Использование цинкового покрытия на поверхности стали обусловлено способностью защищать металл и изделия из него от коррозии. Лист стальной оцинкованный ГОСТ 14918 80 является материалом, эффективно применяемым в производстве и строительстве. Удобный, надежный и практичный, он выдерживает определенные эксплуатационные нагрузки и действие окружающих вредных условий. Из-за своей легкости оцинкованная сталь применяется в качестве кровельного покрытия, так как не утяжеляет строение и не требует устройства дополнительного основания и усиления фундаментов.
Защита стали от коррозии
Металл при воздействии на него кислорода окисляется, из-за этого на поверхности конструкции появляется тонкий слой пленки. Отдельные материалы, такие как олово, цинк, алюминий образуют стойкий слой, защищающий металл от действия кислорода. У железа образующиеся на поверхности гидроксидные пленки имеют рыхлую и объемную структуру. Такое образование называется ржавчиной, так как вместо защиты, слой отделяется от поверхности в виде коржей и хлопьев, причем коррозионный процесс продолжается постоянно, и конструкция разрушается.
Истончение деталей ведет к уменьшению несущих способностей, прочности, уменьшает прилегание элементов друг к другу, в результате загруженность соседних узлов и деталей увеличивается. Металлические емкости и резервуары теряют герметичность и разрушаются. Становится очевидным, что использовать черный металл без защитной пленки нельзя, требуется создать барьер для доступа воды и кислорода к поверхности.
Способы нанесения пленки
Часто пользуются методом окраски готовых изделий, но способ считается недолговечным и не всегда действенным. Эффективным решением является нанесение цинковой пленки, которая защищает поверхность от разрушения. Цинковый слой наносится несколькими способами:
- холодный метод предполагает нанесение цинка по типу покраски, в современном производстве применяется довольно редко;
- гальваническая обработка листов заключается в обработке поверхности стали в цинксодержащих электролитных растворах;
- метод горячей оцинковки является наиболее распространенным из-за последующего сохранения заданных качеств длительное время.
Металл, оцинкованный горячим методом, выпускается с конвейера в соответствии с ГОСТ 14918–80 . Оцинкованный лист получается протяжкой в ванне с расплавленным раствором, с содержащем цинка, используют марки стали 08Ю, 10кп, 08кп, 08пс и другие. В состав наносимого сплава помимо цинка добавляется свинец, алюминий и другие металлы, стойкие к кислородному и влажному воздействию.
Перед рабочим процессом раствор нагревается до температуры 455−485˚С, это создает условия для хорошего смачивания и последующей адгезии, таким образом, пленка становится единым целым с телом листа. Метод горячего протягивания создает толстый защитный слой по сравнению с гальваническим способом.
Лист оцинкованный ГОСТ получает прогнозированную долговечность, чем окрашенный простым нанесением, пленка не трескается и не образует трещин при допустимых изгибах. В случае агрессивного окружающего пространства цинковый слой первым вступает во взаимодействие, оставляя металл нетронутым, не допуская коррозии.
Классификация листов
В зависимости от способа получения материала и его назначения сталь, покрытую цинком, подразделяют на группы:
- оцинкованный материал общего назначения;
- сталь с цинковым покрытием холодной штамповки;
- оцинковка холодной полировки;
- оцинковка, предназначенная для дальнейшего красочного покрытия.
Области применения
Оцинкованный материал в процессе изготовления из него деталей и заготовок подвергается штамповке и изгибу, оба способа не нарушают целостности листа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют использовать материал в производстве бытовых приборов, строительстве, трубопрокате, автомобилестроении.
Особо актуально применение оцинковки в строительной отрасли. Материал после цинкования красится полимерными красителями и составами на основе эпоксидной смолы в расплавленных печах. Покрытая полимерами сталь служит основой в производстве кровельных покрытий и стеновых материалов, выгода от применения которых становится очевидной.
Профнастил, металлочерепица, кровельная сталь — вот наименования легкого прочного и практичного кровельного покрытия для современных коттеджей. Помимо кровельных работ, оцинковка используется для изготовления:
- металлического декоративного штакетника;
- при монтаже фальцевых крыш в качестве картины;
- водопроводных труб;
- штрипса — сортового лентопроката;
- монтажных профилей для гипсокартона, евродоски, пластика и других стеновых покрытий;
- перфорированного крепежа и различных кронштейнов;
- кровельных фартуков, обделок, элементов водостоков, коньков, ендов и других вспомогательных деталей крыши;
- вентиляционных каналов;
- разводных лотков для кабелей в электротехнике, корпусов приборов, устройств и др.
Преимущества и недостатки
Профнастил в виде кровельного покрытия стоит достаточно дешево, чтобы его могли применять для строительства широкие слои населения. Легкость установки на стропильные конструкции позволяет сделать это даже новичку. К плюсам материала относятся:
- длительный срок эксплуатации по сравнению с обыкновенным металлом, время работы оцинкованного листа исчисляется десятками лет без изменения не только качеств, но и внешнего вида изделия;
- экономия на составах для лакокрасочной обработки — лист ставят в некоторых случаях без покраски, так как его покрытие является стойким к влажности и нагреванию солнцем;
- покрытие из цинка на поверхности металла прочно соединено с центральным слоем, при изгибе, штамповке, растягивании слой цинка не скалывается, остается неотделимым;
- часто у покрывающего слоя прочностные показатели превосходят эти значения для внутреннего слоя стали, поэтому в комплексе увеличивается восприятие нагрузок;
- цинковое покрытие на металле соответствует экологическим нормам и является безопасным для человека и животных;
- цинк обладает свойством затягивать мельчайшие царапины на поверхности и в местах прохождения крепежных метизов, а также на местах резов;
- изделия из оцинковки стоят ниже таких же деталей, выполненных из нержавейки;
- металлизированная матовая поверхность материала имеет привлекательный внешний вид и применяется в некоторых дизайнерских разработках без окрашивания.
Недостатки оцинковки можно считать условными:
- с каждым годом эксплуатации теряется микроскопическая толщина слоя;
- оцинкованный лист не подвергается соединению сваркой;
- окраска лакокрасочными составами поверхности из оцинковки требует подготовительного процесса.
Проверка качества
Оцинковка ГОСТ предусматривает показатели, переводящие листы в ту или иную категорию качества — это может быть прописано в сопроводительных документах. Для покупателя важно, чтобы внешний вид материала не содержал поверхностных изъянов и нарушений целостности.
Поверхность стали должна быть гладкой и ровной, без трещин цинкового слоя. Иногда для некоторых марок материала допускается образование на поверхности пятен, тонких наплывов и шероховатостей. Это относится:
- к оцинковке, полученной способом холодного штампования;
- профилируемым листам, изготовленным на гибочных приспособлениях;
- материалу, относящемуся к группе общего назначения.
Для других категорий стали с оцинкованным покрытием дефектов при визуальном осмотре быть не должно, особенно неприемлем брак в виде зазубрин. Если материал предназначается под окраску, то на нем не должно быть никаких проявлений брака. Любая трещина влияет на качество конечного изделия.
Производство оцинкованного металла
Чтобы в условиях производства получить листовой материал с оцинкованным верхним слоем, его покрывают марочным цинком по специальной технологии. Защитная пленка наносится с двух сторон или с одной. Используется покрытие разной толщины в зависимости от области дальнейшего применения и предполагаемых условий кислородного и влажностного воздействия.
Разработано специализированное оборудование для горячего метода цинкования — наиболее востребованного способа производства. Гальванический метод и холодное цинкование применяют достаточно редко, так как качество обоих методов оставляет желать лучшего. Нанесение цинкового слоя происходит в несколько этапов:
- вначале стальной лист подвергается обжигу в печах при высокой температуре;
- чтобы повысить сопротивляемость металла коррозионным процессам его помещают на втором этапе обработки в ванну с расплавленным цинковым составом;
- затем делается консервация для улучшения защитной функции цинкового слоя, это выполняется с помощью промасливания, пассивирования, иногда эти операции сочетают между собой.
В результате производственного процесса с соблюдением всех технологических циклов получается материал, стойкий к коррозии, в виде листа, который в дальнейшем отлично штампуется, вальцуется, гнется и вытягиваются без ущерба для начальных качеств. Полученный оцинкованный лист по антикоррозионным качествам можно смело приравнивать к нержавейке.
Стандарты ГОСТа распространяются на листовой материал и тот, что выпускается в рулонах. Назначение материала при этом может быть различным, независимо от того, используется холоднокатаный лист для производства домашней посуды или применяется в качестве кровельного материала. Стандартами предусмотрены такие размеры листа при выпуске:
- ширина варьируется от 70 до 150 см;
- толщина металла может составлять от 0,4 мм до 1,5 см.
Виды сырья
Для изготовления оцинковки применяются различные марки стали, но основные из них такие:
- сталь Ст3, Ст1 и Ст2, 100, причем используются все степени раскисления в соответствии с ГОСТ 380–1994 ;
- ГОСТ 9045–1993 допускает к производству 08кп, 08пс, 08Ю;
- ГОСТ 1050–1988 рекомендует сталь Юкп.
Категории стали
Оцинкованный металл подразделяется по способности вытягиваться без создания поверхностных дефектов:
- категория Н присваивается материалу с нормальной способностью к вытяжке;
- категория Г способна к глубокой вытяжке с получением усредненных показателей;
- в категорию ВГ включены оцинкованные листы с качеством, позволяющим тянуться очень глубоко.
Классификация цинкового листа затрагивает и разницу в толщине защитного слоя по длине или ширине листа, полученного в процессе производства:
- НР говорит о нормальной разнице в толщине слоя.
- УР свидетельствует об уменьшенной разнице толщин на поверхности.
По желанию заказчика на поверхности цинкового слоя может быть выполнен рисунок кристаллизации (серия КР). Листы материала без такого нанесения относят к серии Мт.
Деление стали с оцинкованным защитным слоем производится также в зависимости от толщины полученного защитного покрытия:
- сталь повышенного класса имеет вес одного квадратного метра слоя при толщине покрытия в микронах от 60 до 40 на двух сторонах листа 850−570 грамм;
- высокого класса, при толщине в микронах от 40−19 квадрат слоя весит 570−260 грамм;
- обычный класс предполагает вест квадрата покрытия при толщине от 10 до 18 микрон в 260−142 грамма.
Каждый вид категории и класса предназначен для работы в определенных условиях эксплуатации и предполагает различную дальнейшую обработку. Для выбора требуемого качества нужно определиться с этими условиями, чтобы не переплачивать за высокое качество, которое с успехом можно заменить обыкновенной категорией.
