Metalizavimas

Metalizavimas, Elektrolankinė metalizacija cinku - šiai dienai, tai yra vienintelis ir universalus metodas apsaugoti medžiagas nuo korozijos. Ši technologija buvo sukurta Anglijoje, labai plačiai naudojama JAV.

Dar vadinamas elektrometalizavimu - tai paviršiaus dengimas metalu, jį išlydžius elektros lanku. Plazma virtęs metalas purškiamas 5-7 barų oro srautu ant metalizuojamo paviršiaus. Metalizavimui naudojamas cinkas, aliuminis, varis, nerūdijantis plienas bei kiti besilydantys metalai, taip pat šių metalų lydiniai. Metalizuoti galima visų medžiagų paviršius, kurie netirpsta ar neyra nuo užpurškiamo metalo. Tai gali būti ir skulptūrų apipurškimas variu ir darbinių įrengimų dalių atstatymas spec. metalu ir stiklo paviršių metalizavimas, bet plačiausiai taikoma metalizavimo paskirtis – antikorozinis padengimas. Metalizuoti metalo gaminius ekonomiškai labiau apsimoka negu dažyti, jeigu gaminio tarnavimo laikas numatytas ilgesnis negu 15 metų. Vis plačiau Europoje tiltų bei metalo konstrukcijų apsaugai naudojamas metalizavimas. Metalizuojamos viršvandenės laivų dalys, rezervuarų išorė.

Šiuo metu, visos metalo konstrukcijos, aukščiau išvardintose šalyse, apsaugotos nuo korozijos elektrolankinės metalizacijos cinku metodu. Elektrolankinė metalizacija cinku naudojama tiltų, rezervuarų, laivų, kelių atitvarų, angarų ir kt. statybose.

Elektrolankinės metalizacijos cinku efektas pasiekiamas dėl katodinės metalo apsaugos. Cinkas, turintis neigiamą elektrodinį potencialą, vykdo anodo funkcijas, „aukojant save" katodo naudai (metalui). Veikiant oksidavimui, susidaro stiprios, sunkiai išskaidomos medžiagos, kuriuos padengia visą metalo šiurkštų paviršių. Rezultate - paviršius tampa atsparus drėgmei, be to, deguonies veikimas metalui tampa visiškai neprieinamas.

Unikalios cinko anodinės savybės sustabdo korozijos plėtimą metalo paviršiuje, net ir jeigu metalas yra mechaniškai pažeistas. Korozijos procesas naikinamas arba šalinamas tiesioginėje pažeidimo vietoje, tai yra, suveikia efektas, kuris yra analogiškas porų užpildymo procesui, mechaniškai pažeistos vietos pačios „išsigydo".

Terminį apipurškimą, arba metalizavimą, reglamentuoja tarptautinis standartas - EN ISO 22063.

Standarte aiškinama juodo metalo dengimas naudojant metalizavimą cinku, aliuminiu, jų lydiniu, kai aliuminio 15%, o cinko 85%; aliuminio 95% ir 5% magnio.

Metalizavimui naudojamas metalas prie paviršiaus prikimba mechaniškai, todėl standartas numato paviršiaus paruošimą iki Sa2,5 arba Sa3 valant abrazyviniu pūtimu. Tai reglamentuoja ISO 8501-1. Rekomenduojamas paviršiaus šiurkštumas pagal ISO 8503 – 2 dalį aštrus, o aukštis nuo 40 mkm.

Pagrindinės elektrolankinės metalizacijos cinku metodo savybės:

Išsiskiria plastinėmis ir susitraukimo savybėmis.

Unikalios paviršiaus atsistatymo savybės po mechaninių poveikių.

Labai ilgas naudojimo periodas, kuris prilygsta pačio gaminio naudojimo periodui.

Reikia atkreipti dėmesį, kad funkcionuojant anodo lygmenyje, visos cinko dalelės privalo būti tiesioginiame elektro-kontakte tarpusavyje ir su dengiamu paviršiumi. Tyrimai rodo, kad dažuose, prisotintuose cinku, visos cinko jungiamosios dalelės yra kapsulėse, kas neleidžia suveikti pilnam galvaniniam procesui, taip pat šių paviršių trūkumas yra tas, kad gaunasi gan greitas cinko kritimas į nuosėdas (reikalingas gan dažnas konstrukcijų pasukimas) ir dėl to gaunasi cinko jungiančiųjų masės disbalansas. Tokios dangos suteikia barjerinę apsaugą ir negali sudaryti rimtą alternatyvą elektrolankiniam metalizavimui cinku.

Koks metalas tinkamiausias metalizavimui?

Tokie užpurškiami metalai kaip kadmis, cinkas ir aliuminis magnis yra chemiškai aktyvūs. Jie tampa anodais plienui. Pažeidus dangą, ji yra pati, o pagrindas (plienas) neyra.

Aliuminis:

Metalizavimui naudojamas 99,5 % grynumo aliuminis.

Atsparus jūrinėje ir užterštoje aplinkoje tinka anodinei apsaugai. Pagal ISO 22063 dengiamas 200 mkm panardinimui sūriame ir gėlame vandenyje (Im 2 ir Im3) ir neuždažomas viršutine danga.

Atsparus aukštoms temperatūroms (galima naudot po priešgaisrinėm dangom, vamzdynų išorei, garo talpom ...).

Lengvas.

Suformuoja oksidinį sluoksnį, tai sumažina paviršiaus praleidžiamumą;

Aliuminės dangos pigesnės nei cinko ar kurios nors kitos, turinčios tokį pat storį, bet dengiant juo būtinas kokybiškesnis – Sa3 dengiamo paviršiaus paruošimas. Aliuminio naudoti nerekomenduojama mažesnių nei 75 mikronų sluoksnių dengimui. Aliuminis efektyvus ir kaip antikorozinė danga po izoliacinėmis medžiagomis, kurios drėgsta papuolus vandeniui. Termiškai purškiamą aliuminį patariama naudoti gamykliniams įrengimams, dirbantiems aukštose temperatūrose.

Užpurkštas aliuminis sugeba atlaikyti daugelio atskiestų rūgščių tirpalų (turinčių pH 3,5 ir daugiau) poveikį, tokios dangos tarnavimo laikas nustatomas priklausomai nuo reagentų cheminės sudėties ir paviršiaus rūšies. Stipriai atskiesti azoto ir sieros rūgščių tirpalai, o taip pat organinės druskos daro nežymų poveikį aliuminiu dengtiems paviršiams.

Cinkas:

Metalizavimui naudojamas - 99,9% grynumo cinkas.

Tinka anodinei apsaugai.

Puikus atsparumas mechaniniams poveikiams.

Tarnavimo laikas proporcingas dangos storiui (tokiu atveju, jeigu nenaudojamas uždažymas).

Plonas 25 mikronų cinko sluoksnis garantuoja puikią nedidelių detalių, kaip varžtai ir veržlės, apsaugą. Vadinasi, cinko dangą rekomenduojama naudoti tuo atveju, jei būtina iki minimumo sumažinti kainą.

Cinko danga neatspari beveik visų, tiek organinių, tiek ir neorganinių, rūgščių poveikiui. Cinko danga naudojama, kai pH diapozonas yra nuo 6 iki 12.

Cinko atsparumas didesnis kietame vandenyje. Jis neatsparus bet kokiame vandenyje, jei vandens temperatūra viršija 240C.

 Zn/Al 15

Tai optimaliausias kainos ir antikorozinio atsparumo derinys. Cinko 85% Aliuminio 15%. Pagal ISO 22063 panardinimui į gėlą vandenį ( Im3), jūrinei atmosferai – (C5-M), industrinei aplinkai (C5-I;C4) užtenka 150 mkm storio šio lydinio neuždengto jokiu viršutiniu sluoksniu.

 AL/Mg5

Naudojant aliuminio lydinį su 5 % magnio, jis tampa puikia alternatyva dengimui gerais ir brangiais dažais. Minėtas lydinys yra efektyvi danga jūrinėms platformoms ir detalėms, kurios yra laivo denyje arba panardintos vandenyje. Pagal ISO 22063     250 mkm šios dangos tarnaus apie 50 metų.