda niszcząca i zależna od operatora, należy więc stosować ją wyłącznie w szczególnych przypadkach, zgodnie z powyższymi wytycznymi.
5. Kontrola jakości wykonania Sprawdź jednolite odprowadzanie cieczy przez otwory i krawędzie powstałe w procesie ocynkowania blachy stalowej. Zaznacz obszary, które mogą wymagać dotlenienia lub przeróbki przed lakierowaniem lub powleczeniem elektroforetycznym.

Typowe wady powłok i sposoby ich zapobiegania

Poniżej przedstawiono najczęstsze problemy występujące na ocynkowanej stali cynkowej oraz praktyczne rozwiązania, oparte na uznanych przyczynach i metodach leczenia firmy Steel Pro Group.

Raportowanie akceptacji zapewniające ciągłość procesu uruchomieniowego

• Identyfikacja partii: temperatura, numer części, data, dostawca.
• Typ procesu i powłoki: HDG (partiowy lub arkuszowy), odniesienie do normy.
• Model miernika, identyfikatory szczelin kalibracyjnych oraz metoda zgodnie z ASTM E376.
• Lokalizacje mapy pomiarowej, co najmniej pięć odczytów na obszar, wartości pojedyncze i średnie.
• Wyniki wizualnej kontroli z fotografiami oraz decyzja: przepracowanie, akceptacja lub odrzucenie.
• Instrukcje przepracowania, dane ponownych testów oraz końcowe zatwierdzenie.

Zgodność – pozytywna lub negatywna – z określoną normą i celami producenta OEM; stosowanie wyłącznie liczbowych progów określonych w dokumentacji technicznej.

Gdy kontrola jest dokładnie ustawiona, kolejna sekcja łączy te elementy sterujące z decyzjami dotyczącymi cyklu życia, opcjami naprawy oraz wyborem dostawców trwałościowych zespołów pokrytych cynkiem.

Ograniczenia związane z cyklem życia i sprawdzone opcje zakupu

Czy ocynkowanie to to samo co galwanizacja w przypadku części, które pozyskujesz? Gdy porównujesz galwanizację z ocynkowaniem dla wspornika zewnętrznego lub łącznika kabiny, zacznij od czasu użytkowania, możliwości naprawy i czasu realizacji. Prawidłowy wybór chroni wydajność i harmonogram uruchomienia.

Zrównoważony rozwój i kwestie związane z końcem cyklu życia

Myśl cyklem życia, a nie tylko ceną jednostkową. W przypadku długotrwałej ochrony na zewnątrz stal ocynkowana ogniowo zazwyczaj sprawuje się lepiej niż cynkowanie elektrolityczne, ponieważ ocynkowanie ogniowe tworzy grubszy, metalurgicznie związany powłokę, która może służyć dziesięciolecia przed pierwszą konieczną konserwacją w wielu warunkach atmosferycznych, podczas gdy cynkowanie elektrolityczne jest najlepsze do krótko- i średniookresowego użytkowania w pomieszczeniach oraz przy ciasnych tolerancjach. Oba sposoby opierają się na ochronie katodowej poprzez cynk, jednak masa powłoki decyduje o trwałości na zewnątrz M&W Alloys. Który materiał – cynk czy ocynkowanie ogniowe – jest lepszy do zastosowań zewnętrznych? W przypadku śrub i wsporników narażonych na warunki atmosferyczne lub sole przeciwgrypowe, ocynkowanie ogniowe jest zazwyczaj bezpieczniejszym wyborem. Niewielkie naprawy w terenie są możliwe dzięki farbom zimnego ocynkowania bogatym w cynk, często nazywanym sprayem cynkowym. Istnieją również możliwości ponownego przetworzenia, od ponownego cynkowania w warsztacie po ponowne ocynkowanie ogniowe, gdy specyfikacja to dopuszcza, co pozwala wydłużyć żywotność bez pełnej wymiany.

Ograniczenia i sposoby minimalizacji trybów uszkodzeń

• Środowisko ma znaczenie. Wysoka wilgotność, sól przybrzeżna i zanieczyszczenie przemysłowe przyspieszają utratę cynku. Na zewnątrz preferowane jest HDG lub nierdzewna; w pomieszczeniach zamkniętych wystarczy pokrycie (źródło: powyżej) .
• Kontrola tolerancji. Zink jest cienki od 5 do 12 mikronów, co jest typowe dla części wewnętrznych, więc nitki i ściśle dopasowane pozostają w specyfikacji. grubość HDG może zmieniać dopasowanie; plan nadmiarowych orzechów lub nici post-procesowych (źródło: powyżej) .
• Tworzą i łączą. Powietrzne powłoki lepiej reagują na poważne deformacje; HDG może pękać na ciasnych zakrętach. Zlotowanie ocynkowane wymaga kontroli spalin; krawędzie cięcia często wymagają poprawy farbami bogatymi w cynk (źródło: powyżej) .
• Obawy dotyczące rozkładu wodoru w stali o wysokiej wytrzymałości. Bogate w cynk pierwiastki historycznie budziły wątpliwości, więc ważne części powinny być zweryfikowane. W obecnych badaniach wykorzystuje się metody ASTM F519 do oceny podatności, a ostatnie badania sugerują, że pierwsze cynkowe nie mogą powodować rozkładu niektórych stali o wysokiej wytrzymałości, a badania trwają. NSRP .
• Wygląd kontra trwałość. Płaty wygrywają na jasnym, jednolitym wyglądzie. HDG wygrywa na wytrzymałości na zewnątrz. Po-obrobienia, takie jak pasywacja chromatu i powlekania proszkowe, mogą zwiększyć krótkoterminową wydajność, ale nie zastępują one grubszej rezerwy HDG na zewnątrz (źródło: powyżej) .

Ramowy system decyzji i lista kontrolna RFQ

1. Zdefiniuj środowisko i docelowy okres eksploatacji. Użyj ocynkowania ogniowego (HDG) w warunkach zewnętrznych lub narażenia na chlorki; użyj powlekania dla wnętrz. W swoim zapytaniu ofertowym (RFQ) odnieś się do oczekiwań dotyczących powłok cynkowych w porównaniu do ocynkowania.
2. Podaj normę i klasę. Dla ocynkowania ogniowego (HDG) wskaż ASTM A123. Dla powlekania wskaż ASTM B633 z klasą grubości Fe Zn oraz typem pasywacji. Dołącz wymagania dotyczące badań akceptacyjnych.
3. Określ wykończenie i obróbkę końcową. Wskaż potrzebę stosowania chromowanego lub lakierowanego pokrycia oraz czy wymagany jest dodatkowy topcoat proszkowy.
4. Kontroluj dopasowanie i połączenia. Dla ocynkowania ogniowego (HDG) zaplanuj strategię gwintów – większe nakrętki, toczenie gwintu po procesie. Dla powlekania potwierdź klasę grubości, aby zabezpieczyć dopasowania.
5. Zaplanuj kolejność produkcji. Spawaj przed powłoką, jeśli to możliwe, lub udokumentuj kontrolę dymów oraz naprawę krawędzi cięcia farbą bogatą w cynk.
6. Inspekcja i dokumentacja. Wymagaj pomiarów grubości powłoki oraz certyfikatów. Dostosuj próbkowanie i metody do odwołanego standardu.
7. Czas realizacji i zdolność produkcyjna. Warsztaty chromowane mogą szybko wykonać małe serie; kąpiele HDG często wymagają planowania. Zapytaj o typowy czas realizacji i maksymalną wydajność.
8. Ścieżka poprawy. Potwierdź możliwość usunięcia i ponownego chromowania lub ponownego cynkowania, jeśli elementy nie spełniają specyfikacji.

Szybkie FAQ, które możesz wkleić do notatek zakupowych. Chromowane cynkiem versus ocynkowane dla zewnętrznych elementów łączących. Wybierz HDG. Czy powłoka cynkowa to to samo co ocynkowanie? Nie, struktura i grubość powłoki są różne. Dla precyzyjnych połączeń, stal chromowana cynkiem zazwyczaj wskazuje na powłokę, a nie HDG (źródło: powyżej) .

Jeśli potrzebujesz partnera kompleksowego, który może zintegrować kształtowanie, spawanie, powłokę cynkową i wykończenie w ramach ścisłych harmonogramów PPAP, rozważ porównanie dostawców certyfikowanych zgodnie z IATF 16949. Przykładem jest Shaoyi, która oferuje zintegrowane przetwarzanie metali i obróbki powierzchniowe z systemami jakości obowiązującymi w przemyśle motoryzacyjnym. Sprawdź ich możliwości na shao-yi.com . Zawsze porównuj wiele kwalifikowanych źródeł pod względem kosztów i pojemności.

W przypadku trwałości na zewnątrz wybierz ocynkowanie ogniowe (HDG) i określ odpowiedni standard; w przypadku ciasnych pasowań lub użytkowania wewnątrz pomieszczeń użyj powłok elektrolitycznych; udokumentuj metody inspekcji i naprawy oraz skonsultuj się z ekspertami w przypadku złożonych zespołów.

Często zadawane pytania dotyczące ocynkowania i powłok cynkowych

1. Jaki jest proces powłoki cynkowej metodą ocynkowania?

Jest to ocynkowanie. W przypadku ocynkowania ogniowego stal jest oczyszczana, wytrawiana, płukana roztworem fluksującym, zanurzana w stanie stopionym w cynku, a następnie schładzana i sprawdzana. Tworzy to warstwy cynkowo-żelazne z zewnętrzną warstwą cynku, która zapewnia ochronę poprzez działanie barierowe i ofiarnicze. Parametry procesu, takie jak temperatura łaźni, czas zanurzenia i skład stali, decydują o jakości i grubości powłoki w produkcji przemysłowej.

2. Jakie są wady powłok cynkowych?

Potencjalne wady wynikają z niedokładnego dopasowania procesu do zastosowania. Grube powłoki mogą wpływać na dokładne tolerancje, świeży cynk może pokryć się białym osadem magazynowym, jeśli będzie wilgotny, spoiny wymagają kontroli dymów, a wygląd zależy od metody. W surowych środowiskach o dużej zawartości chlorków cienka warstwa cynku z powlekania może być niewystarczająca. Dobre zaprojektowanie odpowietrzania i ociekania, odpowiednie normy na rysunkach oraz właściwe przygotowanie powierzchni przed malowaniem zmniejszają te ryzyka.

3. Co jest lepsze: stal nierdzewna czy stal ocynkowana?

Zależy to od środowiska, przypadku obciążenia i budżetu. Stal nierdzewna odporniejsza jest na korozję bez warstwy ofiarnej i często preferowana w surowych warunkach morskich lub przy wysokiej temperaturze. Stal ocynkowana zapewnia opłacalną ochronę ofiarną oraz silną ochronę krawędzi cięcia, co czyni ją standardowym wyborem dla wsporników, ram i aplikacji nadwozia podstawowego, gdy jest odpowiednio określona i wykończona. Zweryfikuj to z właściwymi normami i celami dotyczącymi odporności na korozję.

4. Jak nazywa się proces pokrywania metalu cynkiem w celu zapobiegania korozji?

Nazywa się to cynkowaniem lub galwanizacją. Do najczęstszych metod zalicza się cynkowanie ogniowe dla gotowych elementów, ciągłe cynkowanie blach, elektrolityczne cynkowanie oraz galwananowanie. Wszystkie te metody tworzą warstwę cynku na stali, spowalniając powstawanie rdzy i chroniąc odsłonięte krawędzie.

5. Czy powłoka cynkowa to to samo co cynkowanie?

Nie. Powłoka cynkowa jest procesem elektrolitycznym, który zazwyczaj pozostawia cienką warstwę, odpowiednią do części używanych wewnątrz pomieszczeń lub wymagających ścisłych tolerancji. Cynkowanie zwykle odnosi się do powłok na gorąco lub ciągłych, które są grubsze i metalurgicznie związane, lepiej nadające się do użytku na zewnątrz lub w warunkach narażenia na chlorki. Należy dokonać wyboru w zależności od środowiska i potrzeb ochrony krawędzi, podać odpowiedni standard, a w razie wątpliwości skonsultować się z partnerem certyfikowanym zgodnie z IATF 16949, takim jak Shaoyi, w celu doboru procesu zgodnego z kształtowaniem, spawaniem i wykończeniem.