Độ bền của tấm nhúng mạ kẽm điện? 

Hãy bỏ qua những chuyện tiếp thị vớ vẩn. Khi ai đó hỏi về độ bền của tấm nhúng mạ kẽm điện, họ thường thực sự hỏi: Liệu thứ này sẽ rỉ sét với tôi sau 5 năm nữa hay tôi có thể quên nó đi? Câu trả lời ngắn gọn và khó chịu là: nó phụ thuộc hoàn toàn vào những gì bạn nhúng nó vào và quan trọng hơn là bạn đang kết nối với nó. Tôi đã nhìn thấy những chiếc đĩa trông nguyên sơ sau một thập kỷ và những chiếc khác bắt đầu xuất hiện những vết rỉ sét màu trắng ở dưới hai chiếc. Sai lầm phổ biến là coi lớp phủ kẽm như một lá chắn ma thuật, bỏ qua cuộc hôn nhân điện hóa — hay chiến tranh — mà nó sẽ xảy ra sau khi được lắp đặt.

Thực tế của sự hy sinh kẽm

Mạ điện là một quá trình cần thiết là có lý do. Nó tương đối rẻ, cung cấp một lớp phủ mịn, đồng nhất và cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt cho bản thân tấm trong nhiều môi trường. Cụm từ khóa dành cho chính cái đĩa. Thời điểm bạn hàn đinh tán hoặc bắt vít thứ gì đó xuyên qua nó, lúc đó bạn đã làm tổn hại đến lớp phủ. Câu hỏi về độ bền sau đó chuyển từ tấm sang hệ thống dây buộc. Nếu bạn đang sử dụng bu lông thép carbon thì bạn đã tạo ra một cặp điện cổ điển. Kẽm sẽ hy sinh bảo vệ cho bu lông đó, ăn mòn nhanh hơn ở các điểm nối. Tôi nhớ lại một dự án kệ kho nơi chúng tôi sử dụng các tấm EG tiêu chuẩn với các neo bằng thép trơn. Các tấm vẫn ổn, nhưng các đầu neo đã bị rỉ sét đỏ trong vòng ba năm trong nội thất nửa ẩm ướt đó. Cách khắc phục không phải là lớp kẽm dày hơn trên tấm; nó đang chuyển sang sử dụng neo mạ kẽm nhúng nóng hoặc thậm chí không gỉ để phù hợp hơn với điện thế.

Độ dày lớp phủ là tuyến phòng thủ đầu tiên của bạn, nhưng nó không chỉ là một con số trên bảng thông số kỹ thuật. Lớp phủ 5 micron có thể hoàn toàn phù hợp để lắp đặt bảng điều khiển trong nhà khô ráo. Hãy thử điều đó trên một chiếc đĩa đặt trên lề đường bê tông trong nhà để xe nơi sử dụng muối làm tan băng và bạn sẽ thấy thất bại trong một vài mùa đông. Nguyên tắc chung? Đối với các ứng dụng bên ngoài, dịch vụ vừa phải, tôi ngần ngại chỉ định bất cứ thứ gì dưới 12 micron. Thậm chí sau đó, nó không chỉ là về độ đồng đều về độ dày. Các cạnh, đầu cắt và vùng hàn là nơi bắt đầu hư hỏng. Một nhà cung cấp tốt sẽ có một quy trình được kiểm soát để phủ lại hoặc bịt kín các khu vực này sau khi chế tạo, nhưng đó là một bước bổ sung và khiến nhiều người cố gắng bỏ qua.

Sau đó là việc chuẩn bị kim loại cơ bản. Đây là nơi bạn tách biệt các nhà cung cấp tốt khỏi những nhà cung cấp có vấn đề. Nếu thép không được làm sạch và ngâm đúng cách trước khi ngâm kẽm thì độ bám dính sẽ kém. Tôi đã thấy lớp phủ bị phồng rộp và bong tróc thành từng tấm trong quá trình xử lý, chứ đừng nói đến việc sử dụng. Đó là lỗi mà bạn thường có thể phát hiện sớm nếu biết cần tìm: bề ngoài hơi lốm đốm hoặc độ bám dính kém ở các cạnh bị cắt. Một công ty như Công ty TNHH Sản xuất Fastener Handan Zitai., có trụ sở tại trung tâm dây buộc lớn của Trung Quốc ở Yongnian, thường có quy mô và quy trình kiểm soát để quản lý việc này một cách nhất quán, đó là lý do tại sao việc tìm nguồn cung ứng từ các cơ sở sản xuất lâu đời lại quan trọng. Vị trí của họ gần các tuyến giao thông chính như Đường sắt Bắc Kinh-Quảng Châu có nghĩa là họ được thiết lập cho các công việc thủ công số lượng lớn, tiêu chuẩn hóa chứ không phải làm một lần.

Môi trường nhúng là vua

Bạn không thể nói về độ bền của tấm mà không nói đến bê tông. Đây là biến lớn nhất. Bê tông có hàm lượng alumina hoặc clorua cao là bản án tử hình đối với bất kỳ kim loại nhúng nào, dù có mạ điện hay không. Môi trường kiềm của bê tông chất lượng tốt thực sự giúp thụ động hóa kẽm, tạo thành một lớp ổn định làm chậm quá trình ăn mòn. Nhưng bê tông không phải là một vật liệu duy nhất. Tôi đã tham gia vào một dự án bến tàu biển, trong đó thông số kỹ thuật yêu cầu nhúng mạ điện. Đó là một thảm họa đang chực chờ xảy ra. Sự tiếp xúc liên tục với clorua từ sự xâm nhập của bụi muối và vùng bắn nước đã nhanh chóng lấn át khả năng hy sinh của kẽm. Chúng tôi đã phải thực hiện một yêu cầu thay đổi giữa dự án đối với thanh cốt thép phủ epoxy và thanh giằng không gỉ, với các tấm được đổi sang mạ kẽm nhúng nóng. Một bài học đắt giá trong đánh giá môi trường

Thiệt hại do lắp đặt là một kẻ giết người thầm lặng khác. Công nhân ném các tấm thành khuôn, đi trên chúng hoặc kéo các lồng cốt thép lên trên có thể làm xước lớp phủ xuống thành thép trần. Sau khi được nhúng vào, vết xước đó sẽ trở thành cực dương trong tế bào vi điện, làm tăng tốc độ ăn mòn cục bộ. Bây giờ tôi nhấn mạnh vào các biện pháp bảo vệ đơn giản như băng tạm thời trên các phần có ren hoặc chỉ định rằng các tấm được đặt sau khi tấm lót cốt thép ban đầu được lắp đặt. Nó có thể tăng thêm 5% thời gian lao động nhưng có thể tăng gấp đôi thời gian sử dụng hiệu quả.

Còn kết nối với các kim loại khác thì sao? Đây là lúc các biểu đồ chuỗi điện trở thành bài đọc trước khi đi ngủ. Việc kết nối một tấm mạ điện (thép mạ kẽm) với một phụ kiện bằng đồng hoặc ống đồng ngầm sẽ gặp rắc rối. Kẽm sẽ ăn mòn mạnh để bảo vệ đồng cao quý hơn. Tôi đã thấy điều này trong các hỗ trợ tiện ích hệ thống ống nước. Giải pháp là cách ly—sử dụng ống lót hoặc vòng đệm điện môi để ngắt đường dẫn điện giữa các kim loại khác nhau. Đó là một thành phần nhỏ, rẻ tiền và hầu như luôn bị bỏ qua trong thông số kỹ thuật ban đầu.

Khi không đủ tốt

Có thời gian và địa điểm dành cho việc nhúng mạ điện. Nội thất, môi trường khô ráo, đế thiết bị cơ khí nơi kết nối cũng được mạ kẽm? Đó là một sự lựa chọn hoàn hảo, tiết kiệm chi phí. Các vấn đề phát sinh khi nó được sử dụng làm thông số kỹ thuật mặc định mà không có lý do. Tôi đã xem lại hàng tá bản vẽ kết cấu trong đó mọi phần nhúng đều được ghi chú là EG đơn giản vì nó nằm trên chi tiết của dự án cuối cùng.

Cách đây vài năm, chúng tôi đã tiến hành một thử nghiệm so sánh, chôn các đĩa mẫu từ các quy trình khác nhau trong một hố thử nghiệm với đất nhiễm mặn mạnh. Các mẫu mạ điện cho thấy sự mất kẽm đáng kể và sự ăn mòn thép nền ở các cạnh trong vòng 18 tháng. Các mẫu mạ kẽm nhúng nóng mới bắt đầu xuất hiện một số lớp gỉ kẽm. Các mẫu thép không gỉ? Trực quan không thay đổi. Tỷ lệ chi phí là khoảng 1:1,5:4. Tỷ lệ độ bền không tuyến tính; nó giống như 1:3:20 trong môi trường đó hơn. Trường hợp kinh doanh về việc chi tiêu trả trước nhiều hơn đã trở nên rõ ràng đối với ứng dụng cụ thể đó.

Đây là nơi cuộc trò chuyện về chuỗi cung ứng trở thành hiện thực. Đối với các tấm nhúng tiêu chuẩn, số lượng lớn, một nhà sản xuất như Zitai Fastener (bạn có thể tìm thấy phạm vi của họ tại https://www.zitaifasteners.com) có ý nghĩa. Họ sản xuất ở quy mô đảm bảo tính nhất quán của quy trình đối với các loại và lớp phủ tiêu chuẩn. Nhưng đối với môi trường có tính ăn mòn hoặc cực kỳ quan trọng, bạn có thể cần phải vượt ra ngoài danh mục tiêu chuẩn của họ—chỉ định lớp phủ dày hơn, xử lý thụ động cromat sau khi mạ hoặc thậm chí là thép nền khác. Câu hỏi đặt ra là liệu dây chuyền sản xuất của họ có đủ linh hoạt cho những đơn đặt hàng tùy chỉnh đó hay không, hay tốt hơn là bạn nên thuê một nhà chế tạo đặc biệt.

Các chế độ lỗi và những gì cần tìm

Độ bền bị hỏng hiếm khi có nghĩa là tấm bị gãy làm đôi. Đó là sự mất chức năng. Chế độ phổ biến nhất là thu giữ luồng. Kẽm ăn mòn ở các ren của đinh hàn, làm giãn nở và khóa chặt đai ốc. Tôi đã trải qua những giờ phút khốn khổ trên công trường với cờ lê và đèn đuốc để cố gắng giải phóng các đai ốc trên các vật gắn chỉ mới sáu tuổi. Sử dụng bước ren thô hơn hoặc bôi keo chống kẹt có hàm lượng kẽm cao trong quá trình lắp đặt là những biện pháp giảm thiểu đơn giản, rẻ tiền mà hầu như không có trong thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.

Một cái khác là giảm sức mạnh kéo ra. Khi tấm và các đinh tán của nó bị ăn mòn, tiết diện hiệu dụng sẽ giảm. Điều này rất quan trọng đối với các neo quan trọng về an toàn như hệ thống chống rơi hoặc giằng chống địa chấn. Chúng tôi không có những cách hiệu quả không phá hủy để kiểm tra điều này sau khi nó được nhúng, đó là lý do tại sao thông số kỹ thuật ban đầu và đánh giá môi trường lại rất quan trọng. Nếu bạn đang kiểm tra một cấu trúc hiện có, hãy tìm vết rỉ sét rỉ ra từ bê tông xung quanh phần nhúng. Đó là dấu hiệu nhận biết sự ăn mòn tích cực. Vào thời điểm bạn thấy điều đó, việc mất đi phần đã là đáng kể.

Đôi khi sự thất bại là về mặt thẩm mỹ. Vết rỉ sét trắng (oxit kẽm) trên bề mặt bê tông thành phẩm. Nó không ảnh hưởng đến cấu trúc ngay từ đầu, nhưng nhìn bề ngoài thì trông rất tệ. Điều này thường xảy ra khi các tấm được bảo quản trong điều kiện ẩm ướt trước khi nhúng vào, gây ra vết ố khi bảo quản ướt. Đó là vấn đề kiểm soát chất lượng tại nhà cung cấp hoặc nhà kho. Một nhà cung cấp tốt sẽ làm khô và đóng gói các tấm đúng cách để ngăn chặn điều này. Nếu bạn nhận được những chiếc đĩa đã có bề mặt bột trắng ngay từ thùng, hãy từ chối chúng. Lớp phủ bảo vệ đó đã được tiêu thụ một phần trước khi nó thực hiện công việc của mình.

Phán quyết: Một sự lựa chọn có tính toán

Vậy tấm nhúng mạ kẽm điện có bền không? Có thể như vậy, nhưng độ bền của nó không phải là đặc tính nội tại. Đó là một thuộc tính hệ thống. Bạn đang mua một thành phần có lớp hy sinh. Tuổi thọ của nó phụ thuộc vào sự xâm thực của môi trường, chất lượng của lớp phủ, kim loại mà nó tiếp xúc và sự cẩn thận trong quá trình lắp đặt. Đây không phải là một giải pháp sẵn có cho những điều kiện khắc nghiệt.

Đối với môi trường không quan trọng, nội thất hoặc được kiểm soát, đó là một lựa chọn kinh tế tuyệt vời. Chỉ định độ dày lớp phủ tối thiểu rõ ràng (tôi khuyến nghị là trên 12 micron đối với bất kỳ thứ gì không bị khô xương), yêu cầu chứng nhận từ nhà sản xuất và đảm bảo tất cả các ốc vít được kết nối đều có lớp phủ tương thích. Đối với môi trường bên ngoài, ẩm ướt hoặc tiếp xúc với clorua, tốt hơn hết bạn nên chuyển đường cong độ bền sang mạ kẽm nhúng nóng hoặc mạ cơ học để có lớp phủ dày hơn, chắc chắn hơn. Đối với các ứng dụng quan trọng hoặc ăn mòn nhất, chi phí ban đầu cao hơn của vật liệu nhúng bằng thép không gỉ là lựa chọn thận trọng duy nhất.

Cuối cùng, vấn đề là: trước tiên hãy xác định môi trường dịch vụ và thời gian sử dụng cần thiết. Sau đó xác định lại tấm và các kết nối của nó. Đừng chỉ mặc định là mạ điện vì đây là chi tiết đơn hàng mà ai cũng biết. Suy nghĩ mặc định đó là nguyên nhân dẫn đến hỏng hóc sớm, phải gọi lại và sửa chữa tốn kém. Độ bền là có, nhưng chỉ khi bạn thiết kế cho nó.