Оцинкованная сталь с полимерным покрытием

Производство оцинкованной стали с полимерным покрытием — это сложный, технологичный и трудозатратный процесс. Производством стали занимаются крупные металлургические комбинаты. Оно состоит из нескольких циклов.

Этапы производства оцинкованной стали

Сначала подготавливаются материалы для плавления: железорудный концентрат, кокс, железорудные окатыши и др. Затем материалы загружают в доменную печь, где в процессе плавки происходит восстановление железа из железорудных материалов. На выходе получается жидкий чугун и шлак.

Далее чугун поставляется в следующий цех, где его загружают в конвертер и продувают кислородом и аргоном, в результате чего получается сталь. На этом этапе жидкая сталь легируется, разливается в слябы и передается в цех по производству горячекатанного проката, где при высоких температурах пропускается (спрессовывается) между специальными валами.

Производство оцинкованной сталиПолученная сталь передается в цех холоднокатанной прокатки, где с неё удаляется окалина путем кислотного травления. Затем полоса прокатывается до нужной толщины и подвергается отжигу для достижения необходимых механических, электрических и магнитных свойств (в зависимости от типа стали).

Следующий этап — цинкование. Слой цинка защищает металл от коррозии, так как при окислении на его поверхности образуется оксидная пленка, которая препятствует проникновению кислорода вглубь металла, что препятствует его дальнейшему окислению.

У металла, который не подвергся цинкованию, образующиеся при окислении оксиды имеют объем больший, чем первоначальный металл, и поэтому пленка из них сразу разрушается, становится рыхлой и пропускает кислород к неокисленному материалу, вызывая возникновение ржавчины.

Виды цинкования

Следует отметить, что есть несколько способов нанесения цинкового слоя на металл. Наиболее распространенные из них:

Самым трудозатратным и неэффективным является процесс холодного цинкования, при котором поверхность тщательно обезжиривают, зачищают от грязи, пыли и прочих посторонних объектов, а затем на подготовленную поверхность наносят цинкосодержащий состав методами, используемыми при работе с обычными красками. Такой тип цинкования зачастую используется вне промыщленных производств при работе с небольшими металлическими изделиями, чтобы повысить их коррозионную стойкость — например, автомобильными деталями, частями кузова и т. п.

Электролитическое цинкование (также называемое гальваническим) подразумевает под собой нанесение электролитного раствора под воздействием электрического тока, что провоцирует окислительные и восстановительные реакции, сопровождаемые движением электронов через внешнюю цепь, а также течением ионов цинка в электролите от анода к катоду.

Преимущество такого типа цинкования — более низкая цена по сравнению с процессом цинкования стали путем «горячего цинкования». Однако такой метод нанесения цинкового слоя на металл имеет множество существенных недостатков, среди которых главными являются невозможность нанесения ровного слоя цинкового покрытия по всей плоскости изделия, а также относительно небольшая толщина цинкового слоя. Гальваническое цинкование часто применяется к крепежным изделиям, не требующим повышенной защиты от корозии.

Производство оцинкованной стали Самым распространенным, надежным и качественным является процесс горячего цинкования, при котором изделие окунается в ванну с расплавленным цинком при высокой температуре. Под атмосферным воздействием чистый цинк вступает в реакцию с кислородом и формирует оксид цинка с последующей реакцией с диоксидом углерода и формированием карбоната цинка — обычно серого матового — достаточно твёрдого материала, останавливающего дальнейшую коррозию материала.

После нанесения цинкового слоя сталь покрывают либо полимерным покрытием, либо порошковой краской. Исполнение наружного слоя в виде полимерного покрытия является более надежным, долговечным и бюджетным вариантом, чем порошковая краска, которую имеет смысл использовать лишь для нанесения краски редкого, экзотического цвета или для защиты небольших оцинкованных элементов, таких как элементы подконструкции для вентилируемого фасада или элементы кузова автомобиля.

Современные полимерные покрытия

На данный момент на рынке имеется очень большое количество типов полимерных покрытий, которые отличаются друг от друга как по составу и толщине, так и по своим свойствам, что формирует их различные сферы применения. Следует подчеркнуть, что основными достоинствами стали с нанесенным на неё полимерным покрытием являются повышенная защита от коррозии, усиленная защита от механических повреждений, а также широкая палитра цветов, которая позволит придать архитектурную выразительность любому модулю здания: будь то кровля, фасад или водосточная система.

Сталь с полимерным покрытием Самый распространенный тип полимерного покрытия — полиэстер. Основными достоинствами данного типа покрытия являются его небольшая цена, универсальность и обширная палитра цветовых оттенков. Металл с полимерным покрытием на основе полиэстера является одним из немногих типов покрытий, которые не растрескиваются даже при угле сгиба 360 градусов (сложении листа пополам), что объясняет его широкое распространение в сфере изготовления различных доборных элементов.

Сталь с покрытием полиэстер имеет глянцевый вид, относительно неплохо выдерживает ультрафиолетовое излучение, однако за счет сравнительно небольшой толщины (25 микрон) уступает другим типам полимерных покрытий в защите от механических повреждений. Следует особо подчеркнуть, что на данный момент металл с полимерным покрытием на основе полиэстера является практически единственным, который производится и поставляется в Россию в виде двухсторонней окраски, а также в недосягаемых для других типов полимерных покрытий вариациях толщин — от 0,35 до 1,2 мм.

Эта особенность обеспечивает профилированным листам с покрытием полиэстер широкую сферу применения: для возведения кровли, заборов, ворот, фасада, изготовления водосточных систем и любых типов доборных элементов, в производстве сэндвич-панелей и многого другого.

Сталь с матовым покрытием Родственным полиэстеру типом полимерного покрытия является матовый полиэстер. Эта модификация полиэстера изготавливается, как правило, с добавлением тефлона, что делает поверхность изделия матовой и шероховатой.

Матовость материала, а также повышенная тощина покрытия (35 микрон) повышают его защиту от механических повреждений, уменьшают яркость отражения солнечных лучей от изделия, придавая им матовость.

Сталь с матовым полимерным покрытием имеет неплохую защиту от ультрафиолетового излучения, однако обладает сравнительно небольшой формуемостью.

Металл с покрытием в виде матового полиэстера поставляется чаще всего в толщине 0,5 мм и используется преимущественно в производстве кровельных материалов.

Покрытие пластизол Полимерное покрытие на основе ПВХ (поливинил хлорида) с названием пластизол имеет самую большую толщину среди своих аналогов (200 микрон), что подразумевает его использование в тех случаях, когда необходима максимальная защита от механических повреждений.

Металл с полимерным покрытием пластизол хорошо формуется, однако имеет достаточно высокую стоимость и подвержен влиянию высоких температур, что приводит к его довольно быстрому выцветанию.

Полимерное покрытие из пластизола имеет тиснение (под кожу, в виде кружков или черточек), что обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений. Поставляется в толщине 0,5 мм и используется для возведения заборов, кровель, изготовления водосточных систем и фасонных элементов.

Покрытие полиуретан Полимерное покрытие на основе полиуретана (пурал, PRISMA) обладает максимальной защитой от ультрафиолетового излучения, влияния кислотных осадков и влаги, стойко к резкому перепаду температур, что делает его подходящим для производства кровельных материалов.

Материал имеет толщину 50 микрон, глянцевую поверхность, а также небольшое тиснение в виде «крошек», что немного повышает его устойчивость к механическим повреждениям. Поставляется в толщине 0,5 мм, имеет хорошую формуемость, однако данный тип полимерного покрытия также очень дорог.

Полимерное покрытие на основе поливинил фторида (PVDF) имеет толщину 27 микрон, при этом устойчиво как к механическим повреждениям, так и влиянию ультрафиолетового излучения, кислотных осадков.

Обладает отличной формуемостью и стойкостью к перепаду температур, в связи с чем применяется даже в условиях агрессивных сред — в прибрежных зонах и в районах с развитой химической промышленностью.

Данный тип полимерного покрытия имеет обширную область применения — от производства кровельных материалов до изготовления фасадных кассет большой толщины.