Как оцинковать деталь в домашних условиях
Цинкование и пассивация в домашних условиях.
Все началось с ручек для ЗИЛ 4104. Об изготовлении ручек можно почитать в одном из предыдущих постов. Изначально я думал отдать их в оцинковку на производство, но покурив интернеты решил сделать самостоятельно.
Процесс нанесения цинкового покрытия своими руками в целом не сложен. Большинство информации в сети связано с нанесением цинка с корпуса батарейки на участок кузова автомобиля. Но мне это не подходит, так как надо оцинковывать разные небольшие детали целиком. И потом придавать им переливчатый золотисто-зеленый оттенок.
Будем рассматривать электро-химический метод. Он самый простой и доступный для каждого. В результате гальванического процесса в растворе электролита цинк тонким слоем осаждается на поверхности детали. Вот и все. Шучу, не все)
Для самого простого цинкования потребуется.
1. Электролит для АКБ из магазина. То есть раствор серной кислоты.
2. Сульфат цинка порошковый или
3. Паяльная кислота (продается в магазинах радиолюбителей).
4. Дистиллированная вода.
5. Цинковый анод (кусок чистого цинка).
6. Блок питания 12 вольт с возможностью ограничения тока (например зарядное устройство для АКБ.
Для качественной оцинковки необходима качественная очистка поверхности детали от любых загрязнений.
Лучше всего делать пескостуйную обработку. Можно чистить болгаркой. Или вытравливать сначала в щелочи, потом в кислоте. Можно применять гальваническое травление.
При гальваническом травлении не играет большой роли где будет анод а где катод. На аноде в результате реакции выделяется водород, на катоде кислород. Водорода выделяется в 2 раза больше, поэтому анод пузырится сильнее. Заводораживание металла увеличивает его хрупкость, поэтому данный метод очистки не рекомендуют для металлов с высоким классом прочности (пружины там всякие и болты повышенной прочности).
Вобщем суть в том чтоб в процессе очистки удалить с металла все загрязнения.
Спецы рекомендуют сначала травление в щелочи, потом гальваническое кислотное травление, потом активация поверхности в кислотном растворе. Все с проежуточными промывками в воде.
Я очищаю детали механически, потом травление в акумуляторном электролите, промывка в воде, потом снова мехобработка, активация в кислоте и собственно оцинковка.
Если для оцинковки используется сульфат цинка, то его надо растворить в дистиллированной воде в соотношении 200гр на литр воды. Размешать до полного растворения.
Если используется паяльная кислота то она просто наливается в емкость и все.
При оцинковке анодом (+) является кусок цинка, сопоставимый по площади с деталью. Катод (-) сама деталь.
Напряжение должно быть в районе 12 вольт постоянного тока. Сила тока устанавливается в диапазоне 0,5 — 5 ампер на 1 кв.дм площади. Фактически желательно держать ток поменьше. При большом токе качество осаждения цинка сильно ухудшается. Старайтесь не превышать ток 1 ампер на небольших деталях. Цинкование происходит при температуре 18-25 градусов.
По времени слой наносится за 2-10 минут в зависимости от размера детали и тока.
Этот метод подойдет для защитной оцинковки деталей. Если нужна эстетика то надо использовать специальную химию. Об этом дальше.
Для получения блестящего цинкового покрытия с последующей радужной пассивацией процесс выглядит так.
1. Очистка поверхности детали (механическая, травление в растворе серной кислоты с промежуточными промывками).
2. После очистки детали на несколько секунд погружаем деталь в раствор серной кислоты (электролит для АКБ из магазина), потом промываем водой. Работать в перчатках и чистой детали руками не касаться во избежание загрязнения поверхности и ожогов кожи кислотой! Желательно работать в респираторе чтоб не дышать продуктами реакций.
3. Для блестящего цинкования я использую щелочной электролит «экомет-ц31». Он дает отличное блестящее покрытие.
Вешаем деталь на катод (-) и погружаем полностью в электролит. На аноде (+) кусок цинка. По напряжению и току выше написано. Цинк ложится быстрее со стороны расположения анода, так что деталь надо периодически поворачивать разными сторонами к аноду. Нанесение по времени так же занимает 2-10 минут. Не спешите и не давайте большой ток!
4. После того как деталь оцинкуется ее необходимо промыть в воде. В итоге мы имеем хорошо выглядящую блестящую детать с устойчивым антикоррозийным покрытием.
Для увеличения устойчивости покрытия и придания ему эстетичного вида можно сделать пассивацию.
Пассивация это тоже что активация, только наоборот. Пассивация это процесс создания устойчивой оксидной пленки на поверхности детали.
Для этого я использую состав «экомет — пц12». Этот состав дает радужную пассивацию. Деталь приобретает золотисто зеленоватый оттенок с переливами.
Сразу после оцинковки и промывки детали она погружается в состав для пассивации. Я держу ее там 10-15 секунд, после чего снова промывка в воде и горячая сушка феном.
Сушку надо выполнять аккуратно, фен держать на расстоянии и понемногу прогревать детать, визуально контролируя проявление радужности. Если перегреть локально, пассивация будет отлетать с поверхности.
Оцинковка стали в домашних условиях
Самое стойкое цинковое покрытие на сталь в домашних условиях можно нанести методом гальваники. Если деталь небольшая, то для этого даже не обязательно иметь мощный блок питания, достаточно просто батарейки. Рассмотрим процесс оцинковки стали от А до Я.
Что потребуется:
Процесс оцинковки стали своими руками
Стальное изделие, которое нужно защитить слоем цинка, требуется предварительно очистить от ржавчины. Это делается виброустановкой с песком, пескоструем, наждачной бумагой или в растворе лимонной кислоты.
Деталь должна быть чистой и гладкой, в противном случае покрытие ляжет неравномерно.
Суть процесса в том, что изделие будет помещено в ванну с электролитом вместе с цинковым электродом. Они будут подключены к батарейке, в результате чего частицы цинка с электрода перенесутся на этот предмет. Для этого нужно только подключить к изделию «–», а к электроду «+».
Для работы нужно приготовить электролит. В обычную теплую водопроводную воду добавляется кальцинированная сода, для урегулирования pH, в расчете 1 ложка на 0,5 л.
Затем приливается немного уксуса, чтобы подкислить раствор.
После этого требуется подключить цинковый анод проводом к плюсовому контакту пальчиковой батарейки, а само изделие для оцинковки к минусу.
Чтобы начать гальванический перенос цинка на предмет, они окунаются в электролит после обезжиривания.
Продолжительность процесса зависит от мощности источника постоянного тока и размера изделия. Нужно периодически его вынимать и контролировать процесс.
Смотрите видео
Технология выполнения цинкования в домашних условиях
Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.
Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов
При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.
Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.
Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.
Проведение цинкования в домашних условиях
Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.
Где найти электролит
В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.
Как получить цинк
Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:
Подготовка к выполнению процедуры
Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:
Технология создания цинковой пленки
Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.
Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.
Популярные методы
Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.
Горячий метод
Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.
Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:
Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.
Холодный метод
Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.
Гальваническое цинкование
Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.
Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.
Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.
Термодиффузионное цинкование
При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.
Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.
Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.
Газотермическое цинкование
Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.
Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях
Самый простой и эффективный метод цинкования автомобиля
Если на кузове вашего грузового или легкового автомобиля образовались заметные очаги коррозии, но при этом они ещё несквозные, нужно срочно принимать меры. Как показывает практика, если не остановить коррозию кузова вовремя, цена последующего ремонта вашего авто будет в разы больше. По этой причине медлить нельзя!
Последние годы многими автолюбителями было замечено: даже в больших густонаселенных городах дорожные службы нещадно используют соль. В результате кузова прогнивают до дыр буквально за два-три года. Чтобы противостоять процессу ржавления и агрессивному воздействию дорожных реагентов, есть очень простой, но действенный способ — оцинковка кузова своими руками.
Цинкование автомобиля проводят с целью защитить раз и навсегда защитить кузов от образования назойливых «рыжиков», а также с целью предупреждения дальнейшего распространения коррозии по всему кузову.
Цинковая «корочка» на поверхности металла создает некий барьер, который защищает сталь от негативных факторов и разрушающих воздействий агрессивной среды. Покрытие на основе цинка эффективно противостоит воздействию солей, химических веществ и влаги.
Обратите внимание, что цинковать можно как часть кузова машины (крыло, багажник, капот и т.д.), так и какую-нибудь отдельную деталь. И для этого потребуются прямые руки, определенные знания, конкретный набор материалов и инструментов, а также желание придать своему автомобилю дополнительную прочность.
Как оцинковать кузов самостоятельно
«Домашний» способ гальванической оцинковки металла позволяет предотвратить образование коррозии на кузове автомобиля и тем самым сократить расходы на сервисное обслуживание. Также жидкую оцинковку можно применять для разных металлических изделий с целью дополнительной защиты их от ржавчины.
Нужно сразу сказать, что этот способ очень простой и не требует больших финансовых затрат. По сути, это всеми известный Цинкор авто, но своими руками. Подробно об этом чудо-средстве будет написано ниже, по ходу статьи.
Подготовительные работы
Данный метод подразумевает использование ортофосфорной кислоты с растворенным в ней цинком, а также потребуются цинковые (соляные) батарейки. Можно использовать как маленькие пальчиковые, так и большие батарейки – в данном случае все зависит от объема производимых работ.
Если вам нужно оцинковать большую площадь поверхности на авто, то лучше взять большие цинковые батарейки. Для начала их необходимо все «распечатать» и снять всю лишнюю оплетку.
При желании вы можете также использовать только корпус соляной (солевой) батарейки, предварительно удалив графитовый стержень и сажу, но в принципе можно оставить все «внутренности» на месте.
На корпусе «оголенной» оцинкованной батарейки с одной стороны с помощью резинки нужно закрепить ватный диск, а с обратной стороны (также при помощи обычной резинки) — питающий провод. В качестве источника питания можно использовать автомобильный аккумулятор или подходящий по параметрам блок питания.
Как происходит цинкование поверхности
Если вы не знаете, как оцинковать правильно, прочитайте сначала небольшую инструкцию.
«Минус» от автомобильного аккумулятора должен быть подключен непосредственно к той части кузова (или детали), которую вы собираетесь оцинковать батареей — то есть, с помощью батарейки.
К плюсовой клемме аккумулятора подключаем провод, который идёт к цинковому корпусу батарейки. Обратите внимание, что минусовую клемму ни в коем случае нельзя отключать, потому как должный эффект не получится.
Перед началом цинкования обрабатываемую поверхность желательно зачистить от следов ржавчины, если они имеются. В шприц нужно набрать ортофосфорную кислоту с растворенным в ней цинком и пропитать ватный диск, который одет на корпус солевой батарейки. После этого нужно просто перемещать «насадку» по всей площади обрабатываемой поверхности.
Самое главное — не останавливаться. Если долго держать батарейку на одном месте, то появляются пригары, а если безостановочно перемещаться по поверхности, то получается аккуратный и ровный слой цинка. Результат вы увидите практически с первых секунд.
Такой метод цинкования машины некоторые хоть и называют «кустарным», но это действительно проверенный, самый простой и главное — эффективный способ борьбы с коррозией. А еще, как вариант, можно использовать уже готовый походный комплект — автомобильный набор для цинкования Цинкор авто.
При помощи данного средства можно быстро локализовать особо прогрессирующие участки ржавчины, а также удалить все следы коррозии на кузове автомобиля. Гальваническая оцинковка позволяет надежно защитить поверхность металла от повторного появления «рыжиков».
Способ оцинковки металла при помощи «белого порошка»
Обычно для оцинковки малых площадей металлических поверхностей чаще всего используется ортофосфорная кислота и оцинкованный корпус от батарейки. Однако для более качественной обработки вместо ортофосфорной лучше использовать паяльную кислоту. Она представляет собой соляную кислоту, в которой растворен цинк. Считается, что оцинковка кузова в данном случае будет более глубокая и долговечная.
Приобрести паяльную кислоту можно практически в любом магазине радиоэлектроники. Но не совсем удобно, что для пайки в домашних условиях паяльная кислота продается только в маленьких флаконах.
Поэтому если вам требуются большие объемы паяльной кислоты для оцинковки, ее можно сделать в домашних условиях из «белого порошка» — хлористого цинка, который продается на развес.
Основные этапы работ
Высыпаем хлористый цинк в подходящую емкость, потом добавляем дистиллированную воду и перемешиваем до образования прозрачной жидкой консистенции (обратите внимание — работать с химическими веществами нужно в резиновых перчатках). Из 1 кг хлористого цинка получается примерно 3,5 л готовой паяльной кислоты.
В итоге получилась гальваническая ванна, в которой при необходимости можно оцинковывать куски листовой стали и металлические детали целиком.
Для дальнейших работ понадобится оцинкованный корпус батарейки и железный болт, на концах которых при помощи резинок надо зафиксировать хлопчатобумажную ткань.
Деталь, которую необходимо оцинковать, предварительно нужно хорошо зачистить от ржавчины болгаркой, используя зачистной диск с металлическим ершиком. Перед началом оцинковки металл нужно «активировать» — удалить с поверхности оксидную пленку при помощи электричества.
Как активировать металл
Для этого плюсовую клемму от зарядного устройства нужно подключить прямо к обрабатываемой детали, а минусовую — через лампочку на 20 ватт к электроду. В качестве электрода используется болт с хлопчатой тканью на конце, которую необходимо смочить в паяльной кислоте или электролите.
После подачи тока обрабатываем поверхность детали, в результате изделие лучше очищается от окислов. Только после этой процедуры можно приступать непосредственно к обработке автомашины — оцинковать кузов автомобиля.
Оцинковка кузова авто батарейкой в гаражных условиях
По старой доброй традиции очаги коррозии на кузове появляются после зимнего периода, когда дороги посыпаются реагентом. Чтобы остановить ржавчину и предотвратить сквозную коррозию нужно как можно быстрее остановить этот процесс. И поможет в данной ситуации – оцинковка автомобиля.
Для самостоятельного оцинкования понадобятся соляные батарейки, корпус которых изготовлен из цинка, провод и аккумулятор. На батарейку одевается небольшой кусок тряпки, смоченный паяльной кислотой, и она подключается через провод к плюсовой клемме аккумулятора. Сделанное приспособление нужно прижать к очагу коррозии и водить аккуратно из стороны в сторону.
В результате всех манипуляций на поверхности металла вместо ржавчины появляется плёнка серебристого налёта. Важным дополнением к проделанной работе будет нейтрализация оставшейся кислоты, которую можно погасить раствором пищевой соды с водой.
Вот такими простыми «народными» способами выполняется технология оцинковки кузова автомобиля своими руками гальваническим методом. Кстати, забыли упомянуть еще об одном хорошем средстве, при помощи которого можно легко и быстро зацинковать поверхность металла — Цинкарь для авто.
Подробно о том, как остановить ржавчину на кузове авто своими руками, можно посмотреть видеоурок, в котором рассказывается обо всех нюансах домашней оцинковки кузова автомобиля батарейкой и другими доступными для простого водителя способами.