Stal ocynkowana jest szeroko stosowana do kontroli korozji atmosferycznej. Aby poprawić odporność na korozję lub zdobienie stali ocynkowanej, często pozostawia się ją do pomalowania warstwą nawierzchniową.
Jednak główny problem z Stal galwanizowana jest to, że trudno jest uzyskać dobrą przyczepność. Dzieje się tak, ponieważ w środowisku zanieczyszczonym powietrzem produkty korozji cynku na powierzchni warstwy ocynkowanej zawierają pewne rozpuszczalne w wodzie substancje, które zmniejszają działanie powłoki farby.
Poza tym cynk ma bardzo wysoką aktywność i będzie oddziaływał z niektórymi składnikami farby. Reakcja spowodowała, że farba odpadła w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Ze względu na powyższe problemy, stal ocynkowana jest zwykle wykorzystywana jako podłoże trudne do malowania, dlatego konieczne jest wykonanie obróbki powierzchniowej na warstwie ocynkowanej i specjalny dobór farby do stali ocynkowanej.
Właściwości chemiczne powłoki cynkowej
Gdy warstwa ocynkowana jest wystawiona na działanie atmosfery, zachodzi początkowa reakcja chemiczna, a mianowicie cynk wytwarza tlenek cynku. Jednak początkowy etap w ciągu około 48 godzin po cynkowaniu zwykle nie wpływa na przyczepność farby. Czas ten może być dłuższy lub krótszy, w zależności od warunków przechowywania i ekspozycji.
Oprócz tworzenia się tlenku cynku i wodorotlenku cynku, we wczesnych stadiach narażenia powszechne jest również tworzenie mieszaniny chlorku cynku i siarczanu cynku. Powłoka powierzchniowa utworzona na wczesnym etapie jest sypka i pylista, więc nie może być stosowana jako dobry podkład do malowania. Chociaż tworzenie się powłoki na powierzchni może nie być widoczne gołym okiem, może spowodować uszkodzenie powłoki farby.
Warstwa ocynkowana jest wystawiona na działanie atmosfery. Po 8 miesiącach do 2 lat powstaje ostateczna warstwa powierzchniowa. Wymagany czas zależy od surowości środowiska. Ostateczna powierzchnia to podstawowy film z węglanu cynku, który jest w zasadzie obojętny i ściśle przylega do warstwy ocynkowanej. Gdy zewnętrzna powierzchnia warstwy ocynkowanej zostanie całkowicie przekształcona w węglan cynku, można ją z powodzeniem malować na powierzchni. Tę obojętną, lekko chropowatą warstwę powierzchniową należy jedynie oczyścić ciśnieniowo przed nałożeniem warstwy nawierzchniowej.
Jak widać z powyższego, powierzchnia warstwy ocynkowanej ma trzy różne etapy rozwoju:
(1) Czysty cynk – w ciągu 48 godzin po cynkowaniu.
(2) Wytwarzaj tlenek cynku i wodorotlenek cynku (oraz inne substancje) przez 48 godzin do 1 roku.
(3) Węglan cynku jest ostatecznie produkowany od 8 miesięcy do 2 lat.
W drugim etapie, gdy na powierzchni warstwy ocynkowanej tworzą się tlenek cynku i wodorotlenek cynku oraz obecne są inne zanieczyszczenia, najbardziej niebezpieczne jest nałożenie na nią warstwy nawierzchniowej i uszkodzenie powłoki lakierniczej.
Powlekając warstwę lakieru na powierzchni cynku, przeprowadzając długotrwały test mgły solnej lub wystawienie na działanie atmosfery oceanicznej, po inspekcji można stwierdzić, że pod warstwą farby powstaje duża ilość rozpuszczalnego cynkanu, który jest ze względu na reakcję katodową pod warstwą farby. Po pierwsze, czasami pH zasad generowanych pod warstwą farby jest większe niż 12, a gdy pH wynosi 9, może reagować z cynkiem, zużywając w ten sposób zasadę, promując w ten sposób reakcję katodową.
Reakcja anodowa jest równoważona reakcją katodową, a reakcja katodowa przyspiesza reakcję anodową, dzięki czemu cynkian powstaje w sposób ciągły, a warstwa cynkianu tworzy się na powłoce farby i powierzchni cynku. Warstwa cieczy zniszczyła warstwę farby.
Wstępna obróbka powierzchni stali ocynkowanej przed malowaniem
Chociaż warstwa ocynkowana ma dobrą odporność na korozję i właściwości ochronne, w niektórych przypadkach nadal konieczne jest nałożenie farby płynnej lub powłoki proszkowej na powierzchnię warstwy ocynkowanej. Głównym celem jest uzyskanie pewnego efektu dekoracyjnego i kamuflażowego. Podwójna ochrona powłoki organicznej i warstwy ocynkowanej w środowisku korozyjnym może wydłużyć żywotność konstrukcji stalowej.
Generalnie nie ma ograniczeń czasowych na malowanie konstrukcji stalowych ocynkowanych. Można go malować zaraz po cynkowaniu lub po zakończeniu starzenia się warstwy ocynkowanej.
Obróbkę powierzchniową elementów konstrukcyjnych ze stali ocynkowanej najlepiej przeprowadzić w krótkim czasie po ocynkowaniu, ponieważ w tym czasie powierzchnia warstwy ocynkowanej nie została zanieczyszczona olejami, smarami ani innymi zanieczyszczeniami. Na tym etapie do obróbki powierzchni stali ocynkowanej można zastosować jedną z czterech następujących metod:
① Metoda Twash (TWash to środek uzdatniający, który może stabilizować tlenek na powierzchni elementów konstrukcyjnych ze stali ocynkowanej. Zmodyfikowany wodny roztwór fosforanu cynku zawierający niewielką ilość soli miedzi).
② Metoda podkładu fosforanującego.
③ Kompleksowa metoda starzenia (starzenie od 8 miesięcy do 2 lat).
④ Metoda śrutowania światłem.
Celem czyszczenia powierzchni stali ocynkowanej przed malowaniem jest usunięcie zanieczyszczeń z powierzchni, a ubytek warstwy ocynkowanej powinien być jak najmniejszy. Powszechnie stosowane metody czyszczenia powierzchni stali ocynkowanej obejmują czyszczenie alkaliczne, czyszczenie roztworem amoniaku i czyszczenie rozpuszczalnikiem. Niektóre środki czyszczące będą reagować z niektórymi powłokami. Dlatego przy wyborze środka czyszczącego skontaktuj się z odpowiednią firmą, aby mieć pełną wiedzę na temat działania wybranego materiału. Po oczyszczeniu powierzchni należy ją umyć gorącą wodą, a po wyschnięciu pomalować.
Obróbka powierzchni warstwy ocynkowanej
W pierwszym etapie po cynkowaniu można pominąć obróbkę powierzchni przed malowaniem lub tylko prostą obróbkę powierzchni, taką jak przetarcie pędzlem lub czystą szmatką. Ponadto w końcowej fazie powstawania węglanu cynku nie ma potrzeby obróbki powierzchniowej lub wystarczy prosta obróbka.
Chociaż stabilny węglan cynku można wytworzyć po 8 miesiącach, zwykle trwa to od 1 do 1.5 roku po cynkowaniu, aby stanowił bezpieczny okres dla tworzenia stabilnego węglanu cynku.
Dlatego obróbka powierzchni jest najważniejsza w niebezpiecznym etapie powstawania niestabilnych mieszanek od 2 dni do 1 roku po cynkowaniu. W tym czasie konieczne jest spełnienie wymagań całkowitego usunięcia tlenku cynku lub wodorotlenku cynku z powierzchni warstwy ocynkowanej lub przeprowadzenia chemicznej konwersji przed nałożeniem jakiejkolwiek farby.
1. Usuwanie tlenku cynku lub wodorotlenku cynku
Zabieg ten można osiągnąć poprzez obróbkę natryskową lub czyszczenie chemiczne. Lepszą i prostszą metodą jest wykonanie obróbki natryskowej, czyli zastosowanie delikatnego piaskowania na powierzchni stali ocynkowanej, tak aby tarcie rozpylonego ścierniwa usunęło film zanieczyszczenia i odsłoniło nowy czysty cynk i sprawił, że powierzchnia warstwy ocynkowanej.
Powstaje pewien stopień szorstkości, dzięki czemu ma doskonałą przyczepność do farby. Ta metoda wymaga wykwalifikowanych operatorów strzałowych. Piaskowanie jest zbyt lekkie, aby usunąć zanieczyszczoną folię; zbyt głębokie piaskowanie usunie zbyt dużo cynku, a cynk odpadnie, tworząc łuski na powierzchni.
Bardzo ważny jest również wybór ścierniwa do piaskowania. Twarde materiały ścierne zmielą za dużo cynku; miękkie materiały ścierne tylko polerują powierzchnię, ale nie usuwają zanieczyszczeń i zapewniają pewien stopień chropowatości, aby skutecznie wiązać farbę.
Należy unikać automatycznego sprzętu do piaskowania ze stalowymi materiałami ściernymi, ponieważ cząstki stali będą osadzane w stosunkowo miękkiej warstwie galwanizowanej, a osadzone cząstki spowodują rdzewienie po nałożeniu warstwy nawierzchniowej i wypłyną z powierzchni powłoki farby. Po usunięciu ścierniwa powierzchnię warstwy ocynkowanej należy odmuchać czystym sprężonym powietrzem i natychmiast pomalować, w przeciwnym razie szybko zregeneruje tlenek cynku.
Inną metodą usuwania powierzchni jest użycie octu lub roztworu słabego kwasu do chemicznego usunięcia, a następnie dokładne spłukanie wodą. Jeśli spłukanie nie zostanie zakończone, słaby kwas pozostanie na powierzchni metalu i wpłynie na przyczepność farby.
Ponadto skuteczne jest również stosowanie do czyszczenia słabo alkalicznej wody pod wysokim ciśnieniem. Ale to chemiczne usunięcie nie może zapewnić szorstkości powierzchni, która sprzyja wiązaniu farby.
2. Chemiczna obróbka konwersyjna
Powierzchnia stali ocynkowanej jest pasywowana środkiem pasywującym zawierającym chrom. Utlenianie sześciowartościowego chromu, cynku i dwutlenku węgla w powietrzu generuje węglan cynku. Ponieważ węglan cynku jest bardziej stabilny niż cynk, żywotność powłoki cynkowej można wydłużyć z około 2 lat do około 7 do 8 lat.
Po pasywacji powierzchnia cynku będzie miała lekko żółty kolor niewidoczny gołym okiem. Po tej pasywacji ocynkowanej powierzchni nie trzeba ponownie malować, co jest znacznie tańsze niż malowanie.
Proces malowania stali ocynkowanej
1. Dokładnie wyczyść ocynkowaną stal i pozostaw do wyschnięcia na kilka godzin po czyszczeniu.
2. Wypolerować całą powierzchnię stali ocynkowanej, szczególnie miejsca chropowate, takie jak szczeliny i wgniecenia.
3. Przetrzyj całą powierzchnię lepką szmatką.
4. Nałóż podkład na całą powierzchnię metalu. Najlepiej zacząć od góry, a potem pracować nad tym krok po kroku.
5. Pozostaw podkład do wyschnięcia na kilka godzin.
6. Wybierz farbę metaliczną, nałóż ją i pozostaw do wyschnięcia.
Jak wybrać lakier nawierzchniowy do stali ocynkowanej?
Ważne jest, aby wybrać powłokę wierzchnią na powierzchnię stali ocynkowanej, ponieważ gdy metalowa powierzchnia pod powłoką farby ulegnie korozji, alkalia wytworzone w reakcji katodowej gromadzą się pod powłoką farby, czasami pH wynosi nawet 14, podczas gdy cynk może być odporny tylko na media o pH około 10.
Ponadto wiele powłok nawierzchniowych jest również podatnych na zmydlanie w warunkach wspomnianej powyżej wysokiej alkaliczności. Dlatego należy wybierać powłoki nawierzchniowe odporne na korozję atmosferyczną i niełatwe do zmydlania.
Powierzchnia stali ocynkowanej po lekkim piaskowaniu lub czyszczeniu chemicznym jest bardzo skuteczna, gdy jest oczyszczona i natychmiast pokryta nawierzchniową farbą epoksydową i poliuretanową, ponieważ farba poliuretanowa jest odporna na promienie ultrafioletowe w większości środowisk przemysłowych. Farba epoksydowa ma bardzo wysoką przyczepność, a ten termoutwardzalny film ma doskonałe właściwości chemiczne i fizyczne.
Należy unikać farb na bazie alkidów, ponieważ farba ta jest podatna na zmydlanie na granicy między cynkiem a warstwą powłoki, co powoduje słabą przyczepność.
Istnieją również lakiery nawierzchniowe na bazie terpolimerów chlorokauczukowo-akrylowych i winylowo-akrylowych.
Konserwacja powłoki konstrukcji stalowej ocynkowanej
Powłoka na konstrukcji stalowej ocynkowanej powinna być regularnie konserwowana, aby warstwa ocynkowana pod powłoką mogła być zawsze skutecznie chroniona.
(l) Powłoka jest sproszkowana lub powierzchnia jest brudna.
Spłucz powierzchnię roztworem detergentu i nałóż powłokę. Nie ma potrzeby stosowania śrutowania do wstępnej obróbki powierzchni przed malowaniem. Powłoka powinna pasować do oryginalnej powłoki. Najlepiej stosować ten sam rodzaj powłoki, co powłoka oryginalna. Zwietrzałą powłokę można przywrócić do pierwotnego blasku, nakładając warstwę farby polipropylenowej.
(2) Powłoka jest pęknięta i złuszczona.
Powłoki o słabych wiązaniach muszą być oczyszczone przed naprawą. Śrutowanie jest dobrym sposobem na usunięcie luźnej powłoki, a utrata powłoki cynkowej nie jest duża. Farba naprawcza powinna być dopasowana do oryginalnej powłoki i czystej powłoki cynkowej.
(3) Stal została skorodowana.
Przed naprawą powłoki należy usunąć rdzę. Można zastosować czyszczenie ręczne, czyszczenie elektronarzędziem lub śrutowanie. Podobnie farba naprawcza powinna być dopasowana do oryginalnej powłoki i gołej powłoki cynkowej.
