Làm thế nào để mạ kẽm thép? Giải thích các phương pháp khác nhau

Mạ kẽm thép có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau. Mạ kẽm nhúng nóng bao gồm nhúng thép vào kẽm nóng chảy để tạo lớp phủ dày và bền. Mạ điện áp dụng một lớp kẽm mịn, đồng đều thông qua dòng điện. Các kỹ thuật khác, như mạ kẽm liên tục, mạ sherard và mạ cơ học, mang lại những lợi ích độc đáo cho các ứng dụng cụ thể.

Bài viết này sẽ giới thiệu từng phương pháp và hướng dẫn về công tác chuẩn bị và xử lý sau đó.

Mạ kẽm là gì?

Mạ kẽm là quá trình thêm một lớp kẽm bảo vệ vào thép hoặc sắt để chống ăn mòn. Có ba loại mạ kẽm chính: mạ kẽm nhúng nóng, mạ kẽm điện phân và mạ kẽm ủ. Trong số đó, mạ kẽm nhúng nóng được sử dụng rộng rãi nhất do khả năng bảo vệ mạnh mẽ và lâu dài.

Chuẩn bị trước khi mạ kẽm

Tẩy dầu mỡ hoặc vệ sinh

Các bộ phận thép đầu tiên được nhúng vào dung dịch kiềm nóng, thường có thêm chất tẩy rửa, để phân hủy và hòa tan mọi chất gây ô nhiễm. Có thể sử dụng dung môi hữu cơ để loại bỏ dầu hoặc mỡ cứng hơn.

Sau khi vệ sinh, thép được rửa sạch bằng nước để loại bỏ bất kỳ chất tẩy rửa hoặc chất tẩy rửa còn sót lại nào. Bước này rất quan trọng vì bất kỳ loại dầu, mỡ hoặc cặn còn sót lại nào cũng có thể ngăn lớp phủ kẽm bám dính hiệu quả vào bề mặt thép.

Ngâm chua

Sau khi thép sạch, nó được đưa vào bồn axit, thường là axit clohydric hoặc axit sunfuric. Quá trình ngâm này loại bỏ rỉ sét, vảy cán và các oxit khác có thể hình thành trên bề mặt.

Trong quá trình này, thép được quan sát chặt chẽ để đảm bảo thép được làm sạch hoàn toàn mà không gây ra bất kỳ nguy hại nào. Sau đó là kiểm tra trực quan để xác nhận rằng tất cả rỉ sét và vảy đã được loại bỏ hoàn toàn, điều này rất cần thiết để lớp kẽm bám dính chắc chắn.

Rửa sạch

Ngay sau khi ngâm, thép được rửa sạch hoàn toàn bằng nước sạch để rửa sạch mọi axit còn sót lại. Đôi khi, phải rửa nhiều lần để đảm bảo không còn dấu vết axit nào trên bề mặt.

Việc rửa sạch là rất quan trọng trong mọi phương pháp mạ kẽm, vì axit còn sót lại có thể gây ra lỗi lớp phủ hoặc làm yếu lớp kẽm, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

Thép cần phải sạch đến mức nào trước khi mạ kẽm?

Thép cần được làm sạch kỹ lưỡng trước khi mạ kẽm. Mọi dấu vết của dầu, mỡ, bụi bẩn, rỉ sét hoặc bất kỳ lớp oxit nào trên bề mặt cần được loại bỏ hoàn toàn. Ngay cả những dấu vết nhỏ của các chất gây ô nhiễm này cũng có thể ngăn kẽm liên kết đúng cách, dẫn đến lớp phủ không đều và các điểm yếu.

Các bước của quy trình mạ kẽm nhúng nóng

1. Đảm bảo thép được làm sạch hoàn toàn bằng cách thực hiện các quy trình tẩy dầu mỡ, ngâm chua và rửa sạch để loại bỏ dầu, rỉ sét hoặc cặn.
2. Để thép khô hoàn toàn, có thể phơi khô bằng không khí hoặc sử dụng lò sấy để tránh độ ẩm ảnh hưởng đến quá trình phủ.
3. Nhúng thép vào dung dịch trợ dung để loại bỏ bất kỳ oxit còn sót lại nào và ngăn ngừa quá trình oxy hóa trước khi nhúng vào kẽm.
4.  (Tùy chọn) Làm nóng thép đến nhiệt độ gần với nhiệt độ của bồn kẽm nóng chảy để giảm sốc nhiệt và cải thiện quá trình phủ.
5. Nhúng thép vào bồn kẽm nóng chảy, đun nóng đến khoảng 450°C (842°F). Đảm bảo thép ngập hoàn toàn để có lớp phủ đều.
6. Giữ thép trong bồn tắm cho đến khi kẽm liên kết hoàn toàn với bề mặt, tạo thành lớp bảo vệ. Quá trình này mất vài phút tùy thuộc vào độ dày của thép.
7. Từ từ nhấc thép ra khỏi bồn, để kẽm thừa chảy trở lại bồn. Có thể lắc nhẹ hoặc rung để giảm lượng kẽm thừa.
8. Để thép nguội, có thể để ngoài không khí hoặc nhúng vào dung dịch tôi để làm cứng lớp mạ kẽm và chuẩn bị cho việc xử lý.
9. Kiểm tra độ đồng đều và độ dày lớp phủ của thép mạ kẽm, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.

Vai trò của Fluxing

Fluxing là một bước thiết yếu trong mạ kẽm nhúng nóng. Nó thường sử dụng kẽm amoni clorua làm dung dịch flux để ngăn ngừa quá trình oxy hóa trước khi mạ kẽm. Nó cho phép kẽm nóng chảy liên kết trơn tru và đồng đều với thép, tạo ra một lớp bảo vệ đáng tin cậy và nhất quán.

Các bước của quy trình mạ điện

1. Làm sạch thép kỹ lưỡng bằng cách tẩy dầu mỡ, ngâm chua và rửa sạch để đảm bảo bề mặt không còn dầu, rỉ sét hoặc các chất gây ô nhiễm khác.
2. Chuẩn bị dung dịch điện phân với dung dịch muối kẽm như kẽm sunfat hoặc kẽm clorua, điều chỉnh nồng độ và nhiệt độ để có lớp phủ tối ưu.
3. Gắn thép vào cực âm (cathode) của nguồn điện và kết nối anode kẽm vào cực dương (anode). Đặt chúng vào bồn điện phân để phân phối đều.
4. Ngâm thép hoàn toàn trong dung dịch điện phân, đảm bảo thép được ngâm hoàn toàn để có lớp phủ đồng đều.
5. Cho dòng điện một chiều chạy qua bồn tắm, giúp các ion kẽm lắng đọng trên bề mặt thép.
6. Lấy thép ra khỏi bồn tắm, sau đó rửa sạch để loại bỏ bất kỳ cặn điện phân nào có thể ảnh hưởng đến lớp phủ.
7. Làm khô thép hoàn toàn để hoàn thiện lớp phủ và chuẩn bị cho việc kiểm tra và xử lý. Kiểm tra lớp phủ kẽm xem có đều và dày không.

Các bước của quy trình mạ kẽm

1. Bắt đầu bằng công nghệ mạ kẽm nhúng nóng bằng cách làm sạch thép, bôi chất trợ dung và nhúng thép vào kẽm nóng chảy để tạo thành lớp phủ hoàn chỉnh.
2. Chuyển thép mạ kẽm trực tiếp vào lò ủ để bắt đầu quá trình hợp kim hóa.
3. Đun nóng thép trong lò ở nhiệt độ khoảng 500-550°C (932-1022°F) để kẽm và sắt phản ứng với nhau.
4. Duy trì thép ở nhiệt độ này để kẽm và sắt có thể phản ứng, tạo thành lớp hợp kim.
5. Lấy thép ra khỏi lò và để nguội dần trong không khí hoặc bằng phương pháp làm mát có kiểm soát.
6. Kiểm tra bề mặt để đảm bảo lớp hoàn thiện mịn, mờ, đảm bảo lớp hợp kim đồng nhất đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.

Các phương pháp mạ kẽm khác

Sherard hóa

Sherardizing, còn được gọi là mạ kẽm hơi, phủ thép bằng cách nung nóng nó với bột kẽm trong một trống quay kín. Ở nhiệt độ cao, kẽm bốc hơi và liên kết với thép, tạo thành lớp hoàn thiện mờ đồng nhất.

Phương pháp này tạo ra lớp phủ cứng có khả năng chịu mài mòn tốt và có khả năng chống ăn mòn ở mức trung bình, phù hợp với các thành phần nhỏ, chi tiết như bu lông, đai ốc và chốt.

Mạ cơ học

Mạ cơ học sử dụng bột kẽm và quy trình đánh bóng để phủ lên bề mặt thép. Trong phương pháp này, kẽm bám dính vào thép thông qua ma sát và va đập, không cần nhiệt độ cao hoặc dòng điệnS.

Nó hoạt động tốt cho các thành phần chính xác cần được kiểm soát độ dày lớp phủ mà không gây nguy hiểm cho các kết cấu như ốc vít, đinh và lò xo.

Phun mạ kẽm

Mạ kẽm phun, còn được gọi là mạ kẽm kim loại, áp dụng kẽm nóng chảy lên bề mặt thép bằng cách phun. Nó cho phép điều chỉnh độ dày lớp phủ, cung cấp sự linh hoạt trong các mức độ bảo vệ. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả đối với các cấu trúc lớn hoặc sửa chữa cục bộ nơi nhúng là không thực tế.

Xử lý sau trong quá trình mạ kẽm

thụ động hóa

Thụ động hóa là quá trình thêm một lớp bảo vệ mỏng vào bề mặt mạ kẽm để tăng khả năng chống ăn mòn. Nó giúp ngăn ngừa sự hình thành rỉ sét trắng, đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt.

Nó thường được sử dụng cho mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm điện.

Làm nguội

Quá trình này được thực hiện bằng cách nhúng thép vào nước hoặc dung dịch hóa chất ngay sau khi mạ kẽm để làm nguội nhanh và làm cứng lớp phủ.

Trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng, việc làm nguội nhanh lớp kẽm dày đặc biệt phổ biến.

Tra dầu

Bao gồm việc phủ một lớp dầu nhẹ lên bề mặt mạ kẽm. Điều này tạo ra một lớp bảo vệ tạm thời, ngăn ngừa vết bẩn lưu trữ hoặc ăn mòn bề mặt trong quá trình xử lý và lưu trữ.

Nó là com hơntrong quá trình mạ điện, lớp kẽm mỏng có thể dễ bị ố màu hoặc trầy xước hơn.

Lớp phủ hoặc Sơn

Để tăng khả năng chống ăn mòn và tính thẩm mỹ, thép mạ kẽm có thể được phủ thêm một lớp sơn.

Điều này thường được thực hiện bằng thép mạ kẽm vì lớp hoàn thiện mờ và bề mặt giàu sắt của nó liên kết tốt với sơn hoặc các lớp phủ khác.

Sản xuất thép mạ kẽm hoàn hảo

Tập đoàn SteelPRO chuyên cung cấp các sản phẩm thép mạ kẽm chất lượng cao, bao gồm cuộn thép mạ kẽm (SGCC, DX51D) và tấm thép mạ kẽm (Z275), tất cả đều được thiết kế để có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn.

Sản phẩm mạ kẽm của chúng tôi có nhiều kích thước và thông số kỹ thuật khác nhau để đáp ứng nhu cầu cụ thể của bạn, cho dù đó là ứng dụng xây dựng, ô tô hay công nghiệp. Với cam kết về độ chính xác, chúng tôi đảm bảo vật liệu của chúng tôi đến nơi sẵn sàng để sử dụng ngay.