180
Stale powlekane metalicznie

Ochrona przed korozją dzięki powłoce cynkowej

Powłoka cynkowa (Z) nałożona po obu stronach w procesie cynkowania ogniowego wydłuża czas użytkowania produktu końcowego, dzięki zabezpieczeniu stali przed korozją.

Ciągły proces cynkowania ogniowego zapewnia szeroki poziom ochrony od Z100 do Z600, oprócz ścisłego połączenia powłoki i stali. Cechy te sprawiają, że powłoki cynkowe są odpowiednie do formowania oraz środowisk o dużej korozyjności.

W składzie powłoki cynkowej (Z) znajduje się prawie wyłącznie cynk (>99%) i nie ma ołowiu, w rezultacie czego cynk krystalizuje się i tworzy warstwę z minimalną ilością kwiatu, która spełnia wysokie wymagania estetyczne. Odporność na korozję wynikająca z zastosowania powłoki cynkowej jest wprost proporcjonalna do grubości powłoki. Okres eksploatacji powłoki Z600 (42 µm po obu stronach) może sięgać nawet 80 lat. W związku z tym, w niektórych zastosowaniach, cynkowanie wsadowe gotowych komponentów można zastąpić użyciem stali powlekanych Z450 lub Z600, uproszczając w ten sposób cały proces obróbki.

Dzięki właściwościom cynku, powłoka zapewnia ochronę przed korozją w miejscach, w których powierzchnia stali jest narażona na uszkodzenia, np. krawędzie czy już powstałe zarysowania lub wgłębienia powłoki. Pełne zabezpieczenie przed korozją osiągnięte jest również w miejscach intensywnego formowania, ponieważ ścisła i cechująca się niskim współczynnikiem tarcia powłoka nie wykazuje tendencji do łuszczenia się.

SSAB oferuje stale z powłoką cynkową o różnej grubości, z różną jakością i obróbką powierzchni w zależności od potrzeb.

Grubość powłoki

Oznaczenie powłoki Minimalna całkowita masa powłoki, obie powierzchnie (g/m2) * Orientacyjna wartość grubości powłoki, typowo (μm)
Z100 100 7
Z140 140 10
Z180 180 13
Z200 200 14
Z225 225 16
Z275 275 20
Z350 350 25
Z450 450 32
Z600 600 42

* pomiar w trzech punktach

Oprócz grubości powłok cynkowych określonych w normie EN 10346:2015, w ofercie znajdują się różne powłoki asymetryczne, powłoki z równą minimalną masą dla danej powierzchni, a inne specyfikacje dostępne są na życzenie producentów.

Obróbka stali powlekanej cynkowo

Formowanie

Ogólnie, powłoka cynkowa (Z) wytrzymuje dużą deformację ze względu na swoją plastyczność i odporność na tarcie. W konsekwencji, w przypadku stali powlekanych cynkowo można stosować z reguły te same procesy formowania co w przypadku stali niepowlekanych, bez znaczących modyfikacji warunków obróbki. Niewielkie różnice w zachowaniu powierzchni mogą wymagać pewnych zmian, np. smarowania, geometrii narzędzi oraz siły mocowania. Powłoka metaliczna ma korzystną cechę, gdyż służy jako smar, który świetnie sprawdza się przy małych i umiarkowanych naciskach powierzchniowych występujących podczas formowania. Podatność na gięcie stali powlekanych cynkiem z masą powłoki do 275g/m2 można uważać za równą odpowiadającym im stalom niepowlekanym.

Sukces formowania stali powlekanych metalicznie zależy od wyborów związanych z geometrią komponentu, gatunkiem stali, typem i grubością powłoki metalicznej, jakością powierzchni oraz rodzajem narzędzi użytych do formowania. 

Spawanie

Stale powlekane metalicznie można spawać przy użyciu różnych technik spawania, łącznie z metodami zgrzewania oporowego, spawania laserowego i spawania łukiem. Jeśli przestrzegane są zalecenia w zakresie spawania, własności mechaniczne złączy spawanych są równe złączom stali niepowlekanych. 

Metody zgrzewania oporowego, np. zgrzewanie punktowe, należą do najpowszechniejszych metod i przynoszą znakomite rezultaty w odniesieniu do stali powlekanych metalicznie. Korzystne własności antykorozyjne powłok bazujących na cynku utrzymują się głównie w obszarze poprawnie wykonanej spoiny punktowej. Zgrzewanie punktowe materiału powlekanego metalicznie wymaga odrobinę wyższej wartości prądu i siły elektrody niż w przypadku stali niepowlekanych, ze względu na mniejszą odporność stykową powłoki. Podobnie, większa grubość powłoki wpływa na niewielki wzrost wymaganego prądu spawania. Dlatego też, aby poprawić spawalność i uzyskać dłuższy okres eksploatacji elektrod spawania, zaleca się unikanie niepotrzebnie grubych powłok. Powłoka Galvannealed (ZF) zalecana jest do zastosowań wymagających zgrzewania oporowego z wieloma spoinami.

Dla materiałów powlekanych metalicznie idealnie nadaje się także spawanie laserowe, ze względu na wąskie (zaledwie kilka mm) spoiny oraz niską energię liniową. Jeśli stosowane są jakiekolwiek metody spawania z przetopem, energia liniowa musi być maksymalnie niska, by ograniczyć strefę ciepła w arkuszu powlekanym metalicznie. Podobnie jak w przypadku zarysowań powłoki, także w wąskiej spoinie bazująca na cynku powłoka zapewnia ochronę przed korozją katodową. Niemniej jednak zaleca się po spawaniu malowanie lub zabezpieczenie obszaru spoiny inną odpowiednią powłoką.

Należy zadbać o właściwą wentylację miejsca pracy, gdyż spawanie stali z powłokami bazującymi na cynku generuje opary zawierające tlenki cynku. 

Łączenie

Wszystkie bazujące na cynku powłoki są odpowiednie do klejenia pod warunkiem, że do powierzchni dobrany jest właściwy klej (epoksydowy, akrylowy lub poliuretanowy). Zaletą klejenia jest to, że zachowuje ono właściwości antykorozyjne powłoki, która pozostaje w zasadzie nienaruszona w obszarze łączenia. Aby zapewnić dobrą przyczepność, z powierzchni należy dokładnie usunąć wszelkie oleje lub zanieczyszczenia. W wielu przypadkach zaleca się cienką powłokę organiczną, która zapewni najlepszą powierzchnię do klejenia. Kompatybilność powierzchni z klejem należy sprawdzać indywidualnie dla każdego przypadku. 

Malowanie 

Oprócz nadania pożądanego koloru produktowi finalnemu, malowanie zwiększa jeszcze jego odporność na korozję. Gdy wymagana jest wysoka jakość pomalowanej powierzchni, zaleca się walcowaną przy małym docisku powierzchnię o jakości B. 

Powłoka cynkowa zapewnia dobre podłoże do malowania, jeśli powierzchnia jest dobrze przygotowana i używane są odpowiednie farby. Aby zapewnić dobrą przyczepność, z powierzchni należy dokładnie usunąć wszelkie oleje lub zanieczyszczenia. Produkt można poddać stosownej obróbce wstępnej, by poprawić przyczepność powłoki.