Основы цинкового покрытия для автомобилестроения

Задумывались ли вы, почему современные автомобили выдерживают зимы, дорожную соль и дождь, не превращаясь в ржавые бочки? Краткий ответ — цинк. В этом введении к вопросу «Что такое гальванизированное покрытие? Защита автомобильных металлов от ржавчины и коррозии» вы узнаете, как тонкий слой цинка на стали обеспечивает долговечную, окрашиваемую защиту и подготавливает к более глубоким темам, рассматриваемым далее.

Определение и назначение гальванизированного покрытия

Гальванизация означает покрытие стали цинком, чтобы защитить основной металл двумя способами: в виде барьера и в качестве жертвного анода. Это двойное действие лежит в основе защиты от коррозии, обеспечиваемой гальванизацией — барьерной и катодной защиты. В автомобильной промышленности обычно применяются горячее цинкование и электролитическое цинкование. Если вы спрашиваете, что такое горячее цинкование, представьте погружение очищенной стали в расплавленный цинк, в результате чего на поверхности образуется металлическая цинко-железная связь; этот метод используется для многих конструкционных элементов и деталей подвески, тогда как электролитическое цинкование предпочтительнее для внешних панелей кузова горячее цинкование формирует металлическую цинко-железную связь . Электролитическое цинкование использует электрический ток для нанесения более тонкого и очень равномерного слоя цинка.

Цинк защищает сталь дважды: с помощью защитной пленки и за счет жертвенного действия.

Где оцинкованный металл входит в автомобильную промышленность

Вы заметите оцинкованный металл по всему транспортному средству, часто в виде оцинкованного стального листа для штамповки и закрытия. Типичные применения:

• Корпусные панели и кожи белого цвета
• Рельсы, рокеры и перекрестные члены
• Опорные устройства, вешалки и подвески
• Шкивы и арматурные части шасси
• Крепления и клипсы, соответствующие системе покрытия

Производители автомобилей выбирают электросплавленные и горячеоплавленные листы для устойчивости к коррозии, формоупреждаемости и красоты. Вы также можете найти варианты оцинкованного нагрева, где желательно более толстое покрытие и прочный срок службы.

Оцинкованное покрытие против защиты только краской

Только краска - барьер. Если же она прорвана, сталь может ржаветь. Цинк добавляет вторую линию защиты. Его самоотверженное поведение продолжает защищать подверженную воздействию сталь, поэтому системы, основанные на горячем оцинковании, ценятся за долговечность даже после незначительных повреждений. Тем не менее, оцинкованный материал не бессмертен, а устойчив к коррозии. Выбор покрытия, толщина и окружающая среда все равно имеют значение. В следующих разделах мы рассмотрим металлургию, контроль процессов, инспекцию и ремонт.

Как цинк предотвращает ржавчину и когда оцинкованный может потерпеть неудачу

Звучит просто, да? Если цинк покрывает сталь, то ржавеет ли оцинкованная сталь? Истинный ответ заключается в том, как цинк блокирует окружающую среду и также жертвует собой на царапинах, чтобы сталь оставалась защищенной.

Как цинк предотвращает коррозию на стале

Думайте о цинке как о щите и телохранителе. Во-первых, это барьер, который удерживает воду, кислород и соли от стали. Во-вторых, цинк более подвержен коррозии, чем железо, поэтому при резке или царапине он отдает электроны и защищает необработанный металл. Со временем на поверхности формируется тонкая, тупая пленка, называемая патиной. Эта пленка замедляет будущие атаки и поддерживает защиту.

Образование патины и причина появления белой ржавчины

В обычном воздухе свежий цинк реагирует с влагой и углекислым газом. Сначала образуется гидроксид цинка, который превращается в карбонат цинка, стабильную патину, которая снижает скорость коррозии. Когда оцинкованные детали остаются влажными при небольшом потоке воздуха, поверхность может продолжать формировать гидроксид цинка вместо того, чтобы созревать в эту стабильную пленку. Вы заметите белое порошкообразное пятно или даже темные пятна, называемые пятнами на влажном хранении или белой ржавчиной. Постарайтесь обеспечить воздушный поток, оставить части сухими и удалить тяжелые отложения, если это необходимо. В соленых местах помогает смывка хлоридных отложений, потому что соль делает влагу более проводящей и ускоряет атаку GAA на патину, белую ржу, хранение и очистку.

Оржавеет ли оцинкованная сталь и при каких условиях?

Так, оцинкованная сталь коррозирует? При длительном агрессивном воздействии, да. Оцинкованная сталь ржавеет? Это может произойти, особенно если цинк тонкий, поврежден или не хватает воздуха.

• Прибрежные ветры, часто наполненные хлоридами, могут быстрее заразить оцинкованный металл ржавчиной. На некоторых проектах в пределах около мили от океана поверхности, выступающие перед регулярными солеными ветрами, проявляли ржавчину за 5-7 лет, в то время как защищенные поверхности сохраняли защиту на 15-25 лет дольше. Двухкомпонентная система окрашивания и оцинковки может продлить срок службы еще больше благодаря синергии Руководство по эффективности прибрежной системы AGA и дуплексной системы .
• Постоянное влажное хранение или водоподпорные ловушки не позволяют поверхности образовывать защитную патину, что приводит к белой ржавчине и быстрейшей потере цинка (см. ссылка на GAA выше) .
• Сдвиги, щели и резки потребляют местный цинк. Более толстые покрытия обеспечивают повышенную защиту, в то время как царапины, достигающие голубой стали, требуют внимания.
• В трещинах и тесно пересекающихся местах могут задержаться соли и влага. Интерфейсы крепежных элементов и швы панелей являются распространенными точками риска.

Позвольте патине сформироваться, держите поверхности чистыми и сухими, и цинк сделает свою работу.

1. Помыть водой для питья, чтобы удалить соль и грязь, особенно после воздействия воды (см. ссылка AGA выше) .
2. Осторожно чистите с помощью мягкого моющего средства и мягкой кисти. Избегайте абразивных подушек, которые могут повредить цинк (см. ссылки на Вудсмита выше) .
3. Полезно высушите и восстановите воздушный поток на влажные, сложенные или завернутые части.
4. Проверить. Если ржавчина заметна, немедленно обрабатывайте ее преобразователем ржавчины, затем нанесите на нее богатый цинком праймер и совместимое покрытие (см. ссылки на Вудсмита выше) .

В итоге, оцинкованная ржавчина или оцинкованная ржавчина? Да, в неправильных условиях. Если вы будете следить за влажностью, солью и повреждениями, вы сможете увеличить срок службы. Далее мы рассмотрим, как выбор процесса и металлургия горячее погружение, электрогальванизированные и гальванизированные формообразуемость, сварка и производительность краски.

Оцинкованные с помощью HDG, оцинкованные с помощью электроцинков и GA

Почему две покрытые цинком панели ведут себя так по-разному в прессе, на сварке или под краской? Ответ заключается в том, как делается покрытие и какие слои оно создает на стале.

Процесс горячего оцинковления и покрытия

Автомобильный лист чаще всего покрывается непрерывными линиями, которые очищают, отжигают, погружают в расплавленный цинк, а затем кондиционируют поверхность. Этот процесс горячего оцинковления производит либо ГИ, либо, при коротком послетепле, ГА. Для критически важных автопанелей линии строго контролируют химию ванны, температуру, протирание и охлаждение, чтобы обеспечить постоянный вес покрытия и внешний вид GalvInfo Center, Гальванизация 2022 .

Звучит сложно? Вот процедура оцинковки на горячем огне в нескольких шагах, которые вы можете представить.

1. Очистите и активируйте полоску для удаления масел и оксидов.
2. Отопитель в контролируемой, редукционной атмосфере, чтобы установить свойства и реактивную поверхность.
3. Погрузиться в расплавленную цинковую ванну.
4. Выходите из ванны и используйте газовые ножи, чтобы вытереть избыток и установить толщину.
5. Необязательное гальваническое нагревание: кратковременное перегрев, чтобы цинк и железо перерассеивались для поверхности сплава цинкажелеза.
6. Прохладите, протяните, выравнивайте и смажите для стабильной, равномерной отделки.

Короче говоря, процесс нанесения цинкового покрытия с горячим погружением заключается в чистоте поверхности, контролируемых реакциях в ванне и точном контроле толщины.

Разница между электрогальванизацией и гальванизацией

Электрогальванизация откладывает тонкий, очень равномерный слой чистого цинка с помощью электричества. Он превосходит все, когда приоритетом являются сверхгладкая поверхность и глубокая тяга. Оцинкованный лист из HDG может предложить более толстый цинк для защиты от резки, в то время как оцинкованный (GA) добавляет поверхность из сплава цинкажелеза, которая является матовой, жесткой и очень дружественной к краске в автомобильной практике (см. ссылки GalvInfo выше) - Я не знаю. Для слияния, гальванированные обычно сварятся более последовательно, чем оцинкованные, потому что богатая железом поверхность уменьшает брызги и пары по сравнению с чистыми цинковыми покрытиями.

Гальванизированные часто побеждают по адгезии краски и консистенции точечной сварки на открытых панелях.

Зинкжелезо межметаллические слои и морфология шпангеля

Независимо от того, GI или GA, производительность зависит от микроструктуры покрытия. Горяче оцинкованное покрытие цинком обычно имеет внешний эта слой пластильного цинка над более жесткими цинковыми железными интерметаллами. Гальванированный прокат вводит больше железа в покрытие, оставляя на поверхности только межметаллические слои. Эти внутренние слои тверже стали и устойчивы к абразии, в то время как эта слой GI добавляет пластичность для устойчивости к ударам.

Контроль процесса формирует толщину и внешний вид. Факторы включают химию стали, время погружения, скорость вытягивания и влияние температуры ванны на толщину оцинкованного покрытия. Более высокие температуры ванны и более длительные сроки обычно увеличивают тяжесть слоев сплава, в то время как скорость оттягивания влияет на внешнюю толщину цинка и внешний вид. Спангел, видимый кристаллический рисунок, является функцией химии ванны и охлаждения; современные автомобильные линии часто подавляют спангел для гладкой краски, а его наличие или отсутствие не изменяет коррозионную производительность АГА, факторы покрытия и внешний вид.

Вместе HDG оцинкованный лист (hdg оцинкованный) максимизирует жертвенный цинк, GA повышает красоту и консистенцию сварки, а EG оптимизирует однородность поверхности. Далее мы соединим эти покрытия с правильными крепежными элементами и методами изоляции, чтобы предотвратить гальваническую атаку на соединения.

Совместимость и выбор крепежных элементов для предотвращения гальванического нападения

Когда вы застегиваете цинковую скобку на нержавеющую или алюминиевую и первый шторм наносит удар, где сначала появляется ржавчина? В смешанных металлических соединениях слой цинка может стать анодом и растворяться быстрее, когда присутствуют анод, катод, электрический путь и электролит. Если вы сломаете любой из них, вы остановите соединение Американской ассоциации галванизаторов, несовместимых металлов и профилактики.

Сцепление оцинкованного с нержавеющей и алюминиевой

Вот практический совет. Чем дальше разница электрического потенциала и чем влажнее соединение, тем выше вероятность ускоренного коррозия на оцинкованной стали - Я не знаю. Оставьте золотое золото на больших площадях по сравнению с более благородным металлом, и избегайте влажных, плотных пробелов, где могут задержаться соли. Руководство AGA также предупреждает, что небольшой анод, соединенный с большим катодом, быстро коррозирует, рекомендуя соотношение площади анода к катоду по крайней мере 10:1, чтобы минимизировать атаку (см. ссылка AGA выше) - Я не знаю. На интерфейсах цинка и стали вы обычно будете в порядке, но добавьте нержавеющую в стек и вы заметите, что цинк и коррозия ускоряются там, где вода задерживается. Для алюминиевых корпусов, нержавеющие или латунные корпуса могут вести локализованное нападение на краях; покрытие алюминия, добавление изоляционных пленок и использование RTV уплотнителей, как было показано, предотвращают коррозию трещин на уплотнительных интер Юго-Западный исследовательский институт, алюминиевая корозия трещин корпуса .

Выбор крепежных элементов, минимизирующих гальванический риск

Выбирать крепежные элементы с поверхностями, близкими по потенциалу к оцинкованной части. Использовать цинковые покрытые углеродистыми сталями или аналогичные крепежные материалы, не обнаженные в нержавеющую или медную форму, для уменьшения коррозия оцинкованной стали - Я не знаю. Избегайте использования небольшого оцинкованного крепежа для соединения с большим нержавеющей, медным или окрашенным стальным агрегатом, потому что крепеж становится крошечным анодом и может быстро исчезнуть (см. ссылка AGA выше) - Я не знаю. Для высокопрочных болтов, где электропластировка рискует разрушить водород, покрытия цинковыми пластинами обеспечивают катодическую защиту без введения водорода во время обработки, что делает их распространенным выбором для автомобилей таких классов, как 10.9 и выше Википедия, обзор покрытий цинковыми хлопьями - Я не знаю. Если сталь и цинк должны напрямую соприкасаться, добавьте диэлектрические прокладки или рукава, чтобы прервать путь тока и запечатать соединение, чтобы вода не могла его перейти.

Удаление от электрической изоляции

Подумайте о защитных слоях для смешанных металлических соединений. Окрасьте оба металла на интерфейсе и поддержите покрытие. Добавьте изоляторы, чтобы металлы не касались, и блокируйте электролит, чтобы ячейка не могла работать (см. ссылка AGA выше) .

• Используйте изоляторы, такие как неопрен, нейлон, Майлар, Тефлон или прокладки GRE.
• Не уплотнители перекрываются с RTV или совместимых жидких уплотнителей, чтобы предотвратить трещины ловушки, особенно на алюминиевых интерфейсов (см. Ссылка SwRI выше) .
• Убедитесь, что дренаж есть и избегайте водоподтоплений на фланцах и краях.
• Окрашивайте обе стороны соединения и постоянно ремонтируйте покрытия.
• Сделайте объемные соединения, чтобы площадь цинка была больше по сравнению с другим металлом.
• Не думайте, что в влажной соленой среде есть такая вещь, как ржавчина-стойкая оцинкованная сталь.
• Не используйте маленькое оцинкованное крепежное устройство для подъема большого нержавеющего или медного элемента.
• Не используйте проводящие эластомеры при герметичности на алюминии, если есть проблема коррозии (см. Ссылка SwRI выше) .

Руководство только по тренду в влажных условиях. Фактическая тяжесть зависит от электролита, соотношения площади и состояния покрытия (см. ссылка AGA выше) .

Изолируйте металлы, запечатайте воду или сопоставьте потенциалы, чтобы остановить гальваническую атаку.

Интересно, стоит ли вам оцинковать нержавеющую сталь, чтобы решить эту проблему? На практике, как правило, лучше изолировать, запечатать и выбрать совместимые крепежные материалы, чем менять базовые материалы. Примените эти правила сейчас, и в следующем разделе мы будем настраивать формовку, сварку и предварительную обработку краски, чтобы покрытие выживало после производства.

Лучшая практика производства и отделки покрытой стали

Когда вы штампуете, сварьте и покрасите оцинкованную сталь, как сделать так, чтобы покрытие работало на вашу пользу, а не против вас? Используйте следующие шаги, чтобы перенести чистую, однородную оцинкованную металлическую отделку из пресс-зала в кабинку для покраски.

Процедуры формования и штамповки на покрытом листе

Покрытые AHSS создают высокое контактное давление на интерфейсе инструмента. Симуляции и лабораторные испытания оцинкованных AHSS показали около 200 МПа на боковых стенах и до 400 МПа в острых углах, где увеличивается раздражение и отказ смазки. Выбор правильного смазочного материала, материала для проката и покрытия инструмента имеет решающее значение в этих зонах.

• Выбирайте смазочные материалы, проверенные на ГИ или ГА под сильным давлением, и поддерживайте полированную поверхность. Оценить матрицы, покрытые ПВД, где риск раздражения высок.
• Увеличьте радиус нажатия на узких поворотах, настроите пробелы и управляйте силой пустого держателя, чтобы уменьшить местное давление в углах.
• Минимизируйте сухое скольжение. Перед сваркой или предварительной обработкой постоянно перемазывайте масло и протирайте остатки.
• Защищать поверхности при обращении. Используйте неметаллические точки соприкосновения и интерлист, чтобы избежать транзитной абразии на оцинкованной стальной отделке.

Сведения о точечной сварке и ремонтной сварке

Цинк изменяет тепловой баланс на электроде. Большинство магазинов успешно сварят оцинкованные электроды класса 1 или 2 RWMA, в то время как класс 20 помогает, когда график теплее. Нет лучшего выбора; стандартизируйте, если можете, и выбирайте на основе фактического тепла, вырабатываемого вашим графиком Как сварка на электродах для оцинкованных материалов .

• Ожидайте более частых повязок. Используйте подходящий ток, сжимайте и держите, чтобы контролировать выталкивание и рост орехов.
• Хорошо вентилируйте. Покрытие смягчается и испаряется перед сталью, поэтому контролируйте тепловой вход с осознанием температуры плавления оцинкованной стали слоя цинка и точки плавления оцинкованной стали для обсуждения субстрата.
• После очистки сварки, снова защитите обнаженные места. Команды часто спрашивают, ржавеет ли цинковая плитка. Если защитный слой цинка сгорел, он может сгореть, поэтому немедленно используйте совместимые продукты, богатые цинком.

Совместимость предварительной обработки и системы краски

Прицеп краски живет или умирает при подготовке поверхности. Доказана последовательность: чистый, активирующий, конверсионный слой, первичный, затем верхний слой. Железофосфат является распространенной препаратом для обработки краски, цинкфосфат часто выбирают для повышения коррозионной стойкости, а предварительная обработка на основе циркония предлагает альтернативу без фосфата, которую используют многие линии сегодня. Фосфатные панели, которые окрашены или покрыты порошком, могут улучшить соляную стойкость примерно в десять раз по сравнению с отсутствием фосфата в соответствии с испытаниями ASTM.

1. Хранить и обрабатывать сухим. Раскрой катушки и пустые части, чтобы избежать мокрой пятнышки на горячих частях.
2. Формируйте и подстригайте с помощью правильной смазки и гладких штампов. Перед сваровкой удалять лишнее масло.
3. Окрас и фланц с щедрыми радиусами для ограничения трещин покрытия.
4. Местная сварка с выбранными электродами. Облекайся в рутинные накидки и очисти от пятен.
5. Хорошо почистите, хорошо промыть и активируйте.
6. Нанесите соответствующее покрытие для конверсии на линию и субстрат.
7. Примировать, покрыть и отвердить для получения указанной оцинкованной металлической отделки.

• Порошок цинка при плотно сгибаемых изгибах. Уменьшение: увеличение радиуса изгиба, улучшение смазки и уменьшение повторных ударов.
• Микротрещины вдоль петли. Уменьшение: добавление рельефов, откорректировка краев и смягчение формирующих путей.
• Отчистки от проезда и трения. Уменьшение последствий: используйте междулистные, мягкие крышки для инструментов и чистые конвейеры.
• Белая пленка. Уменьшение опасности: сухие части, обеспечение воздушного потока и очистка перед переоборудованием.

Чистый металл, контролируемая предварительная обработка и правильное отверждение создают прочную краску на оцинкованном.

После того, как все процессы начались, следующим шагом является проверка и приемка, чтобы каждая покрытая деталь соответствовала спецификации и была готова к окончательной краске.

Проверка и приемка нагретого цинкового покрытия

Не знаете, что сначала проверить, когда прибывают оцинкованные катушки или штампы? Используйте этот практический план, чтобы проверить заказанное покрытие, правильно измерить его и задокументировать пропуск или задержку, чтобы краска могла продолжиться с уверенностью.

Визуальный осмотр и типичные условия поверхности

Начинайте с простого. Подтвердить, что на метке продукта указаны спецификации ASTM, обозначение покрытия, класс, размер и идентификация единицы. Это требуемые идентификаторы на металлическом покрытии листа, отправленного из мельницы Общие требования ASTM A924 - Я не знаю. Тогда посмотри на поверхность.

• Урок внешности. Если требуется критическая поверхность для краски, ее следует заказать как более гладкую. Регулярный или минимальный шпеленг разрешен и не ограничен текстурой в стандарте.
• - Отличное изготовление. Спуты и пустые места должны иметь рабочий вид для класса и обозначения. Некоторые несовершенства, связанные с катушкой, могут возникать на частях катушки.
• Маслянирование и пассивация. Для уменьшения пятен на хранении, фрезы могут поставлять легкое масло или пассивационную пленку. Если вы видите белое, порошкообразное пятно, то, вероятно, части остались влажными при низком воздушном потоке. По мере необходимости, приспособите методы хранения и сушки.

Помните, оцинкованный металл покрыт цинком или сплавом цинкажелеза под семейством горячего погружения, и ожидания отделки должны быть установлены в порядке, чтобы выровнять с оцинкованной стали отделки (см. ссылку A924 выше) .

Измерение толщины покрытия и приемка

Принятие нагретого цинкового покрытия основано на весе или массе покрытия по стандарту продукта, а не только на измеренной толщине. A924 указывает на два метода судей и схему отбора проб:

• Вес полосы вес по ASTM A90 для измерения деструктивной массы, используя тройной-точечный край центр корот пробной части, с краями проб, отложенными от края щели.
• Флуоресценция рентгеновского излучения по ASTM A754 для неразрушающего измерения массы в автономном режиме или в режиме онлайн, с определенными проходами и сообщением о среднем из самых ярких однокрайних и трехкрайных точек.

Магнитные или вихревые токомеры по ASTM E376 могут оценить толщину покрытия, но решения об отказе регулируются испытаниями массы выше. (см. ссылку A924 выше) - Я не знаю. Для контекста, обычные обозначения преобразуются следующим образом: G90 равен Z275 и добавляет около 0,0016 в общей толщине листа, примерно 0,0008 на сторону, когда разделено равномерно. Используйте эти преобразования для проверки чистоты показаний габарита во время цинкования стали, а затем запишите приемку указанной массы покрытия.

Присоединение, непрерывность и документация

Нужна быстрая проверка? Используйте испытание на изгиб покрытия, упомянутое в спецификации продукта, для проверки на наличие хрупких или плохо прикрепленных слоев (см. ссылку A924 выше) - Я не знаю. Для окрашенных деталей проверяют толщину сухой пленки краски с помощью калиброванных габаритов и применяют правило статистической приемлемости, такое как 90:10, чтобы большинство показаний было на уровне или выше номинальной DFT, при этом допускается нормальное изменение Elcometer DFT и Закройте цикл с документацией: сертификат соответствия или отчет о испытаниях, показывающие спецификацию, обозначение покрытия и идентификацию единицы, являются общими результатами по A924.

Измеряйте каждый раз в одних и тех же точках — край–центр–край, регистрируйте калибровку измерительного прибора перед использованием.

1. Приемка. Проверьте бирки, спецификацию, обозначение покрытия и упаковку. Обратите внимание на наличие смазки или пассивации.
2. Визуальный контроль. Проверьте наличие следов хранения, повреждений от обращения и пригодность класса поверхности для цинкового покрытия.
3. Отбор проб. Подготовьте образцы и выполните трехточечное взвешивание–травление–повторное взвешивание или рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) в соответствии с процедурой оцинковки.
4. Сопоставление. Используйте магнитные или вихретоковые толщиномеры для быстрой проверки, сопоставляя результаты с референтным методом.
5. Сцепление. Проведите испытание на изгиб покрытия в соответствии с требованиями спецификации на ваш продукт.
6. Подготовка под покраску. Очистите поверхность, затем проверьте толщину сухой пленки краски (DFT) с помощью калиброванных приборов.
7. Документация. Сохраняйте результаты с указанием номеров рулонов, мест измерений, методов и журналов калибровки.

С помощью этого контрольного списка вы можете принимать или задерживать детали без предположений и обеспечивать постоянство отделки оцинкованной стали. Далее мы превратим эти проверки в шаблоны спецификаций с заполнением пропусков и руководство по выбору, которые можно включить в запросы коммерческих предложений.

Шаблоны спецификаций и выбор для реальных условий эксплуатации

Составляете запрос коммерческого предложения и не уверены, какие требования указать для цинковых покрытий? Используйте этот шаблон с заполнением пропусков и руководство по выбору, чтобы перейти от догадок к четким, проверяемым требованиям.

Шаблон спецификации для оцинкованных автомобильных деталей

• Стандарт и марка изделия. Укажите действующий стандарт и марку. Примеры включают ASTM A653 для листа с горячеоцинкованным покрытием, EN 10346 серии DX для холодной формовки, JIS SECC для электролитически оцинкованного, а также марки GA, такие как GA340 или GA590 для гальваннилированного металла. Ознакомьтесь с типичными видами, марками и областями применения, включая G90, G235, ZM310 и ZM430, в отраслевом руководстве SteelPRO Group по видам и маркам оцинковки.
• Тип и обозначение покрытия. Выберите HDG GI, EG, GA или ZAM. Масса покрытия по обозначению, например G90 или G235 для горячеоцинкованного, и ZM310 или ZM430 для Zn–Al–Mg.
• Формуемость и прочность. Укажите целевую марку базовой стали, например DX52D+Z для формовки или GA590 для панелей повышенной прочности в соответствии с нормами EN или системой обозначений GA из указанного руководства.
• Качество поверхности и назначение под окраску. Укажите требования к финишной поверхности, критичной для окраски. Отметьте, предпочтительно ли гальваннилированное покрытие для адгезии краски и сварки.
• Методы приемки. Приемка по массе покрытия в соответствии с действующим стандартом на продукцию. Согласуйте внутренние измерения с этим же стандартом.
• Примечания по сварке и соединению. Укажите ожидания по совместимости точечной сварки или клеевого соединения для GI и GA.
• Упаковка и обращение. Минимизируйте время увлажнения, обеспечьте циркуляцию воздуха и избегайте складирования во влажном состоянии, поскольку атмосферная коррозионная агрессивность зависит от влажности, солености и загрязнителей согласно ISO 9223 Категории коррозионной агрессивности и факторы, определяющие их по ISO 9223 .
• Прослеживаемость. Требуйте указания идентификатора рулона или единицы, марки, обозначения покрытия и ссылок на партию в документах.
• Последующая отделка. Укажите тип предварительной обработки и семейство системы окрашивания, предназначенной для покрытого основания.

Сопоставьте класс окружающей среды, массу покрытия и систему окраски перед выбором марки.

Руководство по выбору в зависимости от условий эксплуатации

Начните с классификации атмосферы. Согласно ISO 9223, коррозионная агрессивность возрастает с увеличением времени увлажнения, содержания солей в воздухе и диоксида серы. Затем выберите подходящее семейство и массу цинкового покрытия для конкретных условий экспозиции, используя проверенные примеры применения HDG, EG, GA и ZAM из приведённого выше отраслевого руководства.

При выборе между горячим и электролитическим цинкованием помните, что электролитическое цинкование по сравнению с горячим — это зачастую выбор между сверхгладкой однородностью и более высокой защитой кромок. Сталь с горячим цинкованием также широко доступна для автомобильных листов и штамповок

Факторы принятия решений в жизненном цикле и закупках

• Стратегия защиты от коррозии. Является ли оцинкованная сталь устойчивой к ржавчине? Нет. Она устойчива к коррозии, и масса покрытия, а также система окраски должны соответствовать указанной выше среде
• Технологичность. Оцинковка GA часто улучшает свариваемость и адгезию краски, EG обеспечивает превосходный внешний вид, а HDG даёт более толстый жертвенный цинковый слой для кромок и сколов
• Стоимость и обеспеченность поставок. Указывайте только то, что необходимо. В анализах рынка автомобилестроения при горячем цинковании HDG остаётся доминирующим выбором для многих деталей кузова и шасси Обзор рынка автомобильной оцинкованной стальной продукции .
• Контроль рисков. Укажите упаковку, чтобы ограничить время воздействия влаги, и определите критерии приемки по действующему стандарту, чтобы избежать споров.

Закрепите эти параметры в запросе коммерческих предложений (RFQ), а затем будьте готовы проверить их выполнение в производственных условиях. Далее мы рассмотрим реальные виды отказов и предоставим пошаговые инструкции по ремонту, которые можно использовать в мастерской и на объекте.

Виды отказов и методы ремонта автомобильных панелей

Видите ли вы белесую пленку или коричневые полосы на шве и задаетесь вопросом, что произошло? Может ли оцинкованная сталь ржаветь? Краткий ответ: повреждения, места скопления влаги и условия хранения определяют, появится ли ржавчина на оцинкованном слое. Будет ли ржаветь оцинкованный металл в процессе эксплуатации? Может, но вы можете предотвратить это и устранить проблему до того, как коррозия распространится по оцинкованной стали.

Распространенные виды отказов в процессе эксплуатации

• Белый налет при хранении. У новых оцинкованных деталей, которые длительное время остаются во влажной среде без циркуляции воздуха, образуются белые или серые отложения гидроксида цинка вместо стабильного патинированного слоя. Первые меры — сушка и вентиляция, поскольку для формирования защитного патинированного слоя необходимы циклы воздействия воздуха. Американская ассоциация гальванизации, налет при влажном хранении и патина.
• Коррозия кромок и швов. На срезах и в местах нахлеста вода, удерживаемая капиллярными силами, создает щель, в которой коррозия распространяется внутрь. Ранняя очистка, герметизация и нанесение покрытия предотвращают дальнейшее развитие процесса. Bradley-Mason, обзор коррозии кромок.
• Повреждения от абразивного износа. Мелкие раковины или царапины, возникшие при обработке, могут стать точками зарождения коррозии. Устраняйте их своевременно, чтобы предотвратить распространение цинковой коррозии под покрытием.

Последовательность ремонта в мастерской и на объекте

1. Остановите активное воздействие. Разделите детали, обеспечьте циркуляцию воздуха и тщательно просушите. Это первый шаг при устранении белого складского налета согласно рекомендациям AGA.
2. Оцените степень повреждения. Легкий или средний белый налет часто исчезает сам по себе после контакта с открытым воздухом. При сильных или значительных отложениях требуется удаление и ремонт в соответствии со стандартами, указанными в документе AGA выше.
3. Очистка. Используйте жесткую нейлоновую щетку и подходящее очищающее средство, затем промойте водопроводной водой и просушите. Измерьте оставшуюся толщину цинкового покрытия для проверки защиты в соответствии с методикой AGA из указанного источника.
4. Восстановите поврежденные участки в соответствии с методами ASTM A780. Варианты включают цинкосодержащую краску, цинковое напыление или припой на цинковой основе. Для цинкосодержащей краски сухая пленка должна содержать 65–69% или более 92% металлического цинка по массе, а толщина ремонтного покрытия должна быть на 50% больше, чем у окружающего цинкового слоя, но не превышать 4,0 мил. При использовании припоя на цинковой основе требуется предварительный нагрев до 600 °F (315 °C), а окончательная толщина восстановления регулируется спецификацией. Материалы для подкраски должны обеспечивать толщину не менее 2,0 мил за одно нанесение Подкраска и ремонт по методам AGA, ASTM A780 .
5. Загерметизируйте кромки и швы. После очистки и ремонта загерметизируйте нахлесты, чтобы исключить скопление влаги, вызывающей коррозию оцинкованной стали в зазорах (см. ссылку Bradley-Mason) .
6. Нанесите грунтовку и финишное покрытие. Используйте покрытия, совместимые с существующей системой окраски. Избегайте пассивирующих пленок перед окраской, поскольку они могут нарушить адгезию (см. ссылку AGA по следам влажного хранения) .

Соображения по сварке и подкраске

После сварки удалите остатки в зоне термического влияния и восстановите защиту с использованием методов ремонта по ASTM A780. Оцинкованный слой будет ржаветь, если зону термического влияния оставить открытой. Да, поэтому нанесите покрытие как можно скорее там, где цинк был выгорел.

Цинкосодержащая краска

• Преимущества: Наносится в холодном состоянии, подходит для сложных форм; содержание цинка и целевые значения толщины определяются по стандарту A780.
• Недостатки: Требует чистую и сухую сталь; внешний вид может не полностью соответствовать окружающему цинковому покрытию.

Горячее цинковое напыление

• Преимущества: Образует прочные цинковые слои толщиной не менее требуемой по техническим условиям; подходит для больших площадей.
• Недостатки: Требует специализированного оборудования и квалифицированного нанесения.

Цинковый припой

• Преимущества: Хорошо сочетается с окружающим цинковым слоем; долговечный металлургический ремонт.
• Недостатки: Требуется предварительный нагрев до ~600 °F (315 °C); нагрев может повлиять на соседние покрытия.

Быстро высушивайте, герметизируйте швы и защищайте кромки, чтобы предотвратить подрезание.

В конечном счете, оцинкованное покрытие может ржаветь при отсутствии циркуляции воздуха или на поврежденных кромках. Однако с помощью вышеуказанных мер вы можете контролировать места, где начинается коррозия оцинкованной стали, и продлить срок службы. Далее мы покажем, как выбрать комплексного партнера, который обеспечивает согласованность хранения, обработки и контроля покрытий от прототипа до серийного производства.

Выбор комплексного партнера для оцинкованных автомобильных деталей

Когда сроки сжимаются, а допуски уменьшаются, кто обеспечивает стабильность цинкового покрытия от рулона до готовой сборки? Правильный партнер. Ниже пошагово описано, как его оценить, чтобы ваш процесс оцинковки поддерживал качество, стоимость и сроки запуска.

На что следует обращать внимание при выборе металлообрабатывающего партнера, способного выполнять оцинковку

• Системы качества, соответствующие автомобильной отрасли. Проверка наличия сертификатов ISO 9001 и IATF 16949, подкреплённых надёжным контролем с применением КИМ и визионных систем, а также планирование по методикам SPC и APQP. Это основные критерии отбора при выборе поставщиков штамповок и сборочных узлов для требовательных секторов в рамках системы отбора PrimeCustomParts.
• Техническая универсальность. Прогрессивная и переходная штамповка, собственное производство оснастки, сварка и сборка. Возможность масштабирования от прототипов до миллионов деталей.
• Инженерное взаимодействие. Поддержка DFM, моделирование формовки и быстрое прототипирование помогают снизить риски на ранних этапах производства.
• Внедрение технологий. Современные прессы, автоматизация, датчики в штампах и управление на основе данных повышают воспроизводимость.
• Опыт в области поверхностной обработки. Опыт координации процессов оцинковки HDG, EG и GA, включая предварительную обработку и подготовку к окрашиванию.
• Устойчивость и надёжность. Экологические практики и подтверждённая история своевременных поставок свидетельствуют о долгосрочной стабильности.

Интеграция процессов и обеспечение качества

Представьте одну ответственную команду, которая управляет штамповкой, подготовкой поверхности, горячим цинкованием, гальваннеалированием или электрогальванизацией и сборкой. Меньше передач между подразделениями означает меньше переменных, более четкую коммуникацию и лучший контроль сроков выполнения заказов. Аутсорсинг полного цикла металлообработки партнеру с полным спектром услуг также обеспечивает доступ к передовому оборудованию, масштабируемым мощностям и структурированному контролю качества, которые многие одноступенчатые мастерские не могут предложить Руководство по выбору производственного партнера в LinkedIn .

Спросите каждого кандидата прямо: как вы оцинковываете сталь для автомобильных деталей на своей линии? Достоверный ответ должен описывать последовательность HDG и альтернативы. При горячем цинковании очищенная сталь погружается в ванну с расплавленным цинком при температуре около 860°F (460°C), затем охлаждается, чтобы сформировалась цинковая патина. Гальваннеалинг предполагает повторный нагрев после ванны для образования цинко-железного сплава, улучшающего адгезию краски. Электрогальванизация наносит цинк с помощью электричества без использования ванны. Знание того, какой путь они используют и где, показывает контроль их процесса HDG и совместимость с покраской. Обзор методов цинкования от National Material.

Интегрированное качество плюс интегрированный график означают меньший общий риск и более быстрый запуск

От прототипа до серийного производства с надежными сроками выполнения

Вот простая дорожная карта, которую можно применить с любым поставщиком

• На этапе запроса коммерческих предложений определите марку стали, тип покрытия (GI, GA или EG), массу покрытия и целевую систему окраски. Уточните: как вы наносите цинковое покрытие на сталь для этой детали и как будете проверять сплошность и толщину покрытия
• На этапе пробной партии согласуйте параметры формовки, сварки и предварительной обработки с целевым покрытием. Закрепите полученные знания в плане контроля
• Перед началом серийного производства зафиксируйте точки измерения и периодичность отчетности по массе покрытия и внешнему виду. Уточните упаковку, предотвращающую появление следов влажного хранения

Ищете комплексный пример для оценки по вашему контрольному списку? Shaoyi предлагает быстрое прототипирование, сложную штамповку и согласованные методы обработки поверхностей, включая цинкование и связанные покрытия, в рамках системы качества IATF 16949, а также поддержку сборки. Рассмотрите их возможности как одну из точек данных при сравнении нескольких поставщиков по единым критериям Обслуживание Shaoyi .

Используйте единообразную терминологию при оценке кандидатов. Неважно, называют ли они это горячим цинкованием, горячим погружением, HDG или просто GI — убедитесь, что они могут четко и с привязкой к контролю описать процессы HDG, методы проверки и передачу на покраску. В следующем разделе мы обобщим всё это в виде ключевых выводов и плана действий с разбивкой по ролям, который можно внедрить немедленно.

Выводы и следующие шаги по защите стали от коррозии

Готовы применить полученные знания для производства надежных деталей, используемых в реальных условиях? Ниже приведены основные моменты, которые вы можете использовать уже сегодня, а также стандарты и партнеры, обеспечивающие стабильные результаты

Основные выводы о цинковой защите

• Почему работает цинк. Цинк защищает сталь двумя способами: барьерная защита и протекторное (жертвующее) действие, а также образует стабильный патиновый слой, который замедляет расход цинка до примерно 1/30 скорости коррозии стали. Именно поэтому его выбирают для обеспечения длительного срока службы в сложных проектах American Galvanizers Association, обзор защиты от коррозии.
• Что такое гальванизация и что значит горячее цинкование. Проще говоря, очищенную сталь погружают в расплавленный цинк, чтобы сформировать металлическое цинко-железное покрытие, защищающее от влаги, солей и кислот Xometry, основы горячего цинкования.
• Срок службы зависит от условий. Вопрос о том, как долго сохраняется защита при гальванизации, на самом деле касается окружающей среды, массы покрытия, предварительной обработки, краски и технического обслуживания. Уменьшите время увлажнения, сохраняйте целостность покрытий — и защита продлится дольше.

Правильный процесс, правильная спецификация, правильный партнёр

План действий для инженеров, контроля качества и закупок

• Конструкторское проектирование
  • Выберите GI, GA или EG в зависимости от функциональных требований и желаемой отделки. Укажите тип покрытия и его массу в соответствии с действующим стандартом.
  • Запланируйте нанесение краски по цинку при необходимости. Как защитить оцинкованную сталь от коррозии: начните с правильной предварительной обработки и используйте совместимые грунтовки.
  • Укажите в примечаниях к чертежу требования к осмотру и ремонту, чтобы избежать неоднозначности.
• Производство и окраска
  • Храните детали в сухом и проветриваемом месте, чтобы могла образоваться цинковая патина. Избегайте складирования во влажном состоянии.
  • Перед покраской следуйте общепринятой практике подготовки оцинкованных поверхностей, чтобы обеспечить требуемую адгезию и долговечность в соответствии со стандартами AGA по оцинковке, включая ASTM D6386 и связанные методы.
  • Как предотвратить коррозию стали в процессе эксплуатации: используйте чистые основы, правильное конверсионное покрытие и совместимую систему красок по цинку.
• Контроль качества и осмотр
  • Измеряйте толщину и сплошность покрытия с помощью калиброванных приборов и методов, указанных в стандартах. Используйте установленные методы ремонта для повреждённых участков.
  • Фиксируйте результаты по месту и методу, чтобы подтверждение соответствия можно было проверить.
• Источники поставок и поставщики
  • Попросите каждого поставщика подробно объяснить свой процесс от начала до конца. Четкий ответ на вопрос о том, как вы защищаете сталь от коррозии в оцинкованных конструкциях, должен включать правильную подготовку поверхности, признанные методы контроля и практику ремонта.
  • Рассмотрите возможность использования интегрированных поставщиков, которые могут выполнять прототипирование, штамповку, обработку поверхностей и сборку под одной крышей. В качестве примера для сравнения, компания Shaoyi предлагает качество по стандарту IATF 16949, а также услуги штамповки, согласованной обработки поверхностей, включая оцинковку, и поддержку при сборке Обслуживание Shaoyi .

Куда обращаться за услугами и стандартами

• Стандарты и методы. Ознакомьтесь с этим сводным обзором руководящих и вспомогательных документов, таких как ASTM A123, A153, A767, A780, D6386, D7803 и E376, чтобы согласовать технические условия, контроль и ремонт с признанными практиками Список стандартов и практик оцинковки от AGA .
• Механизмы и долговечность. Ознакомьтесь, почему цинк эффективен и как патина способствует длительному сроку службы при атмосферном воздействии, в руководстве AGA по защите от коррозии, упомянутом выше.
• Основы процесса. Для справки вы можете поделиться с вашей командой информацией о том, что такое горячее цинкование, направив их к объяснению процесса горячего цинкования, приведённому ранее.

Включите эти шаги в свои запросы коммерческих предложений и планы контроля, и вы повысите коррозионную стойкость без излишней спецификации. Если вы будете сосредоточены на проверенных механизмах, чётких стандартах и надёжных партнёрах, вы сможете поставлять долговечные оцинкованные детали с уверенностью.

Часто задаваемые вопросы об оцинкованном покрытии

1. Почему Rustoleum указывает, что нельзя использовать на оцинкованном металле?

Свежие цинковые поверхности могут вступать в реакцию с некоторыми алкидными красками на основе растворителей, что приводит к плохой адгезии. Для правильного окрашивания оцинкованной стали удалите масла, при необходимости слегка обработайте абразивом, нанесите подходящее конверсионное покрытие или грунтовку-активатор, затем используйте совместимый грунт и финишное покрытие. Соблюдение признанных этапов подготовки оцинкованных оснований улучшает адгезию и долговечность.

2. Ржавеет ли оцинкованная сталь на автомобилях?

Да, может, при определённых условиях. Оцинкованная сталь устойчива к коррозии благодаря барьерной и жертвенной защите, но задержанная влага, дорожные соли, повреждённое покрытие, срезы кромок и узкие зазоры всё ещё могут вызвать ржавчину. Держите детали сухими, герметизируйте швы, удаляйте соли и устраняйте сколы с помощью продуктов с высоким содержанием цинка, чтобы сохранить защиту.

3. Что такое горячее цинкование автомобильной стали?

Это процесс погружения чистой стали в расплавленный цинк, в результате которого на поверхности образуется и прочно сцепляется цинко-железное покрытие. В автомобильной промышленности непрерывные линии производят оцинкованную сталь (GI) с максимальным количеством цинка для жертвенных покрытий или гальваннеалированную сталь (GA), когда предпочтительна цинко-железная сплавная поверхность для лучшего сцепления краски и стабильности точечной сварки.

4. Как оцинковывают сталь для автомобильных деталей?

Типичные этапы горячего цинкования (HDG): очистка и активация поверхности, контролируемый нагрев, погружение в расплавленный цинк, сдувание избыточного цинка газом для регулирования толщины покрытия, при необходимости — гальваннеалирование, затем охлаждение и легкая смазка. Электрооцинкование — альтернативный способ, при котором цинк наносится электролитически, обеспечивая очень гладкую поверхность. Комплексные производители могут координировать штамповку, покрытие и контроль качества от начала до конца в рамках автомобильных систем качества. Например, компания Shaoyi предлагает штамповку, сертифицированную по стандарту IATF 16949, поверхностные обработки, включая оцинковку, а также поддержку при сборке.

5. Как защитить оцинкованную сталь от коррозии после изготовления?

Избегайте влажной укладки, обеспечьте приток воздуха и держите поверхности чистыми, чтобы могла образоваться цинковая патина. Перед покраской используйте проверенную последовательность предварительной обработки и совместимые грунтовки. В местах соединений изолируйте разнородные металлы, герметизируйте нахлёстки и выбирайте крепёж с цинковым покрытием. Повреждённые участки восстанавливайте цинкосодержащей краской или металлизацией для восстановления катодной защиты.