Cynkowanie ogniowe to technologia zabezpieczania antykorozyjnego elementów i konstrukcji stalowych, która zdobywa coraz to większe uznanie w sektorze energetycznym, transportowym oraz w przemyśle maszynowym. W budownictwie sporą popularnością cieszy się wykorzystywanie cynku do zabezpieczania fasad metalowych, mostów zespolonych czy zbrojenia betonu. Cynkowanie to skuteczna i ekonomiczna metoda ochrony przed korozją, która sprawdza się zarówno w przypadku drobnych elementów, jak również masywnych konstrukcji.

Powłoka antykorozyjna z cynku

Pierwszym etapem procesu cynkowania ogniowego jest przygotowanie podłoża stalowego poprzez jego odtłuszczanie, wytrawianie i topnikowanie. Następnie podczas zanurzenia wysuszonego elementu stalowego w kąpieli metalizacyjnej o temperaturze około 450°C, na powierzchni stali formowana jest cienka warstwa cynku na podłożu wytworzonych uprzednio faz międzymetalicznych. Dzięki takiej budowie powłoka ochronna jest dyfuzyjnie związana z podłożem, co stanowi gwarancję jej przyczepności i trwałości.

Powstała w ten sposób warstwa ochronna stanowi skuteczną barierę mechaniczną przed korozyjnymi czynnikami środowiskowymi. A ponadto chroni też konstrukcję w sposób protektorowy z uwagi na tworzenie się ogniwa galwanicznego złożonego z dwóch stykających się metali (Zn i Fe) umieszczonych w elektrolicie, którym jest otoczenie zewnętrzne o różnym stopniu korozyjności. Cynk jest metalem, który ma niższy potencjał elektrochemiczny od żelaza. Warstwa cynku na stali i wspomniana różnica potencjałów powoduje, że z chwilą utraty szczelności lub uszkodzenia (przebicia) powłoki cynkowej, wyrób nadal jest chroniony protektorowo przed procesami korozyjnymi. Anodą w tym układzie jest cynk, dlatego kationy cynku jako metalu bardziej elektroujemnego przechodzą do roztworu elektrolitu aż do wyczerpania zapasów tego metalu.

Należy tutaj pamiętać, że roztwarzanie elektrochemiczne cynku następuje znacznie wolniej niż żelaza, dlatego też całkowity czas ochrony stali w przypadku powłoki o grubości 80-120 µm trwa kilkadziesiąt lat. Przykładowo remont w znacznej części ocynkowanej kopuły sarkofagu nad elektrownią w Czarnobylu przewidziany został dopiero za sto lat. Technologia cynkowania zanurzeniowego w roztopionym cynku charakteryzuje się imponującą trwałością powłoki ochronnej w zestawieniu z kosztem jej wytworzenia. W standardowych wykonaniach prawidłowo naniesiona ogniowa powłoka cynkowa powinna zapewniać ochronę na około pięćdziesiąt lat. Więcej informacji dostępnych jest na stronie: portal-cynkowniczy.pl.

Branża cynkownicza w Polsce

Początki branży cynkowniczej w Polsce sięgają lat 60-tych, kiedy to uruchomione zostały dwie duże ocynkownie w Inowrocławiu i Krakowie. Następnie oddano do użytku linię z wanną o długości 12 metrów w Mostostalu Siedlce. W roku 2000 funkcjonowało w Polsce już ponad czterdzieści linii technologicznych cynkujących ponad 400000 ton wyrobów stalowych rocznie. Obecnie cynkowanie możliwe jest już w ponad siedemdziesięciu zakładach znajdujących się na terenie całego kraju, z czego kilkanaście oferuje swoje usługi w wannach o długości przekraczającej 10 metrów. Rozpatrując lokalizację cynkowni można mówić o dwóch centrach: na południu Polski, gdzie tradycyjnie znajduje się wiele zakładów przemysłowych oraz w centralnej Polsce, gdzie duże znaczenie ma układ połączeń komunikacyjnych.

Stabilny i konsekwentny rozwój przemysłu cynkowniczego ma swoje odzwierciedlenie w coraz częstszym wykorzystywaniu tej metody ochrony przed korozją przez różne branże w niemal każdej gałęzi gospodarki. Według statystyk przedstawianych przez Polskie Towarzystwo Cynkownicze, w 2018 roku ocynkowano w Polsce około 806400 ton stali, co stanowi wzrost o 12% w porównaniu do roku poprzedzającego. W Europie większy wynik uzyskały jedynie cynkownie w Niemczech i we Włoszech. Udział Polski na tle całego kontynentu to prawie 10% cynkowanego asortymentu rocznie. W wielu przypadkach standardem staje się stosowanie tzw. powłoki duplex, czyli cynkowania konstrukcji a następnie jej malowania w celu dalszego zwiększenia odporności na korozję. Znaczna część cynkowni oferuje wykonanie takiej powłoki kompleksowo w jednym zakładzie, korzystając z własnych nowoczesnych malarni. Trend taki świadczy o nieustannym dostosowywaniu się do wymagań stawianych przez współczesny przemysł.

Cynkowanie ogniowe a środowisko

Powstające obecnie ocynkownie charakteryzują się nie tylko nowoczesną infrastrukturą, ale przede wszystkim zgodnością z restrykcyjnymi wymaganiami, jakie są wynikiem obowiązujących aktualnie przepisów prawa ochrony środowiska. Dotyczy to zmniejszenia zużycia energii, surowców, minimalizacji generowania odpadów oraz emisji związków lotnych do atmosfery, a także składu chemicznego samych powłok antykorozyjnych (dodatki stopowe) i ich trwałości. Zmieniające się przepisy oraz dyrektywy unijne określające wymagania związane z ochroną środowiska naturalnego powodują, że nowoczesne ocynkownie nie stanowią zagrożenia dla otoczenia i powstają nawet w bezpośredniej bliskości obszarów chronionych. Stopień zaawansowania technicznego wielu zakładów staje się już na tyle wysoki, że można tutaj mówić o spełnianiu standardów związanych z pojęciem Przemysłu 4.0.

Wybór ekspertów

Coraz większa wiedza w zakresie technologii cynkowania ogniowego, szybkość i łatwość wykonania procesu oraz możliwości techniczne nakładania powłoki na konstrukcje wielkogabarytowych powodują, że w wielu przypadkach ten rodzaj zabezpieczenia przed korozją stał się już standardem. Postęp w dziedzinie chemicznego przygotowania powierzchni, stosowania dodatków stopowych w kąpieli cynkowej oraz możliwości kontrolowania procesu wzrostu warstwy ochronnej powodują, że wielu przedsiębiorców decyduje się na ten rodzaj zabezpieczenia stali nie tylko ze względu na skuteczność ochrony, ale mając na uwadze także estetyczny wygląd samej powłoki. Z całą odpowiedzialnością można powiedzieć, że ocynk ogniowy to dzisiaj świadomy i przemyślany wybór ekspertów.