ZINCAREA TERMICĂ ESTE UN MIJLOC ECONOMIC PENTRU PROTECŢIE DE DURATĂ ÎMPOTRIVA COROZIUNII. ZINCAREA TERMICĂ URMATĂ DE APLICAREA DE VOPSELE SAU PULBERI SE NUMEŞTE ACOPERIRE „DUPLEX” SAU „SISTEM DUPLEX”. ACEST GEN DE ACOPERIRE ESTE FOLOSITĂ PENTRU:
Obţinerea de acoperiri de diferite culori, pentru scopuri estetice sau alte scopuri
Mărirea duratei ciclului de viaţă şi al timpului de siguranţă şi exploatare al acoperirii prin întârzierea reacţiei dintre zinc şi mediul coroziv
Cazul în care stratul de vopsea aplicat pe zinc se fisurează sau se deteriorează parţial, atunci stratul de zinc va proteja oţelul prin caracterul său de barieră şi strat de sacrificiu.
Pregătirea suprafeţelor produselor zincate în vederea vopsirii este mult mai simplă decât a oţelurilor nezincate.
Sistemul duplex se foloseste în special pentru:
- construcţii metalice exploatate în medii industriale, de coastă şi apă de mare;
- construcţii complexe la care se cere o rezistenţă anticorozivă de lungă durată, la care operaţiile de intervenţie pentru întreţinere sunt foarte greoaie sau practic imposibile (poduri, estacade, stâlpi, ş.a).
Acoperirile cu vopsea se pot aplica la scurt timp după zincarea termică, sau mai târziu, pe parcursul duratei de viaţă a structurii, când acoperirea prin zincare termică s-a uzat, sau şi mai târziu, când o protecţie suplimentară devine necesară pentru menţinerea protecţiei.
Atunci când se vopseşte pentru prelungirea duratei de viaţă a structurii zincate termic, este adesea mai economică vopsirea după încheierea duratei de viaţă asigurată de acoperirea prin zincare termică fără a fi nevoie de alte întreţinerii.
PREGĂTIREA OŢELULUI ZINCAT TERMIC
La fel ca în cazul tuturor tratamentelor protectoare pentru oţel, este de o mare importanţă ca pregătirea suprafeţei zincate termic să se facă într-un mod corespunzător. În special, omiterea degresării corespunzătoare a suprafeţei zincate termic este o sursă frecventă de defecte a acoperirilor duplex.
La fel ca în cazul multor substraturi, acoperirile organice nu se pot aplica în mod direct pe oţelul zincat termic. Totuşi, sistemele simple de aplicare directă a vopselei sunt tot mai mult folosite şi sunt disponibile într-o mare varietate de culori, vopsele, special destinate să adere la metale neferoase, cum este zincul.
Este evident motivul pentru care pregătirea suprafeţei este foarte importantă. Atunci când oţelul este scos din baia de zincare termică, are o suprafaţă curată, strălucitoare, lucioasă. Cu trecerea timpului, suprafaţa dobândeşte o patină gri închis, deoarece zincul reacţionează cu oxigenul, apa şi dioxidul de carbon din atmosferă, formând un strat protector complex, dar rezistent şi stabil. Acesta este foarte aderent la zinc. Formarea patinei necesită timp iar timpul exact de formare depinde de mediul în care este expusă acoperirea prin zincare termică. În mod normal, timpul poate fi de la şase luni la doi ani sau mai mult. În timpul acestei modificări a stratului exterior de zinc, se formează oxizi şi carbonaţi simpli, care nu aderă puternic la suprafaţă. Deoarece majoritatea straturilor duplex se aplică atunci când suprafaţa zincată termic se află în această stare, stratul din oxizi şi carbonaţi simpli, neaderent la suprafaţă, trebuie îndepărtat prin mijloace chimice sau mecanice. Acoperirile se pot aplica direct pe suprafaţa iniţială de zinc pur, sau pe suprafaţa defectă, însă rezultatele nu sunt totdeauna de succes şi nu se recomandă această variantă.
Dacă cerinţele estetice pentru un sistem duplex sunt importante, este necesar un grad de finisare sau lustruire a acoperirii obţinută prin zincarea termică, deoarece micileprotuberanţe pot deveni mai evidente prin aplicarea unei acoperiri organice. Acest caz apare mai ales la sistemele de acoperire cu pulberi. Lustruirea unei acoperiri zincate termic trebuie făcută cu atenţie sporită, deoarece acoperirea de zinc poate fi afectată prin aplicarea intensă sau excesivă a lustruirii.
RECOMANDĂRI PRIVIND PREGĂTIREA SUPRAFEŢELOR PENTRU VOPSIRE
Aceste recomandări se bazează pe: (i) rezultatele unui studiu asupra performanţelor sistemelor de pregătire şi vopsire a suprafeţelor şi a parametrilor ce afectează performanţele lor asupra acoperirilor prin zincare termică. Acest studiu a fost realizat de un centru de cercetare independent şi de către un producător de vopsele important şi (ii) numeroşi ani de experienţă în domeniul acoperirilor duplex.
Deşi pregătirea suprafeţelor produselor zincate termic se efectuează cel mai bine imediat după zincarea termică, înainte ca suprafaţa să fie contaminată în vreun fel. Acest lucru nu este însă întotdeauna realizabil, pregătirea suprafeţelor putându-se realiza mai târziu, dar este important ca aceasta să fie corespunzător curăţită pentru a se înlătura orice urmă de contaminanţi precum ulei, grăsimi şi murdărie. Operaţia de curăţire nu trebuie să lase vreun reziduu pe suprafaţă, şi în acelaşi timp nu trebuie să rămână urme de pete de umezeală. Pentru înlăturarea rezidiilor aderente, se foloseşte pentru curăţare o perie aspră. Spălarea acoperirii ajută la înlăturarea sărurilor solubile.
Pentru pregătirea suprafeţelor, în vederea vopsirii, există patru metode recunoscute, care asigură rezultate corespunzătoare.
Imersarea în soluţie specială T-WASH
În pofida faptului că acest procedeu de pregătire este cunoscut, el este considerat cel mai bun procedeu de pregătire a suprafeţelor în vederea vopsirii oţelului zincat termic. Soluţia de spălare este o soluţie modificată de fosfat de zinc, care conţine o cantitate mică de săruri de cupru. La aplicare, rezultă o colorare gri închis sau neagră a suprafeţei zincate. Soluţia de spălare nu trebuie să se aglomereze pe suprafeţele orizontale, pentru că ar putea împiedica aderenţa vopselei. Orice exces trebuie spălat cu apă. Soluţia T-Wash este mai potrivită pentru aplicare pe suprafeţe proaspăt zincate termic şi nu trebuie aplicată pe suprafeţe zincate termic uzate (vezi noţiunile despre dezagregare de mai jos).
Compoziţia soluţiei de spălare T-Wash este: acid fosforic (9,0%), etien-glicol utilizat ca solvent (16,5%), alcool etilic (16,5%), apă (57,0%) şi carbonat de cupru (1,0%). Există şi variaţii de la această compoziţie. Consultaţi furnizorul pentru un rezultat optim.
Trebuie acordat suficient timp pentru ca pe de o parte soluţia T-Wash să reacţioneze cu substanţele care contaminează suprafaţa iar pe de altă parte să asigure o uscare ulterioară completă, înainte ca primul strat de vopsea să fie aplicat. (furnizorul trebuie să ofere informaţiile cu privire la intervalele de timp necesare.) Deşi cercetările arată că suprafeţele spălate cu soluţia T-Wash pot fi vopsite chiar şi până la treizeci de zile, cu o bună adeziune a vopselei, este totuşi recomandabilă reducerea timpului dintre pregătirea suprafeţei şi aplicarea vopselei. Formarea de săruri albe ca urmare a expunerii la umezeală a suprafeţei spălate cu soluţie T-Wash, trebuie înlăturată înaintea vopsirii, cu ajutorul unei perii aspre. Dacă suprafaţa spălată cu soluţie T-Wash rămâne contaminată după această spălare, ea trebuie curăţată conform cu recomandările furnizorului.
Acoperirea cu un strat de grund primar
Pregătirea suprafeţei prin aplicarea unui strat de grund aderent este de asemenea larg utilizată. Dezavantajul cel mai important este acela că după aplicarea stratului de grund nu există nici o diferenţă vizibilă de culoare faţă de spălarea T-Wash. De aceea, nu există nici o siguranţă deplină că întreaga suprafaţă a interacţionat cu grundul aplicat. Grundurile sunt cele mai potrivite pentru aplicaţii pe produse zincate termic vechi şi uzate.
Sablarea oblică
O metodă mecanică de pregătire a suprafeţei este sablarea oblică cu un abraziv de tip silicat de aluminiu şi magneziu cu granulaţie de 0,2-0,4 mm, cu o presiune a sablării nu mai mare de 40 psi (2,7 bar). Prin aceasta se asigură că numai o cantitate minimă de oxid de zinc va putea fi înlăturată, iar suprafaţa zincului rămâne cu o rugozitate scăzută. Trebuie avut grijă la sablarea acoperirilor foarte groase zincate termic, pentru a se evita distrugerea acestora. Pentru a se obţine rezultate optime la sablare, distanţa şi unghiul de sablare trebuie să fie alese corespunzător pentru fiecare suprafaţă a produsului zincat termic. Sub nici o formă nu se recomandă sablarea cu alice de fontă. Sablarea oblică este adesea folosită suplimentar înaintea pregătirii chimice.
Îmbătrânirea
Acest proces devine pe deplin eficient doar după ce suprafaţa zincată termic a fost expusă în atmosferă, pentru o perioadă de cel puţin şase luni. Acolo unde stratul de zinc nu este refăcut, suprafaţa va fi pregătită folosind materiale abrazive sau o perie aspră, pentru a elimina toate materialele aderente reziduale.
Această operaţie este urmată de spălare cu apă fierbinte cu detergent şi apoi clătire cu apă curată. Suprafaţa trebuie să fie complet uscată înainte de aplicarea vopselei. Îmbătrânirea nu trebuie utilizată ca o metodă de pregătire a suprafeţelor în medii marine, unde concentraţia ionilor de clor este mare.
RECOMANDĂRI PRIVIND VOPSIREA
Toate metodele de vopsire folosite pe oţel zincat termic, trebuie să fie specificate de proiectant în mod corespunzător şi aplicate în conformitate cu recomandările producătorului de vopsea.
Alegerea de sisteme de vopsea va depinde atât de aplicare cât şi de mediul de exploatare. Folosirea din ce în ce mai rar a cauciucului clorurat şi a vopselelor alchidice, a dus la utilizarea tot mai frecventă a produselor epoxidice şi a celor de vinil/vinil co-polimer. Pentru mediile severe, cea mai bună soluţie este utilizarea sistemele epoxidice armate cu sticlă. Pentru a avea o aderenţă mare, în cazul sistemelor cu mai multe straturi, se poate folosi grund primar cu conţinut de oxid de fier şi pulbere de mică.
Amestecurile duble de poliuretan şi acrilo-uretan sunt frecvent utilizate ca acoperiri de suprafaţă, oferind o bună rezistenţă mecanică şi la coroziune. în acelaşi timpele îşi menţin culoarea timp îndelungat. Vopselele pe bază de acrilo-epoxi şi polisiloxan, oferă o rezistenţă mare la uzare, prezintă un luciu bun şi îşi menţin culoarea.
În prezent, există tendinţa de utilizare pe scară largă a compuşilor epoxidici. Totuşi, sunt încă folosite produsele poliuretanice şi cele pe bază de apă. La folosirea ultimelor două categorii de vopsele este necesară o pregătire foarte bună a suprafeţelor metalice înainte de vopsire. Chiar şi aşa, utilizarea lor poate să crească deoarece Directiva cu privire la emisiile de solvenţi (Solvent Emissions Directive) devine din ce în ce mai strictă.
RECOMANDĂRI PRIVIND ACOPERIREA CU PULBERI
Acoperirea cu pulberi este o metodă tot mai des folosită pentru obţinerea de straturi colorate pe suprafeţe metalice. La fel ca în cazul zincării termice, acoperirea cu pulberi se realizează în fabrici, în condiţii controlate. Din acest motiv, dimensiunea maximă a produsului din oţel de acoperit cu pulberi este limitată, în schimb ea poate fi aplicată cu succes pe toate suprafeţele zincate termic.
Din punct de vedere al caracteristicilor termice, la acoperirile cu pulberi, oţelul zincat termic se comportă aproape identic cu oţelul nezincat. în practică există multe exemple de oţel zincat termic, care a fost vopsit cu pulberi.
Tratamentul iniţial al suprafaţei zincate termic depinde de tipul pulberilor utilizate, cum ar fi: poliester, epoxi, sau hibride. Tratamentul iniţial include de obicei o pregătire chimică, cum ar fi cromatarea sau fosfatarea, urmată de aplicarea pulberii. Aplicarea cu succes a unui strat de pulbere pe o suprafaţă metalică necesită respectarea în detaliu a instrucţiunilor furnizate de producătorul pulberilor respective. Din acest motiv, trebuie consultată o persoană experimentată sau acreditată. Ca şi în cazul vopsirii umede, sunt disponibile o gamă completă de culori.
Este important să se comunice zincatorului decizia de a acoperi cu pulberi produsul sau de a efectua alte tratamente ulterioare zincării termice, pentru a cădea de acord cu cel care aplică aceste tehnologii.
În prezent există un număr limitat de pulberi care se pot aplica direct pe produsele zincate termic. Aceste produse sunt folosite într-o gamă largă de aplicaţii. Aplicarea directă de vopsele cu pulberi trebuie însă făcută după o pregătire corespunzătoare a suprafeţei zincate termic.