金属のガルバニック亜鉛メッキ：技術、設備

ガルバニック亜鉛メッキは、鉄金属を腐食から保護するための、効率的で安価な、したがって広範囲の方法である。 ほとんどの場合、スチールメッシュと同様に、ハードウェアとファスナーの製造に使用されます。

亜鉛コーティングの方法

防食亜鉛メッキは様々な方法で行われ、コーティングの耐用年数は保護層の厚さに依存する。

コーティングの方法は、その要求される特性、製品の寸法、さらなる操作のための条件に依存する。

最も単純で最も技術的であるが、保護層の機械的効果に不十分な抵抗性は、高分散亜鉛粉末を大量に含む土壌の助けを借りて冷めっきすることである。

亜鉛生産量では、第2位は溶融亜鉛めっきが占めています。 亜鉛メルトを使用しているため、このようにして得られたコーティングは、品質および耐久性はあるが、環境的に安全ではなく、500℃をわずかに下回っても、大量の電気、表面処理の化学的方法が必要である。

溶融亜鉛めっきと 非常によく似ているの は、 技術的にはより効率的ではない保護層の熱拡散適用の方法である。 これは、コーティングの厚さおよび外観に高い要求が課せられる場合に使用される。

亜鉛めっきの別の方法は、浴槽に入れることができない嵩張った物品および構造物を保護するために使用されるガス溶射である。

ガルバニック亜鉛めっきは、他のコーティング方法の多くの欠点がなく、その肯定的な側面を有する。

ガルバニック亜鉛めっきの利点

電気分解による亜鉛被覆の堆積方法が最も一般的である。

金属の ガルバニック 亜鉛メッキ が適用される主な利点は、材料の表面を腐食から高度に保護することである。 亜鉛の薄い層は製品の寿命を数回延ばし、メンテナンスや交換のコストを削減します。

コーティングは滑らかで、すじや滴がなく、製品の形状とサイズが維持されます。 最も複雑な形式のオブジェクトにも適用できます。

滑らかで光沢のある装飾コーティングは、ほとんどの場合、追加の加工を必要としません。

さらに、亜鉛コーティングを施す非常に手間がかかり、ガルバニック凝集体は高い生産性を有する。

ガルバニック亜鉛メッキの欠点

電気分解による保護コーティングを施す方法には欠点がない。

主な欠点は、亜鉛の金属への付着が低いことであり、そのため製品の表面を注意深く清掃しなければならない。

欠点は、コーティングの過程で有毒な廃棄物が形成され、深刻なクリーニングが必要であることである。

レジームに従わないと、ベースメタルに水素を充填することになり、これが製品自体の脆弱性およびコーティングの品質の低下を招く。

操作の原理

ガルバニック亜鉛メッキは、亜鉛および鉄の電気化学ポテンシャルの違いによって決定される保護作用の原理に基づいている。 亜鉛は電気化学的ポテンシャルがより小さいので、それからのコーティングは鉄金属の保護保護である。 すなわち、電気化学的腐食の湿った環境では、彼はそれである。

鉄の酸化は、元の金属よりも大きな体積を有する酸化物を生成する。 酸化膜は緩くなり、まだ酸化されていない金属に酸素が通る。 また、酸化中の亜鉛は、膜が薄くて緻密であり、金属に酸素を入れないので、コーティングだけでなく、その下の金属も保護します。

ガルバニック亜鉛メッキの種類

ガルバニック亜鉛メッキは、一定の電流の作用下で電解質中の電気分解、すなわち電気化学的酸化還元プロセスである技術である。

電解液の組成に応じて、亜鉛めっきは酸性、シアン化物およびアルカリ性の3つのタイプに分けられる。

最も一般的に使用される方法は、弱酸電解液、特に複雑な構成の鋳鉄および鋼部品の亜鉛被覆である。 この種の亜鉛コーティングを施した炭素鋼や合金鋼は、水素脆性に晒されにくく、外観は優れており、幅広い色彩に優れた装飾効果を発揮します。

亜鉛メッキの追加保護

亜鉛コーティングの保護作用は、その厚さに依存し、その厚さは、電気的に印加されたときにわずか5μmであり、電解質の性質に依存する。

ある場合には、不動態化、リン酸塩処理または塗装によって亜鉛コーティングの保護特性が高められる。

不動態化（クロメート） - クロム酸またはその塩を含む溶液中の生成物の化学的処理。その結果クロメート被膜が表面上に形成される。 この方法は、装飾的な性質と同様に保護特性を向上させるものではなく、結果としてコーティングの光沢が増し、異なる色に着色することができるからである。

亜鉛めっきされた製品のリン酸塩処理（リン酸塩中での処理）では、リン酸塩フィルムがフィルムの表面上に形成される。 リン酸塩処理後、塗装はまだ適用されている可能性があります。

ガルバニック亜鉛メッキの段階

生産では、ガルバニック亜鉛めっきは、いくつかの技術的プロセスから成り、その各々は、フローバスまたはブラシ洗浄法で水でリンスすることによって完成される。

まず、製品は錆、スケール、プロセスグリース、クーラント残留物または塗料から完全に洗浄され、アルカリ溶液で脱脂されます。 その後、電解脱脂が行われる。

それを塩酸水溶液中でエッチングした後、最終的に表面が乱されることなく表面が清浄化され、酸洗いが行われる。 それだけが実際の亜鉛化です。

その後、必要に応じて、生成物を硝酸水溶液中で酸化皮膜を清浄化して清浄化した後、リン酸塩処理、不動態化処理および乾燥処理を行う。

異なる製品を亜鉛めっきする場合、追加の操作を行うことができます。 例えば、溶融亜鉛めっき前のストリップは巻き戻し、溶接終了、規則、そして油とコイルの後にストリップする。

亜鉛メッキ装置

ガルバニックラインは、要求される機能特性を有する単一または多層の亜鉛コーティングが生成される洗浄および処理浴の特定のシーケンスである。

生産量に応じて、様々な程度の機械化された装置が使用される。 大企業では自動化された機械化されたラインがインストールされています。 部分的または完全な手動制御のラインとミニラインがあります。

溶融亜鉛めっきラインは、浴だけでなく、 これには、様々な設計の輸送システム、必然的に排水処理装置、亜鉛メッキ装置、ヒーター、熱交換器、陰極および陽極棒を含む補助装置が含まれます。

追加の機器に は、換気システム、乾燥室およびキャビネット、冷凍機器、フィルタユニット、デモノードを得るための機器、ポンプが含まれます。

亜鉛メッキ用電解液

電気亜鉛めっきの場合、製品の目的に応じて電解液が使用され、電解液は2つの主要なグループに分かれています。

亜鉛が単純な水和されたイオンの形態にある電解質は、単純酸性と呼ばれる。 これらはフッ化ホウ素、硫酸塩および塩化物の溶液である。

複雑な複合酸性およびアルカリ性電解質は、正電荷および負電荷を有する複合イオン中に亜鉛を含む。 これらは、アンモニア、ピロリン酸塩、シアン化物および他の溶液である。

その電解質が使用されることに基づいて、沈殿速度が最初に依存し、次いで生成物（陰極）上の亜鉛沈着の質に依存する。

複雑な電解質の中で、亜鉛は高いイオン散乱で陰極に沈殿する。 電流密度が増加すると、金属の収率が低下し、水素の収率が増加する。

したがって、複雑な電解質中での亜鉛めっきは低電流密度で行われ、コーティングは非常に高品質で細かく均一であることが判明する。

弱酸性単純電解質では、家庭を含む電気亜鉛めっきが、複雑な溶液よりも速い高電流密度で行われる。 製品の外観は良好ですが、コーティングはあまり高品質ではなく、かなり単純な形状の製品にのみ適しています。

ガルバニック亜鉛メッキ

直接亜鉛めっきプロセスは、電解質を含む浴中で行われる。 特別な電極を通って電流（陰極）が供給される黒色金属製品、および特別なメッシュセクション（陽極）内に配置されたボールまたはプレートの形の純粋な亜鉛が供給される。

1〜5A / dmの電流密度の影響下での電気化学反応の過程で、亜鉛が電解質に溶解すると、そのイオンは陰極に沈降し、厚さ4〜25ミクロンのガルバニック被膜を形成する。

それは、均一な光沢のあるコーティングとファスナー（ボルトとナット）が得られるこの技術の使用です。

ガルバニック亜鉛メッキ用自動ライン

最新の亜鉛メッキ亜鉛メッキラインは、様々な目的と構成の製品の溶接や高品質の脱脂を含む、コーティングの全段階が実行される完全自動化ラインです。

自動ラインは、一般的に一連の技術用ガルバニックバス、モジュラー整流器、積み下ろしスタンド、輸送機器、排気換気用機器、下水の給排水設備、サービス用はしごを備えた金属フレームで構成されています。

ガルバニックバスは、 ステンレス鋼、 ポリマー材料またはゴムで裏打ちされた スチールで 作ることができる。 シートポリマーから溶接された現代浴は、ますます金属容器に取って代わりつつある。 浴材料の選択は、電解液の組成および濃度および動作温度に依存する。

給水システムと下水システムの通信、そしてほとんどの場合換気は浴槽の下にあり、ポリプロピレン製です。

ラインの寸法は、その性能および ガルバニックバスの 寸法によって決定される 。

ガルバニック亜鉛メッキは、高濃度の重金属イオンを含む廃水を生成することによって生じる。 したがって、それらは防護され、ろ過され、中和され、化学沈殿、収着および他のプロセスがエンジニアリングポリマー製のタンクで使用される。

自宅での電解亜鉛コーティング

手で作られたガルバニック亜鉛メッキは、材料の選択から始まります。 電解質は、蒸留水中の塩化亜鉛および塩酸の溶液であってもよい。 これは、家庭で最も頻繁に使用される、いわゆるはんだ酸です。 職人は亜鉛を貯蔵硫酸中でエッチングしてZnSO ₄電解質を得るが、反応中に爆発性の水素と熱が放出されるため、このプロセスは危険である。 電解液中には、塩の溶解していない結晶の沈殿物が存在してはならない。

純粋な亜鉛は、化学店またはラジオ市場で購入することができますが、ソ連時代から保存されていた塩電池またはヒューズから入手することができます。

ガルバニックバスは、ガラスまたはプラスチック容器であってもよい。 これは、陽極と陰極の三脚をサポートしています。 アノードは亜鉛プレートであり、プラスに電源から接続されている。 アノードが大きいほど、保護コーティングが適用される製品であるカソード上にコーティングがより均一になる。 陽極は数個にすることができ、同じ距離で陰極の周りに配置することができ、その表面はすべての面から均等かつ同時に亜鉛で覆われます。 電源の「マイナス」がカソードに接続されています。

亜鉛めっきが家庭で行われるときでも、技術は必然的に、酸溶液中での活性化と同様に、部品の完全な洗浄および脱脂を含む。

電源は、回路内の電流がより低くなるように、白熱電球または他の消費者が回路内にあるカーバッテリーであるか、または一定の出力電圧を有する電源である。 主なことは、亜鉛めっきの過程で電解液の急速な沸騰があってはならないということです。

実際の亜鉛化は、 陽極および陰極 が電解液中に降下し、電気回路が閉じられたときに生じる。 プロセスが長く続くほど、亜鉛層が製品上に厚くなる。

ガルバニック亜鉛めっきの助けを借りて、製品上の保護コーティングは、装飾的な効果を伴って、精密で均一で滑らかになります。 環境に有害な廃棄物からの廃水処理が必要であるという事実にもかかわらず、産業および家庭の両方で使用されています。