Mis on kuumtsinkimine?

Kuumtsinkimine on protsess, mis hõlmab metallide, nagu teras ja raud, katmist õhukese tsingikihiga. Kuna tsink interakteerub hapnikuga kergemini kui raud või teras, kipub see kõigepealt korrodeeruma ja kaitseb selle all olevat metalli. Kuumtsinkimine on tavaliselt mitmeastmeline protsess, mis nõuab metallist tooriku sulatamist tsink-ammooniumkloriidi sulas või vesilahuses, enne kui sellega tsingikiht seotakse. Puhas tsingikiht muutub seejärel hapnikuga kokkupuutel tsinkoksiidiks ja lõpuks pärast süsinikdioksiidiga kokkupuudet tsinkkarbonaadiks. Teine sarnane protsess on elektrogalvaniseerimine, mis on galvaniseerimise meetod, mille käigus sadestatakse õhem tsingikiht.

Kuumtsinkimise ajalugu ulatub 1700. aastatesse, mil protsessi esmakordselt kirjeldati. Hiljem viimistleti seda 1800. aastatel, mil võeti esmakordselt kasutusele kaasaegne fluxing-protseduur. See varajane kuumtsinkimisprotsess hõlmas rauast tooriku puhastamist väävelhappega ja seejärel ammooniumkloriidi kasutamist räbustina, mis on tänapäevani säilinud meetod.

Kaasaegne kuumtsinkimine kasutab sulatamisetapi läbiviimiseks kas vesilahust või sulatatud ammooniumkloriidi kihti. See on vajalik rauast või terasest tooriku galvaniseerimiseks ettevalmistamiseks. Kui kasutatakse vesilahust, hoitakse seda tavaliselt eraldi räbustipaagis. Sula ammooniumkloriid suspendeeritakse tavaliselt puhta tsingi vanni kohal, nii et kui töödeldav detail asetatakse galvaniseerimiseks vanni, toimub sulamisprotsess.

Kuumtsinkimisprotsess seob tõhusalt tsingikihi rauast või terasest tooriku pinnaga. Iga viimistletud detaili füüsiline koostis võib veidi erineda, kuigi tavaliselt on neil puhas tsingi välimine kiht, millele järgneb tsingi-raua sulami kiht ja seejärel kas rauast või terasest põhimik. Puhas tsingikiht muutub tavaliselt pärast hapnikuga kokkupuutumist tsinkoksiidiks, misjärel puutub see kokku süsinikdioksiidiga, et tekitada tsinkkarbonaat.

Raud ja teras on mõlemad hapniku juuresolekul korrosiooni all, mis põhjustab rooste moodustumist. Seda saab vältida eseme katmisega tsingiga, kuna tsink reageerib hapniku suhtes mõnevõrra rohkem kui raud või teras. Tsinkoksiidi ja tsinkkarbonaadi moodustumine metallist tooriku välispinnale muudab värvi tavaliselt matthalliks, kuid selle all olev metall ei kahjusta. Kuumtsinkimisega töödeldud esemed kipuvad elementide mõjul kauem vastu ja neid saab isegi keevitada, kui tekkivate tsingiaurude juuresolekul ollakse eriti ettevaatlik.