Pokovování zinkových odlitků: Zinkování: techniky, výhody a průmyslové aplikace

Tlakové lití zinku je běžná výrobní metoda, která se běžně používá v odvětvích, kde záleží na rychlosti, přesnosti, pevnosti a cenové dostupnosti. Zinkové slitiny se používají v automobilovém a leteckém průmyslu, spotřební elektronice a dalších aplikacích díky svým vysokým odlévacím vlastnostem, kontrole rozměrů, pevnosti a univerzálnosti. Lze z nich vytvářet složité tvary s hladkým povrchem, a proto je jejich použití v hromadné výrobě velmi žádané. Holé zinkové povrchy mají tendenci snadno korodovat, dehtovat a obecně se opotřebovávat působením nepříznivého prostředí, což vyžaduje nutnost nanášet ochrannou povrchovou úpravu. Právě zde se pokovení stává jedním z nejdůležitějších kroků, a to jak z hlediska použitelnosti a životnosti výrobků, tak z hlediska atraktivity a profesionálního vzhledu výrobků na trhu.

Při řešení takových otázek, jako je povrchová úprava, zaručuje pokovování dílů odlévaných pod tlakem zinku zvýšenou odolnost vůči stárnoucímu prostředí, vzhled a trvanlivost. Ve výrobním průmyslu po celém světě jsou nejběžnějšími procesy chromování, zinkové tlakové lití a niklování zinkových tlakových odlitků. Kromě životnosti vytváří pokovování také obchodní hodnotu, protože zákazníci vždy chtějí výrobky, které jsou pevné a zároveň mají lesklou, vysoce kvalitní povrchovou úpravu. Proto je pokovování v současných průmyslových odvětvích zásadní činností.

V tomto článku uvedu podrobnou extrapolaci argumentů, proč je pokovování nezbytné, jak tento technický proces funguje, jaké jsou problémy a jaké jsou průmyslové výhody spojené s tímto procesem.

Co je zinkování tlakových odlitků?

Tlakové lití zinku je proces používaný k rovnoměrnému nanesení ochranného a dekorativního kovového povlaku na součásti, které byly odlity pomocí zinkového tlakového lití. Vzhledem k tomu, že zinkové slitiny jsou pevné a cenově výhodné, ale korozivní a závislé na opotřebení, pokovení prodlužuje jejich životnost, vzhled a provoz.

Zjednodušeně řečeno, při tlakovém lití zinku se vyrábí skutečný díl nebo součástka, zatímco při pokovování se nanáší další vrstva, která na povrch nanese ochranný povlak a zajistí potřebnou povrchovou úpravu. Pokovování a pokovování zinkem odlitků, aby se dosáhlo zrcadlového povrchu chromováním zinkového tlakového odlitku nebo ochranného, moderního povrchu poniklováním, zinkovým tlakovým odlitkem.

Díky tomuto složení nachází tlakové lití zinku s povrchovou úpravou široké uplatnění v automobilovém průmyslu, elektronických skříních, domácích a průmyslových zařízeních, kde jsou potenciálními požadavky dobrý vzhled a pevnost.

Co je pokovování?

Pokovování je nanesení tenké vrstvy kovu na povrch jiného materiálu, a to buď galvanickým pokovováním (za použití elektrického proudu), nebo chemickým pokovováním (bez použití elektrického proudu). Pokovování se provádí za účelem zvýšení estetického vzhledu, odolnosti proti oděru, odolnosti proti korozi, vodivosti a odolnosti proti opotřebení substrátu.

Příkladem může být použití niklu nebo chromu na zinkové odlitky, které přidávají ochranu a lesk základnímu zinku, jenž poskytuje pevnost a tvar. Lesklý povrch lesklé chromované kliky automobilu nebo prvku v koupelně je přímým výsledkem pokovení.

Stručně řečeno, pokovování je podobný proces, při kterém se výrobek opatří štítem a krásnou povrchovou úpravou, aby se zdál trvanlivější a atraktivnější.

Důvod, proč zinkové tlakové lití potřebuje pokovení

Navzdory silným stránkám zinkových slitin, které lze použít v různých aplikacích, existují určitá omezení, pokud jsou surové. Nepovlakovaný zinek podléhá dehtování nebo korozivnímu působení vlhkosti, chemických látek a tepelným změnám. Hladký nepovlakovaný díl není v mnoha průmyslových odvětvích dostatečně spolehlivý pro dlouhodobé použití.

Povrchová úprava pokovením neslouží pouze ke kosmetickým účelům, ale přináší také různé výhody v inženýrství. Výrobci zvyšují preventivní opatření proti korozi, oděru a oxidaci použitím tzv. technik pokovování zinkových odlitků. Tím je zaručena trvanlivost výrobku z hlediska celistvosti jeho struktury i jeho estetického vzhledu v dlouhodobém horizontu.

Kromě toho jsou možné speciální povlaky, jako je chromování, zinkové tlakové lití, které poskytuje vysoce lesklý povrch nejvhodnější pro součásti spotřebních výrobků, a niklování zinkového tlakového lití, které je ochranným i dekorativním povlakem.

Proces pokovování zinkových tlakových odlitků

Pokovování je složitý proces, který vyžaduje citlivou přípravu a provedení. Na rozdíl od hliníku a oceli představují zinkové slitiny neobvyklé výzvy kvůli reaktivitě zinku. Proto pokovování zinku vyžaduje speciální ošetření, aby byla zaručena dobrá přilnavost.

Povrchová úprava 1: Příprava povrchu

Prvním procesem je odmaštění, při kterém se z odlitku odstraní olej, mazivo a nečistoty. Bez důkladného očištění by došlo k odlupování nebo odlupování, což znamená špatnou přilnavost při použití zinkových odlitků.

Krok 2: Výběr

Odlitky se odkyselí a očistí ponořením do kyseliny. Tím se povrch stane čistým, aktivním a schopným přijímat pokovovací vrstvy.

Krok 3: Použití vrstvy Strike

Zinkové slitiny jsou velmi reaktivní, a proto se před konečnou úpravou obvykle používá tenký nátěr mědí nebo niklem pro zvýšení přilnavosti. Jedná se o zásadní krok jak při chromování, tak při zinkovém tlakovém lití a niklování zinkových odlitků.

Krok 4, závěrečná vrstva pokovení

Neodolné kovy, chrom, nikl nebo jiné slitiny se galvanicky pokovují. Trvanlivost a vzhled hotového výrobku závisí na této vrstvě, její tloušťce a kvalitě.

Chromování zinkových tlakových odlitků

Nejvíce ceněnou technikou povrchové úpravy zinkových odlitků je chromování; tento typ povrchové úpravy se používá za účelem zvýšení odolnosti zinkového dílu, jeho funkčnosti a také krásy. Chromování znamená nanesení velmi tenké vrstvy kovového chromu na povrch zinkových tlakových odlitků prostřednictvím galvanického pokovování.

Výsledkem je lesklý, zrcadlově lesklý povlak, který může zlepšit estetiku, ale také posílit součást proti korozi, poškrábání a každodennímu opotřebení. Původně bylo zjištěno, že chromované předměty ochrání povrch surového zinku, který má sklon k rychlému dehtování v náročnějších podmínkách, a výrobky jsou odolné.

Důležité výhody chromování zinkových tlakových odlitků

• Lepší estetika: Poskytuje lesklý, vyleštěný povrch, který se nejlépe hodí pro výrobky prodávané spotřebitelům.
• Ochrana proti korozi: Chrání zinkový základ před korozí, dehtováním a působením chemikálií.
• Odolnost: Zvyšuje odolnost proti poškrábání, oděru a fyzickému poškození.
• Přidaná hodnota: Součástka se tak jeví jako prémiová a na trhu se lépe prodává.

Běžné aplikace:

• Automobilový průmysl: Automobilové mřížky, obložení automobilů, kliky a ozdobné díly.
• Domácí potřeby Položky: Organizační sady, vodovodní baterie a domácí potřeby.
• Elektronika:  Dekorační obaly a komponenty používané tam, kde je zapotřebí dlouhodobý lesk.

Jinými slovy, proces chromování zinku na tlakovém odlitku umožňuje, aby se z běžných zinkových materiálů staly vysoce výkonné a atraktivní slitiny určené k tomu, aby s vynikající účinností sloužily potřebám moderních průmyslových odvětví a jejich spotřebitelů.

Niklování zinkových tlakových odlitků

Další hojně používanou technikou povrchové úpravy, většinou na zinkových tlakových odlitcích, je niklování, jehož hlavním účelem je poskytnout funkční ochranu a také dekorativní hodnotu. Niklování je proces, při kterém se na povrch zinkového tlakového odlitku nanese tenká vrstva kovového niklu, a to buď galvanickým pokovením, nebo galvanickým pokovením. elektrolytické pokovování.

V porovnání s chromem, který se vybírá hlavně kvůli krásnému lesku, je niklování vhodnější díky rovnováze, s níž přichází, pokud jde o odolnost a trvanlivost a všestrannost estetického vzhledu. V závislosti na průmyslových potřebách může poskytovat povrchové úpravy, které jsou buď jasné, reflexní, nebo matné či saténové.

Důležité výhody niklování zinkových odlitků:

• Vynikající odolnost proti korozi: Niklování slouží jako ochrana, která zabraňuje oxidaci zinkových dílů, vlhkosti a dalším chemikáliím pro čtení.
• Vysoká odolnost proti opotřebení: Pomáhá prodlužovat životnost dílů, které přicházejí do styku a musí se opakovaně používat.
• Vysoce výkonná flexibilita: Lze je použít k dosažení lesklých, matných nebo saténových výsledků v různých aplikacích.
• Adhezní vrstva: Nejčastěji se v takových případech aplikují adhezní vrstvy, aby se zvýšila přilnavost a vytvořila odolná vrstva, kterou lze leštit, a to před chromováním.

Běžné aplikace:

• Autodíly a příslušenství: Díly motoru, příslušenství a ochranné kryty.
• Spotřební zboží: Elektrické konektory a železářské nářadí a ozdoby.
• Průmyslová zařízení: Strojní součásti, u kterých je důležitá pevnost a odolnost proti opotřebení.

Niklování zinkových odlitků pod tlakem nejen zvyšuje jejich životnost a užitnou hodnotu, ale také jim dodává profesionální a sofistikovanou povrchovou úpravu, kterou lze použít v mnoha průmyslových odvětvích.

Technické srovnání pokovování zinkových tlakových odlitků

Toto je rozpis běžně používaných povlaků na zinkových tlakových odlitcích a srovnávací tabulka technických vlastností zinkových tlakových odlitků (včetně všech údajů, jako je teplota, hustota, tlak, tvrdost atd.).

Slitiny používané při tlakovém lití zinku

Tlakové lití zinku je do značné míry závislé na použití speciálních slitin, které jsou schopny zajistit kombinaci pevnosti, průtažnosti, koroze a rozměrové věrnosti. Nejoblíbenější jsou slitiny zinku, které tvoří rodinu Zamak, a také některé pokročilé slitiny:

Zamak 2

Nejpevnější ze standardních zinkových slitin, Zamak 2, je velmi houževnatá a vykazuje dobré vlastnosti při opotřebení. Používá se ve strojírenských a automobilových dílech, kde je důležitá kvalita pevnosti a odolnosti. Nicméně proces pokovování není tak hladký jako u Zamaku 3 a 5 kvůli zvýšenému podílu mědi.

Zamak 3

Zamak 3 je nejběžnější slitinou pro tlakové lití zinku díky své vyvážené slévatelnosti, pevnosti a tažnosti. Je vhodná pro široké objektivní použití a složité konstrukce. Z hlediska pokovování je Zamak 3 nejstabilnější a nejsnáze se povrchově upravuje niklem nebo chromem.

Zamak 5

Zamak 5 je pevnější a odolnější proti opotřebení než Zamak 3, protože obsahuje více mědi. Nachází široké uplatnění v železářství, automobilech a strojírenském použití. Přítomnost mědi je vodivější a koncentrace mědi je o něco náchylnější ke korozi, proto je důležité, aby příprava povrchu před pokovením byla precizní.

Zamak 7

Zamak 7 je téměř identická slitina jako Zamak 3, přičemž nižší obsah hořčíku zajišťuje lepší tekutost v tenkostěnných nebo detailních odlitcích. Je zvláště rozšířená v elektronice, spotřebních předmětech a ozdobách. Zamak 7 lze také pokovovat, což jej činí použitelným v některých estetických dokončovacích operacích.

Slitiny ZA: (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

Slitiny obsahují zvýšené množství hliníku, který zvyšuje tvrdost, opotřebení a mechanickou pevnost. Nacházejí uplatnění při náročných úlohách, jako jsou ozubená kola, ložiska a průmyslová zařízení. Pokovování těchto slitin není kvůli obsahu hliníku tak snadné a rozhodující je předběžná úprava.

Slitina EZAC

Mezi novější, vysoce výkonné slitiny zinku, hliníku a mědi patří slitina EZAC, která je navržena tak, aby poskytovala vysokou odolnost proti tečení, vysokou tvrdost a trvanlivost. Stále více se uplatňuje v automobilovém průmyslu a u dílů určených pro těžké zatížení. Pokovování slitiny Ezac může být komplikované, ale je možné ho provádět pomocí pokročilých procesů.

Použité materiály zinkové tlakové odlitky

Materiál zvolený při pokovování je velmi důležitý pro určení výkonu, trvanlivosti a vzhledu zinkových odlitků. Různé pokovovací kovy se vybírají na základě zamýšlené vlastnosti, ať už jde o odolnost proti korozi, estetickou atraktivitu, vodivost nebo odolnost proti opotřebení.

1. Nikl

Zinkové tlakové odlitky jsou často poniklovány. Niklování zinkových tlakových odlitků je velmi užitečné z hlediska ochrany proti korozi, opotřebení a dodává jim pěkný vzhled - buď matný, nebo lesklý povrch. Používá se také ke zvýšení přilnavosti dalších nátěrů.

2. Chrom (Chrom)

Chromovaný zinkový odlitek poskytuje zrcadlový povrch, odolnost proti poškrábání a lesklý lesk. Lze jej použít k pokovení niklu, aby se zvýšila odolnost i krása předmětu, zejména v domácnostech a automobilech.

3. Měď

Měď lze hojně využívat jako mezivrstvu. Měď také zvyšuje přilnavost mezi povrchem tlakového odlitku a konečným pokovením povrchu, protože zinek je reaktivní.

4. Zlato a stříbro (speciální použití)

Zlaté a stříbrné pokovení lze použít na luxusní nebo elektronické součástky. Jsou vodivé, odolné proti korozi a představují vysoce kvalitní dekorativní výrobek.

5. Konverzní zinkové nátěry

Zinkové odlitky mohou být někdy pasivovány a/nebo potaženy chromanovou vrstvou, aby se zajistila základní ochrana proti korozi před konečným pokovením.

Úkoly při pokovování zinkových tlakových odlitků

Ačkoli má použití pokovených zinkových tlakových odlitků řadu výhod, je spojeno také s technickými obtížemi. Zinek je citlivý kov, jehož povrch se vyznačuje zvláštními vlastnostmi, které vyžadují zvláštní pozornost při procesu pokovování. V důsledku nevhodné přípravy a regulace může dojít k degradaci pokovovací vrstvy, což má za následek špatné spojení nebo nízkou trvanlivost.

Klíčové výzvy

Reaktivita povrchu

Zinek snadno reaguje se vzduchem za vzniku tenké vrstvy oxidu. Nesprávné odstranění této vrstvy může mít za následek potíže s vysokou přilnavostí pokovovací vrstvy, zejména v procesech, jako je chromování zinkových tlakových odlitků.

Pórovitost odlitků

Tlakové odlitky ze zinku mají pravidelně mikroskopické póry. Mikroškrábance vytvořené těmito póry mohou být později plné pokovovacích chemikálií, plynů nebo nečistot a způsobit bublinky, puchýře nebo dokonce odlupování povlaku.

Problémy s přilnavostí

Zinek je měkčí než jiné kovy, a proto se přímé pokovení nemusí dobře vázat. Proto se před poslední vrstvou používají některé nárazové vrstvy, obvykle nikl nebo měď. Pokud jde o zinkový tlakový odlitek, je zajištění správné přilnavosti při niklování nesmírně důležité.

Kontrola tloušťky

U složitých tvarů je obtížné dosáhnout konzistence, pokud jde o tloušťku pokovení. Nesourodé povlaky mohou způsobit slabé vrstvy, které snižují odolnost proti korozi a způsobují, že povlak vypadá nekvalitně.

Předpisy v oblasti životního prostředí

Některé chemické látky, zejména ty, které se používají při chromování a zinkovém tlakovém lití, představují riziko pro životní prostředí a zdraví. Průmyslová odvětví mají přísné normy a musí investovat do ekologičtějších technologií.

Úvahy o nákladech

Kvalitní pokovování zahrnuje několik procesů: čištění, moření, nárazové pokovování a konečnou úpravu a tyto procesy zvyšují výrobní náklady. Výrobci by měli najít rovnováhu mezi cenou, trvanlivostí a účinností.

Lze konstatovat, že pokovování zinkových tlakových odlitků je z hlediska trvanlivosti a estetiky nezbytností a k překonání problémů je třeba, aby bylo prováděno s odbornými znalostmi, s využitím pokročilých technologií a pod přísným dohledem kvality, aby bylo dosaženo spolehlivých výsledků.

Srovnání typů pokovení zinkového tlakového lití

Průmyslové aplikace zinkových tlakových odlitků s povrchovou úpravou

1. Automobilový průmysl

Jedním z největších spotřebitelů pokovených zinkových komponentů je automobilový průmysl. Mřížky, lišty a kliky dveří jsou příklady součástí, které jsou pokoveny chromováním zinkového tlakového odlitku, aby se spojila jejich krása a odolnost v náročných podmínkách.

2. Spotřební elektronika

Proces pokovování zinkového tlakového odlitku je niklování nebo chromování tlakového odlitku a používá se u notebooků, mobilních telefonů a elektronických držáků z důvodu ochrany a vzhledu.

3. Zařízení pro domácnost

Koupelnové armatury, kuchyňská madla a dekorativní předměty obvykle procházejí procesy známými jako pokovování, zinkové tlakové lití, které jim dodávají větší životnost a lesk.

4. Průmyslová zařízení

Nástroje a mechanické součásti jsou poniklovány a pochromovány, aby byly chráněny proti opotřebení. Povlakování zinkovou matricí je důležité, když se výrobci snaží vyrobit díly pro průmyslové použití s niklováním.

Otázky životního prostředí a regulace

Moderní průmysl je vystaven tlaku, aby se stal udržitelným. V běžných procesech tlakového lití zinku a chromování se běžně používá šestimocný chrom, který je toxickou látkou. Většina společností dnes přechází na trojmocný chrom a ekologické alternativy.

Stejně tak pokovování investuje do recyklace odpadních vod, omezuje používání chemikálií a používá bezpečnější elektrolyty. Investováním do ekologických, udržitelných procesů pokovování zinkových odlitků výrobci nejen dodržují předpisy stanovené světovými vládami, ale mohou také zvýšit důvěru spotřebitelů.

Trendy v budoucím pokovování zinkových tlakových odlitků

Se změnami v průmyslových odvětvích se u komponentů vyrobených ze zinku zvýšila potřeba jemnějších povrchových úprav, které mají lepší pevnost a trvanlivost, a to z důvodu udržitelnosti a lepšího vzhledu. Konvenční technologie pokovování zinkových odlitků pod tlakem procházejí zdokonalováním, aby vyhovovaly přísnějším podmínkám životního prostředí, staly se účinnějšími a dosáhly delšího opotřebení.

Důležité budoucí trendy

Ekologické alternativy chromu

Vzhledem k rostoucím kontrolám šestimocného chromu přešlo mnoho výrobců na trojmocné chromování. Tento přechod by zajistil, že chromování zinkových odlitků zůstane ekologické, a přesto bude mít pevnost a lesk.

Nanotechnologické nátěry

Nanostrukturované pokovovací vrstvy. Použití nanostrukturovaných pokovovacích vrstev se stává technikou, která nabízí ultratenké, avšak vysoce ochranné povlaky. Tyto povlaky mohou do značné míry zvýšit odolnost proti opotřebení a korozi bez dodatečné hmotnosti.

Hybridní pokovovací systémy

Dochází také k nárůstu kombinací technologií, jako je niklování zinkových odlitků, které vrcholí chromováním. Tyto hybridní vrstvy poskytují dílům zvýšenou přilnavost, ochranu a dekorativní efekt.

Inteligentní pokovování a automatizace

Pokovování řízené umělou inteligencí a pokročilé robotické systémy zaručují vysoce kvalitní a konzistentní pokovování, nižší množství odpadu a vyšší rychlost výroby. Tento trend sníží počet lidských chyb a optimalizuje využití zdrojů.

Funkční povrchové úpravy

Kromě zkrášlování se v budoucnu bude pokovováním provádět více specializovaných funkcí, včetně antimikrobiálního pokovování zdravotnických zařízení nebo vodivého pokovování elektronických zařízení.

Udržitelnost a recyklace

Za účelem recyklace vody, minimalizace chemických odpadů a minimalizace spotřeby energie se zavádějí uzavřené systémy pokovování. V příštích několika desetiletích budou určitě převládat udržitelné procesy tlakového lití zinku.

Budoucnost zinkového tlakového lití spočívá v inovacích, udržitelnosti a pokročilých výkonnostních procesech. Díky ekologickým iniciativám a hybridizaci, stejně jako inteligentním technologiím, průmysl nikdy nezklame, že pokovování zinkových odlitků pod tlakem se v moderním výrobním procesu nikdy nestane zastaralým.

Závěr

Jedním z postupů, který se stal v dnešní výrobě naprostou nezbytností, je pokovování zinkových tlakových odlitků. Jedná se o proces, který přispívá k rozměrům pevnosti, funkčnosti, krásy a elegance ve výrobě. Přestože zinkové tlakové lití má v nejlepším případě vlastnosti přesnosti, univerzálnosti a cenové dostupnosti, nechráněné povrchy zinkových slitin jsou poměrně náchylné ke korozi, dehtování a opotřebení obecně. Výše vysvětlená omezení výběru se řeší metodami pokovování, jako je chromování, zinkové tlakové lití a niklování zinkových odlitků, které vedou ke zvýšení odolnosti, prodloužení životnosti a estetické povrchové úpravy výrobku.

Kromě ochrany výrobků před degradačními vlivy prostředí může pokovování také zvýšit obchodní hodnotu výrobků díky povrchové úpravě, kterou jim dodává. Technologie pokovování pokročila a silně překonala problém pórovitosti, vysoké reaktivity povrchu a regulačních omezení. Trendy, jako je ekologicky šetrný chrom, nanopovlaky, hybridní povrchové úpravy a automatizace, ukazují, jak se odvětví vrhá do ekologických a technologických trendů.

Proces pokovování zinkových součástek litých pod tlakem zaručuje výrobu součástek, které spojují funkčnost s vyšší estetikou v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, elektronika, domácí spotřebiče a průmyslová zařízení. S technologickým pokrokem budou pokovovací systémy i nadále hrát ústřední roli při uspokojování požadavků na kvalitu, udržitelnost a estetický vzhled výrobků ze zinkového tlakového odlitku po celém světě.

Nejčastější dotazy

Q1. Co je zinkové tlakové lití?

 Pokovování popisuje proces pokrývání zinkových odlitků tenkou vrstvou kovu, například chromu nebo niklu, za účelem zvýšení odolnosti, zabránění korozi a zlepšení atraktivního vzhledu.

Q2. Proč se musí zinkové odlitky pokovovat?

 Zinek snadno podléhá korozi a je odolný proti opotřebení. Povlakování poskytuje výrobkům ochranu proti korozi, zvyšuje jejich trvanlivost a zároveň jim dodává mírnou krásu.

Q3. Jaké jsou výhody chromování zinkových tlakových odlitků?

 Chromovaný litý zinek je ideální, pokud je žádoucí lesklý zrcadlový povrch, dobrá odolnost proti korozi a ochrana proti poškrábání; hodí se pro automobilové lišty a dekorativní předměty.

Q4. Jaké jsou rozdíly mezi niklováním a chromováním?

 Jednovrstvé pokovování: Niklování na zinkovém tlakovém odlitku nabízí vysokou odolnost proti korozi/opotřebení a matný a lesklý povrch.

Q5. Jaké jsou současné trendy v pokovování zinkových tlakových odlitků?

 Očekává se, že v budoucnu budou řešeny otázky, jako je ekologický trojmocný chrom, nanotechnologické povlaky, hybridní niklchrom, automatizace a otázky udržitelnosti týkající se recyklace procesů pokovování.