Korozja to proces, który może doprowadzić nie tylko do uszkodzenia metalowych elementów. Długotrwałe narażenie metalu na negatywne działanie czynników zewnętrznych może spowodować nieodwracalne zmiany w strukturze danego elementu i mieć wpływ na jego trwałość. To przekłada się na bezpieczeństwo użytkowania danego elementu czy też konstrukcji, a co za tym idzie, ma wpływ na bezpieczeństwo użytkowników. W celu zwiększenia ochrony metalowych elementów przed korozją stosuje się różne metody i preparaty mające zwiększyć odporność na korozję. Jednym ze sposobów jest cynkowanie. W tym artykule omówimy:
- co to jest korozja?
- w jaki sposób skutecznie zabezpieczyć metal przed korozją?
- czym jest cynkowanie?
- jakie są rodzaje cynkowania – czym się od siebie różnią, jakie mają zalety i wady
- kiedy stosuje się cynkowanie?
Czym jest korozja i dlaczego należy chronić przed nią metalowe elementy?
Korozja to jedno z największych zagrożeń metalowych powierzchni. Pojęciem tym określa się proces niszczenia materiału, który zachodzi w wyniku interakcji danej powierzchni ze środowiskiem. Jednym z objawów korozji jest rdza (często błędnie stosuje się określenie rdza, jako synonim korozji) – czyli charakterystyczny pomarańczowy nalot jest efektem utleniania stopów żelaza. Czynnikami najbardziej sprzyjającymi rozwojowi korozji jest wysoka wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, kwaśne deszcze, agresywne środowisko przemysłowe, środowisko nadmorskie. Powstawanie korozji jest także przyspieszone w momencie, gdy metalowa konstrukcja ma bezpośredni kontakt z wodą lub z glebą.
Zjawisko korozji jest na tyle dużym i poważnym problemem, że międzynarodowe organizacje ustanawiają normy i regulacje, które mają za zadanie usprawnić walkę z korozją. Efektem takich działań są choćby klasy korozyjności, które ułatwiają dopasowanie stosowanego produktu ochronnego do warunków, w których umieszczony jest dany element. Najważniejsze w walce z korozją jest jej zapobieganie, czyli działania profilaktyczne. Najczęściej realizuje się je stosując na powierzchnię metalu różnego rodzaju powłoki – metoda powinna być dobrana w zależności od klasy korozyjności i czynnika powodującego korozję. Można stosować w tym celu różnego rodzaju preparaty, farby podkładowe lub powierzchniowe – na przykład farbę okrętową. Jeżeli jednak szukamy sposobu na zabezpieczenie metalu przed korozją w bardzo trudnym środowisku, warto sięgnąć po jeszcze skuteczniejsze metody. Do takich metod z pewnością możemy zaliczyć cynkowanie, które minimalizuje ryzyko powstania korozji.
Czym jest i na czym polega cynkowanie?
Cynkowanie jest procesem stosowanym do zabezpieczania powierzchni ze stali przed działaniem korozji. Proces cynkowania polega na pokryciu danego elementu metalowego powłoką z cynku. Zaletą cynku jest jego wysoka odporność na korozję – znacznie wyższa niż w przypadku stali. Warstwa cynku na powierzchni stali tworzy powłokę anodową, która w skuteczny sposób izoluje stal od czynników zewnętrznych i działania środowiska. Najczęściej stosuje się cynkowanie w celu ochrony przed korozją wywoływaną przez wodę, wilgoć i powietrze. Jak działa cynkowanie i w jaki sposób chroni przed korozją? Cynk, którym pokryta jest dana powierzchnia, tworzy równomierną warstwę, swojego rodzaju szczelną obudowę, która uniemożliwia dostęp czynników zewnętrznych do materiału właściwego, czyli np. elementu konstrukcyjnego ze stali. Jednocześnie cynkowa powłoka narażona jest na działanie tych czynników, które bez procesu cynkowania zagrażałyby stalowej powierzchni. Sam cynk również może korodować – choć znacznie wolniej niż stal. Należy jednak o tym pamiętać, ponieważ w wyniku działań czynników zewnętrznych może dochodzić do przerwania powłoki cynkowej i zmniejszenia ochrony. Dotyczy to w szczególności rur z wodą, której temperatura przekracza 60 oC. Przerwanie powłoki cynkowej może skutkować powstawaniem wżerów.
Dlatego właśnie bardzo ważne jest dbanie o powłokę z cynku i systematyczne jej odnawianie. Na trwałość cynku ma wpływ grubość warstwy ochronnej, a także warunki, w jakich znajduje się dany element.
Jakie są rodzaje cynkowania i czym się charakteryzują?
Możemy wyróżnić kilka metod cynkowania. Różnią się one między sobą technologią, a także zastosowaniem. Część z nich stosowana jest głównie w przemyśle, ale niektóre z nich mogą być także stosowane w mniejszych warsztatach.
Cynkowanie ogniowe – proces polega na zanurzeniu danego elementu z ciekłym cynku (450-500 oC). Warstwa cynku jest dość gruba i trwała. Sprawdza się także przy skomplikowanych kształtach. Warto jednak wiedzieć, że powłoka wykonana cynkowaniem ogniowym jest nierówna, występują na niej zacieki. Stosowana głównie w przemyśle.
Cynkowanie galwaniczne – elementy, które chcemy ochronić zanurza się w kąpieli elektrolitowej, której jednym ze składników jest cynk. Działanie prądu sprawia, że cząsteczki cynku przylegają do metalowej powierzchni. Najczęściej takie cynkowanie stosuje się na elementach wystroju wnętrz (mała odporność na czynniki zewnętrzne).
Cynkowanie na zimno – polega na zastosowaniu jednoskładnikowej farby cynkowej, która odznacza się wysoką zawartością mikro i nano cynku. Powłoka wykonana z farby cynkowej zapewnia ochronę katodową dla stalowych elementów. Może być stosowany jako samodzielny system ochronny, a także jako preparat naprawczy w przypadku przerwania powłok cynkowych wykonanych innymi metodami. Preparat nanosimy na daną powierzchnię za pomocą pędzla, wałka malarskiego lub metodą natryskową. Jest łatwy w użyciu, więc można stosować cynkowanie na zimno na terenie posesji, czy w warsztacie.
Cynkowanie natryskowe – stosowane do zabezpieczania większych elementów nieodpornych na niskie temperatury. Metoda ta polega na natryskowym nanoszeniu rozpuszczonego drutu cynkowego. Wada: powstają szczeliny w powłoce w trudnodostępnych miejscach, gdzie może tworzyć się korozja.
