Неправильный выбор листового металла может сорвать ваш проект. На нашем предприятии ShincoFab мы ежемесячно обрабатываем тысячи фунтов листового металла. За долгие годы я не раз видел, как клиенты тратили тысячи долларов на устранение проблем с отслаивающейся краской, неровностями сварных швов и ржавыми деталями просто потому, что в своих CAD-чертежах они отметили не тот вариант. Я точно знаю, как эти металлы ведут себя в реальных условиях, а не только в учебниках.
Если вы не можете определиться между гальванейльной и оцинкованной сталью, я могу вам помочь. В этом руководстве я покажу вам точные различия между этими двумя видами стали. Вы узнаете о 5-секундном приёме, который используют наши инспекторы по приёмке материалов, чтобы различать их прямо на рабочем столе. Я также расскажу, какой из этих видов стали лучше выбрать для вашего проекта, как разобраться в запутанных маркировках поставщиков и как безопасно сваривать и окрашивать их.
Никакой лишней информации. Только те факты, которые вам нужны, чтобы сделать правильный выбор и вернуться к работе.
В чём же заключается реальное различие? (Краткий ответ)
Вам нужна сталь, которая не ржавеет. Производители часто путают оцинкованную и гальванизированную сталь. Эти термины звучат одинаково, но их свойства сильно различаются.
На самом деле разница между ними сводится к одному дополнительному этапу на заводе: термической обработке.
Краткий обзор
Оба металла обрабатываются абсолютно одинаково. Непокрытую сталь погружают в ванну с жидким цинком. Этот цинк служит защитным слоем, предотвращающим ржавчину.
Именно здесь их пути разошлись:
- Оцинкованная сталь: Он погружается в ванну с жидким цинком и остывает. На его поверхности образуется блестящее серебристое покрытие с крапинами. Он прочный, недорогой и устойчив к суровым погодным условиям.
- Оцинкованная сталь: Его погружают в цинковую ванну, а затем сразу помещают в печь с температурой 1 000 градусов. В результате цинк и железо сплавляются. Готовое изделие приобретает матовый серый цвет. Однако благодаря этой стадии обжига его невероятно легко окрашивать и сваривать.
Что такое оцинкованная сталь?
Оцинкованная сталь — это листовой металл с цинковым покрытием, получаемый путем погружения необработанной стали в защитную ванну с жидким цинком. Это прочный и проверенный способ защиты от ржавчины, который вы, вероятно, видели на ограждениях автомагистралей или в воздуховодах систем кондиционирования.
Как это делается (цинковая ванна)
Для его изготовления рабочие очищают необработанную сталь и погружают её в огромный чан с жидким цинком. Эта ванна с расплавленным цинком — поддерживается на уровне 815–850 градусов по Фаренгейту.
Когда сталь выходит из печи, струя воздуха, дующая с высокой скоростью, сдувает излишки расплава. Цинк остывает и затвердевает, образуя чистую блестящую оболочку. Эта оболочка прочно сцепляется со сталью, обволакивая её прочной защитной пленкой.
Основные преимущества
Это покрытие из чистого цинка — настоящая находка для проектов на открытом воздухе. Вот какие преимущества оно вам даёт:
- Непревзойденная защита от ржавчины: Толстый слой цинка защищает конструкцию от воздействия дождя и снега. Сталь внутри остается абсолютно сухой и в полной безопасности.
- Оно самовосстанавливается: Если поцарапать поверхность, цинк вступает в химическую реакцию, закрывая повреждение. Ржавчина не распространится дальше царапины.
- Позволяет сэкономить: Его производство обходится недорого. К тому же он может прослужить 50 лет на открытом воздухе без необходимости ремонта.
- Стильный индустриальный дизайн: После высыхания на поверхности появляется яркий серебристый блеск. На ней образуется уникальный крапчатый узор, называемый “спангл”.”
Недостатки
Однако оцинкованная сталь не идеальна. В мастерской вам придется столкнуться с некоторыми сложностями. Мы на собственном опыте убедились в этом на производстве ShincoFab:
- Он не переносит краску: Поверхность абсолютно гладкая и скользкая. Однажды один из клиентов настоял на том, чтобы мы нанесли порошковое покрытие на необработанную оцинкованную сталь без надлежащей предварительной подготовки. В результате покрытие буквально отслоилось целыми кусками уже через год.
- Сваривать это — настоящий кошмар: Под пламенем горелки толстый слой цинка горит и дымится. Наши сварщики не любят работать с необработанной оцинковкой, так как она приводит к появлению некрасивых, брызгающих сварных швов и гораздо быстрее изнашивает расходные материалы в наших MIG-пистолетах.
- Покрытие может потрескаться: Если попытаться резко согнуть металл на листогибочном прессе, твердая цинковая оболочка может отслоиться с краев, обнажив сталь, которая в результате подвергнется коррозии.
Когда следует его использовать
Используйте оцинкованную сталь, если вам важна выживаемость в экстремальных условиях, а не индивидуальная окраска. Это лучший выбор для суровых условий на открытом воздухе.
Его следует использовать для:
- Кровельные панели
- Заборы и ворота из сетки-рабицы
- Воздуховоды систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- Конструкционные балки и трубы
Если вам нужен необработанный, неокрашенный материал для защиты от атмосферных воздействий, то оцинкованная сталь — лучший выбор.
Что такое гальванизированная сталь?
Гальванически отожженная сталь — это листовой металл с покрытием из цинк-железного сплава, получаемый путем прохождения оцинкованной стали через печь для отжига при температуре 1 050 градусов. Это усовершенствованный вариант оцинкованной стали, который решает две самые серьезные проблемы при изготовлении листового металла: окраску и сварку.
Как это делается (Дополнительный нагрев)
Процесс начинается с той же самой ванны с раскалённым цинком. Но вместо того, чтобы остыть, влажная сталь сразу же помещается в печь с температурой 1 050 градусов.
Этот процесс обжига называется отжигом. Под воздействием высокой температуры железо выделяется из сырой стали и смешивается с жидким цинком. В результате вместо оболочки из чистого цинка получается уникальный цинко-железный сплав.
Основные преимущества
Эта термообработка кардинально меняет все свойства металла при работе в мастерской. Вот основные преимущества, на которые мы полагаемся при изготовлении деталей на заказ:
- Краска прилипает, как клей: В результате процесса обжига образуется слегка шероховатая, пористая поверхность. Когда мы отправляем детали, прошедшие гальваническую обработку, в нашу окрасочную камеру, порошковое покрытие мгновенно прилипает к этой текстуре, обеспечивая безупречный внешний вид.
- Сварка — это проще простого: Благодаря содержанию железа в покрытии значительно облегчается зажигание дуги. При роботизированной точечной сварке наблюдается значительное сокращение количества брызг, что позволяет получать более чистые и прочные соединения.
Недостатки
Дополнительный этап отжига влечет за собой три конкретных компромисса в процессе производства.
- Это стоит дороже: Стоимость оцинкованной стали с гальваническим покрытием, как правило, на 10%–15% выше за фунт, чем у стандартной оцинкованной стали. Эксплуатация крупной печи обходится дорого. Эти дополнительные производственные затраты ложатся на вас.
- Немного менее эффективная защита от ржавчины: Слой сплава тоньше, чем у обычной оцинкованной стали. Если оставить его неокрашенным под дождем, он прослужит не так долго.
- Невыразительные образы: После высыхания краска приобретает матовый серый оттенок. Вы не получите того эффектного блестящего металлического блеска.
Когда следует его использовать
Если для вашего проекта требуется безупречное порошковое покрытие или предстоит выполнить большой объем сварочных работ, то гальванизированная сталь станет для вас оптимальным выбором.
Его следует использовать для:
- Двери и кузовные панели автомобиля
- Стиральные машины и холодильники
- Металлические двери и оконные рамы
- Электрические распределительные коробки
«5-секундный тест»: как определить, какой металл есть у вас в мастерской
На вашем рабочем столе лежит загадочный кусок металлолома. Этикетки давно пропали. Как понять, с чем вы имеете дело? Такое в нашей мастерской случается постоянно, когда теги с поддонов теряются. Вам не нужны лабораторные анализы. Достаточно ваших глаз и пяти секунд.
Чтобы быстро отличить оцинкованную сталь от гальванизированной, обратите внимание на поверхность. Оцинкованная сталь имеет блестящую поверхность с серебристым узором, а гальванизированная — матовую серую поверхность со слегка пористой текстурой.
Вот ваш краткий визуальный контрольный список:
- Обратите внимание на узор «Спангл»: Имеет ли металл блестящую серебристую поверхность? Выглядит ли он так, будто у него пятнистая мраморная текстура, почти как иней на зимнем окне? Если он блестящий и с неравномерным покрытием, то вы держите в руках оцинкованная сталь.
- Обратите внимание на матовую поверхность: Металл имеет ровный, матово-серый цвет? На нём нет ни единого пятнышка? Если провести по нему голыми руками, ощущается ли небольшая шероховатость или пористость? Если он выглядит ровным и скучным, значит, у вас оцинкованная сталь.
Блестящая и с вкраплениями — это оцинкованная сталь. Матовая и гладкая — это гальванизированная сталь. Всё действительно так просто.
Сравнение: что лучше подойдет для вашего проекта?
| Характеристика | Оцинкованная сталь | Оцинкованная сталь |
|---|---|---|
| Устойчивость к ржавчине | Отлично (толстая оболочка из чистого цинка; срок службы на открытом воздухе без дополнительной обработки составляет 25–50 лет) | Хорошо (кожух из более тонкого сплава; лучше подходит для использования на открытом воздухе с окрашенной поверхностью) |
| Окрашиваемость | Плохая (гладкая, скользкая поверхность не принимает краску без тщательной предварительной подготовки) | Отлично (пористая текстурированная поверхность выполняет функцию встроенной грунтовки) |
| Свариваемость | Плохо (сильные брызги, образует токсичный дым, быстро изнашивает расходные материалы) | Отлично (хорошо проводит электричество, ровные дуги, мало брызг) |
| Внешний вид | Блестящий, серебристый, с крапчатым узором “блейд” | Тусклая, однотонная, матово-серая отделка |
| Стоимость | Более низкая первоначальная стоимость | Более высокие первоначальные затраты (как правило, на 10–15% больше из-за этапа выпечки) |
Предотвращение ржавчины и коррозии
Если вы хотите оставить металл без покрытия, оцинкованная сталь побеждает.
Она имеет более толстое покрытие из чистого цинка. Оцинкованная сталь G90 способна прослужить до 50 лет в сельской местности и до 25 лет в суровых приморских условиях.
Гальванизированная сталь также устойчива к ржавчине, но её покрытие тоньше. Если оставить её на улице без покраски, со временем она начнёт ржаветь быстрее, чем обычная оцинкованная сталь.
Гибка, формовка и сварка
Если вы изготавливаете детали в цехе, оцинкованная сталь выигрывает с большим отрывом.
При сгибании стандартной оцинкованной стали под острым углом твердая цинковая оболочка может треснуть и отслоиться. Сталь, прошедшая процесс гальванического отжига, обладает большей гибкостью. Она легко сгибается, не теряя при этом защитного слоя.
С сваркой дело обстоит аналогично. Оцинкованная сталь трещит, разбрызгивает брызги и даёт неаккуратный шов. Сталь, прошедшая процесс гальванического отжига, проводит электричество гораздо лучше. В результате получаются ровные, аккуратные точечные сварные швы с минимальным количеством брызг.
Скрытые риски для здоровья при сварке цинка (и как обеспечить безопасность)
Давайте на минутку поговорим о безопасности. Оба этих металла содержат цинк. Когда цинк подвергается воздействию сварочной горелки, он горит и выделяет токсичный белый дым.
“Если вдохнуть этот дым оксида цинка, может развиться лихорадка от металлического дыма. Через несколько часов наступают озноб, лихорадка и сильная головная боль. Любой, кто хоть раз находился за сварочной маской, знает, что это ощущения точно такие же, как при сильном гриппе”.”
Вот три простых способа позаботиться о своём здоровье:
- Продолжайте трудиться: Перед тем как зажечь дугу, с помощью угловой шлифовальной машины удалите цинковое покрытие с зоны сварки. Сваривайте по голой стали.
- Используйте мощные вентиляторы: Установите вытяжку или мощный вентилятор. Направьте белый дым в сторону от лица.
- Наденьте респиратор: Обычная бумажная пылезащитная маска вас не спасёт. Надевайте специальный респиратор для сварки с фильтрами P100.
Окраска и внешний вид
Хотите добиться классического блестящего индустриального стиля? Выбирайте оцинкованную сталь.
Вы хотите покрасить свой объект или нанести на него порошковое покрытие? Оцинкованная сталь — бесспорный лидер. Его матовая, пористая поверхность действует как встроенная грунтовка. Краска прочно закрепляется на ней и не отслаивается.
Стандартная оцинкованная сталь имеет абсолютно гладкую поверхность. Она по своей природе не принимает краску.
Как покрасить оцинкованную сталь (чтобы краска не отслоилась через год)
Покраска оцинкованной стали — дело непростое, но я могу показать вам, как это сделать правильно. Нужно просто удалить гладкий слой с поверхности, чтобы краска могла за что-то зацепиться.
Чтобы успешно покрасить оцинкованную сталь без отслоения краски, необходимо правильно подготовить гладкое цинковое покрытие. Этот процесс включает удаление заводского масляного слоя с помощью обезжиривателя, протравливание гладкой поверхности уксусом или наждачной бумагой, а также нанесение специальной грунтовки с высоким содержанием цинка или самопротравливающейся грунтовки.
Следуйте этой простой инструкции из 3 шагов:
- Очистите его: На заводах оцинкованную сталь покрывают маслом, чтобы она сохраняла блеск. Протрите металл мощным обезжиривателем, чтобы удалить эту невидимую масляную пленку.
- Обработайте поверхность: Гладкую цинковую поверхность нужно сделать шероховатой. Протрите металл белым уксусом и оставьте на несколько минут, либо слегка поцарапайте его мелкой наждачной бумагой.
- Используйте подходящую грунтовку: Ни в коем случае не наносите масляную (алкидную) краску на необработанную оцинкованную сталь. Масло вступает в химическую реакцию с цинком и буквально превращает краску в мыльную пленку, которая сразу же отслаивается. Избегайте повторных работ и используйте самопротравливающую грунтовку или эпоксидную грунтовку с высоким содержанием цинка.
Первоначальные затраты и долгосрочная экономия
Оцинкованная сталь обходится дешевле при первоначальной покупке. На её производство уходит меньше энергии, поэтому цена ниже.
Но нужно смотреть на ситуацию в целом. Если вы изготавливаете детали, предназначенные для окраски, то использование гальванизированной стали на самом деле позволит вам сэкономить. Вы избавитесь от огромных хлопот, связанных с шлифовкой, травлением и подготовкой металла. К тому же вам не придется платить кому-то за перекраску деталей, когда краска начнет отслаиваться через два года.
Как правильно выбрать металл
Вы готовы к покупке. Вы звоните в местную компанию-поставщика металлопроката. Но вместо того, чтобы просто спросить о обычном листовом металле, менеджер по продажам интересуется, нужен ли вам G90, G60 или A40.
Не паникуйте. В ShincoFab мы заказываем этот материал тоннами. Хотя эти обозначения могут показаться запутанными в коммерческом предложении поставщика, на самом деле их очень легко понять.
Что означают эти цифры (G60 против A40)
На каждом листе металла с покрытием имеется этикетка. На этой этикетке точно указано, какой именно это металл и какова толщина защитного покрытия.
Вот вам краткая памятка:
- Письмо: Здесь указан тип металла. Буква “G” означает “оцинкованный”, а буква «A» — «оцинкованный с термической обработкой».
- Номер: Этот показатель указывает на толщину покрытия. В частности, он выражается в унциях цинка на квадратный фут. Чем выше значение, тем толще покрытие.
Давайте рассмотрим три наиболее распространённых варианта мы заказываем для наших клиентов:
- A40 (оцинкованная): На этом материале нанесено тонкое покрытие (0,40 унции). Он идеально подходит для деталей, предназначенных для использования в помещениях, или для предметов, которые вы планируете покрасить. Мы используем A40 практически для всех электрических корпусов, изготавливаемых на заказ, поскольку он прекрасно гнется на наших станках с ЧПУ и отлично принимает порошковое покрытие.
- G60 или A60: Это золотая середина (0,60 унции). Она обеспечивает надежную защиту от ржавчины, но при этом с ней довольно легко работать в мастерской.
- G90 (оцинкованный): Это материал повышенной прочности (0,90 унций). Используйте его для экстремальных работ на открытом воздухе, таких как укладка кровли или изготовление деталей, подверженных воздействию соленого морского воздуха. Обратите внимание: при формовке G90 для наружных кронштейнов нам приходится настраивать инструмент, поскольку толстая оболочка затрудняет гибку без образования микротрещин.
Примечание: Все обозначения покрытий (A40, A60, G90) соответствуют ASTM A653/A653M. Стандартная спецификация на стальной лист с цинковым покрытием методом горячего цинкования.
Всё сводится к простому компромиссу. Более толстые покрытия обеспечивают лучшую защиту от ржавчины, но их сложнее наносить. С более тонкими покрытиями работать проще, но для их долговечности на открытом воздухе обычно требуется дополнительный слой краски.
Заключение
Не существует какого-то одного идеального листового металла — есть только материал, подходящий именно для вашей конкретной задачи.
- Выберите оцинкованную сталь для необработанных, сверхпрочных наружных каркасов, где единственной целью является долгосрочная защита от ржавчины.
- Выберите оцинкованную сталь для изготовления нестандартных деталей, требующих аккуратных точечных сварных швов и безупречного лакокрасочного покрытия.
Подберите металл в соответствии с задачами проекта. В компании ShincoFab мы на собственном опыте знаем, что правильный выбор материала с самого начала позволяет избежать серьезных проблем в процессе производства на более поздних этапах.
Теперь вы знаете, как визуально определять эти металлы, расшифровывать маркировку поставщиков и безопасно обрабатывать их. Независимо от того, зажигаете ли вы горелку в собственном гараже или отправляете нам свои CAD-чертежи, вы готовы приступить к работе.
