Thermisch verzinkt staal is een vorm van verzinken voor het bouwen van bruggen, wolkenkrabbers en constructies in de zwaarste omgevingen. Het proces doorloopt nauwgezette stadia om ervoor te zorgen dat het staal een corrosiebescherming krijgt die meer dan 70 jaar kan duren. Het thermisch verzinkte proces wordt ook vaak gebruikt gegalvaniseerde stalen spoelen.
Ontdek in dit artikel hoe thermisch verzinkt wordt verwerkt en wat de voordelen op lange termijn zijn voor constructies.
Wat is thermisch verzinkt?
Thermisch verzinkt is een galvanisatiemethode door het staal en ijzer met zink te bedekken. Het staal gaat een heet bad van gesmolten zink binnen bij ongeveer 842 graden Fahrenheit. Tijdens dit proces reageert het zink met zuurstof na blootstelling aan de atmosfeer.
Het leidt tot de vorming van zinkcarbonaat, dat het staal beschermt tegen roest en corrosie. Thermisch verzinken biedt een superieure levenscyclus en is kostenefficiënt vanwege de corrosiewerende eigenschappen.
Het kritieke kenmerk van HDG-producten is een lange levensduur en duurzaamheid. De eerste onderhoudstijd van thermisch verzinkt staal is evenredig met de dikte van de zinklaag. Het gaat door verschillende verwerkingstoestanden die de komende jaren nul onderhoud opleveren.
Thermisch verzinkt versus verzinkt
Het verschil tussen gegalvaniseerd en thermisch verzinkt staal zit hem in de textuur en afwerking.
Gegalvaniseerde materialen hebben een scherpe en gladde afwerking, terwijl thermisch verzinkt een ruwe textuur heeft. Galvanisatie doorloopt verschillende stadia om een laag zinkcarbonaat op het metalen oppervlak te vormen om het tegen corrosie te beschermen.
Thermisch verzinken ondergaat een proces om een zuivere laag zink op het oppervlak te vormen, dat drie fasen doorloopt: voorbereiding, verzinken en inspectie.
Voor een beter begrip: gegalvaniseerde materialen hebben een scherpe en gladde textuur, terwijl thermisch verzinkte materialen een ruw oppervlak hebben. Thermisch verzinkte materialen zijn goedkoper dan verzinkte materialen als je kijkt naar hun prestaties en levensduur.
Thermisch verzinkte materialen worden aangezien voor duurder dan ze zijn. Mensen ervaren thermisch verzinken als duur omdat het een hoogwaardig coatingproces heeft ondergaan.
Als je nadenkt over de levensduur van vijftig tot zeventig jaar, is thermisch verzinken een goedkopere vorm van verzinken.
Thermisch verzinkt proces
Thermisch verzinken ondergaat nauwgezette stadia om een metallurgische binding tussen het staal en het zink te ontwikkelen. Voordat het staal naar de verzinkketel gaat, doorloopt het een reinigingsproces in vier stappen.
Het staal passeert de bijtende tank op 180 graden Fahrenheit. Door het staal onder te dompelen in een zure oplossing worden de verf, vuil, vet, olie en resten van het staal verwijderd. Het staal gaat de zoetwatertank binnen om de zure reinigingsoplossing te spoelen.
Het gaat naar een beitstank met hete zure oplossing van 140 tot 145 graden Fahrenheit om de walshuid te verwijderen en wordt vervolgens afgespoeld. Het staal wordt ondergedompeld in een flux-zinkoplossing bestaande uit zinkammoniumchloride bij 140 tot 170 graden Fahrenheit.
Flux zorgt voor oxidatie op het schone oppervlak zodra het aan de lucht is blootgesteld voordat het staal gegalvaniseerd wordt. De flux droogt op het oppervlak om te hechten en helpt bij het vloeibare zinkbevochtigingsproces.
Zodra het oppervlak puinvrij is, gaat het staal de verzinkketel binnen, die gesmolten zink bevat bij 830 tot 850 graden Fahrenheit. Het staal blijft in de ketel totdat het de badtemperatuur van staal en gesmolten zink heeft bereikt.
Een diffusiereactie treedt op wanneer het staal in direct contact komt met het gesmolten zink. De reactie leidt tot de vorming van een metallurgisch gebonden zinklegeringslaag. In sommige gevallen wordt aan het gesmolten zinkbad lood toegevoegd om de vloeibaarheid van het bad te bevorderen.
Het primaire doel is om overtollig zink op het staal te beperken door de drainage-eigenschappen te verbeteren, gemakkelijk afval te recyclen, drijvend afval te voorkomen en de galvaniseerketel te beschermen tegen onregelmatige warmteverdeling van de galvaniseerbranders.
Door het verwijderen van resten van het staal krijgt het metaal een zuivere zinklaag. Het onderdompelen van het staal in een chromaat-quenchtank is de laatste stap in het thermisch verzinkingsproces.
Het doel is om de staaltemperatuur te verlagen, een reactie door blootstelling aan lucht te voorkomen en de helderheid van de zinklaag tijdens opslag te behouden.
Een kwaliteitscontroleteam inspecteert het HDG-staal op consistentie en fabricage van het onderdeel voordat het naar een verzinkmachine wordt gestuurd.
Het kwaliteitsborgingsteam zal het product na het verzinken controleren op mogelijke fabrieksfouten. Ook meten ze de dikte van de zinklaag.
Hoe lang gaat thermisch verzinken mee?
Het proces van thermisch verzinken is essentieel om het staal te beschermen tegen roest en corrosie in de zwaarste omgevingen. Het vereist geen maximaal onderhoud om meer dan vijftig jaar mee te gaan.
De corrosieweerstand hangt echter af van het type omgeving en de elementen die de levensduur kunnen beïnvloeden. Volgens een studie is de ontbindingssnelheid van kaal staal 1/30 in dezelfde omgeving.
Vijf factoren dragen bij aan de prestaties van thermisch verzinkt staal: regenval, vochtigheid, temperatuur, zoutgehalte in de lucht en zwaveldioxideluchtconcentratie.
Dr. Gregory Zhang van Teck Metals Limited ontwikkelde de nauwkeurige wereldwijde prestatiegegevens die bekend staan als de Zinc Coating Life Predictor. Aan de hand van de TFM-kaart blijkt uit het eerste onderhoud van de zinklaag dat 95 procent van de zinklaag intact is.
Het raadt het eerste onderhoud van het materiaal aan om de levensduur van de structuur of toepassing te verlengen.
De heersende specificatie voor thermisch verzinkt materiaal, ASTM A123, zegt dat staalproducten met een dikte van meer dan ¼ inch een zinklaag van 3.9 mils moeten hebben. Staal met een dikte van meer dan ¼ inch kan 72 tot 73 jaar meegaan tot het eerste onderhoud, zelfs als het wordt blootgesteld aan de zwaarste omgevingen.
Thermisch verzinken is een volledig onderdompelingsproces nadat het staal is ondergedompeld in de zure oplossing, de beitsoplossing, het vloeimiddel en het gesmolten zink. Het zorgt ervoor dat de buiten- en binnenzijden volledig verzinkt zijn.
Dit proces zorgt ervoor dat er geen corrosie kan optreden, zelfs niet in de holle, buisvormige en bevestigingsdraden van de staalconstructie.
Corrosie en roest komen voor in het interieur en concave delen, geverfd maar zonder corrosiebescherming. Het interieur van thermisch verzinkt materiaal krijgt voldoende bescherming omdat condensatie en vochtigheid hogere tarieven hebben.
Is thermisch verzinkt roestvrij?
Ja, thermisch verzinkt staal is roestvrij, afhankelijk van de blootstelling aan specifieke omgevingen. De roest- en corrosieweerstand hangt af van de dikte van de zinklaag en de hardheid van de omgevingsomstandigheden.
Over het algemeen hebben blanke stalen producten in dezelfde omgeving een corrosiesnelheid van 1/30.
Conclusie
Bent u zich bewust van het belang van de dikte van de zinklaag bij thermisch verzinken? De beschermingsprestaties van thermisch verzinkte materialen zijn afhankelijk van de dikte van de zinklaag en de corrosie van de zwaarste omgevingen. Als we gegalvaniseerde en HDG-materialen vergelijken, is HDG op de lange termijn niet duur, aangezien het materiaal meer dan zeven decennia meegaat.
