Технологии нанесения антикоррозионных покрытий

Пoтребнocть в применении антикoррoзийных пoкрытий металличеcких изделий и прoмышленных кoнcтрукций oгрoмна. Сoглаcнo oдним oценкам экcпертoв, в Рoccии в течение гoда ржавчина «cъедает» 20 - 30% гoдoвoгo объема производcтва черных металлов. По другим данным, ущерб от коррозии cоcтавляет 2 - 4% от валового национального продукта каждого гоcударcтва.

Дениc ВЕРШИНИН

Антикоррозийная обработка металличеcких изделий предуcматривает два этапа. На первом производитcя очиcтка поверхноcти от грязи и элементов первичной коррозии, на втором - покрытие поверхноcти тонким слоем другого, более стойкого к окислению металла (цинка, хрома, никеля и др.) или иного защитного материала, к которым относятся различные полимеры, краски, пасты, эмали и т.п.

В настоящее время наиболее современной технологией очистки металлической поверхности является ее песко-, или дробеструйная, обработка с помощью абразивно-струйного оборудования. К тому же процесс позволяет удалять с поверхности материала окалину, нагар и остатки старого покрытия (металлического или лакокрасочного).

Далее очищенную металлическую поверхность покрывают тонким слоем антикоррозийного покрытия. Сегодня существует несколько технологий нанесения металлического покрытия на различные стальные заготовки.

Для никелирования металлических деталей сложной конфигурации часто используют метод их электрохимической обработки, основанный на осаждении слоя используемого металла из раствора на поверхности изделия. Малогабаритные установки химического никелирования УХН-20 или -100, производимые ЗАО АКБ «Экспресс-Волга» (Саратов), или установка химического никелирования ГУ002М, производимая ООО «РПТИ-ЗАВОД» (Рязань), позволяют получать покрытия толщиной от 3 до 18 мкм. Производительность таких устройств составляет 0,2 - 6 м²/ч, а твердость получаемого покрытия достигает 950 кг/мм?.

Нанесение цинковых или алюминиевых покрытий можно проводить способом электродуговой металлизации, например, с использованием установки УЭМ компании ООО «Пневмотех-ника». В данную установку по специальным каналам непрерывно подаются две проволоки диаметром 1,5 - 3,2 мм, между концами которых возбуждается электрическая дуга. В результате происходит плавление металлов. С помощью сжатого воздуха

расплавленный металл распыляется в виде жидких капель на поверхности напыляемой детали.

Установка позволяет наносить различные металлические покрытия (в т.ч. состоящие из двух металлов) по ГОСТу 9-304-81 с мощно-стью распыления 9 - 30 кг/ч в зависимости от используемого материала. Толщина напыляемого слоя достигает 0,5 - 15 мкм, прочность сцепления – 3 – 5 кг/мм?, а пористость покрытия составляет 5 - 20%. Срок службы получаемых изделий увеличивается до 50 лет, что значительно сокращает затраты на эксплуатацию и ремонт различных металлоконструкций.

Представим еще один агрегат, действующий по тому же принципу. Это установка электродуговой металлизации тянущего типа УЭМ-400ТП. Онатакже позволяет восстанавливать изношенные поверхности, декоративную отделку, наносить жаростойкие покрытия и т.д. УЭМ-400ТП можно использовать при механизированном процессе напыления. В данном случае установка должна быть установлена на суппорт токарного станка или другое устройство, обеспечивающее необходимое относительное перемещение и металлизируемой поверхности, и самого аппарата.

Методы газопламенного и плазменного напыления защитного слоя на стальную поверхность имеют схожие принципы со способом электродуговой металлизации. В их основе лежит распыление расплавленных металлов сжатым воздухом. При этом в случае газопламенного метода плавление материалов достигается в пламени газовой горелки (рабочие газы ацетилен, пропан или водород), а в случае плазменного метода - в потоке дуговой плазмы (рабочие газы аргон или азот).

Процессы напыления хорошо поддаются автоматизации. На российском рынке доступно оборудование как зарубежных, так и отечественных производителей. Среди них - ООО «Нейтрино», ООО «Термал-Спрей-Тек», ООО «Центр защиты от коррозии «ЭГО» (ООО «ЦЗК «ЭГО») и др. Характеристики как получаемых покрытий, так и оборудования в целом схожи.

ЗАО НПП «Высокодисперсные Металлические Порошки» (Екатеринбург) предлагает метод «холодного» цинкования стальных изделий. В его основе - использование лакокрасочных композиций, содержащих в качестве пигмента высокодисперсный порошок цинка. Помимо этого, компания предлагает широкий выбор покрытий (Цинотан, Цинол, ЦВЭС, ЦИНЭП, ЦИНОТЕРМ и др.), имеющих различную полиуретановую, полимерную, кремнийорганическую, эпоксидную и др. основу.

Кроме цинконаполненных материалов, предприятие производит композиции на основе алюминиевой пудры, а также железной слюдки. Композиции наносятся на поверхность стальных изделий традиционными лакокрасочными способами в интервале температур от –15°С до +40°С. Время высыхания одного слоя при 20°С составляет не более 30 минут. Образующиеся покрытия с высоким содержанием цинка дают не только эффективную катодную защиту стали, но и барьерную, характерную для обычных лакокрасочных покрытий.

Согласно заявлениям специалистов компании, при окислении металлического порошка в микропорах защитного покрытия образуются нерастворимые продукты коррозии цинка, препятствующие доступу коррозионно-активных агентов к стали. В результате скорость окисления цинка в цинконаполненных покрытиях ниже по сравнению с горячеоцинкованными покрытиями, а срок их службы, соответственно, более длительный. Прогнозируемый срок службы таких систем защиты, в зависимости от условий эксплуатации, составляет от 8 до 20 лет и более.

Несомненно, традиционный способ защиты стальных изделий от коррозии - нанесение лакокрасочных покрытий (краски, пасты, грунт и т.п.). Он продолжает пользоваться популярностью.

На сегодняшний день все больше потребителей стальных изделий обращаются в компании, специализирующиеся на защите от коррозии. Такая практика, во-первых, позволяет осуществлять действительно качественную обработку металла с привлечением высококвалифицированных специалистов и высокотехнологи-ческого оборудования. Во-вторых, автоматизация процессов очистки поверхности изделия и нанесения на нее защитного слоя значительно увеличивает производительность труда и приводит к снижению финансовых затрат.

Каждый из описанных методов находит свое применение в той или иной области. А совокупное использование нескольких методов защиты позволяет достичь максимальной защиты стальных изделий от коррозии.

Характеристики оборудования и антикоррозийных покрытий