Pozinkování oceli považujeme za jedna z nejspolehlivějších metod protikorozní ochrany, zejména tam, kde konstrukce fungují v rozmanitých a náročných podmínkách prostředí. V naší práci se spoléháme na metalurgické a elektrochemické jevy, protože tato kombinace umožňuje vytvořit povlak, který nejen izoluje ocel od okolního prostředí, ale také aktivně jej chrání anodickou ochranou. Tento povlak zůstává stabilní po mnoho let a jeho vlastnosti můžeme přesně kontrolovat v každé fázi procesu. Z praxe víme, že technologie zinkování hraje klíčovou roli ve stavebnictví, energetice, dopravě a průmyslu, protože určuje, zda si konstrukce zachová svou funkčnost po několik sezón nebo dokonce desetiletí.
Co je to zinkování oceli a proč zinkový povlak tak účinně chrání před korozí?
Při práci se zinkovými povlaky se vždy spoléháme na elektrochemický potenciální rozdíl mezi zinkem a železem. Zinek hraje roli galvanická anoda, a ocel působí jako katoda, což znamená, že zinek přebírá proces koroze. Toto uspořádání zaručuje ochranu i v případě lokálního poškození povlaku, protože mechanismus galvanická katodická ochrana zůstává aktivní. Tato vlastnost dělá z pozinkování oceli jednu z nejúčinnějších ochranných technologií.
Během používání pozorujeme, jak se povrch zinkového povlaku postupně pokrývá vrstvou oxidy, hydroxidy a zásadité uhličitany zinečnaté. Tato patina vytváří stabilní, pevně přilnavou ochrannou vrstvu, která dále omezuje přístup kyslíku a vlhkosti ke kovu. Toto uspořádání výrazně zpomaluje rychlost degradace povlaku, zejména v mírném prostředí, kde se patina vyvíjí rovnoměrně a zůstává odolná v průběhu času.
Žárové zinkování – proces, vlastnosti povlaků a význam Fe-Zn metalurgie
Žárové zinkování zahrnuje ponoření ocelových prvků do tekutého zinku o teplotě přibližně 450 °C. Za těchto podmínek zinek reaguje s ocelí a vytváří metalurgické vrstvy slitin Fe-Zn. Struktura povlaku se skládá z vrstev gama, delta, zeta a eta, z nichž každá je zodpovědná za jinou vlastnost materiálu. Vnitřní vrstvy se vyznačují vysokou tvrdostí a mechanickou odolností, zatímco vnější vrstva čistého zinku poskytuje elektrochemickou ochranu.
Zinkový povlak vytvořený žárovým procesem je nedílnou součástí součásti, nikoli pouze nanesenou vrstvou. Jeho trvanlivost závisí na teplotě lázně, době ponoření a chemické složení oceli, zejména obsah křemíku a fosforu. Právě vhodná analýza jakosti oceli nám umožňuje předpovědět rychlost růstu vrstev Fe-Zn a vyhnout se nežádoucím Sandelinův efekt (jev, při kterém ocel s určitým obsahem křemíku přehnaně reaguje a vytváří silný, matný a křehčí povlak.) Dobře provedený proces žárového zinkování poskytuje povlak s vynikající odolností vůči povětrnostním vlivům a mechanickým podmínkám, což činí tuto metodu nepostradatelnou pro velké ocelové konstrukce.
Galvanické zinkování – přesný zinkový povlak vytvořený elektrolytickou metodou
Galvanické zinkování se provádí v roztoku elektrolytu, ve kterém obrobek funguje jako katoda, a zinek se na jeho povrchu usazuje za stabilních, kontrolovaných podmínek. Proces probíhá v pokojová teplota, což nám umožňuje přesně řídit tloušťku a strukturu povlaku a přizpůsobit jej požadavkům vysoce přesných součástek.
V praxi nejvíce záleží na hustota proudu, který formuje velikost krystalitů zinku a ovlivňuje rovnoměrnost povrchu. Lázně alkalický dobře fungují s prvky se složitou geometrií, zatímco kyselé koupele umožňují získat jemnokrystalický, estetický povlak se zvýšenou odolností vůči bílé korozi. Poslední fází je pasivace, což stabilizuje čerstvě nanesený zinek a zvyšuje provozní odolnost povlaku. V naší práci používáme pasivaci bez chromu na bázi sloučenin titanu a zirkonia, protože zajišťují trvanlivost vrstvy a zároveň jsou bezpečné pro životní prostředí.
Proč pozinkování oceli zajišťuje tak dlouhou trvanlivost v praktických aplikacích
Zinkový povlak se opotřebovává rovnoměrně a předvídatelně. Za standardních podmínek je jeho rychlost degradace obvykle 1–2 μm za rok, proto může fungovat povlak o tloušťce několika desítek mikrometrů několik desítek let bez dalších zásahů. Předvídatelnost procesu opotřebení je jedním z důvodů, proč je pozinkování oceli považováno za nákladově nejefektivnější technologii v ochraně proti korozi. duplexní, tj. kombinací zinkování a lakování, se trvanlivost ještě více zvyšuje, protože barva omezuje přístup kyslíku a ocel zůstává chráněna vrstvou zinku i v případě mikropoškození laku.
Při posuzování trvanlivosti zabezpečení se vždy odvoláváme na třídy korozivních prostředí v souladu s normou PN-EN ISO 12944. V prostředích C1–C2, Zinkový povlak, typický pro suché nebo mírně vlhké interiéry, se opotřebovává velmi pomalu a může poskytovat ochranu až po několik desetiletí. C3–C4, charakteristické pro městské a průmyslové oblasti, stabilní rychlost degradace umožňuje dlouhodobou ochranu s vhodnou tloušťkou nátěru. V prostředích C5 / CX, kde jsou konstrukce vystaveny solné mlze, vysoké vlhkosti nebo agresivním průmyslovým plynům, se pozinkování stále ukazuje jako účinná ochrana, ale vyžaduje silnější nátěr nebo použití duplexního systému, který může životnost konstrukce prodloužit i několikanásobně.
Technická fakta o zinkování
- Vrstvy Fe-Zn při žárovém zinkování dosahují tvrdosti až 300 HV, proto povlak účinně chrání ocel nejen před korozí, ale také před mechanickým poškozením, kterému standardní nátěry nemohou zabránit.
- V galvanických procesech reagujeme na jakoukoli změnu hustoty proudu, protože i sebemenší odchylka může změnit strukturu usazeniny a její odolnost vůči bílé korozi. Z tohoto důvodu neustále monitorujeme parametry lázně a provádíme pravidelné laboratorní analýzy.
- Zinek má schopnost lokálně migrovat ionty, což pomáhá omezit rozvoj koroze v místě mikropoškození. Tato vlastnost je obzvláště patrná v situacích, kdy nátěr přestane chránit ocel ihned po přerušení kontinuity.
- V prostředí se zvýšeným obsahem CO₂ se zinková patina tvoří rychleji a je rovnoměrnější., což zlepšuje dlouhodobou stabilitu nátěru. V městských oblastech můžeme jasně vidět, že tento jev snižuje rychlost opotřebení nátěru.
- Během žárového zinkování kontrolujeme způsob chlazení prvku, protože rychlost uvolňování tepla ovlivňuje tvorbu mikrotrhlin ve vnějších vrstvách povlaku. Správná regulace teploty se přímo promítá do trvanlivosti a flexibility vrstvy Fe-Zn.
- Při galvanickém pokovování pozorujeme jev zastínění proudu, u kterého proud dosahuje hran intenzivněji než prohlubní. Proto při nastavování parametrů dbáme na to, aby se nános vytvářel rovnoměrně po celé součásti a nezpůsoboval rozdíly v tloušťce povlaku.
Zinkování ve Strumetu
Ve společnosti Strumet považujeme zinkování oceli za základní prvek naší celkové technologie ochrany konstrukcí. příprava povrchu, stabilní parametry lázně a vhodné procesní podmínky, protože určují kvalitu a trvanlivost zinkového povlaku. Analyzujeme složení oceli a volíme dobu a metodu ponoru, abychom zajistili rovnoměrný vývoj povlaku a zachování jeho vlastností v průběhu času.
Tento proces nám umožňuje získat povlaky, které jsou odolné, homogenní a při použití předvídatelné. Pokud požadujete zinkování provedené za kontrolovaných podmínek a s plnou odpovědností za výsledek, připravíme prvky dle vašich požadavků.
