아연도금이란?- 정의, 방법, 프로세스

아연도금이란?

아연 도금 또는 아연 도금은 녹을 방지하기 위해 강철 또는 철에 보호 아연 코팅을 적용하는 과정입니다. 가장 일반적인 방법은 용융 아연 도금조에 부품을 담그는 용융 아연 도금입니다.

아연 도금은 금속을 부식으로부터 보호하기 위해 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 주변 환경으로부터 보호하는 데 도움이 되는 두꺼운 기본 금속에 아연을 얇게 코팅하는 작업이 포함됩니다.

다음에 차를 탈 때는 지나가는 거리 표지판과 가로등을 살펴보십시오. 그들 중 많은 수가 그들에 음소거 은색을 띠게 될 것입니다. 그 "은"은 실제로 아연의 코팅입니다.

예를 들어 강철 구조물을 건설하거나 수리하는 데 사용할 수 있는 아연 도금 강철 지지자들은 특수한 특성으로 인해 유지 보수 및 수리 비용이 저렴하다는 이점을 누릴 수 있습니다.

보호 장치가 없으면 시간이 지남에 따라 대기 조건으로 인해 강철이 녹슬게 됩니다. 녹의 정도는 제품이 있는 환경에 따라 다릅니다. 녹은 물 또는 공기 수분이 있는 상태에서 철과 산소의 환원 및 산화 반응에 의해 형성되는 산화철(일반적으로 적색 산화물)입니다.

페인팅이나 플라스틱 코팅과 같은 보호 방법이 있지만 이러한 방법에는 단점이 있습니다. 손상되면 강철 부분이 녹슬고 보호 코팅이 벗겨져 이러한 유형의 보호 기능이 지속되지 않고 신뢰할 수 없게 됩니다.

강철 재료를 부식으로부터 보호하는 더 나은 방법 중 하나는 용융 아연 도금을 통한 것입니다. 용융 아연 도금으로 재료의 모든 표면을 용융 아연에 담그고 완전히 코팅합니다. 아연의 부식은 매우 느리기 때문에 기본 금속을 보호하면서 수명이 연장됩니다.

 

아연 도금은 어떻게 지하 금속을 보호할까?

1. 아연 코팅은 산(예: 산성비)과 같은 부식성 물질이 금속 아래에 도달하는 것을 방지합니다.

2. 아연 도금은 부식으로부터 보호합니다. 코팅이 긁힐 때 아연은 기본 금속보다 여전히 "양극을 희생"하여 녹이 슬지 않도록 보호합니다. 금속 녹이 발생하는 방법과 이유에 대한 자세한 내용은 다음 블로그에서 알아보십시오. 금속 녹이란 무엇입니까?

3. 아연은 모재보다 빨리 부식되어 금속을 보호합니다. 때로는 "크로메이트"라는 특수 성분이 아연 도금 금속에 첨가되어 더 빨리 부식됩니다. 그것은 당신이 원하는 일이 아닌 것처럼 들릴 수 있지만 금속이 부식으로부터 금속을 보호하기 전에 아연이 부식된다는 것을 기억하십시오.

 

아연 도금을 하는 이유

금속에 아연 도금을 하면 단순히 부식 방지 특성이 부여됩니다. 보호용 아연 코팅이 없으면 금속이 요소에 노출된 상태로 남아 훨씬 빠르게 산화 및 부식될 수 있습니다. 아연 도금 강판은 부식을 방지하기 위해 오스테나이트계 스테인리스 강이나 알루미늄과 같은 재료를 사용하는 것보다 저렴한 대안입니다.

 

아연 도금은 어떻게 작동하나요?

아연 도금은 여러 가지 방법으로 금속을 보호할 수 있습니다. 첫째, 환경으로부터 금속을 보호하는 보호 코팅이 생성됩니다.

아연 층은 물과 습기는 물론 공기 중의 다른 요소가 강철 아래에 있는 강철을 공격하는 것을 방지합니다. 아연 코팅이 충분히 깊게 긁히면 금속이 노출되어 부식되기 쉽습니다.

아연 도금은 또한 "갈바닉 부식"으로 알려진 프로세스를 통해 금속을 보호할 수 있습니다. 갈바닉 부식은 전기화학적 조성이 다른 두 금속이 바닷물과 같은 기존 전해질로 서로 접촉할 때 발생합니다.

두 금속의 원자 구조에 따라 하나의 금속은 양극이고 다른 하나는 음극입니다.

양극은 자체 부식보다 빠르게 부식되고 음극은 자체 부식보다 느리게 부식됩니다. 아연이 아연 도금에 사용되는 이유는 다양한 유형의 금속과 접촉할 때 양극에 친화력이 있기 때문입니다.

기본 금속과 접촉하는 아연 코팅은 일반적으로 양극이므로 기본 금속 또는 음극의 부식을 늦춥니다.

 

아연 도금의 다양한 방법

1. 용융아연도금

용융 아연 도금은 아연-철 합금 및 아연 금속의 부식 방지 다층 코팅을 생성하기 위해 용융 아연 욕조에 철 또는 강철을 담그는 과정입니다. 강철이 아연에 잠기는 동안 강철의 철과 용융 아연 사이에 야금 반응이 발생합니다.
이 반응은 확산 과정이므로 코팅이 모든 표면에 수직으로 형성되어 부품 전체에 균일한 두께를 생성합니다.
용융 아연 도금 공정은 1742년부터 사용되어 수십 년 동안 합리적인 비용으로 유지 보수가 필요 없는 오래 지속되는 부식 방지 기능을 제공합니다. 용융 아연 도금은 여러 세대에 걸쳐 강철을 보호하기 위해 사용되었지만 아연 도금 공정은 새로운 기술과 창의적인 화학 물질로 계속 진화하고 있습니다.
용융 아연 도금 공정의 세 가지 주요 단계는 표면 준비, 아연 도금 및 후처리이며 각각에 대해 자세히 설명합니다. 이 프로세스는 본질적으로 단순하며, 이는 다른 부식 방지 방법에 비해 뚜렷한 이점입니다.
녹과 부식은 소유자와 납세자에게 비용이 많이 듭니다. 건물, 도로, 교량 등의 노후화는 수리 비용이 많이 들고, 부식 방지가 충분하지 않은 상태에서 유지 보수가 자주 이루어지며, 최악의 경우 구조를 재건해야 합니다.
지속 가능한 개발을 향한 추진과 함께 시간이 지남에 따라 유지 관리가 거의 필요하지 않은 수명이 긴 구조물을 지정하면 환경적 및 경제적 이점이 모두 제공됩니다.

2. 사전 아연 도금
이 방법은 용융 아연 도금과 매우 유사하지만 제철소에서 일반적으로 이미 특정 모양을 가진 재료에 수행됩니다. 사전 아연 도금 중에 시트는 용융 아연 도금 공정에서 사용되는 것과 유사한 세척 공정을 사용하여 압연됩니다. 그런 다음 금속은 뜨거운 액체 아연 풀을 통과한 다음 회수됩니다.
이 공정의 한 가지 장점은 용융 아연 도금에 비해 더 균일한 코팅으로 대형 강판 코일을 신속하게 아연 도금할 수 있다는 것입니다. 한 가지 단점은 사전 아연 도금 금속의 생산이 시작되면 노출되고 코팅되지 않은 영역이 있다는 것입니다.
즉, 긴 판금 코일을 더 작은 크기로 절단할 때 금속이 절단될 모서리가 노출된 상태로 유지됩니다.

3. 전기아연도금
이전 방법과 달리 전기 도금은 용융 아연 수조를 사용하지 않습니다. 대신 이 공정은 전해질 용액의 전류를 사용하여 아연 이온을 기본 금속으로 전달합니다. 이 과정에서 양전하를 띤 아연 이온이 전기적으로 아연 금속으로 환원되어 양전하를 띤 물질에 증착됩니다.
강철에 매끄러운 아연 코팅을 보장하기 위해 입자 정제제를 추가할 수도 있습니다. 사전 아연 도금 공정과 유사하게 전기 아연 도금은 일반적으로 판금 롤에 연속적으로 적용됩니다.
이 공정의 몇 가지 장점은 균일한 코팅과 정확한 층 두께입니다. 그러나 코팅은 일반적으로 용융 아연 도금 공정으로 얻은 아연 코팅보다 얇기 때문에 부식 방지가 저하될 수 있습니다.

 

용융아연도금이란?

용융 아연 도금(HDG)은 가공된 강철을 용융 아연 욕조에 담가 코팅하는 공정입니다. 용융 아연 도금 공정에는 세 가지 기본 단계가 있습니다. 표면 준비, 아연 도금 및 검사.
용융 아연 도금은 아연 도금의 한 형태입니다. 철과 강철을 아연으로 코팅하는 공정으로, 약 450°C(842°F)의 온도에서 용융 아연 욕조에 금속을 담그면 모재 표면과 합금됩니다.
대기에 노출되면 순수한 아연(Zn)은 산소(O2)와 반응하여 산화아연(ZnO)을 형성하고, 이는 추가로 이산화탄소(CO2)와 반응하여 탄산아연(ZnCO3)을 형성합니다. 일반적으로 둔한 회색이며 상당히 강합니다. 많은 상황에서 추가 부식으로부터 아래의 강철을 보호하는 재료.
아연도금강판은 스테인리스강의 비용 없이 내식성이 요구되는 분야에 널리 사용되며 비용 및 수명 측면에서 우수하다고 여겨집니다. 표면의 결정화 패터닝으로 식별할 수 있습니다.

1. 표면 준비
가공된 강철이 아연도금 시설에 도착하면 철사에 매달리거나 랙킹 시스템에 넣어 오버헤드 크레인으로 공정을 통해 이동할 수 있습니다. 그런 다음 강철은 일련의 세 가지 세척 단계를 거칩니다. 탈지, 산세척 및 플럭싱.
탈지는 먼지, 기름 및 유기 잔류물을 제거하는 반면 산성 산세척 수조는 밀 스케일과 산화철을 제거합니다. 최종 표면 준비 단계인 플럭싱은 남아 있는 산화물을 제거하고 아연도금 전에 더 이상의 산화물 형성을 방지하기 위해 보호층으로 강철을 코팅합니다.
아연은 깨끗하지 않은 강철과 반응하지 않기 때문에 적절한 표면 준비가 중요합니다.

2. 아연 도금
표면 처리 후 강철은 98% 이상의 아연이 함유된 용융(830F) 수조에 담근다. 강철은 공기가 관 모양이나 다른 주머니에서 빠져나가고 아연이 전체 조각 안으로, 위로, 전체 조각을 통해 흐르도록 하는 각도로 주전자로 내려갑니다.
주전자에 담그는 동안 강철의 철은 야금학적으로 아연과 반응하여 일련의 아연-철 금속간 화합물 층과 순수한 아연의 외부 층을 형성합니다.

3. 검사
마지막 단계는 코팅 검사입니다. 아연은 불결한 강철과 반응하지 않아 부품에 코팅되지 않은 부분이 남게 되므로 육안 검사를 통해 코팅 품질을 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 또한 자기 두께 게이지를 사용하여 코팅 두께가 사양 요구 사항을 준수하는지 확인할 수 있습니다.

 

용융 아연도금의 장점

용융 아연 도금은 보호하는 강철에 여러 가지 이점을 제공합니다. 야금적으로 결합된 아연-철 합금 층은 강철과 환경 사이에 장벽을 생성할 뿐만 아니라 강철을 음극 방식으로 보호합니다.
아연이 제공하는 음극 보호는 아연 도금 코팅이 자체적으로 희생되어 기본 강철을 부식으로부터 보호한다는 의미입니다.
약 3,600psi의 결합 강도를 가진 단단히 접착된 코팅은 금속간 화합물 층이 기본 강철보다 더 단단하기 때문에 내마모성이 매우 뛰어납니다(그림 2). 그러나 코팅이 손상되더라도 아연 희생 작용은 노출된 강철을 최대 1/4인치까지 보호합니다.
용융 아연 도금으로 제공되는 음극 보호 외에도 수명을 제공하는 코팅의 몇 가지 다른 특성이 있습니다.
첫째, 아연 도금 케틀의 반응은 확산 과정입니다. 즉, 코팅이 표면에 수직으로 성장하여 모든 모서리와 가장자리가 평평한 표면과 최소한 동일한 두께를 갖도록 합니다. 또한 아연 수조에 완전히 담그면 중공 구조의 내부를 포함하여 강철 전체를 덮을 수 있습니다.
마지막으로, 아연 코팅은 표면에 아연 녹청으로 알려진 불침투성 부식 생성물 층을 자연적으로 생성합니다. 녹청, 음극 보호, 완전한 적용 범위 및 기타 모든 기능은 용융 아연 도금 강판에 유지 보수가 필요 없는 긴 수명을 제공합니다.

 

아연 도금 과정은 얼마나 걸립니까?

일반적인 침지 시간은 약 4~5분이지만 열 관성이 높은 무거운 물체의 경우 또는 아연이 실내에 침투하는 데 필요한 경우 더 오래 걸릴 수 있습니다.
아연도금욕에서 빠져나오면 용융아연층이 합금층 위에서 제거됩니다. 종종 이것은 냉각되어 아연 도금 제품의 밝고 반짝이는 모습을 드러냅니다.

 

후 처리

아연 도금 공정 후 처리에는 수냉 또는 공기 냉각이 포함될 수 있습니다. 온도, 습도 및 공기 품질과 같은 아연 도금 공장의 조건은 아연 도금 코팅의 품질에 영향을 미치지 않습니다.
대조적으로, 이것들은 좋은 그림 품질에 매우 중요합니다. 아연 도금 품목의 후처리가 필요하지 않으며 페인트 또는 분말 코팅을 적용하여 미관을 개선하거나 극도로 공격적인 환경에서 추가 보호를 제공할 수 있습니다. 화학적 전환 코팅 및 기타 차단 시스템을 사용하여 젖은 저장 얼룩의 발생을 최소화할 수 있습니다.

 

아연 도금 금속을 어떻게 사용합니까?

아연 도금 금속은 모든 곳에서 사용됩니다!
자동차와 많은 자전거의 몸체는 아연 도금된 금속으로 만들어집니다. 일부 식수 파이프는 여전히 아연 도금 강판으로 만들어집니다. 냉각 압연 판금도 종종 아연 도금됩니다.
모든 종류의 너트, 볼트, 도구 및 와이어가 이제 아연도금 처리됩니다. 저렴한 공정이기 때문에 금속의 수명을 연장하는 데 확실히 도움이 됩니다!
특히 아연 도금 강판은 현대적인 "철골" 건물에 사용되는 경우가 많습니다. 아연 도금 강철은 또한 발코니, 베란다, 계단, 사다리, 통로 등과 같은 구조물을 만드는 데 사용됩니다.
아연 도금 금속은 프로젝트가 완료된 후 외부에서 유지되는 경우 훌륭한 선택입니다. 울타리, 지붕, 야외 통로는 모두 아연 도금 금속을 위한 훌륭한 선택입니다!

 

아연 도금 금속의 장점

▷ 가장 낮은 첫 번째 비용. 아연 도금은 강철에 대해 일반적으로 지정된 다른 많은 보호 코팅보다 첫 번째 비용이 저렴합니다. 도장과 같은 노동 집약적인 코팅의 적용 비용은 아연 도금과 같은 공장 운영 비용보다 훨씬 더 많이 올랐습니다.
적은 유지 보수/낮은 장기 비용. 아연 도금의 초기 비용이 대체 코팅보다 높은 경우에도 아연 도금은 장기적으로 거의 변함없이 가장 저렴합니다(더 오래 지속되고 유지 관리가 덜 필요하기 때문에). 또한, 구조물이 외딴 지역에 있을 때, 그리고 공장 폐쇄 또는 생산 중단이 관련된 경우 유지 관리가 문제를 일으키고 비용을 추가합니다.
▷ 긴 수명. 일반적인 구조 부재에 대한 아연 도금 코팅의 기대 수명은 대부분의 시골 환경에서 50년을 훨씬 초과하고 심한 도시 및 해안 노출에서도 20~25년 이상입니다.
▷ 신뢰할 수 있음. 호주/뉴질랜드 표준 4680에 따라 아연도금이 진행되며, 표준, 최소 코팅두께가 적용됩니다. 코팅 수명과 성능은 신뢰할 수 있고 예측 가능합니다.
▷ 가장 단단한 코팅. 아연 도금 코팅은 운송, 설치 및 서비스 시 기계적 손상에 대한 탁월한 내성을 제공하는 독특한 야금 구조를 가지고 있습니다.
▷ 손상된 영역에 대한 자동 보호. 아연 도금 코팅은 강철에 우선적으로 부식되어 손상을 통해 노출된 강철의 작은 영역에 음극 또는 희생 보호 기능을 제공합니다. 유기 코팅과 달리 작은 손상 부위는 손질이 필요하지 않습니다.
▷ 완벽한 보호. 아연 도금 제품의 모든 부분은 오목한 부분, 날카로운 모서리 및 접근할 수 없는 영역까지 보호됩니다. 완성 후 구조물이나 제작에 적용되는 코팅은 동일한 보호를 제공할 수 없습니다.
▷ 검사 용이성. 아연 도금 코팅은 육안으로 쉽게 평가할 수 있으며 간단한 비파괴 두께 테스트 방법을 사용할 수 있습니다. 아연 도금 공정은 코팅이 건전하고 연속적으로 보이면 건전하고 연속적입니다.
▷ 더 빠른 발기 시간. 아연 도금 강철 부재를 받으면 바로 사용할 수 있습니다. 표면 준비, 페인팅 및 검사에 현장에서 시간을 낭비하지 않습니다. 구조물의 조립이 완료되면 즉시 사용하거나 다음 건설 단계에 사용할 수 있습니다.
▷ 몇 분 안에 전체 보호 코팅을 적용할 수 있습니다. 아연 도금 공정은 기상 조건에 의존하지 않습니다.