METALIZAVIMAS.

Metalizavimas – tai paviršiaus dengimas metalu, jį išlydžius elektros lanku. Plazma virtęs metalas purškiamas 5-7 barų oro srautu ant metalizuojamo paviršiaus. Metalizavimui naudojamas cinkas, aliuminis, varis, nerūdijantis plienas bei kiti besilydantys metalai, taip pat šių metalų lydiniai. Metalizuoti galima visų medžiagų paviršius, kurie netirpsta ar neyra nuo užpurškiamo metalo. Tai gali būti ir skulptūrų apipurškimas variu ir darbinių įrengimų dalių atstatymas spec. metalu ir stiklo paviršių metalizavimas, bet plačiausiai taikoma metalizavimo paskirtis – antikorozinis padengimas. Metalizuoti metalo gaminius ekonomiškai labiau apsimoka negu dažyti, jeigu gaminio tarnavimo laikas numatytas ilgesnis negu 15 metų. Vis plačiau Europoje tiltų bei metalo konstrukcijų apsaugai naudojamas metalizavimas. Metalizuojamos virš vandenės laivų dalys, rezervuarų išorė.

Terminį apipurškimą, arba metalizavimą, reglamentuoja tarptautinis standartas – EN ISO 22063.

Standarte aiškinama juodo metalo dengimas naudojant metalizavimą cinku, aliuminiu, jų lydiniu, kai aliuminio 15%, o cinko 85%; aliuminio 95% ir 5% magnio.

Metalizavimui naudojamas metalas prie paviršiaus prikimba mechaniškai, todėl standartas numato paviršiaus paruošimą iki Sa2,5 arba Sa3 valant abrazyviniu pūtimu. Tai reglamentuoja ISO 8501-1. Rekomenduojamas paviršiaus šiurkštumas pagal ISO 8503 – 2 dalį aštrus, o aukštis nuo 40 mkm.

Metalizavimas kaip alternatyva cinkavimui bei dengimui dažais:

Metalizavimo privalumai ir trūkumai lyginant su dažais išdėstyti sekančioje lentelėje:

Privalumai	Trūkumai
Žymiai ilgesnis tarnavimo laikas – nuo 20 iki 50 metų (išlaikius ISO 22063 rekomenduojamus storius).
Garantuoja anodinę apsaugą	Būtinas smėliavimas
Atsparumas abrazyviniam poveikiui	Operatoriaus įgūdžiai
Pigesnė 1 m2 kaina skaičiuojant pagal tarnavimo laiką.	Didesnė pradinė investicija
Leidžia konstrukcijas be pertraukos iškart naudoti toliau.

Skirtingai nuo paviršių dengiamų dažais, gaminius su termiškai užpurškiama danga galima naudoti beveik iškart po darbų atlikimo. Dar efektyviau taupysime laiką ir kaštus, jei ant atskirų detalių užpurkšime metalą gamybos metu. Galima užpurkšti dangą ant bet kurios gaminio dalies ir yra galimybė surinkti gaminį iškart baigus metalizavimą.

Metalizavimo kaina maždaug lygi padengimo gerais dažais proceso kainai, bet įvertinus, kad tarnavimo laiko skirtumas yra 25 – 30 metų, matom, kad naudojant šį būdą jūs taupote pinigus.

Metalizavimo privalumas lyginant su karštu cinkavimu:

1. Tai patvarumas mechaniniam smūgiams ir trinčiai. Karštam cinkavimui būdingas atsisluoksniavimas.
2. Metalizuoti galima didelius masyvius konstruktyvus. Karštai cinkuojamų konstruktyvų gabaritus riboja cinkavimo vonios gabaritai.
3. Metalizuojant galima naudoti įvairų metalą plieno apsaugai. Tai garantuoja antikorozinį atsparumą įvairiose agresyviose terpėse. Pvz., metalizuojant užneštas aliuminis laiko silpnai skiestas rūgštis.
4. Galima atlikti lokalių vietų remontą.
5. Nereikia išardyti įrengimų.
6. Galima dengti storiu iki 500 mkm.

Metalizavimo pranašumą prieš dažymą įrodo realūs bandymai.

Ilgametė išorinio poveikio paviršiui tyrimo patirtis ir testavimas įrodė, kad metalizavimas yra labiau efektyvus plieno apsaugai nuo korozijos nei įprastinis paviršiaus padengimas dažais. Taip pat įvertinus tarnavimo laiką, jis yra pigesnis lyginant su dažymu. Be to, išvengsite visos eilės einamųjų kosmetinių remontų po 5 po 10 metų ir pilno remonto po 15 metų.Amerikos Suvirintojų Draugija (ASD) korozijos procesą tyrė 19 metų. 1974 m. ASD baigė 19 metų antikorozinės apsaugos tyrimą, purškiant aliuminio ir cinko dangas ant plieno.

Tyrimo rezultatai tokie:

0,08 – 0,15 mm storio aliuminio dangos užtikrina pilną antikorozinę metalo – pagrindo apsaugą 19 metų jūriniame vandenyje Im2 ir agresyvioj jūrinėj – pramoninėje aplinkoje (C5-M);

Cinko danga turi būti 0,3 mm storio, kad būtų garantuota pilna paviršiaus apsauga jūriniame vandenyje 19 metų bėgyje. Agresyvioj jūrinėje – pramoninėje aplinkoje cinko be viršutinio uždažymo 0,23 mm danga ir 0,08-0,15 mm cinko su viršutiniu uždažymu danga garantuoja antikorozinę apsaugą 19 metų.

Tais atvejais, kai po aliuminio dangos naudojimo atsiranda tokie fiziniai pažeidimai, kaip įbrėžimai, korozija toje vietoje neprogresuoja. Tai reiškia, kad veikia anodinė apsauga.

Dangų rūšys, kurios išvardintos lentelėje Nr. 2, garantuoja visišką plieno su mažu anglies kiekiu apsaugą virš dvidešimt metų.

Lentelė Nr. 2 Dangos storis, būtinas terminiam purškimui. Šaltinis: Amerikos suvirintojų draugija.
Poveikio tipas	Metalizuotas aliuminiu	Metalizuotas cinku
Jūros vandens poveikis	0,180 mm – neuždengtas 0,150 mm- uždažant	0,30 mm- neuždengtas
Jūrinis atmosferos poveikis C5-M	0,008 mm- uždažant 0,15 mm- neuždengtas	0,24 mm- neuždengtas 0,08 mm – uždažant
Pramoninė aplinka	0,08 mm- uždažant 0,15 mm – neuždengtas	0,24 mm – neuždengtas 0,08 mm -uždažant

Jau prieš 20 metų Šiaurės jūroje pirmu statiniu, kuris buvo padengtas metaliniu užpurškimu, tapo specializuoti įrenginiai, tokie kaip signalinio fakelo balkiai, tiltelinės perdangos tarp platformų ir atsarginiai laipteliai, kurių negalima buvo laikinai pašalinti.

Metalizuoti buvo sunkiai prieinami plotai, tokie kaip apatinės platformos ir metalinės užpilamos vandeniu zonos, kurių aptarnavimas brangus. Dabar visa platforma, ypač ta dalis, kuri perpompuoja dujas, apsaugota metalizavimo būdu.

Tarp platformų, kurioms naudotas užpurškimas elektros lanku – gyvenvietė Troll Norvegijoje. Kitame Norvegijos projekte, Soposo Heidrun, buvo apdirbtas neapsaugoto plieno indų ir cisternų, kurie yra drėgnoje aplinkoje (maksimali darbinė temperatūra 1200C), paviršius:

• paviršiaus paruošimas abrazyviniu pūtimu Sa3,
• AlMg5 užpurškimas (200mkm +/- 50 mikronų) elektros lanku,
• Sluoksnis epoksidinės surišančios dangos (25 mikronai)
• Sluoksnis poliuretaninės dangos (50 mikronų).

Caister, gyvenvietėje Murdoch, kur konstrukcijos buvo padarytos pagal Sonoso technologiją, ant fakelų ir apatinių denio platformų naftos gavybai jūros dugne dalių buvo užpurkšta aliuminio danga. Minimalus aliuminio adhezijos rodiklis yra 7,0 mPa, vidutinis – 12,0 mPa praėjus 20 metų. Minėtos dangos naudojimo sąlygos – santykinė drėgmė (80 % max), esant minimaliai 100 C oro ir plieno temperatūrai. Visa tai atlikta prieš 20 metų ir puikiai tarnauja dabar.

KOKĮ METALĄ NAUDOTI METALIZAVIMUI

Tokie užpurškiami metalai kaip kadmis, cinkas ir aliuminis magnis yra chemiškai aktyvūs. Jie tampa anodais plienui. Pažeidus dangą, ji yra pati, o pagrindas (plienas) neyra.

Aliuminis:

Metalizavimui naudojamas 99,5 % grynumo aliuminis.

Atsparus jūrinėje ir užterštoje aplinkoje tinka anodinei apsaugai. Pagal ISO 22063 dengiamas 200 mkm panardinimui sūriame ir gėlame vandenyje (Im 2 ir Im3) ir neuždažomas viršutine danga.

Atsparus aukštoms temperatūroms (galima naudot po priešgaisrinėm dangom, vamzdynų išorei, garo talpom …).

Lengvas.

Suformuoja oksidinį sluoksnį, tai sumažina paviršiaus praleidžiamumą;

Aliuminės dangos pigesnės nei cinko ar kurios nors kitos, turinčios tokį pat storį, bet dengiant juo būtinas kokybiškesnis – Sa3 dengiamo paviršiaus paruošimas. Aliuminio naudoti nerekomenduojama mažesnių nei 75 mikronų sluoksnių dengimui. Aliuminis efektyvus ir kaip antikorozinė danga po izoliacinėmis medžiagomis, kurios drėgsta papuolus vandeniui. Termiškai purškiamą aliuminį patariama naudoti gamykliniams įrengimams, dirbantiems aukštose temperatūrose.

Užpurkštas aliuminis sugeba atlaikyti daugelio atskiestų rūgščių tirpalų (turinčių pH 3,5 ir daugiau) poveikį, tokios dangos tarnavimo laikas nustatomas priklausomai nuo reagentų cheminės sudėties ir paviršiaus rūšies. Stipriai atskiesti azoto ir sieros rūgščių tirpalai, o taip pat organinės druskos daro nežymų poveikį aliuminiu dengtiems paviršiams.

Cinkas:

Metalizavimui naudojamas – 99,9% grynumo cinkas.

Tinka anodinei apsaugai.

Puikus atsparumas mechaniniams poveikiams.

Tarnavimo laikas proporcingas dangos storiui (tokiu atveju, jeigu nenaudojamas uždažymas).

Plonas 25 mikronų cinko sluoksnis garantuoja puikią nedidelių detalių, kaip varžtai ir veržlės, apsaugą. Vadinasi, cinko dangą rekomenduojama naudoti tuo atveju, jei būtina iki minimumo sumažinti kainą.

Cinko danga neatspari beveik visų, tiek organinių, tiek ir neorganinių, rūgščių poveikiui. Cinko danga naudojama, kai pH diapozonas yra nuo 6 iki 12.

Cinko atsparumas didesnis kietame vandenyje. Jis neatsparus bet kokiame vandenyje, jei vandens temperatūra viršija 240C.

Zn/Al 15

Tai optimaliausias kainos ir antikorozinio atsparumo derinys. Cinko 85% Aliuminio 15%. Pagal ISO 22063 panardinimui į gėlą vandenį ( Im3), jūrinei atmosferai – (C5-M), industrinei aplinkai (C5-I;C4) užtenka 150 mkm storio šio lydinio neuždengto jokiu viršutiniu sluoksniu.

AL/Mg5

Naudojant aliuminio lydinį su 5 % magnio, jis tampa puikia alternatyva dengimui gerais ir brangiais dažais. Minėtas lydinys yra efektyvi danga jūrinėms platformoms ir detalėms, kurios yra laivo denyje arba panardintos vandenyje. Pagal ISO 22063 250 mkm šios dangos tarnaus apie 50 metų.

Metalizuotą paviršių apsaugojus dažais, turėsime apie 50 metų tarnavimo laiką.

Naudojant metalizavimą virš 150 mkm, uždažymas gali būti nenaudojamas, nes šiaip aliuminis ir cinkas natūraliai suformuoja hidroksidinę plėvelę, kuri uždaro poras.

Paprastai rekomenduojama uždažyti bent vienu dangos sluoksniu, kad būtų užpildytos atviros poros. Kai kuriuose projektuose naudojami 3-4 dažų 250 mikronų sluoksniai. Tipiški dažymo pavyzdžiai šie:

• Priekrančių (ofšoriniai modeliai) (po vandeniu):1 sluoksnis 20 mikronų storiu;
• Priekrančių (ofšoriniai moduliai) (viršvandenės dalys): 1 sluoksnis 25 mikronų storiu ir 1 dengiančių dažų sluoksnis 40 mikronų;
• Plieniniai indai naftos produktų saugojimui ir tiltai: pirmas sluoksnis 25 mikronai; 2 sluoksnis epoksidinės dangos 100 mikronų; viršutinės danga 50mkm akrilpoliuretano.

Tekste naudota:

Didžiosios Britanijos korozijos JK instituto medžiaga.
Straipsniai:
1. Korozijai atsparios metalo dangos.
2. Apsauga nuo korozijos naftos ir dujų įrenginių įmonėse ir terminio purškimo metodai.
3. Efektyvi rezervuarų antikorozinė apsauga naudojant chemiškai aktyvias medžiagas.

Standartai, kuriais reiktų remtis naudojant metalizacijos procesą.

LST EN 22063 Metalinės ir kitos neorganinės dangos – Cinkas, aliuminis ir jų lydiniai; Tas pats – ISO 22063.
LST 5493 Apsauginės antikorozinės geležies ir plieno konstrukcijų dangos. Gaminimas, gabenimas, laikymas ir montavimas.
DIN 8566 1 ir 2 dalys apie Terminį purškimą.
ISO 1463 Metalinės ir metalo oksido dangos – Dangų storio matavimas – Mikroskopinis metodas.
ISO 2064 Metalinės ir kitos neorganinės dangos – Apibrėžimai ir simboliai.
ISO 2176 Nemagnetinės dangos ant magnetinio paviršiaus – Dangos storio matavimas – Magnetinis metodas.
ISO 4624 Dažai ir lakai – dangos stiprio ir sukibimo bandymas.
ISO 8501 1-4 plieno pagrindo paruošimas prieš padengiant dažais ir kitais antikoroziniais produktais – paviršiaus šiurkštumo charakteristikos – plieno pagrindas po nuvalymo abrazyvu.
SS 2626 terminio purškimo Įranga – Reikalavimai ir bandymai.