Gegalvaniseerd staal wordt veel gebruikt om atmosferische corrosie te beheersen. Om de corrosieweerstand of decoratie van gegalvaniseerd staal te verbeteren, wordt het vaak overgelaten aan een toplaag.
Echter, het grootste probleem met gegalvaniseerd staal is dat het moeilijk is om een goede hechting te verkrijgen. Dit komt omdat in een luchtverontreinigde omgeving de zinkcorrosieproducten op het oppervlak van de gegalvaniseerde laag enkele in water oplosbare stoffen bevatten die de prestaties van de verffilm verminderen.
Bovendien heeft zink een zeer hoge activiteit en zal het een wisselwerking aangaan met bepaalde componenten in de verf. Door de reactie viel de verf er binnen een paar maanden af. Vanwege de bovengenoemde problemen wordt gegalvaniseerd staal meestal gebruikt als een moeilijk te schilderen ondergrond, dus het is noodzakelijk om een oppervlaktebehandeling op de gegalvaniseerde laag uit te voeren en speciaal verf voor gegalvaniseerd staal te selecteren.
Chemische eigenschappen van zinkcoating
Wanneer de gegalvaniseerde laag wordt blootgesteld aan de atmosfeer, vindt de eerste chemische reactie plaats, namelijk zink produceert zinkoxide. De eerste fase binnen ongeveer 48 uur na het verzinken heeft echter meestal geen invloed op de hechting van de verf. Deze tijd kan langer of korter zijn, afhankelijk van de opslag- en blootstellingsomstandigheden.
Naast de vorming van zinkoxide en zinkhydroxide, is de vorming van een mengsel van zinkchloride en zinksulfaat ook gebruikelijk in de vroege stadia van blootstelling. De oppervlaktefilm die in het beginstadium wordt gevormd, is los en poederachtig en kan daarom niet als goede verfprimer worden gebruikt. Hoewel de filmvorming op het oppervlak misschien niet met het blote oog zichtbaar is, kan deze de verffilm beschadigen.
De verzinkte laag wordt blootgesteld aan de atmosfeer. Na 8 maanden tot 2 jaar wordt de definitieve oppervlaktelaag gevormd. De benodigde tijd hangt af van de ruwheid van de omgeving. Het uiteindelijke oppervlak is een basale zinkcarbonaatfilm, die in wezen inert is en nauw hecht aan de gegalvaniseerde laag. Wanneer het buitenoppervlak van de gegalvaniseerde laag volledig is omgezet in zinkcarbonaat, kan het met succes op het oppervlak worden geverfd. Deze inerte, enigszins ruwe oppervlaktelaag hoeft alleen te worden gereinigd met een hogedrukreiniger voordat de toplaag wordt aangebracht.
Zoals uit het bovenstaande blijkt, heeft het oppervlak van de verzinkte laag de volgende drie verschillende ontwikkelingsstadia:
(1) Zuiver zink - binnen 48 uur na verzinken.
(2) Genereer zinkoxide en zinkhydroxide (en andere stoffen) gedurende 48 uur tot 1 jaar.
(3) Zinkcarbonaat wordt uiteindelijk geproduceerd van 8 maanden tot 2 jaar.
In de tweede fase, wanneer zinkoxide en zinkhydroxide op het oppervlak van de gegalvaniseerde laag worden gevormd en andere verontreinigingen aanwezig zijn, is het het gevaarlijkst om er een toplaag op aan te brengen en zal de verffilm beschadigd raken.
Bij het coaten van een vernisfilm op het oppervlak van het zink, het uitvoeren van een langdurige zoutsproeitest of blootstelling aan de oceaanatmosfeer, kan na inspectie worden vastgesteld dat er een grote hoeveelheid oplosbaar zinkaat wordt gegenereerd onder de verffilm, wat vanwege de kathodische reactie onder de verffilm. Ten eerste is de pH van het alkali dat onder de verffilm wordt gegenereerd soms hoger dan 12, en wanneer de pH 9 is, kan het reageren met zink, waardoor het alkali wordt verbruikt, waardoor de kathodereactie wordt bevorderd.
De anodereactie is in evenwicht met de kathodereactie en de kathodereactie versnelt de anodereactie, zodat zinkaat eindeloos wordt gevormd en een laag zinkaat wordt gevormd op de verffilm en het zinkoppervlak. De vloeistoflaag vernietigde de verffilm.
Oppervlaktevoorbehandeling van gegalvaniseerd staal vóór het schilderen
Hoewel de gegalvaniseerde laag goede corrosiebestendigheid en beschermende eigenschappen heeft, is het in sommige gevallen toch nodig om vloeibare verf of poedercoating op het oppervlak van de gegalvaniseerde laag aan te brengen. Het belangrijkste doel is om een bepaald decoratief en camouflage-effect te verkrijgen. De dubbele bescherming van organische coating en gegalvaniseerde laag in de corrosieve omgeving kan de levensduur van de staalconstructie verlengen.
Over het algemeen is er geen tijdslimiet voor het aanbrengen van verf op gegalvaniseerde staalconstructies. Het kan worden geverfd kort na het verzinken of nadat de veroudering van de verzinkte laag voorbij is.
De oppervlaktebehandeling van gegalvaniseerde stalen constructiedelen kan het beste binnen een korte tijd na het verzinken worden uitgevoerd, omdat het oppervlak van de gegalvaniseerde laag gedurende deze tijd niet is vervuild door olie, vet of andere onzuiverheden. In dit stadium kan elk van de volgende vier methoden worden gebruikt om het oppervlak van gegalvaniseerd staal te behandelen:
① Twash-methode (TWash is een behandelingsmiddel dat het oxide op het oppervlak van constructiedelen van gegalvaniseerd staal kan stabiliseren. Gemodificeerde zinkfosfaatoplossing op waterbasis die een kleine hoeveelheid koperzout bevat).
② Fosfaterende primermethode.
③ Uitgebreide verouderingsmethode (veroudering van 8 maanden tot 2 jaar).
④ Light shot peening-methode.
Het doel van oppervlaktereiniging van gegalvaniseerd staal vóór het schilderen is om de verontreinigingen op het oppervlak te verwijderen en het verlies van de gegalvaniseerde laag moet zo min mogelijk zijn. Veelgebruikte methoden voor oppervlaktereiniging van gegalvaniseerd staal zijn onder meer alkalische reiniging, reiniging met ammoniakoplossing en reiniging met oplosmiddelen. Sommige reinigingsmiddelen reageren met sommige coatings. Neem daarom bij het kiezen van een reinigingsmiddel contact op met het betreffende bedrijf om een volledig inzicht te krijgen in de prestaties van het geselecteerde materiaal. Nadat het oppervlak is gereinigd, moet het oppervlak worden gereinigd met heet water en na droging worden geverfd.
Oppervlaktebehandeling van gegalvaniseerde laag
In de eerste fase na het verzinken kan de oppervlaktebehandeling voor het schilderen achterwege blijven, of alleen een eenvoudige oppervlaktebehandeling, zoals afvegen met een borstel of een schone doek. Bovendien is er in het laatste stadium van de vorming van zinkcarbonaat geen oppervlaktebehandeling of slechts een eenvoudige behandeling nodig.
Hoewel stabiel zinkcarbonaat na 8 maanden kan worden gevormd, duurt het gewoonlijk 1 tot 1.5 jaar na het verzinken om de veilige periode voor de vorming van stabiel zinkcarbonaat weer te geven.
Daarom is oppervlaktebehandeling de belangrijkste in de gevaarlijke fase van vorming van onstabiele mengsels van 2 dagen tot 1 jaar na het verzinken. Gedurende deze periode is het noodzakelijk om te voldoen aan de vereisten voor het volledig verwijderen van zinkoxide of zinkhydroxide op het oppervlak van de gegalvaniseerde laag of het uitvoeren van een chemische conversiebehandeling voordat verf wordt aangebracht.
1. Verwijderen van zinkoxide of zinkhydroxide
Deze behandeling kan worden bereikt door middel van een spraybehandeling of chemische reiniging. De betere en eenvoudigere methode is om een sproeibehandeling uit te voeren, dat wil zeggen een lichte zandstraalbehandeling op het oppervlak van het gegalvaniseerde staal te gebruiken, zodat de wrijving van het gespoten schuurmiddel de vervuilingsfilm verwijdert en het nieuwe zuivere zink blootlegt, en de oppervlak van de gegalvaniseerde laag.
Er wordt een bepaalde mate van ruwheid gevormd om het een uitstekende hechting met verf te geven. Deze methode vereist bekwame straaloperators. Zandstralen is te licht om de verontreinigde film te verwijderen; te diep zandstralen zal te veel zink verwijderen en het zink zal loskomen en schilfers op het oppervlak vormen.
Ook de keuze van het straalmiddel is erg belangrijk. Harde schuurmiddelen zullen te veel zink wegslijpen; zachte schuurmiddelen zullen alleen het oppervlak polijsten, maar kunnen geen verontreinigingen verwijderen en zorgen voor een zekere mate van ruwheid om de verf effectief te hechten.
Automatische zandstraalapparatuur met staalschuurmiddelen moet worden vermeden, omdat staaldeeltjes worden ingebed in de relatief zachte gegalvaniseerde laag en de ingebedde deeltjes roest veroorzaken nadat de toplaag is aangebracht en uit het verffilmoppervlak sijpelen. Na het verwijderen van het schuurmiddel moet het oppervlak van de gegalvaniseerde laag met schone perslucht van het stof worden geblazen en onmiddellijk worden geverfd, anders regenereert het snel zinkoxide.
Een andere methode voor het verwijderen van oppervlakken is het gebruik van azijn of een zwak zure oplossing voor chemische verwijdering en daarna grondig afspoelen met water. Als het spoelen niet volledig is, zal het zwakke zuur op het metalen oppervlak achterblijven en de hechting van de verf beïnvloeden.
Daarnaast is het gebruik van zwak alkalisch water onder hoge druk voor het reinigen ook effectief. Maar deze chemische verwijdering kan geen ruw oppervlak opleveren dat bevorderlijk is voor verfhechting.
2. Chemische conversiebehandeling
Het oppervlak van gegalvaniseerd staal is gepassiveerd met een chroomhoudend passiveringsmiddel. De oxidatie van zeswaardig chroom, zink en koolstofdioxide in de lucht genereert zinkcarbonaat. Aangezien zinkcarbonaat stabieler is dan zink, kan de levensduur van de zinkcoating worden verlengd van ongeveer 2 jaar tot ongeveer 7 tot 8 jaar.
Na passivering zal het zinkoppervlak een lichtgele kleur hebben die onzichtbaar is voor het blote oog. Na deze passivering hoeft het gegalvaniseerde oppervlak niet opnieuw geverfd te worden, wat veel goedkoper is dan schilderen.
Schilderproces van gegalvaniseerd staal
1. Reinig het gegalvaniseerde staal grondig en laat het na het reinigen enkele uren drogen.
2. Polijst het gehele oppervlak van gegalvaniseerd staal, vooral ruwe plaatsen zoals spleten en deuken.
3. Veeg het hele oppervlak af met een kleverige doek.
4. Breng primer aan om het volledige oppervlak van het metaal te bedekken. Je kunt het beste bovenaan beginnen en dan stap voor stap verder werken.
5. Laat de primer enkele uren drogen.
6. Kies metallic lak, breng het aan en laat het drogen.
Hoe een toplaag kiezen voor gegalvaniseerd staal?
Het is belangrijk om een toplaag te kiezen voor het oppervlak van gegalvaniseerd staal, want wanneer het metaaloppervlak onder de verffilm is gecorrodeerd, hoopt de alkali die wordt gegenereerd door de kathodische reactie zich op onder de verffilm, soms is de pH zo hoog als 14, terwijl zink kan alleen bestand zijn tegen media met een pH van ongeveer 10.
Bovendien zijn veel aflakken ook vatbaar voor verzeping onder de bovengenoemde hoge alkaliteit. Daarom moeten aflakken worden gekozen die bestand zijn tegen atmosferische corrosie en niet gemakkelijk te verzepen zijn.
Het oppervlak van gegalvaniseerd staal na licht zandstralen of chemisch reinigen is zeer effectief wanneer het wordt gereinigd en onmiddellijk wordt gecoat met epoxy topcoat en polyurethaan topcoat omdat polyurethaanverf bestand is tegen ultraviolette stralen in de meeste industriële omgevingen. Epoxyverf heeft een zeer hoge hechting en deze thermohardende verffilm heeft uitstekende chemische en fysische eigenschappen.
Verven op alkydbasis moeten worden vermeden, omdat deze verf gevoelig is voor verzeping op het grensvlak tussen het zink en de coatingfilm, wat resulteert in een slechte hechting.
Er zijn ook aflakken op basis van gechloreerde rubber-acryl- en vinyl-acrylterpolymeren.
Onderhoud van coating van gegalvaniseerde staalconstructies
De coating op de verzinkte staalconstructie dient regelmatig onderhouden te worden zodat de verzinkte laag onder de coating steeds goed beschermd kan worden.
(l) De coating is gepoederd of het oppervlak is vuil.
Spoel het oppervlak af met een reinigingsoplossing en breng een coating aan. Het is niet nodig om gritstralen te gebruiken voor de voorbehandeling van het oppervlak vóór het schilderen. De coating moet overeenkomen met de originele coating. Het is het beste om hetzelfde type coating te gebruiken als de originele coating. Door het aanbrengen van een laag polypropyleen verf kan de verweerde coating weer in de oorspronkelijke glans worden hersteld.
(2) De coating is gebarsten en afgebladderd.
Coatings met zwakke hechtingen moeten vóór reparatie worden schoongemaakt. Licht gritstralen is een goede manier om de losse coating te verwijderen en het verlies van de zinkcoating is niet veel. De reparatieverf moet overeenkomen met de originele coating en de kale zinkcoating.
(3) Het staal is gecorrodeerd.
Voordat de coating wordt gerepareerd, moet roest worden opgeruimd. Handmatige reiniging, reiniging met elektrisch gereedschap of gritstralen kan worden gebruikt. Evenzo moet de reparatieverf worden afgestemd op de originele coating en de blanke zinkcoating.
