Kurv (0)

Din kurv er tom

Du har ikke tilføjet nogen produkter endnu

Metallisering med zink eller zink/alu til korrosionsbeskyttelse

Termisk sprøjtning eller metallisering med ren zink eller zink/alu giver samme gode beskyttelse og begge processer indeholder samme vigtige egenskaber hvad angår zink coatings, men der er mange fordele i anvendelsen af metallisering til korrosionsbeskyttelse af stålkonstruktioner. Zinkcoatinger er almindeligt anvendt til at beskytte stål mod korrosion. Metallisering med ren zink eller zink/alu 85/15 bliver brugt som korrosionsbeskyttelse i mange industrier, hvor man anvender større stålkonstruktioner. Overfladebehandling med metallisering kan anvendes på både onshore og offshore konstruktioner.

Hos Clemco Danmark har vi især fokus på industrier indenfor vindenergi, kølecontainere og off shore konstruktioner hvor termisk sprøjtning med zink giver en meget lang og holdbar korrosionsbeskyttelse af stål.
Både ren zink og zink-alu kan bruges til metallisering. Til offshore er zink-alu (85/15%) den mest optimale legering til brug ved antikorrosiv overfladebehandling til krævende og hårde maritime- og vejrforhold.  

Termisk sprøjtning med zink på stål omfatter normalt flere stadier ud over selve metalliseringen:

  • Fjernelse af olie, salte og andre forurenende stoffer fra overfladen
  • Overfladebehandling i form af sandblæsning med stålgrit for at gøre overfladen ru og ren for rust og evt. glødeskaller
  • Den termiske sprøjtning: Den pålagte zink lægger sig på det overfladebehandlede stål, smelter i nogen grad fast på stålet og størkner til en porøs, men fast overfladebelægning. Den termiske sprøjtning med zink kan øge lagtykkelsen til op imod 300 μm (1600g/m2).

 

Overfladebehandling inden metallisering

For at sikre en god vedhæftning mellem ståloverfladen og den påsprøjtede zink eller zink/alu coating, skal overfladen have en korrekt ruhed på ca. 80-120 μm. For at opnå den mest optimale ruhed, anbefaler vi hos Clemco Danmark at anvende stålgrit til sandblæsning, da grittet kan give stålet den nødvendige ruhed, og dermed mulighed for en bedre vedhæftning. Når stålemnerne sandblæses fjernes uregelmæssigheder såsom oxider af jern, og for at give en overfladeprofil med kantede toppe og dale, er stålgrit det mest optimale blæsemiddel at bruge til dette formål. Normen for den forudgående overfladebehandling er EN 8501-1 Grad SA2½ til SA3. Husk dog at det typisk koster dobbelt så meget tid at sandblæse helt op til perfekt renhed efter SA3 ift. SA2½ hvor enkelte skygger er tilladt. Sandblæsningsprofilen bør ikke overstige 100-125 μm.

Efter sandblæsning med en hård stålgrit (HG grit) vil en typisk overfladeprofil se ud som vist på figuren her til højre. En 3D overfladeprofil som denne kan måles med en Defelsko PosiTector RTRP3 Advanced, som er specielt designet til at vise overfladeprofiler af sandblæst stål. Her kan man studere de høje og skarpe ”toppe” som giver den bedste vedhæftning ved metallisering med zink og zink/alu. Man kan dog også sandblæse for kraftigt således, at selve ”toppene” brækker af og efterlader ståloverfladen med en ringere vedhæftning når man efterfølgende metalliserer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Termiske sprøjteprocesser

Termisk sprøjtning er primært udført med flamme metallisering eller elektriske lysbuepistoler som anvender zink- eller zink/alu metalliseringstråd. Termisk sprøjtning kan også gøres med zinkpulver, men det er dog relativt sjældent, ligesom koldsprøjtning der er en forholdsvis ny teknik indenfor overfladebehandling med zink.

Termisk sprøjtning med zink er meget alsidig og den perfekte korrosionsbeskyttende løsning til store stålkonstruktioner, som typisk anvendes indenfor vindenergi. Processen for termisk sprøjtning kan foretages under selve produktionen af stålemnerne, eller når de færdige ståkonstruktioner er sat op til brug. Det kræves dog at temperaturen altid er over 5° C højere end det omgivende dugpunkt. For at kontrollere dugpunktet kan man anvende en dugpunktsmåler der angiver præcist om man er på den sikre side.

Størrelsesmæssigt er der ingen begrænsninger for hvor store stålemner/konstruktioner kan være ift. de områder der skal overfladebehandles. Man kan typisk metallisere 25-30 m2 plane flader pr. time med et zinklag på ca. 100 μm, hvis man anvender et 300 Ampere metalliseringsanlæg.

Termiske sprøjtemetoder klassificeres efter DIN EN 657, i forhold til:

  • Typen af metallet (ren zink, aluminium eller zink/alu legering) der bruges til at overfladebehandle med under metalliseringen.
  • Energikilden til sprøjtning af metallet (el eller gas/ilt)

Den mest anvendte proces for 100% ren zink, zink/alu 85/15% og 100% ren aluminium er processen for hhv. elektrisk lysbuepistol (arc) eller flammemetallisering med ilt og gas, som beskrives herunder.

Metallisering med lysbuepistol

Processen i korte træk - Arc-metallisering

  • Varmekilde:                elektrisk lysbue
  • Materiale:                  metaltråd til metallisering (zink, alu eller zink/alu 85/15%)
  • Overførselsmedie:      trykluft (sørger for forstøvning samt sprøjtning)

Selve smelteprocessen fungerer ved at de to metalliseringstråde bliver elektrisk ladede når de føres ind i pistolen – den ene er negativ og den anden er positivt ladet. Når trådene mødes smelter de og dernæst passerer det smeltede metal gennem en dyse ved hjælp af trykluft, og metallet forstøves og sprøjtes derefter på emnet. Jo højere strømstyrken er på systemet, f.eks. 300A eller 600A, des højere bliver sprøjtehastigheden.

Metallisering med ilt/gas pistol (flamme sprøjtning)

Processen i korte træk - Flammesprøjtning

  • Varmekilde:                acetylen og ilt (fra trykflasker)
  • Materiale:                   metalliseringstråd eller metalpulver
  • Overførselsmedie:     trykluft (sørger for forstøvning samt sprøjtning)

Acetylen og oxygen blandes i et kammer i pistolen og antændes efterfølgende for at frembringe en flamme. Materialet som der skal metalliseres med, er typisk en zinktråd der med fremføringsruller føres frem til flammen. Her smelter metalliseringstråden i flammen, og trykluft som passerer gennem en sprøjtedyse forstøver det smeltede metal og sprøjter det på emnet. Jo større tråddiameteren er, jo højere bliver sprøjtehastigheden, men kræver også mere gas/ilt og større dyser. Flammesprøjtning med pulver er også en relativt brugt metode til at pålægge metal på andre metaloverflader, dog er metoden ikke så anvendt til korrosionsbeskyttende formål. Her bliver pulverpartiklerne, som er enten metal eller keramik, blødgjort i flammen, og hastigheden af flammegasserne sørger for at det blødgjorte pulver føres gennem dysen og ud på emnet der skal metalliseres.

Efter det forstøvede metal sprøjtes ud af pistolen i flydende form, kan partiklerne blive overtrukket med en lille smule oxid, alt afhængig af den gas der bliver brugt ved flammesprøjtningen, hvilket bevirker at de små dråber størkner en smule inden de rammer stålkonstruktionen. Oftest er dråberne hovedsagligt flydende, når de rammer emnet der skal metalliseres, og bliver flade når de rammer stålets overflade, og således opbygges coatingen af disse flade dråber, som bliver helt hårde når de rammer emnet.

På grund af denne hurtige størkning, opstår muligheden for diffusionsbinding ikke, og derfor opnås der en bedre vedhæftningsstyrke mellem metalbelægningen og selve emnet.

En væsentlig fordel ved de termiske sprøjteprocesser med zink er, at man kan coate uden væsentlig varmetilførsel, derfor vil egenskaberne for stålemnet og evt. svejsede zoner ikke blive ændret i forbindelse med anvendelsen af termisk sprøjtning med zink. Desuden er det muligt at metallisere meget store stålemner som typisk ikke kan galvaniseres i et zinkkar. Der opstår ikke spændinger i konstruktionerne da temperaturen kun stiger relativt lidt under både flamme- eller lysbuemetallisering. 

Det er væsentligt billigere at metallisere med et lysbueanlæg da der ikke er udgifter til acetylen og ilt. Desuden er lysbueanlæg til metallisering lettere at vedligeholde fremfor en flammemetalliseringspistol.

Den efterfølgende coating for korrosionsbeskyttelse

Metallisering med zink eller zink/aluminium danner også en god base for efterfølgende coatinger med epoxy og/eller polyurethanbaserede malinger. Overfladebehandlinger med zink og den efterfølgende maling, skaber en virkning, hvorved der dannes en vis form for synergi mellem zinken og malingen. Den samlede levetid ved brug af disse duplex systemer er længere end summen af de enkelte levetider for hhv. zink og maling. Duplex systemet har vist sig at give den mest omkostningseffektive korrosionsbestandige coating til konstruktioner der udsættes for saltvand i maritime miljøer.

I en duplex belægning, giver malingen ekstra beskyttelse til zinkcoatingen, og zinken understøtter malingens egenskaber, hvorfor der er tale om en form for synergi, og dette giver en ekstra holdbar løsning. Zink fungerer ikke kun som en barriere, men har også andre egenskaber. Disse egenskaber er afhængige af den galvaniske beskyttelse af stålet, hvilket betyder, at hvis en del af zinkbelægningen er beskadiget eller udsat for korrosivt miljø, vil det nærliggende zink korrodere i stedet for stålet, og efterlader stålkonstruktionen uskadt. Hvis man metalliserer med zink/alu 85/15% vil man kunne opnå en endnu længere levetid på stålkonstruktionen. Dette er bevist gennem flere forsøg gennem lange perioder med metallisering med henholdsvis ren zink og zink/aluminium.

Frederik Nielsen

"Har du brug for mere information om korrosionsbeskyttelse og metallisering med zink og zink/alu?"

Frederik Nielsen Adm. Dir. Clemco Danmark

Denne hjemmeside bruger cookies til trafikmåling og optimering af indhold. Læs mere

Luk
Clemco Nyhedsbrev