Як підготувати металоконструкцію до гарячого цинкування: чек-лист

На етапі проєктування

• уникайте закритих порожнин і кишень: усі внутрішні об’єми повинні мати отвори для входу й виходу рідин, розплавленого цинку та газів — конструкцію з повністю закритою порожниною цинкувати заборонено (ризик вибуху при зануренні у розплав);
• заокруглюйте гострі кути й кромки радіусом не менше 0,3 мм, якщо це не суперечить технічним вимогам до деталі;
• проєктуйте зварні з’єднання встик, двобічним швом або однобічним із підварюванням — з’єднання внапуск (лист на лист без проварювання краю) цинкувати не можна;
• для порожнистих деталей складної форми плануйте пробне цинкування зразка перед серією.

Вибір сталі

• цинкувати можна більшість конструкційних сталей: вуглецеві, дрібнозернисті, порожнисті профілі гарячого й холодного формування; не підходять нержавіюча сталь і сталі з підвищеним вмістом сірки;
• на вигляд і товщину покриття найбільше впливають кремній і фосфор: при кремнії менше 0,03% і фосфорі менше 0,02% покриття тонке й блискуче, при 0,14–0,25% кремнію — блискуче або матове, а в діапазонах 0,03–0,14% і понад 0,25% воно товстіше, темніше й грубіше;
• у межах однієї конструкції тримайтеся однієї марки сталі — це дає рівномірніший зовнішній вигляд покриття.

Перед відправкою на цинкування

• поверхня має бути без залишків фарби, мастила, металевої стружки, зварювального шлаку, формувальної маси й графіту (для литих деталей) — усе це прибирають ще до травлення, інакше можливі дефекти покриття;
• зварні шви — рівномірні, щільні й суцільні по всій довжині, без пор і включень;
• на литих деталях не повинно бути пор і усадкових раковин;
• додайте до замовлення креслення чи фото — ми перевіримо конструкцію на закриті порожнини й проблемні місця ще до цинкування.

Деформації, підвішування й передача на цинкування

• передбачте точки підвісу: у ванні виріб висить на стропах чи гаках, тому отвори або вушка мають стояти так, щоб деталь не прогиналася під власною вагою;
• трубні відводи й патрубки лишайте відкритими: заглушка перекриває шлях цинку, а всередині залишається повітря чи рідина;
• після зварювання, штампування чи вальцювання в металі залишаються внутрішні напруження; у гарячій ванні вони розслабляються, і деталь може повести — такі вироби краще відпустити термообробкою ще до цинкування;
• не поєднуйте дуже товсте й дуже тонке: чим більша різниця товщин у зварному вузлі, тим нерівномірніше метал прогрівається й охолоджується в розплаві, а отже вища ймовірність коробління; для зварних вузлів ми просимо тримати відношення найбільшої товщини до найменшої не більше 5:1;
• скажіть постачальнику сталі, що готову конструкцію цинкуватимуть, — він підбере прокат із придатним хімічним складом;
• автомобіль із виробами ми розвантажуємо краном чи навантажувачем; розвантаження вручну неприпустиме.

Що відбувається на заводі

Знежирення, травлення, промивання, флюсування, сушіння, занурення в розплав цинку за ~450 °C, охолодження, пасивація і перевірка товщини та зовнішнього вигляду покриття. Детально про кожен етап і повні технічні вимоги — у статті Технологія гарячого цинкування.

Що знімає травлення, а що треба прибрати до відправки

У ванні травлення кислота знімає іржу й окалину (оксиди заліза), але не розчиняє фарбу, шлак чи густі мастила. Тому перед відправкою перевірте поверхню за переліком:

Залишки на поверхні дають непокриті ділянки, навіть якщо це ледь помітні плівки шлаку чи спрею. Поверхні після газового, лазерного чи плазмового різання варто зачистити шліфуванням, а гострі краї зняти до відправки: різання змінює склад і структуру сталі поблизу краю, тому мінімальну товщину цинку там отримати складніше, а зчеплення покриття може бути гіршим.

Приклад: перевірка співвідношення товщин у вузлі

Розділіть найбільшу товщину металу у зварному вузлі на найменшу: ми просимо, щоб це відношення було не більше 5:1. Умовні приклади:

Числа умовні. Відношення 5:1 — наш практичний орієнтир для зварних вузлів, а не числова норма стандарту: настанова ISO 14713-2 лише радить уникати великих перепадів товщини, наприклад тонкого листа, приваренного до товстих кутників, і віддавати перевагу симетричним перерізам. Навіть у межах 5:1 тонкий елемент, приварений до товстого, лишається зоною підвищеного ризику коробління. Якщо відношення перевищує 5:1, ще до виготовлення розгляньте симетричніший переріз, меншу різницю товщин або поділ вузла на частини, які цинкують окремо й збирають болтами.

Що виконати до цинкування й що повідомити заводу

Зварювання, різання й отвори (зокрема вентиляційні) виконуйте до цинкування: на готовому покритті ці операції його пошкоджують, і місце доведеться ремонтувати. Непокриті ділянки завод ремонтує цинконаповненою фарбою чи пастою, напиленням цинку або стрижнем із цинкового сплаву, але стандарт обмежує їхній розмір: кожна ділянка — до 10 см², разом — не більше 0,5% поверхні виробу; інакше виріб цинкують повторно, якщо не домовлено іншого. Докладніше — у статті Товщина цинкового покриття за ДСТУ EN ISO 1461:2024. Разом із кресленням повідомте заводу:

• марку сталі й, якщо є, документ про якість прокату: від складу сталі залежать вигляд і товщина покриття;
• чи є на виробі поверхні після газового, лазерного чи плазмового різання;
• значущі поверхні, тобто ті, де покриття найважливіше для експлуатації чи вигляду: їх зручно позначити на кресленні;
• місця, де сліди підвісу, краплі й напливи цинку неприйнятні: їх обговорюють заздалегідь, щоб підібрати точки підвісу;
• чи фарбуватимуть виріб після цинкування: вимоги до поверхні тоді погоджують окремо;
• три габаритні розміри разом із фланцями й кронштейнами: ванна має розміри 13 000 × 1 600 × 3 200 мм (довжина × ширина × глибина), а довші вироби цинкують секціями або, за окремою домовленістю, двома заходами; запас на підвішування уточнюють за кресленням.