антикоррозионные металлические покрытия

Вот что действительно важно: не просто нанести слой, а понять, как он поведёт себя под дождём, соляным туманом или в химическом цеху. Слишком многие до сих пор думают, что цинк — панацея, забывая про хрупкость цинкового слоя при точечных ударах.

Ошибки выбора покрытий для уличных конструкций

Помню, в 2018 году мы тестировали оцинкованные поручни для моста через Волгу. Через полгода в местах сварных швов пошла 'белая ржавчина' — классическая ошибка, когда не учли разность потенциалов основного металла и покрытия. Пришлось срочно переходить на антикоррозионные металлические покрытия с многослойной системой: цинк-железо + пассивация + полимерный слой.

Кстати, о полимерах — эпоксидные составы хороши до -25°C, а для северных регионов нужны уже полиуретановые. Но и те трескаются при вибрациях, если не соблюсти толщину слоя в 180-200 мкм. Проверяли на железнодорожных креплениях под Воркутой.

Сейчас часто комбинируем горячее цинкование с последующей порошковой окраской. Важно не пропустить этам фосфатирования — без него адгезия не превысит 1 балл по ГОСТу. Проверено на прокатных станках для ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика — их оборудование работает с агрессивными средами, где малейшее отслоение покрытия ведёт к точечной коррозии.

Нюансы подготовки поверхности

Пескоструйка — не всегда решение. Для чугуна с графитовыми включениями лучше подходит дробеструйная обработка, иначе островки графита становятся анодами. Как-то раз на котлах для химического производства пришлось переделывать всю партию из-за этой ошибки.

Шероховатость Rz 40-60 мкм — идеал для большинства покрытий, но для цинк-ламельных составов нужно Rz 60-80. При этом визуально поверхность кажется слишком грубой, многие заказчики пугаются. Приходится объяснять, что это не дефект, а технологическая необходимость.

Особенно сложно с алюминиевыми сплавами — тут и щелочное травление, и хроматирование, причём выдержка в хроматном растворе должна быть точной до секунды. Перестоял — покрытие отслоится через месяц.

Реальные случаи с промышленным оборудованием

На сайте saferola.ru есть примеры с керамическими прессами — так вот, для их станин мы применяли трёхслойное покрытие: электролитический никель 15 мкм, химический никель 10 мкм и тефлоновый слой 5 мкм. Выдержало контакт с кислотами при температуре 90°C.

А вот с гидравлическими системами промахнулись — использовали кадмиевое покрытие, не учли совместимость с маслом HLP 46. Через три месяца появились вздутия. Пришлось переходить на олово-цинковое покрытие с последующей импрегнацией.

Для валов прокатных станов до сих пор нет идеального решения — хромирование выдерживает нагрузки, но трескается при перепадах температур. Пробовали плазменное напыление никель-алюминиевых сплавов, но стоимость оказалась неподъёмной для серийного производства.

Методы контроля и частые просчёты

Толщиномером Elcometer 456 можно измерить покрытие, но не адгезию. Для последней нужны либо решётчатые надрезы, либо отрывные испытания. Многие этим пренебрегают, а потом удивляются, почему покрытие отслаивается пластами.

Ускоренные испытания в соляной камере — хороший индикатор, но они не заменяют реальных условий. Как-то покрытие выдержало 2000 часов в камере, а в морском порту за 6 месяцев покрылось рыжими пятнами. Оказалось — влияние сернистых соединений в воздухе.

Микроскопия срезов — дорого, но необходимо для ответственных изделий. Именно так обнаружили, что в цинк-никелевом покрытии при содержании никеля выше 15% образуются микропоры.

Специфика для разных отраслей

В пищевой промышленности главное — сертификаты. Даже идеальное покрытие не пройдёт, если в его составе есть кадмий или шестивалентный хром. Приходится использовать дорогие оловянные или серебряные покрытия.

Для арматуры морских нефтяных платформ применяют алюминиевые покрытия напылением с силиконовым герметиком. Но тут критична подготовка — даже следы масла на поверхности сводят на нет всю защиту.

В керамическом производстве, как у saferola.ru, свои нюансы — покрытия должны выдерживать абразивный износ плюс щелочные среды. Для их сушильных камер мы подбирали составы на основе эпоксидных смол с керамическим наполнителем.

Экономическая составляющая

Дешёвые фосфатные покрытия иногда работают лучше дорогих полимерных — если правильно подобраны условия эксплуатации. Например, для складских стеллажей в сухом помещении фосфатирование с масляной пропиткой служит 10-15 лет.

Но когда клиенты слышат про многослойные системы стоимостью от 2000 руб/м2 — начинают искать альтернативы. Хотя если посчитать стоимость замены оборудования против стоимости качественного покрытия — выбор становится очевидным.

Кстати, для ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика мы как-то рассчитывали срок окупаемости покрытий для пресс-форм — оказалось, что увеличение межремонтного периода с 6 до 18 месяцев компенсировало все затраты за полгода.

Что в перспективе

Наноразмерные покрытия на основе графена — пока лабораторные образцы, но уже показывают в 3 раза лучшую стойкость к соляному туману. Проблема в нанесении — требуется вакуумное оборудование.

Самовосстанавливающиеся покрытия с микрокапсулами — интересная разработка, но капсулы снижают механическую прочность. Для оборудования с вибрациями не подходят.

Из реально работающего — гибридные системы: неорганическая основа + органический верхний слой. Например, на сайте saferola.ru упоминается их подход к контролю качества — так вот, для таких систем нужен именно многоуровневый контроль на всех этапах.