Najprościej rzec ujmując, cynkowanie ogniowe polega na nakładaniu wytrzymałej powłoki poprzez zanurzenie stali w ciekłym cynku. Proces ten składa się z kilku etapów, których efektem jest powstanie powłoki cynkowniczej chroniącej stalowy materiał przed korozją, a tym samym zapobiegającej jego niszczeniu.

Pierwszym etapem procesu cynkowania jest obróbka wstępna, która polega na mechanicznym usunięciu wszelkich zanieczyszczeń, tj.: piasku, rdzy, zgorzeliny, żużla, pozostałości starej powłoki czy szlaki spawalniczej, najczęściej poprzez obróbkę strumieniowo-ścierną. Następnie przygotowywany do cynkowania element musi zostać odtłuszczony. Jego powierzchnia powinna być wolna od olejów, substancji woskowatych czy smarów, ponieważ uniemożliwiają one reakcję żelaza z cynkiem. Kolejny etap to trawienie, czyli usunięcie substancji niemetalicznych: rdzy, zgorzeliny i innych produktów korozji, które powstają podczas walcowania i wyżarzania elementów konstrukcyjnych.

Następnym krokiem jest topnikowanie – wytrawiona w kwasie stal zostaje zanurzona w roztworze wodnego chlorku cynku i chlorku amonu, co gwarantuje, że reakcje, które zachodzą podczas cynkowania, przebiegają prawidłowo. Oprócz tego topniki usuwają ze stalowych powierzchni śladowe ilości tlenków.

Po kąpieli topnikowej elementy stalowe są suszone w temperaturze 120–150°C. Dopiero wtedy mogą zostać zanurzone w płynnym cynku o temperaturze 445–455°C, bo właśnie w takich warunkach żelazo i cynk szybko wchodzą w reakcję. Na skutek dyfuzji płynnego cynku z powierzchnią stali dochodzi do wytworzenia się warstwy cynku, składającej się w istocie z różnorodnych warstw stopowych cynku i żelaza. Następnie element musi zostać dokładnie wysuszony, tak by można było przeprowadzić kontrolę jakości i usunąć ewentualne krople zastygłego cynku oraz zanieczyszczenia wywołane przez popiół i topnik.

Szybko i dokładnie
Samo cynkowanie, czyli zanurzenie elementu w płynnym cynku, trwa tylko kilka minut, ale wszystkie procesy, które temu towarzyszą, zajmują nawet kilka godzin (ok. 6). Z reguły czas dostawy do klienta wynosi od 1 do 2 dni roboczych.

Maksymalne wymiary elementu możliwego do ocynkowania zależą od wymiarów roboczych wanny cynkowniczej. Poszczególne ocynkownie są w stanie ocynkować elementy o bardzo różnorodnych kształtach, rozmiarze i masie – od kilkumilimetrowych śrubek po konstrukcje stalowe o długości kilkunastu i szerokości kilku metrów oraz masie jednostkowej wynoszącej nawet 3 tony.

W trakcie procesu warstwą cynku pokrywany jest cały element, tj. każda z jego stron, bo tylko w ten sposób można go w 100% zabezpieczyć przed korozją. Oczywiście w wyjątkowych przypadkach stosuje się odstępstwa od tej reguły, ale wymaga to wcześniejszej konsultacji z ocynkownią.

Przygotowanie materiału
Warto pamiętać o wymaganiach technicznych dotyczących materiału przeznaczonego do cynkowania. Poza wspomnianymi niedopuszczalnymi zanieczyszczeniami powierzchni nie może on mieć żadnych wad hutnicznych, które po ocynkowaniu mogą stać się bardziej widoczne i spowodować pękanie powłoki. Materiał nie powinien też posiadać wnęk i szczelin ograniczających swobodny odpływ cynku i powodujących pozostawanie popiołów, a także zamkniętych przestrzeni, które mogą uniemożliwić jego zanurzenie. Każdy element musi mieć także niezbędne otwory technologiczne pozwalające na swobodny przepływ cynku i odpowietrzenie konstrukcji podczas procesu. Średnica otworów waha się między 10 a 16 mm. Ich wielkość i liczba zależą od rozmiarów cynkowanego elementu.

Cynkowanie ogniowe ma wiele zalet, m.in. zwiększa ochronę części budowlanych do 50 lat, zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną i trwałość powłoki, ochronę katodową i zwiększoną odporność na korozję. Poza tym to proces przyjazny dla środowiska i – co najważniejsze – korzystny cenowo. Cynkowanie ogniowe nie jest jednak pozbawione wad. Wymaga obróbki elementu po ocynkowaniu – usunięcia zacieków lub poprawienia otworów. Oprócz tego może dojść do odkształcenia elementów. Konieczne jest także wcześniejsze przygotowanie konstrukcji (m.in. otworów odpowietrzających i przelewowych).

Dariusz Łuciów