Оцинкованная сталь — это тип стандартной стали, которая имеет защитное покрытие из цинка на поверхности, чтобы предотвратить ржавчину. Эта статья предоставит вам всю информацию о гальванизации, ее использовании и преимуществах, что поможет вам принять обоснованное решение при выборе CNC-обработка проект.
Что такое оцинкованная сталь и как ее производят?
Оцинкованная сталь производится путем сплавления цинка со сталью таким образом, чтобы защитить ее от коррозии. Горячее цинкование и электрогальванизация являются двумя наиболее широко используемыми методами:
Горячее цинкование
Подготовка: Проводится оперативная очистка от ржавчины или прокатной окалины. Затем следует травление в растворе соляной кислоты и флюсование (нанесение некоторой формы хлорида аммония цинка для лучшей адгезии цинка).
Погружение: сталь погружается в ванну с расплавленным цинком при температуре ~ 450C (842°F), где происходит металлургическая реакция между цинком и сталью. На этом этапе производятся железоцинковые сплавы с чистым железом на внешнем слое.
Результатом является более чем достаточно толстое и прочное покрытие из цинка, которое можно использовать в ограждениях и мостах, где требуется значительная коррозионная стойкость.
Электроцинкование
Процесс: На этом этапе сталь погружают в электролитическую ванну с цинком в растворе электролита, содержащем ионы цинка. Подача тока приводит к электролизу, при котором цинк осаждается на поверхности стали.
Покрытие: в результате этой процедуры получается более тонкий слой цинка толщиной от 3 до 15 микрон, что идеально подходит для деталей с жесткими допусками, таких как автомобильные панели, обработанные на станках с ЧПУ.
Зачем использовать оцинкованную сталь при обработке на станках с ЧПУ?
Коррозионная стойкость для суровых условий
Благодаря цинковому покрытию оцинкованная сталь устойчива к влаге, химикатам и даже ультрафиолетовому излучению. По этой причине она предпочтительна для деталей, обработанных на станках с ЧПУ, используемых на открытом воздухе или в суровых условиях, таких как морское оборудование, сельскохозяйственная техника или строительное оборудование. В отличие от необработанной стали, она позволяет избежать дорогостоящего обслуживания из-за вышедших из строя ржавых деталей. Это значительно улучшает долгосрочное обслуживание.
Эффективность затрат и времени
Оцинкованная сталь защищает от коррозии с самого начала, что означает, что после обработки не потребуется никаких дополнительных работ, таких как покраска или порошковое покрытие. Это сокращает сроки производства и снижает затраты на рабочую силу для многих работ с ЧПУ, особенно в крупносерийных проектах.
Прочность без ущерба для обрабатываемости
Оцинкованная сталь имеет закаленную внешнюю поверхность. Тем не менее, она совместима с инструментами с ЧПУ. При установке соответствующих параметров, дополнительно усиленных твердосплавным инструментом на умеренных скоростях, операторы могут добиться точных разрезов, сохраняя при этом целостность цинкового слоя.
Эстетическая и функциональная универсальность
Оцинкованные металлы имеют гладкую и однородную отделку. Это улучшает их внешний вид и одновременно эксплуатационные характеристики. Это выгодно во многих секторах, включая производство бытовой техники, мебели и автомобилестроение, где важны визуальная привлекательность и структурная целостность.
Плюсы и минусы оцинкованной стали при обработке
Преимущества оцинкованной стали б/у
- Превосходная защита от коррозии
Оцинкованная сталь имеет цинковое покрытие, которое защищает основной металл от коррозии из-за стихий. Это очень полезно для деталей, которые подвержены воздействию дождя, соленой воды и промышленных химикатов. Детали уличного оборудования и судового оборудования, например, могут выдерживать десятилетия без ржавчины, что значительно снижает затраты на замену.
- Экономически эффективно с точки зрения времени
Хотя необработанная сталь изначально может быть дешевле, оцинкованная сталь окупается в долгосрочной перспективе. В отличие от необработанной стали, оцинкованная сталь не требует повторной покраски или повторного покрытия, что делает ее более дешевой в долгосрочной перспективе для крупномасштабных работ по техническому обслуживанию, таких как ограждения на шоссе и складские стеллажи.
- Экологически безопасная сталь
Цинк — основной металл гальванизации, и он на 100 процентов пригоден для вторичной переработки. В отличие от других покрытий, гальванизация использует современную технологию, которая производит меньше токсинов. Для компаний, которые стремятся получить сертификаты устойчивости, такие как LEED, оцинкованная сталь — оптимальный выбор, поскольку она соответствует целям зеленого производства.
Минусы использованной оцинкованной стали
- Износ инструмента и увеличение сложности обработки
Закаленный слой цинка является защитным, но абразивным, что приводит к преждевременной замене режущих инструментов с ЧПУ. Чтобы избежать перегрева, операторы, как правило, используют инструменты с твердосплавными наконечниками, но это усложняет рабочий процесс.
- Тепловая чувствительность
Оцинкованная сталь не должна подвергаться воздействию температур свыше 200 градусов по Цельсию, так как это может привести к отслаиванию и окислению цинкового покрытия. Следовательно, ее нельзя использовать для областей с высоким нагревом, таких как компоненты двигателей или для использования в промышленных печах.
- Риски сварки и повреждения покрытия
Сварка оцинкованной стали приводит к образованию токсичных паров цинка, поэтому требуются специальные системы вентиляции. Кроме того, неосторожное обращение во время обработки может также привести к появлению царапин на покрытии, что приведет к появлению ослабленных мест, которые более подвержены коррозии.
Выбор правильного вида оцинкованной стали для проектов с ЧПУ
- Начните с толщины покрытия
Не все оцинкованные стали одинаковы. Толщина покрытия влияет на уровень долговечности. Для проектов, которые хранятся на открытом воздухе, например, столбы забора или сельскохозяйственные орудия, предпочитайте горячеоцинкованную сталь (покрытие G90) с толщиной цинка 70-100 микрон, поскольку она может выдерживать десятилетия дождя и ржавчины. Однако, если проект включает в себя обработку сложных деталей, таких как электрические корпуса и автомобильные кронштейны, более тонкие слои электрооцинкованного покрытия толщиной от 3 до 15 микрон могут обеспечить необходимый уровень точности, при этом все еще обеспечивая определенный уровень защиты.
- Адаптируйте качество материала в соответствии с вашими требованиями.
Оцинкованная сталь имеет различные марки с различными характеристиками, такими как:
ASTM A653 (коммерческий сорт) — это один из самых дешевых сортов, поскольку его можно использовать для изготовления универсальных компонентов, например, полок и декоративных панелей.
ASTM A123 (конструкционный класс) – более высокая прочность несущих компонентов, таких как балки и рамы машин.
Всегда сверяйтесь с техническим паспортом для подтверждения предела текучести, а также значения твердости, чтобы избежать сюрпризов при обработке.
- Обратите внимание на проблемы обработки
Цинковое покрытие может быть сложным.
Если ваша конструкция предусматривает жесткие допуски или глубокие вырезы:
- Используйте твердосплавные инструменты: они более эффективны в борьбе с абразивным цинком, чем быстрорежущая сталь.
- Измените скорость и подачу: уменьшите скорость вращения шпинделя (примерно на 20% медленнее, чем у стали без покрытия), чтобы уменьшить накопление тепла и снизить вероятность засорения инструментов цинком.
- Совет профессионала: Тестируйте параметры перед серийным производством. Несколько минут, сэкономленных во время тонкой настройки, могут предотвратить дорогостоящие поломки инструмента в дальнейшем.
- Различные требования к окружающей среде
Высокая влажность (лодки, теплицы): используйте покрытия, нанесенные методом горячего погружения.
Внутреннее использование (электроника, мебель): Электрооцинкованная сталь вполне хороша и более экономична.
В кислой среде оцинкованная сталь может подвергаться коррозии — лучше заменить ее на нержавеющую сталь.
- Добавьте эстетические штрихи
Выбирайте гладкую, блестящую оцинкованную сталь с блестящей отделкой, если ваша деталь видна. Используйте более дешевые сорта с отделкой прокатом без поиска скрытых компонентов.
- Сотрудничайте с надежным поставщиком
Надежный поставщик может:
- Выдача сертификатов, таких как сертификат ISO 1461 для сертификации качества горячего цинкования.
- Выполняйте индивидуальную резку заготовок, сокращая время обработки.
- Предложите дорогостоящие и экономящие время варианты, такие как предварительная или последующая оцинковка.
Применение оцинкованной стали в обработке на станках с ЧПУ
Стройтельство и инфраструктура
Оцинкованная сталь обычно используется для изготовления болтов, которые важны при строительстве мостов, лесов и зданий из-за их деталей, обработанных на станках с ЧПУ, таких как кронштейны, крепежи и балки. Она обеспечивает защиту от суровых погодных условий, тем самым повышая структурную целостность наружных конструкций.
Автомобильные запчасти
Обработка на станках с ЧПУ необходима в сельскохозяйственной промышленности для вспашки, сбора урожая и ирригационного оборудования, поскольку они работают в болотистых районах. Оцинкованная сталь используется для изготовления деталей, таких как шасси, кронштейны и выхлопные системы.
Уличная мебель и приспособления
Оцинкованная сталь увеличивает срок службы сельскохозяйственных машин, таких как шестерни и рамы, поскольку они не страдают от ржавчины. Садовые скамейки и фонарные столбы получают большую выгоду от оцинкованной стали, поскольку они обеспечивают большую прочность в сочетании с красивым дизайном.
Электрические шкафы и корпуса
Оцинкованная сталь служит для защиты чувствительных электрических компонентов от влаги, гниения и ржавчины при использовании в электрических шкафах и шкафах управления.
Возобновляемые источники энергии
Оцинкованная сталь в солнечных и ветровых энергетических системах используется для монтажа конструкций и опорных рам.
Заключение
Готовы к следующему проекту? С проектами ЧПУ, требующими высокой ударопрочности, которая также должна быть экономически эффективной, выбор оцинкованной стали является оптимальным выбором. Выбрав правильный сорт и оптимизировав методы обработки, можно использовать ее преимущества, одновременно решая такие проблемы, как износ инструмента.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Нержавеющая сталь прочнее оцинкованной, верно?
О: Нет, нержавеющая сталь действительно более прочная, но оцинкованная сталь дешевле с точки зрения коррозионной среды.
В: Возможна ли сварка оцинкованной стали?
О: Да, необходима надлежащая вентиляция, чтобы избежать вдыхания вредных паров цинка.
В: Какое обслуживание требуется оцинкованной стали?
A: Регулярная очистка мягким мылом и водой уменьшит накопление грязи. Используйте неабразивные инструменты и подкрасьте любые незначительные царапины цинкосодержащей краской, чтобы сохранить коррозионную стойкость.
В: Чем оцинкованная сталь отличается от нержавеющей стали?
A: Оцинкованная сталь является более экономичным вариантом, поскольку это углеродистая сталь с цинковым покрытием, устойчивым к ржавчине, в то время как нержавеющая сталь содержит более прочные коррозионно-стойкие материалы, такие как хром, который повышает прочность, но имеет свою цену.
В: Можно ли красить оцинкованную сталь?
A: Да, если поверхность подготовлена путем мытья и нанесения грунтовки, подходящей для оцинкованных металлов, можно наносить краску. Правильная подготовка гарантирует адгезию и долговечность краски.
