Proces cynkowania, zarówno galwanicznego, jak i ogniowego, jest jedną z najskuteczniejszych metod zabezpieczania powierzchni stalowych przed korozją. Trwałość, przyczepność oraz odporność powłoki cynkowej są ściśle uzależnione od prawidłowego przebiegu procesu i kontroli parametrów technologicznych. Jednym z problemów, który może pojawić się w warunkach przemysłowych, jest nadmiar cynku na powierzchni detalu, co prowadzi nie tylko do obniżenia jakości powłoki, lecz także do wzrostu kosztów i potencjalnych reklamacji. W niniejszym artykule omawiamy to zjawisko z perspektywy inżynierskiej — analizując przyczyny, skutki oraz możliwe działania korekcyjne.
Mechanizmy powstawania nadmiaru cynku
Nadmiar cynku na powierzchni może powstawać zarówno w trakcie cynkowania galwanicznego, jak i ogniowego, jednak mechanizmy prowadzące do tego zjawiska są odmienne.
W cynkowaniu galwanicznym, do nadmiernej depozycji cynku dochodzi zwykle w wyniku:
- zbyt wysokiego stężenia jonów Zn²⁺ w kąpieli,
- przekroczenia optymalnego natężenia prądu (prąd właściwy nieadekwatny do geometrii detalu),
- zbyt długiego czasu zanurzenia,
- niewłaściwego składu kąpieli i braku dodatków ograniczających wzrost grubości osadu.
W przypadku cynkowania ogniowego, przyczynami nadmiaru cynku są m.in.:
- zbyt długie utrzymywanie elementu w ciekłym cynku,
- niska temperatura kąpieli, powodująca wolniejsze ściekanie nadmiaru cynku,
- nieodpowiedni skład topnika lub jego niestabilność,
- obecność mikroszczelin i porów w powierzchni wsadu, które zatrzymują cynk w sposób niekontrolowany,
- nieoptymalna geometria elementu i jego ułożenie w kąpieli, powodujące tworzenie się kieszeni z cynkiem.
Skutki technologiczne i użytkowe
Nadmierna grubość powłoki cynkowej może początkowo być postrzegana jako korzystna — grubsza warstwa, teoretycznie, oznacza dłuższą ochronę. Jednak w praktyce zjawisko to prowadzi do szeregu negatywnych skutków technologicznych:
- Obniżenie przyczepności powłoki do podłoża – nadmiar cynku nie wiąże się trwale z materiałem bazowym, co zwiększa ryzyko odspajania się powłoki.
- Wzrost naprężeń wewnętrznych – powłoka o niejednorodnej grubości generuje lokalne naprężenia, prowadzące do mikropęknięć i deformacji.
- Zaburzenie estetyki wyrobu – nadmiar cynku objawia się m.in. jako zgrubienia, łuszczenia, przebarwienia, a nawet porowatość powierzchni.
- Trudności montażowe – detale cynkowane z nadmiarem metalu mogą nie pasować do otworów montażowych lub wymagać dodatkowej obróbki mechanicznej.
- Wzrost kosztów jednostkowych – niepotrzebne zużycie cynku wpływa bezpośrednio na opłacalność procesu.
Diagnostyka i metody kontroli
Identyfikacja powłok o zbyt dużej zawartości cynku wymaga stosowania odpowiednich metod kontrolnych. W praktyce przemysłowej, w ZAKŁADZIE GALWANIZACYJNYM ELŻBIETA GAJĘCKA, stosujemy między innymi:
- Pomiary grubości powłoki – zarówno magnetyczne, jak i elektrochemiczne, z odniesieniem do norm PN-EN ISO 1461 i PN-EN ISO 2081.
- Analizy przekrojów poprzecznych – pozwalają określić morfologię i głębokość penetracji cynku.
- Badania adhezji – weryfikacja przyczepności warstwy cynkowej do podłoża metalicznego.
- Analizy mikroskopowe (optyczne i SEM) – wykrywające porowatość, mikropęknięcia, nieregularności w strukturze osadu.
Działania korekcyjne i prewencyjne
Aby przeciwdziałać zjawisku nadmiaru cynku, kluczowa jest optymalizacja procesu oraz bieżąca kontrola parametrów kąpieli. W praktyce stosujemy:
- Regulację stężenia jonów Zn²⁺ i dodatków kompleksujących w kąpielach galwanicznych.
- Dostosowanie parametrów prądowych i czasu ekspozycji w zależności od typu detalu.
- Właściwą orientację detalu w kąpieli ogniowej, aby ułatwić odpływ nadmiaru cynku.
- Obróbkę wykończeniową – m.in. szczotkowanie, gratowanie czy strumieniowanie, aby usunąć zgrubienia cynku.
- Szkolenie operatorów i inżynierów procesu, aby zapewnić pełną zgodność produkcji z wytycznymi technologicznymi.
Nasze podejście
W ZAKŁADZIE GALWANIZACYJNYM ELŻBIETA GAJĘCKA każdy proces cynkowania opiera się na rygorystycznych procedurach kontroli jakości. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu technologów oraz indywidualnemu podejściu do każdego zamówienia, jesteśmy w stanie precyzyjnie dostosować parametry procesu do rodzaju materiału, geometrii elementu oraz oczekiwanych właściwości powłoki.
Stosujemy kąpiele kontrolowane chemicznie i automatycznie monitorowane, co pozwala nam ograniczyć ryzyko powstawania nadmiernych osadów cynku i zapewnić długoterminową stabilność powłoki.
Podsumowanie
Zjawisko nadmiaru cynku jest jednym z najczęstszych problemów w procesach cynkowania, który może prowadzić do obniżenia jakości powłoki oraz zwiększenia kosztów produkcji. Poprzez prawidłową kontrolę parametrów technologicznych, stosowanie nowoczesnych metod diagnostycznych oraz indywidualne podejście do każdego detalu, możliwe jest skuteczne ograniczenie tego zjawiska.
ZAKŁAD GALWANIZACYJNY ELŻBIETA GAJĘCKA to partner, który rozumie, że powłoka cynkowa to nie tylko zabezpieczenie – to również gwarancja jakości, trwałości i estetyki produktu.
