Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật có rất nhiều phương pháp bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn đã được ra đời. Trong số đó, mạ kẽm là một kỹ thuật phổ biến và hiệu quả được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Nội dung bài viết
Mạ kẽm là gì?
Mạ kẽm hay còn gọi là xi mạ kẽm, là quá trình mạ một lớp kẽm lên bề mặt kim loại nhằm cung cấp một lớp bảo vệ, chống lại ăn mòn và hoen gỉ, giúp nâng cao chất lượng và tăng thẩm mỹ cho sản phẩm.
Xi mạ kẽm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì lớp kẽm có khả năng bền vững và chống lại gỉ sét và ăn mòn hiệu quả cho kim loại. Do đó, xi mạ kẽm được coi là yếu tố cần thiết để đảm bảo sự bền vững và an toàn cho các sản phẩm.
Có thể bạn quan tâm: Sơn tĩnh điện là gì?
Các phương pháp mạ kẽm phổ biến
Mạ kẽm lạnh
Mạ kẽm lạnh là kỹ thuật bảo vệ kim loại bằng cách phủ lên bề mặt kim loại một lớp mạ kẽm lỏng ở nhiệt độ bình thường. Quá trình này sử dụng áp lực khí nén để phun dung dịch mạ kẽm thành các hạt mịn bám dính vào bề mặt kim loại cần bảo vệ. Dung dịch xi mạ kẽm chứa kẽm và các phụ gia khác giúp tăng cường độ bám dính và khả năng chống ăn mòn. Sau khi thi công, lớp mạ kẽm sẽ khô cứng trong vài giờ.
Sơn mạ kẽm lạnh giàu kẽm Zinc Rich Compound (ZRC 95%) là một giải pháp công nghệ mới đến từ Mỹ hiện đang được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam. Công nghệ này được các chuyên gia đánh giá cao bởi khả năng thay thế hiệu quả cho phương pháp mạ kẽm nhúng nóng truyền thống trong việc bảo vệ các kết cấu thép khỏi gỉ sét và ăn mòn, góp phần nâng cao tuổi thọ và chất lượng công trình.
Mạ kẽm nhúng nóng
Đây là một phương pháp công nghệ để tạo ra một lớp phủ kẽm bền chắc trên bề mặt của chi tiết sắt thép bằng cách đưa chi tiết đó vào bể chứa kẽm nóng chảy.
Lớp phủ kẽm này có khả năng bảo vệ bề mặt của chi tiết sắt thép khỏi sự ăn mòn một cách hiệu quả. Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng được thực hiện đơn giản và chính tính đơn giản này đã mang lại lợi thế lớn so với các phương pháp khác trong việc bảo vệ chống ăn mòn.
Mạ kẽm điện phân
Phương pháp này giúp tạo ra một lớp kim loại mỏng kết tủa trên bề mặt kim loại nền, nhằm cung cấp khả năng chống ăn mòn, tăng tính dẫn điện, kích thước và độ cứng cho bề mặt kim loại nền một cách hiệu quả.
Trên thực tế, công nghệ mạ kẽm điện phân được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực mạ ống nước, đường sắt, các thiết bị ngoài trời và các thiết bị đều phải chịu lực thường xuyên. Bên cạnh đó, mạ kẽm điện phân cũng được sử dụng để sửa chữa các chi tiết có độ chính xác cao mà không ảnh hưởng đến tính chất, hình dạng và kích thước ban đầu của kim loại gốc.
Ưu điểm của phương pháp mạ kẽm
- Chống ăn mòn: Lớp kẽm sẽ tạo ra một lớp rào cản bảo vệ kim loại khỏi tác động của oxy và độ ẩm, giúp ngăn ngừa sự ăn mòn.
- Tuổi thọ cao: Lớp xi mạ kẽm có thể kéo dài tuổi thọ của kim loại lên đến 50 năm hoặc hơn.
- Bền bỉ: Có khả năng chống chịu va đập, trầy xước và các tác động môi trường khác.
- Thẩm mỹ: Có thể tạo ra một lớp hoàn thiện đẹp mắt cho kim loại.
Quy trình mạ kẽm tiêu chuẩn
Quy trình mạ kẽm tiêu chuẩn gồm 8 công đoạn:
- Tẩy dầu mỡ: Vật liệu được ngâm trong dung dịch tẩy dầu trong 10-15 phút, tùy thuộc vào tình trạng và đặc tính của kim loại.
- Tẩy gỉ sét: Sau khi tẩy sạch dầu mỡ, vật liệu được ngâm trong dung dịch axit clohidric nồng độ 8-15%.
- Tẩy dầu điện hóa: Áp dụng phương pháp điện hóa để tẩy mỡ trên bề mặt sản phẩm bằng cách tạo khí thoát ra trên điện cực.
- Trung hòa: Vật liệu trải qua quá trình trung hòa trong dung dịch HCl để loại bỏ các ion sắt và mảng bám oxit. Quá trình này diễn ra trong 3-20 giây ở nhiệt độ thường.
- Xi mạ kẽm: Công đoạn quan trọng nhất, tạo lớp xi mạ kẽm trên bề mặt vật liệu. Lớp mạ kẽm có cấu trúc kết tinh mịn, tinh khiết cao và chống ăn mòn tốt. Điều khiển độ dày của lớp mạ thông qua thời gian và mật độ dòng mạ. Không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của các chi tiết cần độ chính xác cao.
- Hoạt hóa: Sau khi hoàn thành xi mạ kẽm, bề mặt sản phẩm được hoạt hóa để tăng độ bóng sáng.
- Cromat hóa: Vật liệu đã được xi mạ kẽm được xử lý bằng cromat hóa để tăng độ bền chống ăn mòn của lớp mạ kẽm. Lớp mạ kẽm có thể có các màu sáng trắng, vàng cầu vòng, xanh, vàng, đen, …
- Sấy khô: Sản phẩm được đưa vào tủ sấy khô sau khi đã được phủ màu cẩn thận. Quá trình sấy khô giúp đồng đều màu sắc của lớp xi mạ và làm bề mặt vật liệu trở nên bằng phẳng và sáng bóng hơn.
Xem thêm: Thang máng cáp mạ kẽm nhúng nóng – Chỉ 33 nghìn đồng/Kg
Ứng dụng mạ kẽm trong các lĩnh vực nào?
Nhờ khả năng chống gỉ sét hiệu quả, mạ kẽm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
1. Xây dựng:
- Kết cấu thép: Mạ kẽm được sử dụng cho các kết cấu thép trong nhà và ngoài trời như dầm, cột, kèo, mái nhà, lan can, cầu thang,…
- Ống dẫn: Ống thép mạ kẽm được dùng để dẫn nước, khí gas, dầu mỏ, hóa chất,…
- Tôn mạ kẽm: Dùng để lợp mái nhà, làm vách ngăn, trần nhà,…
2. Nông nghiệp:
- Cọc mạ kẽm: Dùng để làm hàng rào, giàn leo cho cây trồng.
- Máy móc nông nghiệp: Giúp bảo vệ máy móc khỏi tác động của môi trường axit trong phân bón và thuốc trừ sâu.
3. Giao thông vận tải:
- Thân xe ô tô, xe máy: Mạ kẽm giúp tăng tuổi thọ cho các bộ phận kim loại của xe.
- Cầu đường: Các thanh giằng, dầm cầu, biển báo giao thông,… được mạ kẽm để chống gỉ sét.
- Tàu thuyền: Bảo vệ các bộ phận kim loại của tàu thuyền khỏi sự ăn mòn của nước biển.
Ngoài ra, mạ kẽm còn được sử dụng cho:
- Các đồ gia dụng: Bàn ghế, kệ, móc treo,…
- Thiết bị vệ sinh: Vòi nước, bồn tắm, chậu rửa mặt,…
- Các sản phẩm khác: Cổng, hàng rào, lan can,…
Với những ứng dụng rộng rãi, mạ kẽm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và đời sống con người.
