Улучшение адгезии цинковых покрытий

Способы улучшения адгезии цинковых покрытий к полосовой стали. Преимущества вакуумного метода нанесения цинковых покрытий заключаются в высокой скорости нанесения, а следовательно, в высокой производительности и экономичности установок, в возможности легко регулировать толщину покрытий и получать одностороннее покрытие или покрытия разной толщины на обеих сторонах полосы. Необходимая температура испарения цинка значительно ниже, чем алюминия, и даже в высокопроизводительных установках нет необходимости в применении электронно-лучевых испарителей, а выбор материала тиглей не представляет трудностей. Однако адгезия цинковых покрытий к стали хуже, чем алюминиевых, и для ее улучшения применяют более сложную подготовку поверхности стали и особые режимы нанесения покрытий.

В описании к патенту указывается, что кроме обычных методов обработки, таких как химическое обезжиривание и обработка в тлеющем разряде, поверхность стали необходимо активировать. Такое активирование рекомендуют проводить проволочными щетками в вакууме с тем, чтобы удалить не менее 1,8-10~5 г/см2 поверхностного слоя. Щетка вращается (400 об/мин) в направлении, противоположном движущейся со скоростью 0,5 м/с стальной полосе, а интенсивность обработки выбирается так, чтобы температура стали повышалась на определенную величину.

На адгезию цинковых покрытий влияет время нахождения стали в вакууме между обработкой и нанесением покрытия, а также степень вакуума. Ухудшение адгезии авторы патента объясняют вторичным окислением стали. Значительное влияние на адгезию оказывает также температура стали в момент нанесения на нее цинкового покрытия. Установлено, что при температуре стали порядка 235° С в конце нанесения адгезия всегда хорошая, а при температуре менее 190° С — всегда плохая. Авторы патента для улучшения адгезии цинковых покрытий рекомендуют формировать на границе со сталью тонкий слой сплава Zn—Fe. С этой целью покрытие наносят в два этапа. После нанесения первого слоя толщиной 2,5 мкм производится его сплавление с поверхностью стали при нагреве до температуры 460° С или немного выше. После охлаждения наносят основной слой покрытия толщиной до 25 мкм.

Дополнительная информация: наиболее производительной и экономически выгодной на данный момент является обработка металла путем использования высокотехнологичных лазерных установок. При этом цены на лазерную резку металла выгодны, как для единичного, так и для серийного выпуска изделий. По качеству резки этот способ не имеет аналогов.