Защищая металл


Защищая металл

20 января 2012 года компания «ДКС» открыла экспериментальный участок по нанесению на металлические изделия цинк-ламельного покрытия. Предприятие стало пионером в области внедрения нового вида антикоррозионной обработки. Наш корреспондент побывал на мероприятии и выяснил, чем хороши для электротехники альтернативные виды защиты металла

Без ржавчины

То, что металлические изделия в любой отрасли промышленности подвержены коррозии, – истина, известная нам еще из школьного курса химии. И то, что металл необходимо защищать от воздействий внешней среды, не подлежит ни малейшему сомнению. На сегодняшний день самый распространенный способ такой защиты – это цинкование. Цинкуют все: от кузовов автомобилей до болтов и гаек.

Способы нанесения защитного слоя, казалось бы, давно изучены и просчитаны до мелочей. Например, для стандартных условий эксплуатации металла – в помещении или под навесом – применяются такие типы покрытия, как цинкование методом Сендзимира или гальваническое (холодное). В тяжелых условиях (а это в основном размещение на открытом воздухе) или в промышленных помещениях с загрязненной атмосферой используют метод горячего цинкования, который обеспечивает высокую антикоррозионную стойкость. Но, разумеется, каждый из методов помимо достоинств имеет и свои недостатки, вытекающие из технологических особенностей нанесения. Неудивительно, что технологии продолжают совершенствоваться.

Альтернативные методы цинкования за рубежом стали развиваться еще в 80-х годах, когда бурный рост промышленности и строительства потребовал новых решений – незамедлительно и с минимальными потерями. Именно тогда и родилась технология цинк-ламельного покрытия.

На сегодняшний день данный метод в Европе используется в основном в автомобильной промышленности – им покрыты около половины крепежных деталей в каждом выпускающемся автомобиле. Именно его используют производители таких известных брендов, как BMW, Alfa Romeo Automobiles S.p.A, Mercedes-Benz, Ford и многие другие.

В России цинк-ламельное покрытие только приобретает популярность. Так, до 2011 года ООО «Завод индустриальных покрытий», принадлежавший датской компании Inmeco Group, был первым и едва ли не единственным предприятием, использующим данную технологию. В августе прошлого года, явно под влиянием группы Рено-Ниссан, этот завод был приобретен концерном «АвтоВАЗ», а судьба покрытия в России, казалось, решена раз и навсегда – использование только в автомобилестроении.

Однако, как оказалось чуть позже, у новой технологии большое будущее и в электротехнической отрасли. В мае 2011 года ЗАО «ДКС» совместно с представителями компании Atotech начало разработку проекта участка по нанесению цинк-ламельного покрытия. Сначала технология была опробована в лаборатории ДКС, затем было принято решение об открытии отдельного экспериментального производственного участка.

Сталь в чешуе

Чем же привлекло ЗАО «ДКС» цинк-ламельное покрытие?

Группа компаний «ДКС» была основана в 1998 году и на сегодняшний момент является одним из ведущих производителей кабеленесущих систем и электрощитового оборудования в России и Европе. Номенклатура ДКС насчитывает более 12000 компонентов и аксессуаров. Многие продукты, производимые группой «ДКС», являются инновационными для электротехнического рынка.

Во-первых, по сравнению с другими методами цинкования это действительно просто. Ламельные покрытия наносятся на предварительно очищенную поверхность несколькими способами, в зависимости от сложности формы, размеров и требований к эксплуатации деталей.

Например, такой вид обработки, как окунание, применяют в основном для крепежных изделий и мелких соединительных деталей. Для обработки изделий средних размеров – таких, как кабельные лотки, системные аксессуары и монтажные элементы, применяют напыление.

При этом увиденная на открытии участка нашими корреспондентами работа достаточно проста. На подготовленную деталь, висящую в покрасочной камере с водяной завесой, с помощью пневмораспылителя краски наносится специальный раствор. В его составе заключен главный секрет покрытия: раствор более чем на 70% состоит из цинкового и примерно на 10% – из алюминиевого порошка, при рассмотрении под микроскопом имеющего форму чешуек. В результате получается электропроводное покрытие, состоящее из множества микроскопических слоев цинковых и алюминиевых частиц, расположенных параллельно друг другу и покрываемой поверхности, соединенных между собой связующим веществом. При необходимости на базовое покрытие наносится дополнительно верхнее покрытие, которое обеспечивает специальные свойства: повышает коррозионную и химическую стойкость, придает требуемый цвет, обеспечивает определенные фрикционные свойства. Защитный слой стоек к воздействию кислот, щелочей и растворителей. При этом покрытие можно наносить не только на черный металл, но и на оцинкованную сталь, никель, алюминий, медь, нержавеющую сталь и другие металлы.

Во-вторых, покрытие имеет ряд неоспоримых преимуществ. Так, в зависимости от требований по коррозионной стойкости, толщина покрытия может составлять от 4 до 100 и более мкм. Для цинк-ламельного покрытия характерна высокая коррозионная стойкость, составляющая более 2000 часов в камере соляного тумана. Для сравнения: стойкость покрытия «горячий цинк» при нахождении в соляном тумане не превышает 850 часов. Также цинк-ламельное покрытие отличает высокая термостойкость, а его пластичность обеспечивает сохранность резьбы и маркировок.

Насколько отличаются способы цинкования, сравните сами:

Свойство/вид покрытия 
Гальваническое цинкование 
Конвейерное цинкование
Горячее цинкование
Цинк-ламельное покрытие
Толщина от 5 до 12 мкм от 15 до 19 мкм от 55 до 85 мкм от 4 до 20 мкм
Стойкость в соляном тумане до появления коррозии 24–96 часов 155–195 часов 450–850 часов более 2000 часов
Достоинства метода Позволяет обрабатывать детали сложной формы из тонкого металла, позволяет наносить покрытие на металл после операции сварки Высокая технологичность при последующей обработке, низкая стоимость, приемлемая коррозионная стойкость Высокая коррозионная стойкость, для крупных деталей – высокая скорость нанесения покрытия Высочайшая коррозионная стойкость. Простота нанесения на детали сложной формы. Мягкие требования к толщине материала базы 
Недостатки Низкая коррозионная стойкость, длительное время нанесения покрытия, высокие требования к подготовке поверхности Поскольку цинкование наносится на полуфабрикат – металлическую полосу, при дальнейшей обработке цинковое покрытие частично повреждается  Требования к минимальной толщине детали во избежание коробления вследствие высокой температуры при нанесении, сложность покрытия деталей средних и малых размеров. Высокая стоимость  Высокие требования к подготовке поверхности. Необходимость операции спекания в сушильном шкафу, что затруднительно для крупногабаритных деталей

Недалекое будущее

Сейчас новый вид покрытия только начинает свое развитие на территории Российской Федерации. В частности, на сегодняшний день экспериментальный участок ЗАО «ДКС» готовит детали лишь в выставочных объемах – в тех самых, чтобы самим посмотреть и партнерам показать.

Кстати, на открытии экспериментального участка в качестве гостей присутствовали не только представители уже не раз упоминаемой нами компании Atotech, но и завода «Полипласт», а также компании «НеваРеактив». Так что уже можно сказать, что у цинк-ламельного покрытия в России – большое будущее.

Дальнейший рост спроса на новую технологию, по мнению многих экспертов, ждет и мировой рынок электротехники, поскольку цинк-ламельное покрытие дает исключительно высокую коррозионную стойкость. Это в перспективе позволит применять его для всей гаммы металлических изделий. Например, в ДКС эту технологию можно использовать для покрытия листовых, лестничных и проволочных кабельных лотков, а также всех видов крепежа и подвесов. По словам начальника гальванического цеха ЗАО «ДКС» Сергея Миронцова, особенно большие перспективы ждут покрытие при эксплуатации в экстремальных условиях, где в полной мере есть возможность оценить его стойкость: повышенная влажность, суровый северный климат… На данный момент на предприятии подбирается технология для использования цинк-ламельного покрытия именно в таких условиях. Сейчас ее применение рассматривается как один из перспективных видов антикоррозионной защиты металлических изделий этого предприятия. И если эксперимент удастся, то в будущем мы, возможно, побываем на открытии масштабного производства, проект которого уже фактически разработан.

За помощь в подготовке статьи редакция благодарит начальника гальванического цеха ЗАО «ДКС» Сергея Миронцова и технолога по продажам технологий и оборудования компании Atotech Юозаса Даукшаса.

Автор: Анна Лерская

Вернуться к списку публикаций