Современные технологии продолжают активно развивать методы защиты от коррозии, что делает борьбу с этим явлением одной из приоритетных задач. Особенно это актуально для металлических разъемных соединений, которые невозможно заменить на аналоги из дерева или прочного термопластика. Основными факторами, вызывающими коррозию, являются вода, химические растворы и кислород, и полностью исключить их воздействие невозможно. Поэтому исследовательские лаборатории и конструкторские бюро постоянно работают над улучшением покрытий для метизов, чтобы обеспечить их надежную защиту, соответствующую, в том числе, требованиям ГОСТа 5272 1968 года.

Значимость проблемы

По оценкам, убытки, связанные с коррозией металлов, составляют около 3-4% ВВП каждой страны. Окисление приводит к необратимому разрушению порядка 20% металла ежегодно, что требует разработки комплексных мер по защите от внешнего воздействия. Особенно важно учитывать этот аспект, если крепежные элементы эксплуатируются во влажных или агрессивных средах, где металл подвергается усиленному коррозионному воздействию.

Антикоррозийная обработка необходима для повышения устойчивости крепежных элементов, используемых в строительстве и промышленности, особенно под воздействием динамических, статических и вибрационных нагрузок. Одним из наиболее эффективных методов защиты является цинкование. Покрытие стальных конструкций цинковым сплавом значительно продлевает срок службы метизов, так как цинк выполняет роль анода, эффективно взаимодействуя с соленой водой и минеральными жидкостями. Даже тонкий слой цинка способен надежно защищать поверхность от коррозии, что определяется не столько толщиной покрытия, сколько технологией его нанесения:

  1. Гальваническое цинкование. Этот метод позволяет наносить слой цинка толщиной до 40 мкм. Стальные метизы покрываются электролитическим раствором с распылением защитного металлического покрытия. В процессе электроосаждения крепеж погружается в ванну с расплавленным металлом, и под воздействием электрического разряда анод расплавляется, образуя тонкое покрытие на катоде. Толщина покрытия зависит от времени нахождения крепежа в ванночке.
  2. Горячее цинкование. В этом процессе металлические детали погружаются в ванну с расплавленным цинком, поддерживаемым при температуре около 450 градусов по Цельсию. На поверхности металла образуется защитная пленка, прочность и долговечность которой зависят от времени выдержки. Средний срок службы таких элементов составляет до 50 лет, при условии соблюдения всех технологических норм. Перед началом цинкования поверхности тщательно очищаются, а после погружения детали либо охлаждают в воде, либо оставляют на воздухе. Затем они могут подвергаться шлифовке и окраске.
  3. Холодное цинкование. Этот метод заключается в нанесении цинкового покрытия на металлическую поверхность по принципу окрашивания, что особенно удобно для крупногабаритных конструкций. Состав наносится с помощью кисти, валика или краскопульта. Метод подходит для работы в условиях промышленного цеха, но не рекомендуется для высокопрочных сталей и магниевых сплавов. Перед цинкованием поверхность тщательно очищается, а обработка производится при температуре от -20°C до +40°C.
  4. Термодиффузное цинкование. Этот метод основан на нагреве крепежного элемента в смеси из цинкового порошка и других компонентов при температуре от 290 до 450 градусов по Цельсию. В процессе диффузии атомы цинка проникают в структуру металла, образуя прочное защитное покрытие толщиной до 50 мкм, которое прослужит до 15 лет без риска отслаивания.
  5. Механическое цинкование. В этом процессе детали обрабатываются цинковой смесью в барабане, заполненном стеклянными шариками, водой и активизирующими химическими добавками. В результате механического воздействия на поверхность металла наносится ровное защитное покрытие толщиной от 5 до 25 мкм. Этот метод эффективен для предотвращения водородной хрупкости и улучшения внешнего вида деталей.
  6. Цинкламельный метод. Это новаторская технология, предполагающая нанесение на поверхность металлических изделий слоев из чешуек цинка и алюминия, закрепленных оксидами хрома и титана. После обжига в печи при 230 градусах по Цельсию получается прочное покрытие толщиной 10-15 мкм, обладающее отличными антикоррозийными свойствами.

Кроме того, применяются технологии оксидирования, создающие тонкую защитную пленку на поверхности металла путем взаимодействия с кислородом и другими окислителями, что особенно эффективно для крепежных элементов, эксплуатируемых в менее агрессивных условиях.