Sinkitys on pintakäsittelymenetelmä teräksille. Sinkki suojaa terästä korroosiolta ja sinkityksiä löytyy kaikkiin eri rasitusluokkiin. Sen toiminta perustuu katodiseen suojaukseen eli sinkki epäjalompana metallina hapettuu ja muodostaa emäksisen sinkkikarbonaatti eli patina kerroksen tuotteen pinnalle eikä teräs pääse ruostumaan. Sinkityksestä käytetään myös nimeä galvanointi. Yleisimpiä sinkitysmenetelmiä ovat kuumasinkitys ja sähkösinkitys sekä muita sinkitysmenetelmiä ovat ruiskusinkitys, mekaaninen sinkitys, sherardisointi ja sinkkipölymaalaus.
Sinkitys menetelmänä
Sinkitys soveltuu useimmille teräksille ja valurautatuotteille, mutta rajoituksia on joissakin menetelmissä kuten kuumasinkitys on riippuvainen teräksen koostumuksesta. Eri sinkitysmenetelmillä saadaan eri paksuisia pinnoitteita, eri rasitusluokille ja eri kohteille sisätiloihin sekä ulos.
Sähkösinkitys
Sähkösinkitys eli elektrolyyttinen sinkitys on yleinen tapa pinnoittaa sinkillä. Puhdistetut kappaleet upotetaan sinkkisuolaliuokseen ja kytketään katodiksi. Anodina toimii sinkkilevyt tai pallot, jotka ovat puhdasta sinkkiä. Sähkövirran avulla sinkki-ionit kulkeutuvat pinnoitettavan kappaleen pinnalle ja saostuvat muodostaen sinkkipinnoitteen. Standardin mukaiset kerrospaksuudet ovat 3, 5, 8, 12 ja 25 µm. Sähkösinkitty pinta voidaan myös passivoida eri menetelmin, jolloin voidaan saada sininen, vihreä, keltainen tai musta pinta.
Kuumasinkitys
Kuumasinkitys tai kuumagalvanointi on pitkäikäinen korroosiosuojausmenetelmä, jossa pinnoitettavat kappaleet upotetaan sulaan sinkkiin. Kuumasinkitystä käytetään laajasti ulkotilaan tuleviin rakenteisiin ja osiin. Esimerkiksi porraskaiteet ja katulamput ovat yleisesti kuumasinkittyjä. Pienemmät osat voidaan käsitellä myös linkosinkitys menetelmällä.
Ruiskusinkitys
Ruiskusinkitys soveltuu laajasti teräksille eikä teräksille ole juurikaan kemiallisia tai metallurgisia rajoitteita. Ruiskusinkityksessä sinkki syötetään lankana tai jauheena sinkkiruiskuun, jossa sinkki sulatetaan valokaaren tai kaasuliekin avulla. Sulat sinkkipisarat puhalletaan paineilman avulla kappaleen pinnalle ja muodostuu pinnoite. Ruiskusinkitys soveltuu myös suurille kappaleilla ja menetelmä on ainoa metallinen sinkitysmenetelmä, jota voidaan tehdä myös paikan päällä esimerkiksi rakennelman korjaamistarkoitukseen. Menetelmällä voidaan myös korjata kuumasinkitty kappale.
Mekaaninen sinkitys
Mekaaninen sinkitys toteutetaan pyörivässä rummussa, jossa sinkkijauhe, aktivoivat kemikaalit ja lasikuulat muodostavat pinnoitteen. Mekaaninen sinkitys ei vaadi sinkin lämmittämistä tai sähkövirtaa vaan erikokoiset lasikuulat iskevät sinkin tuotteen pintaan rummun pyöriessä. Mekaanisesta sinkityksestä ei aiheudu vetyhaurautta. Mekaanisesti sinkitty kappale voidaan lisäksi passivoida.
Sherardisointi
Sherardisoinnissa pinnoitettavat kappaleet laitetaan lämmitettyyn rumpuun, jossa on sinkkipölypartikkeleita. Rumpu on yleisesti lämmitetty 320-419 ℃:seen ja se hiljalleen pyörii. Prosessin aikana sinkkipölypartikkelit tarttuvat kappaleen pinnalle muodostaen pinnoitteen rautaan seostumalla. Sherardisoinin jälkeen tuote yleisesti passivoidaan esimerkiksi fosfatoinnilla, kromatoinnilla tai muulla konversiopinnoitteella, jolloin saadaan pölytön ja passivoitu pinnoite. Sherardisoitu pinta voidaan myös maalata tai jauhemaalata. Sherardisointi soveltuu useimmille teräksille eikä teräksille ole juurikaan kemiallisia tai metallurgisia rajoitteita. Sherardisoidut pinnoitteet kestävät noin 600 ℃ lämpötilaan asti.
Sinkkipölymaalaus
Sinkkipölymaalaus tai kylmägalvanointi ei ole metallipinnoite vaan maalausmenetelmä. Maalin seassa on sinkkipölypartikkeleita, jotka tarjoavat katodista suojaa. Sinkkiä on yli 80 % maalin kuiva-aineesta. Sinkkipölymaaleja on kaksikomponenttisia ja yksikomponentisia. Maalin sideaine pääasiassa määrittelee maalin ominaisuudet. Sinkkipölymaaleja ovat mm. sinkkiepoksimaali ja sinkkisilikaattimaali.
Tekniset tiedot ja vertailu
Sinkitysmenetelmilla saavutettavat ominaisuudet eroavat toisistaan ja taulukossa alla on vertailtu eri menetelmien ominaisuuksia.
Kuumasinkitys |
Sähkösinkitys |
Ruiskusinkitys |
Mekaaninen sinkitys |
Sherardisointi |
Sinkkipölymaalaus |
|
Ulkonäkö |
Tasainen, kiiltävä, hopeanhohtoinen, kidekuvioinen, mattapintainen tai tummanharmaa |
Tasainen, hopeanhohtoinen |
Huokoinen, karhea |
Tasainen, himmeä |
Tumma tai ruskeanharmaa |
Maalipinta |
Kerrospaksuus |
7 – 85 µm |
3 – 25 µm |
<300 µm |
12 – 15 µm |
7 – 75 µm |
Maalausjärjestelmän mukainen |
Käyttökohde esimerkki |
Katulamput ja rakenteet ulkona |
Sisätilan osat, pientarvikkeet |
Suuret osat ja korjaus |
Pientarvikkeet ja osat |
Käyttö kuin sähkösinkityksellä |
Suuret osat ja korjaus |
Jälkikäsittelymahdollisuudet |
Maalaus |
Passivointi, maalaus |
Hyvä maalattavuus |
Passivointi |
fosfatointi, kromatointi, muu passivointi /konversiopinnoite, maalaus |
Päällemaalattavia |
Sinkkipinnoitteen valinta
Sinkkipinnoitteilla on erilaisia ominaisuuksia, jotka vaikuttaa valintaan. Huomioitava on, että sinkkipinnoitteen korroosionkesto on suoraan verrannollinen pinnoitteen paksuuteen. Sinkkipinnoitteen valinnassa on myös otettava huomioon käyttöympäristö, ympäristövaihtelut, tuotteen vaadittu kestoikä,pinnoitteen saatavuus, kunnossapito, jälkikäsittely kuten maalauksen tarve ja kustannukset.