CoroziuneaCoroziunea este un proces de alterare, datorat atacurilor chimice sau electrochimice asupra

metalelor, sub acțiunea substanțelor de natură acidă și bazică. Coroziunea oțelului se produce sub

acțiunea umezelii și a oxigenului, fiind accelerată de acțiunea sărurilor. Coroziunea atacă stratul

superficial de vopsea de la suprafața metalului, trecând cu timpul la straturile următoare, viteza cu

care acestea sunt atacate depinzând de o multitudine de factori cum ar fi: frecvența expunerii și

durata ei, umiditatea, viteza și direcția vântului, praful, soarele, gradul de poluare a mediului în care

se găsește piesa respectivă. De exemplu, se știe că dioxidul de sulf favorizează puternic corodarea

zincului, motiv pentru care în lunile de iarnă intensitatea coroziunii este maximă, deoarece

combustibilii folosiți la încalzire degajă cantități mari de dioxid de sulf.

Consecințele coroziunii:

Afectează funcționalitatea și aspectul

Costuri mai mari pentru recondiționarea suprafețelor.

Metode de prevenire a coroziuniiS-a demonstrat, de-a lungul timpului, ca protectia anticoroziva prelungeste considerabil viata

cladirilor de birouri, halelor de productie si depozitare, podurilor, navelor, avioanelor, asa cum s-a

remarcat ca in lipsa sau insuficienta acesteia, duce în scurt timp la deteriorarea materialelor folosite

în constructii, provocand daune importante. Astfel, tratarea suprafetelor pentru prevenirea coroziunii

este esentiala pentru asigurarea longevitatii acoperirilor metalice.

Acoperirea termica a suprafetelor prin zincare termica.

Acoperirea suprafetelor prin galvanizare.

Acoperirea suprafetelor prin pulverizarea metalelor.

Zincare termica

Zincarea se realizeaza prin scufundarea profilelor în baie de zinc pentru a asigura o protectie

anticoroziva. In general zincarea termica se aplica la otelurile moi, aliajelele slabe din otel, la fonta si

la otelul turnat. Procesul tehnologic de zincare termica cuprinde urmatoarele operatii: pregatirea

suprafetelor înainte de zincare (degresare, spalare, decapare, spalare, fluxare, uscare), zincarea

propriu-zisa si finisarea.

Pentru profilele foarte lungi, care nu intra total în baie, se aplica o imersie dubla pentru a acoperi

întreaga suprafata. Durata imersiei variaza de la cateva minute pentru piesele subtiri, pana la 30

minute pentru profilele grele. în acest ultim caz, în urma imersiei pentru o perioada mai mare de

timp, efectul termic poate duce la deformarea reperelor.

Electro-galvanizare

Electro-galvanizarea este acoperirea metalica cu un strat subtire de zinc, prin cufundare într-o baie

cu solutie de zinc care se depune prin electroliza. Galvanizarea electrochimica se foloseste la

reperele mici care nu necesita o protectie anticoroziva de lunga durata.

Metalizare

Metalizarea este procesul de pulverizare a metalului topit, cu ajutorul unui jet de aer comprimat pe

suprafata de lucru. Metalizarea se poate face cu arc electric, cu gaze combustibile, cu plasma sau

cu HVOF (High Velocity Oxygen Fuel - sistem de depunere a metalelor la viteza supersonica).

Echipamentele de metalizare sunt destinate conditionarii suprafetelor prin protejarea anticoroziva cu

zinc, aluminiu si alte metale. Se pot utiliza atat manual, cat si în sisteme automatizate. Sunt folosite

pentru protectii anticorozive, reconditionari, conditionari ale suprafetelor, depuneri decorative pe

metale, lemn, sticla, materiale ceramice, piele, materiale textile, hartie, carton.

Comparatie intre metodele de protectie anticorozivaZincarea termica permite acoperirea cu un strat de zinc între 50-125 um. Este potrivita si pentru

zincarea profilelor de mari dimensiuni si permite zincarea pe anumite portiuni dintr-un profil mare. De

asemenea, zincarea printr-un astfel de procedeu nu este costisitoare si ofera o lunga durata de

viata. Scopul zincarii termice este de a asigura o protecrie anticoroziva prin acoperire cu zinc, a

produselor finite confectionate din otel sau fonta. Zincarea termica , respecta conditiile tehnice

generale si de calitate impuse prin SR EN ISO 1461-2002.

Zincarea propriu-zisa consta în imersarea piesei pentru câteva minute în zinc topit, la o temperatura

cuprinsa în intervalul de 445-460 gr. C. În general zincarea termica se aplica otelurilor moi, la aliajele

slabe din otel, la fonta si la otelul turnat.

Conditii impuse pentru piesele ce urmeaza a fi zincate:

Se recomanda ca piesele ce urmeaza a fi zincate sa aiba puncte de prindere si suprafete cât mai

accesibile. Se va urmarii ca structura de rezistenta mecanica a piesei sa fie cât mai egala dupa cele

trei directii pentru a nu se deforma în baie.

Suprafata metalului de baza nu trebuie sa prezinte pori, fisuri, retasuri, incluziuni nemetalice, pete de

vopsea, de ulei, grasime, zgura, oxizi, si alte defecte care pot persista si dupa zincarea termica,

influentând negativ aspectul si calitatea acoperirii. Piesele vor fi proiectate si executate în

conformitate cu cerintele specifice zincarii termice si conform STAS 7221-90. Pentru obtinerea unui

strat zincat uniform ca grosime si calitate se impune ca, în compozitia otelului sa nu fie depasite

urmtoarele valori: siliciul (0,12%-0,25%), fosforul (max.0,25%), carbonul (max.0,2%). manganul

(max.1,5%). Otelul cu un continut de siliciu de peste 0,04% Si conduc la o crestere pronuntata a

grosimii stratului depus, valoarea maxima fiind în jurul valorii de 0,08%Si. Între 0,08% Si si 0,17 Si,

stratul de Zn începe sa scada, el creascând din nou pentru valori de peste 0,22%Si.

Aliajul folosit în baia de zincare are în compozitia sa si Ni, fapt ce permite cresterea fluiditatii aliajului

cu consecinte pozitive asupra grosimii stratului depus pe piese.În aceste conditii suprafata devine

mai lucioasa iar comportarea la uzura este mai buna.

Conditii impuse stratului de zinc

Pentru o zincare corecta se recomanda zinc cu o puritate minim de 98,5 %, conform STAS 646-88.

Grosimea medie si masa stratului de zinc pe unitatea de suprafata corespund valorilor din tabelul 1.

Grosimea minima a acoperirii trebuie sa fie de minim 80% din valoarea prescrisa în tabel. Stratul de

zinc trebuie sa fie continuu pe toata suprafata. Nu se admit parti neacoperite, puncte sau pete de

rugina , acizi, flux, sau cenusa. Suprafata stratului de zinc trebuie sa fie uniforma, lipsita de

umflaturi, basici, exfolieri, sau acoperiri în exces. Culoarea stratului de zinc poate fi de la argintiu

strlucitor pâna la cenusiu mat în functie de compozitia materialului. Remedierile defectelor de

zincare se fac numai cu spray de zinc sau zinc-aluminiu.

Rezistenta la coroziune

Aliajul de zinc depus prin zincare termica, protejeaza suprafata pieselor atât prin bariera ce se

formeaza între otel si mediu cât si prin realizarea unei protectii catodice (zincul având potentialul

electrochimic mult mai mic decât al fierului, devine anod în timp ce fierul devine catod). Se stie ca

stratul de zinc este compus din substraturile: eta, zeta, delta, gama, alfa, care au duritati diferite si

care sunt atacate succesiv de coroziune. Stratul eta fiind primul, este atacat în urmatoarele ore ce

au trecut dupa procesul de zincare termica. Produsii rezultati din coroziune sunt invizibili la început,

dar cu trecerea timpului ei devin evideti deoarece sunt de culoarea alba, sunt solubili si încep sa fie

spalati de ploaie. Coroziunea trece cu timpul la straturile urmatoare, viteza cu care sunt atacate

depinzând de o multitudine de factori cum ar fi, frecventa expunerii si durata ei, gradul de umezeala,

viteza si directia vântului, praful, soarele, gradul de poluare al mediului în care se gaseste piesa

respectiva. De exemplu se stie ca bioxidul de sulf favorizeaza puternic corodarea zincului, motiv

pentru care în lunile de iarna intensitatea coroziunii este maxima, deoarece combustibilii folositi la

încalzire degaja cantitati mari de bioxid de sulf.

Transportul si depozitarea

Pentru evitarea deteriorrii stratului de zinc, manipularea se face cu chingi din textile, iar asezarea

pieselor zincate se va face pe grinzi (scanduri) din lemn sau tampoane din cauciuc (plastic),

evitându-se zgarierea sau deteriorarea sub diverse forme a stratului protector de zinc.

Domenii de aplicatie

Infrastructura:

•drumuri •cai ferate •retele de transport energie electrica •telefonie si comunicatii Constructii civile si

industriale: •cladiri administrative •mall-uri si centre comerciale •supermarket-uri •hale industriale

Zootehnie si agricultura •ferme de animale •garduri imprejmuire Diverse structuri metalice

•containere •scari si platforme •recipiente si subansamble industriale si casnice Mobilier stradal

Galvanizarea se foloseste la reperele mici care nu solicita o protectie anticoroziva de lunga durata.

Este ideala pentru aplicarile cu cantitati exacte de metal dar nu este potrivita la metalizarea profilelor

mari. Permite acoperirea cu un strat de zinc între 0-15 um.

Metalizarea se adreseaza reperelor de dimensiuni medii si mari, fiind ideala în acoperirea

suprafetelor cu zinc, aluminiu si alte metale. Metalizarea cu arc nu este recomandata pentru repere

mici sau pentru suprafete greu accesibile. Stratul de zinc cu care se pot acoperi profilele variaza

între 50-200 um. Acoperirile cu metale prin metalizare se efectueaza conform standardelor

internationale, asigurand o viata mult mai lunga reperelor procesate, fata de alte procese similare de

zincare.

Costuri de mediuZincarea termica implica:

costuri de filtrare pentru emanatiile rezultate din baia de zinc topit

costuri pentru depozitarea si reciclarea substantelor pentru degresare, decapare, spalare, în

vederea pregatirii zincarii

costuri energetice foarte mari.

Galvanizarea implica:

costuri premergatoare zincarii

costuri de neutralizare pentru baia de galvanizare

autorizatii specifice de mediu pentru utilizarea acidului clorhidric, o substanta cu un grad ridicat

de risc.

Metalizarea este un proces cu un impact redus asupra mediului, singurul poluant rezultat fiind praful

de zinc. Acesta poate fi colectat cu ajutorul filtrelor de desprafuire si apoi depozitat în saci.

Galvanizarea este un proces electrochimic prin care

se acoperă suprafața unui metal [1] cu un alt metal a

cărui ioni sunt disociați în soluția electrolitică. Numele

de galvanizare provine de la descoperitorul acestei

metode, medicul italian Luigi Galvani (1737-1798).

Galvanizarea constă dintr-o baie electrolitică prin care

circulă curent electric, în baie găsindu-se doi electrozi

un catod [2] (ex. o placă de metal care va fi acoperit cu

un strat de cupru sau nichel), și polul pozitiv

sau anod [3].

Curentul electric determină disocierea, transportul și

depunerea ionilor de metal de la anod (cupru) la catod

(metal), acest procedeu fiind numit galvanizarea

metalului (acoperirea metalului cu un strat uniform

de cupru). Fig.1 Galvanizare (acoperirea unui

metal cu un strat de cupru)

Intensitatea curentului influențează într-un raport direct proporțional stratul de cupru depus prin

galvanizare.

Există și procedee de microgalvanizare utilizate în litografie, sau la obiecte de artă.

Note

1. ̂  cu scop decorativ sau anticoroziv

2. ̂  polul negativ unde se află metalul care urmează să fie acoperit cu un strat provenit din

metalul de la anod

3. ̂  unde se află metalul care cedează (ionii) stratul protector (ex cupru)

Metalizarea prin pulverizare este un procesul de acoperire cu metale sau aliaje metalice,

proiectate cu ajutorul unui jet de gaz (comprimat) pe suprafețele de prelucrat. Termenul de

metalizare, în articolul de față, se referă la acoperirea oricăror feluri de suprafețe, metalice,

nemetalice. Există și teorii de acoperire unde metalizarea privește doar suprafețe nemetelice.

Materialele acoperitoare sunt de regulă în stare de pulbere topită (atomizată), dar sunt și metode ce

fac excepție de la aceasta.

Cuprins

  [ascunde] 

1   Procedee de metalizare 2   Scop și utilitate 3   Generalități 4   Metalizare cu flacără

o 4.1   Pulberi metalice de fuziune 5   Metalizare cu arc electric 6   Avantajele metalizării cu arc electric 7   Aplicații ale metalizării cu arc electric și gaze combustibile 8   Costuri de mediu 9   Vezi și

Procedee de metalizare[modificare | modificare sursă]

cu arc electric

cu gaze combustibile

cu plasmă

cu HVOF (High Velocity Oxygen Fuel - sistem de depunere a metalelor la viteză supersonică)

cu laser

cu gaze reci

Scop și utilitate[modificare | modificare sursă]

Echipamentele și procesele de metalizare sunt destinate condiționării suprafețelor prin protejarea

anticorozivă cu zinc, aluminiu și alte metale. Se pot utiliza atât manual, cât și în sisteme

automatizate. Sunt folosite pentru protecții anticorozive, recondiționări, condiționări ale suprafețelor,

depuneri decorative pe metale, lemn, sticlă, materiale ceramice, piele, materiale textile, hârtie,

carton.

Generalități[modificare | modificare sursă]

Metalizarea este adecvată reperelor de dimensiuni medii și mari, fiind ideală în acoperirea

suprafețelor acestora cu zinc, aluminiu, crom, wolfram și alte metale. Grosimea straturilor

acoperitoare realizate cu care se acoperă profilele în scop anticoroziv variază de obicei între 50-200

μm, dar sunt și acoperiri mult mai groase. Acoperirile prin metalizare se efectuează conform

standardelor internaționale, asigurând o viața mult mai lungă reperelor procesate, față de alte

procese similare ca scop.

Metalizarea nu este avantajoasă în cazul în care se dorește procesarea reperelor (pieselor) de

dimensiuni reduse (de ordinul a câțiva milimetri).

Metalizare cu flacără[modificare | modificare sursă]

http://www.plasmajet.ro/ro/content/metalizarea-cu-sarma

Este cel mai vechi procedeu de pulverizare termică, a fost inventat în 1910 de elvețianul Schoop.

Procesul are la baza pulverizarea unui metal aflat inițial sub formă de sârmă, topit într-o flacără

oxiacetilenică. Pulverizarea se face cu un jet de aer comprimat. Jetul, format din picături atomizate

(fine) de metal topit purtate de curentul de gaze, ajunge pe substratul pregătit (piesa de

prelucrat/acoperit) unde se răcește rapid, formând o acoperire. Practic influențele termice asupra

pieselor în cauză sunt minime. Acest proces realizat în mod corect se numește „proces rece”

deoarece temperatura substratului poate fi menținută la valori scăzute, acceptabile (100 – 150 grade

Celsius) pe durata procesului de metalizare, evitându-se modificarile structurale sau de formă

(plastice) ale substratului. Procesul se folosește și în prezent pentru acoperiri anticorozive cu zinc,

aluminiu, staniu pentru depunere de compoziție protectoare pe lagăre de alunecare (cuzineți pentru

axe), pentru depunere de cupru, alamă, bronz etc. pe fonte cu grafit sau oțeluri inox austenitice și nu

în ultimul rând pentru metalizare cu materiale (sub formă de sârmă) din aliaje dure pe bază de crom,

nichel, molibden etc.

http://www.plasmajet.ro/ro/content/procesul-de-pulverizare-termica-de-combustie-cu-pulbere

Acest proces este cunoscut și sub numele de LVOF (proces oxigen-combustibil de viteză scăzută),

a fost inventat în anul 1930 de Fritz Schori. În principal acest proces constă în pulverizarea unui

material topit pe o suprafață, pentru a obține o acoperire. Materialul sub formă de pulbere este topit

într-o flacără (oxiacetilenica sau alt combustibil) pentru a forma un spray (jet de picături mici) fin.

Când spray-ul ajunge la suprafața pregătită a unui material substrat, picăturile fine topite se solidifică

rapid formând acoperirea (stratul acoperitor). Și acest proces de metalizare în flacără, realizat corect

este denumit „proces rece” deoarece temperatura substratului (piesa de acoperit) este menținută

scăzută pe durata metalizării, evitandu-se astfel deformări, schimbări de structură în material etc.

Pulberi metalice de fuziune[modificare | modificare sursă]

Există și pulberi metalice de fuziune care după operația de pulverizare (la"rece") sunt fuzionate de

substrat cu o torță (oxiacetilenică) sau în cuptor la 1040 - 1100 grade Celsius, rezultând în final un

strat cu legătură metalurgică și lipsit de porozitate. Această metodă nu este considerată un proces

rece.

Metalizare cu arc electric[modificare | modificare sursă]

http://www.plasmajet.ro/ro/content/metalizare-uniquecoat-ac-hvaf-arc-system Principiul de operare

Sistemul HVAF-ARC (viteză ridicată aer combustibil-arc) produce acoperiri dense și fin structurate

din sârmă. Pistolul TSR300H folosește un arc electric pentru topirea sârmei și un jet aer-combustibil

(propan, propilenă, GPL) supersonic pentru atomizarea metalului topit și accelararea particulelor fine

rezultate.

Capul de pulverizare conține o cameră de combustie toroidala, cu o inserție catalitică din ceramică

pentru a stabiliza arderea, unde are loc arderea propilenei. Gazele de ardere formează un jet

supersonic lipsit de oxigen (nu oxidează metalul topit) direcționat spre zona arcului electric.

Metalul topit, rezultat în arcul electric format între cele două sârme, este atomizat și accelarat spre

un substrat (piesă) unde se depune și se răcește rapid formând acoperirea.

Aici poți să vezi:

http://www.youtube.com/watch?v=oQ9pjivjgDo

http://www.youtube.com/watch?v=5qO2qcpu7cM

http://www.plasmajet.ro/ro/content/metalizare-cu-arc-electric Procedeul a fost inventat în 1914 de

Schoop în colaborare cu Bauerlin. În procesul de pulverizare cu arc electric, două sârme

conductibile electric, sunt topite cu ajutorul unui arc electric. Materialul topit este atomizat cu un jet

de aer comprimat și proiectat către suprafața substratului (piesă de metalizat). Particulele topite, la

impactul cu substratul, se vor solidifica rapid pentru a formă o acoperire. Acest proces de pulverizare

cu arc realizat în mod corect este numit „proces rece” deoarece suprafața substratului poate fi

menținută la temperatură scăzută în timpul procesului evitând deteriorarea, schimbări metalurgice și

deformări geometrice ale substratului. Acoperirile obținute cu arc electric sunt mai dense și mai

puternice (aderențe) decât echivalentul lor obținute prin procesul de combustie, costuri scăzute de

funcționare, rate ridicate de eficiență, toate acestea fac procesul foarte competitiv în acoperirea

suprafețelor mari. Dezavantajul procesului este că nu poate preîncălzi substratul (este nevoie de o

altă sursă) și folosește numai sârme cu conductibilitate electrică.

ZINCARE, CROMARE, CUPRARE, DURIFICARE SUPRAFEȚE, MOLIBDENARE, STANARE etc,

sunt principalele aplicații ale procesului de pulverizare termică în arc electric.

Avantajele metalizării cu arc electric[modificare | modificare sursă]

Procesul de metalizare cu arc electric este caracterizat prin eficiență deosebită, datorată în principal,

reducerii numărului de operații de pregătire pentru suprafață, premergătoare aplicării zincului.

Utilizând metalizarea cu arc electric, se reduc costurile de operare, fiind necesară doar sablarea în

prealabil a suprafeței, renunțând astfel la spălarea, degresarea, uscarea suprafeței.

Costuri scăzute de funcționare

Eficiența ridicată

Posibilitatea zincării reperelor mari. Nu există limită de mărime pentru repere.

Suprafața reperului zincat este menținută la o temperatură scăzută în timpul procesului, evitând

astfel, o posibilă deteriorare, schimbări metalurgice și deformari geometrice ale materialului.

Tubulaturile închise etanș pot fi metalizate fără riscul de a exploda.

Procesul nu este limitat doar la utilizarea zincului. Materialul de acoperire se poate alege în

funcție de aplicația dorită, putând aplica orice material conductiv ce poate fi tras în sârme.

Stratul acoperirii poate varia în funcție de necesități, oferind astfel o protecție suplimentară pe

suprafețele critice.

Reperele pot fi procesate la fața locului, fără a necesita mutarea acestora într-un loc special

amenajat.

Aplicații ale metalizării cu arc electric și gaze combustibile[modificare | modificare sursă]

Protejarea anticorozivă cu zinc și aluminiu;

Recondiționarea sau conditionarea arborilor cotiti;

Recondiționarea lagărelor de alunecare;

Metalizarea inelelor de piston;

Metalizarea cilindrilor de laminor;

Metalizarea capetelor de condensator;

Realizarea de matrițe pentru mase plastice si materiale neferoase;

Recondiționarea cămășilor de rulmenți;

Recondiționarea valțurilor din industria tipografica;

Cuprari, nichelari, cromari dure, etc;

Protejarea pieselor de otel sau fonta la temperaturi ridicate;

Metalizarea anti-scânteie a cârligului de macara;

Metalizari decorative;

Metalizarea cilindrilor hidraulici.

Costuri de mediu[modificare | modificare sursă]

Metalizarea este un proces cu un impact redus asupra mediului, singurul poluant rezultat fiind praful

de zinc. Acesta poate fi colectat cu ajutorul filtrelor de desprăfuire și apoi depozitat în saci.

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Mark 66E  - Sistem de metalizare cu flacără

Arc 140  - Sistem de metalizare cu arc electric