Co jest zaangażowane w cynkowanie?

Cynkowanie to jeden z wielu procesów powlekania, który wykorzystuje prąd elektryczny do łączenia materiału, który ma zostać pokryty – zwykle metalu, takiego jak cynk, chrom lub złoto – z przedmiotem obrabianym. Staranne przygotowanie i ścisłe przestrzeganie procedur bezpieczeństwa są wspólne dla wszystkich procesów galwanizacji, ponieważ zaangażowane chemikalia są zarówno toksyczne, jak i żrące. Niemniej jednak cynkowanie obejmuje mniej niebezpiecznych chemikaliów niż większość innych form cynkowania i jest z powodzeniem wykonywane w małych sklepach, a nawet w domowych warsztatach metalowych.

Jednym z najczęstszych zastosowań cynkowania jest zapewnienie trwałej i niedrogiej ochrony stali przed rdzą. Alternatywą dla cynkowania jest cynkowanie, które polega na zanurzeniu gorącej stali w kąpieli ciekłego cynku. Element, który został ocynkowany cynkiem, często będzie miał „płaskaną” powierzchnię, ponieważ cynk krystalizuje po ostygnięciu. Cynkowanie ogniowe, bo tak się nazywa, wymaga specjalnych pieców, kadzi i pomieszczeń do procesu, co generalnie przekracza możliwości wielu małych sklepów. Dodatkową kwestią jest to, że opary wydzielane przez stopiony cynk są toksyczne. Galwanizacja jest zatem znacznie bardziej ekonomicznym sposobem powlekania cynku na przedmiocie obrabianym. Niemniej jednak, ponieważ cynkowanie ogniowe nakłada znacznie grubszą warstwę cynku na powierzchnię roboczą — około 50 mikronów do 3–15 mikronów galwanizacji — jeśli korozja jest głównym problemem, lepszym wyborem jest cynkowanie ogniowe.

Nawet małe warsztaty mogą cynkować galwanicznie przedmioty obrabiane, takie jak elementy złączne, takie jak gwoździe, nakrętki i śruby, a także inny sprzęt, taki jak zawiasy. Cynkowanie jest również stosowane w przypadku innych elementów, zarówno w celu zapewnienia ochrony przed rdzą, jak i poprawienia wyglądu. Właściwie nałożona powłoka cynkowa może być polerowana do wykończenia prawie tak gładkiego i błyszczącego jak chrom. Pierwszym krokiem w tym procesie, podobnie jak w przypadku wszystkich prac galwanicznych, jest dokładne oczyszczenie przedmiotu obrabianego. Jest to proces dwuetapowy, rozpoczynający się od kaustycznej alkalicznej kąpieli detergentowej, po którym następuje „wytrawianie” w kwaśnej kąpieli. Kawałek można później spłukać wodą, ale nie dotykać go gołymi rękami; wszelkie zanieczyszczenia, nawet mikroskopijne, mogą zakłócać proces powlekania.

Po oczyszczeniu przedmiotu obrabianego jest on podłączony do ujemnego bieguna źródła elektrycznego, zwykle za pomocą drutu miedzianego, i zawieszony w podgrzewanej i mieszanej kąpieli elektrolitycznej. Cynk może być rozpuszczony w kąpieli w postaci soli cynku lub do bieguna dodatniego tego samego źródła energii elektrycznej można przymocować lite płyty cynkowe. W obu przypadkach uruchomienie prądu elektrycznego wyzwala reakcję w cynku, tak że jest on przyciągany do ujemnie naładowanego przedmiotu obrabianego — katody. Atomy cynku będą migrować przez kąpiel do przedmiotu obrabianego i wiązać się z nim. Proces wymaga powlekania około 100 miliamperów na cal kwadratowy (6.4516 centymetrów kwadratowych) przedmiotu obrabianego, a po około godzinie powinien dawać płytkę o grubości około 3 mikronów. Silniejszy prąd przyspieszy proces powlekania, ale powierzchnia nie będzie tak gładka i będzie wymagała znacznego polerowania.

Ciężko jest pokryć metale o jednolitej grubości cynku, a kształt powlekanego elementu przyczynia się do tej trudności. Szczeliny i rowki w elemencie obrabianym nie będą miały tak grubej płyty jak odsłonięte powierzchnie i krawędzie. W związku z tym wiele urządzeń do platerowania wykorzystuje wiele anod i umieszcza je w kąpieli elektrolitycznej w celu nakierowania na obszary problemowe. Niektóre prace mogą wymagać zastosowania płyty kombinowanej, takiej jak nikiel-cynk. Jednym ze sposobów osiągnięcia tego jest podłączenie dwóch anod do bieguna dodatniego, jednej z cynku, a drugiej z niklu. Płyta na obrabianym przedmiocie będzie połączeniem niklu i cynku.

Po zakończeniu procesu galwanizacji obrabiany przedmiot można wyjąć z kąpieli i wypłukać. Sprzęt, taki jak łączniki, zawiasy lub elementy hydrauliczne, są zwykle dostępne do natychmiastowego użycia. Przedmioty obrabiane, takie jak wykończenia samochodowe, które wymagają bardzo błyszczącego wykończenia, mogą wymagać polerowania i polerowania przed ostatecznym użyciem.