1.Jak zmniejszyć wpływ „różnic powierzchniowych” na osadzanie się cynku?
Dokładnie odtłuścić, aby uniknąć pozostałości oleju:
Zanieczyszczenia olejowe, takie jak olej walcowniczy i olej-zabezpieczający przed rdzą, znajdujące się na powierzchni podłoża mogą utrudniać kontakt pomiędzy cynkiem a płytą stalową, powodując miejscowe „brakowanie powłoki” lub-cienką powłokę cynkową pod spodem. Odtłuszczanie wymaga połączenia czyszczenia alkalicznego (np. roztworem wodorotlenku sodu) i natryskiwania/zanurzenia. Kontroluj stężenie zasad (zwykle 2% - 5%), temperaturę (60-80 stopni) i czas obróbki (dostosowany w zależności od ilości zanieczyszczenia olejem, zwykle 3-5 minut), aby zapewnić całkowite usunięcie oleju. Dokładnie spłucz czystą wodą, aby zapobiec miejscowej korozji pozostałości roztworu alkalicznego.
Precyzyjne trawienie w celu usunięcia kamienia tlenkowego i uniknięcia nadmiernego-wytrawiania:
Kamień tlenkowy (np. Fe₃O₄, Fe₂O₃) na powierzchni blachy stalowej jest gęsty i izoluje cynk od podłoża, wymagając usunięcia go za pomocą płukania kwasem (np. roztworem kwasu solnego). Kluczem jest kontrolowanie parametrów trawienia: stężenie kwasu solnego wynosi zazwyczaj 10%-20%, temperatura 20-40 stopni, a czas trawienia należy dostosować do grubości zgorzeliny tlenkowej (zwykle 5-10 minut). Niedostateczne wytrawienie spowoduje pozostałości kamienia tlenkowego, uniemożliwiające przyleganie warstwy cynku do niektórych obszarów. Nadmierne wytrawianie może powodować „wżery” na powierzchni stali (nadmierną korozję podłoża), gdzie warstwa cynku ma tendencję do gromadzenia się, co skutkuje nierówną grubością. Po wytrawieniu pozostałości kwasu należy zneutralizować słabo zasadowym roztworem, a następnie spłukać czystą wodą do neutralnego pH.
Kontrola chropowatości powierzchni podłoża:
Nadmiernie szorstkie powierzchnie podłoża (np. zbyt wysokie wartości Ra) mogą powodować gromadzenie się warstwy cynku w „wgłębieniach” i jej zmniejszanie się w „szczytach”. Nadmiernie gładkie powierzchnie podłoża mogą pogorszyć przyczepność cynku. Podczas procesu walcowania należy kontrolować chropowatość podłoża (zwykle w przypadku podłoży cynkowanych ogniowo zaleca się Ra wynoszące 0,8-3,2 μm). Jeżeli chropowatość podłoża nie jest zadowalająca, można ją zoptymalizować poprzez lekkie przeszlifowanie lub wyregulowanie chropowatości rolek walcujących.
2.Jak dokładnie kontrolować parametry procesu cynkowania-ogniowego?
Temperatura kąpieli cynkowej i czas cynkowania:
Zbyt wysokie temperatury cynkowania (powyżej 470 stopni) mogą prowadzić do nadmiernej płynności cynku, co skutkuje cieńszą warstwą cynku na powierzchni blachy stalowej w wyniku przepływu grawitacyjnego (np. warstwa cynku może być grubsza na dolnej krawędzi i cieńsza na górnej krawędzi). Niskie temperatury (poniżej 430 stopni) mogą prowadzić do słabej płynności cynku i nierównomiernego tworzenia się warstwy cynku (np. warstwa cynku może nie rozprowadzić się całkowicie w niektórych obszarach). Utrzymuj stabilną temperaturę w zakresie 445-455 stopni (wahania ± 5 stopni).
Zbyt długi czas cynkowania (ponad 30 sekund) może prowadzić do powstania zbyt grubej warstwy stopu cynku-żelaza, a warstwa czystego cynku może stać się szorstka i nawarstwiać się w wyniku nadmiernej reakcji. Zbyt krótki czas cynkowania (poniżej 10 sekund) może skutkować niepełną powłoką cynkową. Dostosuj czas cynkowania w zależności od grubości blachy stalowej: 10-15 sekund dla cienkich blach stalowych (mniejszych lub równych 2 mm) i 15-25 sekund dla grubszych blach stalowych (2-6 mm), aby zapewnić równomierny wzrost warstwy cynku. Kąt i prędkość blachy stalowej wchodzącej do kąpieli cynkowej:
Jeśli blacha stalowa wchodzi do kąpieli cynkowej pod kątem (nie-pionowym lub poziomym), niektóre obszary zetkną się z kąpielą cynkową najpierw, a inne później, co spowoduje słaby punkt początkowy osadzania cynku. Jeśli prędkość będzie zbyt duża, kąpiel cynkowa nie będzie się rozprzestrzeniać wystarczająco szybko, natomiast jeśli będzie zbyt wolna, zanurzenie niektórych obszarów zajmie zbyt dużo czasu. Należy używać sprzętu do kontrolowania kąta wejścia do 85-90 stopni (blisko pionu) i prędkości wejścia do stabilnej 1-2 m/min (dostosowanej do szerokości blachy stalowej; w przypadku szerszych blach odpowiednia może być mniejsza prędkość), aby uniknąć wahań prędkości.
Optymalizacja parametrów noża powietrznego (krytyczna):
Po wyciągnięciu blachy stalowej z kąpieli cynkowej nadmiar cynku przylgnie do powierzchni. Do wydmuchania nadmiaru cynku i kontrolowania grubości warstwy cynku należy użyć noża powietrznego (dyszy powietrznej-pod wysokim ciśnieniem). Nóż powietrzny to podstawowe urządzenie określające jednorodność-powłoki cynkowanej ogniowo. Wymagana jest precyzyjna kontrola:
Ciśnienie noża powietrznego: Zbyt niskie ciśnienie nie usunie nadmiaru cynku, powodując grubą i nierówną warstwę cynku. Zbyt duże ciśnienie może przebić warstwę cynku (szczególnie w przypadku cienkich blach stalowych). Zazwyczaj ciśnienie reguluje się w oparciu o docelową grubość powłoki cynkowej: dla grubości powłoki cynkowej wynoszącej 50-80 g/㎡ ciśnienie wynosi 0,2-0,3 MPa; dla grubości powłoki cynkowej 100-150 g/㎡ ciśnienie wynosi 0,1-0,2 MPa.
Odległość i kąt noża powietrznego: Dysza noża powietrznego musi znajdować się w stałej odległości od powierzchni płyty stalowej (zwykle 100-150 mm). Nierówne odległości spowodują nierówną grubość powłoki cynkowej po obu stronach blachy stalowej. Kąt musi być prostopadły do powierzchni blachy stalowej (±2 stopnie). Pochylenie dyszy spowoduje nierówny przepływ powietrza i nadmierne pozostałości cynku w niektórych obszarach.
Stan dyszy noża powietrznego: Dyszę należy regularnie czyścić, aby zapobiec zatykaniu się żużlem cynkowym i zapewnić równomierną szczelinę dyszy (błąd mniejszy lub równy 0,1 mm), aby zapobiec „stronniczemu” przepływowi powietrza (silny przepływ powietrza w niektórych obszarach i słaby w innych).
3. W przypadku cynkowania galwanicznego, jak dokładnie kontrolować parametry procesu cynkowania?
Gęstość prądu i rozmieszczenie elektrod:
Gęstość prądu ma kluczowe znaczenie dla szybkości osadzania jonów cynku. Jeśli lokalna gęstość prądu jest zbyt duża (np. elektroda znajduje się zbyt blisko określonego punktu na płycie stalowej), warstwa cynku będzie szybko „akumulować się” w tym miejscu, powodując grubszą warstwę cynku. Jeśli gęstość prądu jest zbyt mała, warstwa cynku będzie cieńsza. Gęstość prądu powinna być kontrolowana w zakresie 10-30A/dm² (dostosowana w zależności od rodzaju elektrolitu). Upewnij się, że elektrody są rozmieszczone symetrycznie względem stalowej płyty (np. odległość pomiędzy dwiema elektrodami a stalową płytą jest równa, z tolerancją mniejszą lub równą 5 mm). W razie potrzeby elektrody pomocnicze lub płytki ekranujące należy umieścić w miejscach narażonych na koncentrację prądu (np. krawędzie blachy stalowej), aby prąd został rozproszony.
Parametry elektrolitu:
Stężenie jonów cynku w elektrolicie (zwykle 30-60g/L) musi być stabilne. Zbyt niskie stężenie spowoduje niedostateczną podaż jonów cynku, spowolnienie i nierównomierne osadzanie się. Zbyt duże stężenie łatwo powoduje wytrącanie się pyłu cynkowego, który przywiera do powierzchni i powoduje powstawanie szorstkiej warstwy cynku. Jednocześnie kontroluj wartość pH elektrolitu (elektrolit kwaśny pH 3-5, zasadowy pH 8-10) i temperaturę (20-50 stopni): duże wahania pH spowodują miejscowy „nieprawidłowy wzrost” warstwy cynku (np. pojawienie się grudek), a zbyt wysoka temperatura zmniejszy stabilność elektrolitu i jednorodność warstwy cynku.
4.Jak zoptymalizować jakość roztworu cynku/elektrolitu i zmniejszyć „zakłócenia zanieczyszczeń”?
Kąpiel-do cynkowania ogniowego: należy kontrolować poziom zanieczyszczeń, takich jak żelazo (Fe mniejsze lub równe 0,05%), ołów (Pb mniejsze lub równe 0,03%) i kadm (Cd mniejsze lub równe 0,01%). Nadmierna zawartość żelaza powoduje powstawanie „żużla cynkowo-żelazowego”, który przylega do powierzchni stali i powoduje powstawanie nierówności w warstwie cynku. Ołów i kadm zmniejszają płynność kąpieli, uniemożliwiając równomierne rozprowadzenie warstwy cynku. Nagromadzenie zanieczyszczeń można zmniejszyć, regularnie usuwając pianę z wanny, dodając „oczyszczacz kąpieli” (taki jak pierwiastki ziem rzadkich) w celu wchłonięcia zanieczyszczeń lub stosując „ciągłą linię cynkowania” (w której kąpiel jest cyrkulowana i odświeżana).
Elektrolit cynkowany galwanicznie: Należy unikać zanieczyszczeń metalami ciężkimi, takimi jak żelazo, miedź i nikiel (zawartość musi być mniejsza lub równa 0,1 g/l). Zanieczyszczenia te będą preferencyjnie osadzać się na powierzchni podłoża, prowadząc do miejscowego „spieniania” warstwy cynku i nierówności. Aby usunąć zanieczyszczenia, konieczna jest regularna filtracja elektrolitu (za pomocą precyzyjnej membrany filtrującej o wielkości porów mniejszej lub równej 5 μm) lub oczyszczanie elektrolityczne (elektroliza o niskiej gęstości prądu w celu wytrącenia zanieczyszczeń na elektrodzie pomocniczej).
5.Jak utrzymać status urządzenia?
Sprzęt do cynkowania ogniowego-: skoncentruj się na kontroli rolek opadających (rolek prowadzących blachę stalową w kąpieli cynkowej) i rolek stabilizujących (kontrolujących płaskość blachy stalowej). Jeśli rolki są zużyte (pojawiają się rowki) lub nie są wyrównane, blacha stalowa będzie „kołysać się” w kąpieli cynkowej lub „częściowo stykać się z rolkami”, co spowoduje cieńszą powłokę cynku w punktach styku. Do utrzymania gładkiej powierzchni wymagane jest regularne polerowanie wałków oraz wyregulowanie poziomu wałka (z błędem mniejszym lub równym 0,5 mm/m), aby zapewnić stabilną pracę blachy.
Sprzęt do cynkowania galwanicznego: Sprawdź, czy „rolki przewodzące” w ogniwie elektrolitycznym (które przekazują prąd do blachy stalowej) pod kątem prawidłowego styku. Jeśli rolki przewodzące są częściowo utlenione lub mają luźny styk, może to spowodować częściową „przerwę w dopływie prądu” na blasze stalowej, zapobiegając osadzaniu się cynku. Aby zapewnić „ścisły kontakt” z blachą stalową (równomierny docisk), konieczne jest regularne czyszczenie przewodzącej powierzchni wałka (w celu usunięcia warstwy tlenku).