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