IRROITA JA SÄILYTÄ ja Suunnittelu Suunnittelu valmistus Kuumasinkitys Kuumasinkitys Sinkityn Sinkityn Teräksen Teräksen pinnan maalaus maalaus valinta valinta KUUMASINKITYKSEN TOIMINTAKETJU YLEISOHJE 1/2007
Yleistä Sinkkipinnoitteen tyypillisiä kestoikiä erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Sinkin hyvä korroosionkestävyys perustuu pintaan muodostuvaan suojakalvoon (karbonaattikerros). Sinkkipinnoitteen kestoikä on riippuvainen kerrospaksuudesta. Suomessa suoritettujen pitkäaikaisten korroosiokokeiden ja kokemusten mukaan sinkki syöpyy maaseutuilmastossa noin 0,5 mikrometriä ja kaupunki-ilmastossa noin 1 mikrometriä vuodessa. Puunjalostusteollisuudessa sinkki kestää tutkimusten mukaan hyvin. Keskimääräiset syöpymät ulkona olevissa rakenteissa ovat n. 0,8 1,5 µm/vuosi. Poikkeuksena ovat rakenteet, jotka ovat alttiina voimakkaille happo- tai emäsroiskeille tai poikkeuksellisen voimakkaille hajapäästöille. Sinkkipinnoite korjaa vaurion itsestään Sinkkipinnoite kestää hyvin kolhuja ja kulutusta. Jos vaurio kuitenkin syntyy, muodostavat rauta ja sinkki kosteuden läsnäollessa galvaanisen parin, jossa sinkki epäjalompana toimii anodina ja rauta katodina. Sinkki liukenee vioittuman ympärillä ja saostuu teräksen pinnalle suojaten sitä. Sinkkipinnoite kestää huoltamatta useita kymmeniä, jopa satoja vuosia. Kuumasinkitty pinta kestää vaativissakin olosuhteissa. Mm. voimalinjapylväiden pinnoitepaksuudet täyttävät nykypäivän standardin paksuusvaatimukset kymmenien vuosien jälkeenkin. Kauttaaltaan tasainen suoja Upottamalla teräs sulaan sinkkiin suojakerros saadaan kauttaaltaan tasaiseksi. Sinkki tunkeutuu vaikeasti käsiteltäviin sisäpintoihin, putkiin ja muihin ahtaisiin paikkoihin. Sinkkipinnoite on yhtä paksu kauttaaltaan myös terävistä kohdista. Kolhuille alttiit nurkat saavat maalipinnoitetta paksumman suojan. Kuumasinkitys sopii kohteisiin, joissa vaaditaan pitkää huoltovapaata korroosiosuojausta.
Kuumasinkitysprosessi Kuumasinkitys on prosessi, jossa teräs suojataan sinkillä. Ennen sinkitystä sinkittävästä metallista on poistettava epäpuhtaudet (1). Tämän jälkeen teräs puhdistetaan peittaamalla se laimeassa suolatai rikkihapossa (2). Peittauksessa lähtevät pois ruoste ja valssihilse. Vesihuuhtelun (3) jälkeen kappaleet upotetaan vielä juoksutekylpyyn (4), jossa pintaan tulee suojaava suolakerros estäen terästä hapettumasta ennen varsinaista sinkkikylpyä. Puhdistusvaiheiden ja kuivauksen (5) jälkeen rakenne upotetaan sulaan (0 C) sinkkiin (6). Normaali upotusaika on 3 6 minuuttia, sen aika määräytyy kappaleen ainevahvuuden, koon ja painon mukaan. Sinkki ja teräs reagoivat keskenään muodostaen pinnoitteen. Kappaleet jäähdytetään joko vedessä tai ilmassa (7), jonka jälkeen ne punnitaan laskutusta varten (8). Pinnoite tarkastetaan silmämääräisesti ja sen paksuus mitataan magneettisesti (9). Teräksen Si-pitoisuudesta ja upotusajasta riippuen kerrospaksuudet vaihtelevat 60-150 mikrometriin. 1. Maalin, rasvan ym. lian poisto 6. Upotus sulaan sinkkiin 2. Ruosteenpoisto happopeittauksella 7. Jäähdytys ja viimeistely 3. Vesihuuhtelu 8. Punnitus 4. Juoksuteainekäsittely 9. Tarkastus ja mittaus 5. Kuivaus Teräksen valinta Kuumasinkittäviä ovat kaikki tavalliset teräkset ja myös valuraudat. Kuumasinkityksessä pinnoitteen paksuuteen ja ulkonäköön vaikuttavat sinkitysprosessin lisäksi merkittävästi pii- ja fosforipitoisuus. Tämä on otettava huomioon valittaessa kuumasinkittäviä teräksiä. Suositeltavin Si-pitoisuus on 0,15-0,20% eli puhutaan ns. keskipiialueesta. Ulkonäöltään pinnoitteesta tulee yleensä kirkas ja tasainen, mutta harmaita ja tummia alueita voi esiintyä etenkin jos ainevahvuudet ovat suuria. Runsaammin piitä sisältäviin teräksiin tulee paksumpi pinnoite, ja värivaihtelut ovat yleisempiä. Jos valintakriteerinä on ulkonäkö, paras tulos saadaan käytettäessä terästä, jonka pii- ja fosforipitoisuus on Si+P 0,04% (ns. alapiialue). Teräksissä ei saa olla maalia tai lakkaa, sillä niiden poistaminen vaatii raepuhalluksen ennen happopeittausta. Monissa tuotteissa teräsputkilta edellytetään mm. hyvää hitsattavuutta ja taivutettavuutta. Tarkoituksen mukainen korroosiosuoja ja siisti, huoltovapaa pinta saadaan usein käyttämällä kuumasinkitystä. Kuva navetan syöttöpöydästä. Sinkittävän tuotteen tulee olla pinnoittamaton ja puhdas. Esimerkkejä normaalin sinkitysprosessin jälkeen erilaisista materiaaleista. Ylhäällä teräs, keskellä pohjamaalattu ja alhaalla lakattu teräs.
Oikeaoppinen ja riittävä aukotus on sinkityksessä tärkeää. Rakenteiden muotoilu ja suunnittelu Sinkittävät rakenteet tulee suunnitella ja valmistaa siten, ettei niihin jää umpinaisia tiloja ja taskuja. Aukotuksen ansiosta sinkki pääsee virtaamaan rakenteiden sisään ja ulos, eikä ilmapusseja pääse syntymään. Saranat, holkit ja muut toisiinsa nähden liikkuvat osat tulee suunnitella sellaisiksi, että ne voidaan irrottaa toisistaan sinkityksen ajaksi. Lisäksi on huomioitava riittävät välykset. Pulttiliitosrakenteet on varustettava riittävillä välyksillä, jotta ne on helposti asennettavissa sinkityksen jälkeen. Ulkopuoliset kierteet tehdään alamittaisiksi. Kappaleet on merkittävä erillisillä stanssatuilla numerolapuilla, koska maali- ja rasvaliitumerkinnät estävät sinkin tarttumisen kappaleen pintaan. Sopeuta aukkokoko putken halkaisijan ja ennenkaikkea TILAVUUDEN mukaan. Esimerkkejä tuuletusaukoista. Varmista, että sinkki pääsee esteittä valumaan kappaleiden ja putkien sisään eikä ilmalukkoja pääse syntymään. Mikäli mahdollista, leikkaa putken kokoinen aukko laippaan. Periaatekuva kuumasinkityksestä; kappaleen nosto tapahtuu vinossa asennossa, jotta sinkki valuisi tasaisesti pois. Ohjeellinen taulukko putkirakenteiden valuma-aukoista Putken sisähalkaisija mm Aukkokoko mm alle 15 mm 10 mm 15-30 mm 10-15 mm 30-50 mm 2x15 mm 50-100 mm 2x20 mm 100-200 mm 2x50 mm yli 200 mm 4x50 mm Jos putkipalkit ovat pitkiä ja halkaisijaltaan suuria, tulisi aukkojen olla 25 % putkien poikkipinta-alasta. Aukkokoon ollessa riittävän suuri, upotusaika eli putken tai säiliön täyttymis- ja tyhjentymisaika on lyhyt ja sinkityslaadusta tulee silloin mahdollisimman hyvä. Valmistus Sinkitykseen tulevat teräsrakenteet eivät saa sisältää maalia tai lakkaa, sillä ne eivät poistu sinkityslaitoksen esikäsittelyssä, vaan vaativat erillisen raepuhalluksen nostaen siten pinnoitteen kustannuksia. Vältä yhdistämästä samaan kappaleeseen osia, joiden ainevahvuudet ovat kovin erilaiset, koska kuumeneminen sinkkikylvyssä tapahtuu epätasaisesti ja rakenne voi vetää. Jos mahdollista pitää rakenne muotoilla siten, että hitsaus voidaan suorittaa symmetrisesti painopisteakseliin nähden. Tämä tulee esille etenkin pitkissä ja hennoissa rakenteissa, jotka ovat herkempiä vetelemään. Noin 60 % hitsausjännityksistä laukeaa sinkkikylvyn lämpötilassa. Vaikeasti käsiteltävät esineet tulee varustaa nostoaukoilla tai nostokorvakkeilla, joihin nostoissa käytettävät työkalut voidaan kiinnittää.
Suurten ja pienten elementtien ripustettavuus sinkkipataan. Jos rakenteet pystytään valmistamaan ja rakentamaan suorina palkkeina tai tasomaisina elementteinä, niin silloin niitä menee kerralla enemmän sinkityslaitoksen esikäsittelyliuoksiin ja sinkityspataan. Suoria palkkeja menee useita päällekkäin ja rinnakkain ja tasomaisia elementtejä useita rinnakkain. Kun läpimenoajat lyhenevät sinkityshinta on edullisempi! Esimerkkikuva parvekekaiteiden sinkityksestä. Hitsatut, kolmiulotteiset rakenteet vievät runsaasti kapasiteettia sekä esikäsittelyssä että sinkityksessä. Jos on mahdollista valmistaa tuotteet osista ja kasata osat esim. ruuviliitoksin sinkityksen jälkeen niin osia menee paljon kerralla prosessikylpyihin, jolloin sinkittävyys helpottuu, sinkityksen hinta alenee. Standardi Kuumasinkitysstandardi SFS-EN ISO 1461 ilmestyi 1999. Standardin nimi on Teräs- ja valurautatuotteiden kuumasinkkipinnoitteet kappaletavaroille. Erittelyt ja koestusmenetelmät. Kierretavarat sinkitään standardin SFS- EN ISO 10684 mukaan. Standardin nimi on Fasteners, Hot dip galvanized coatings. Lisäksi on ilmestynyt ohjeisto SFS-EN ISO 14713 Teräs- ja rautarakenteiden korroosionesto. Sinkki- ja alumiinipinnoitteet, ohjeisto. Ohje kattaa kuumasinkityksen ja termisen ruiskutuksen sinkillä, alumiinilla ja niiden seoksilla. Kuumasinkittäville tuotteille vaaditut sinkkipinnoitteen vähimmäiskerrospaksuudet, kun tuotteita ei ole lingottu Tuote ja sen nimellispaksuus Teräs, 6 mm Teräs, 3, <6 mm Teräs, 1,5, <3 mm Teräs, <1,5 mm Valut, 6 mm Valut, <6 mm Lingottavien tuotteiden kuumasinkitykselle vaaditut kerrospaksuudet Tuote ja sen nimellispaksuus Kierteitetyt tuotteet 20 mm ø 6 <20 mm ø <6 mm ø Muut tuotteet (muk.luk. valurautaesineet) 3 mm paksut <3 mm Paikallinen kerrospaksuus (väh.) µm 70 55 35 70 60 Paikallinen kerrospaksuus (väh.) µm 35 20 35 Keskim. kerrospaksuus (väh.) µm 85 70 55 80 70 Keskim. kerrospaksuus (väh.) µm 55 25 55
Sinkki maalausalustana Kuumasinkitty pinta on hyvä maalausalusta. Tämä johtuu siitä, että maalikalvon vioittuessa tai halkeillessa iän myötä maalikalvon alla olevan sinkin korroosiotuotteet täyttävät halkeamat. Sinkin korroosiotuotteet eivät vaadi lisätilaa ruosteen tavoin, eivätkä siten irrota maalia, joten sinkki ja maali tekevät yhteistyötä. Sinkki suojaa maalia altapäin ja maali sinkkiä ilmastorasituksilta. Maalauksella voidaan saada toivottu väri ja pidempi elinikä sinkitylle pinnalle. Näyttävät ja kestävät parvekkeet. Pinnoitteeksi on valittu duplex eli sinkki+maali. Sinkkipinnoite Maalipinnoite Duplex-pinnoite (sinkki+maali) Puhdistus ennen maalausta Sinkityn pinnan puhdistuksella on ratkaiseva merkitys maalikalvon kiinnipysymiselle. Kuumasinkityn teräksen pinnalla on aina sinkin korroosiotuotteita ja muita ympäristöstä tulleita epäpuhtauksia. Korroosiotuotteet ovat sinkin värisiä ja siten vaikeasti havaittavia. Ne täytyy aina poistaa huolellisesti samoin kuin teräksen pinnalla oleva ruostekin poistetaan ennen maalausta. Jos maalataan puhdistamattomalle tai väärin puhdistetulle sinkkipinnalle, maalikalvo ei pysy kiinni. Kappalekuumasinkityn teräksen maalaus Kappalekuumasinkittyjen teräsrakenteiden maalaukseen on standardi PSK 2702 Kuumasinkittyjen teräsrakenteiden hankinta ja maalaus. Käyttösuositus prosessiteollisuudelle. Kevyt hiekkapuhallus eli pyyhkäisysuihkupuhallus (Sas) Kappaletavaroille varmin puhdistustapa on ns. hiekkapesu, eli kevyt hiekkapuhallus. Hiekkapuhalluksessa on syytä noudattaa oheisia hyväksi havaittuja ohjearvoja. Kuumasinkitys lisää tuotteen käyttöikää jopa sata vuotta. Ohessa on esitetty havainnollisesti eri pinnoitusmuotojen suhteellinen kestoikä maalattuna, sinkkipinnoitteella sekä Duplex-pinnoitteella. Puhallusaineita Luonnonhiekka alumiinioksidi (korundi) silikaatit Raekoko 0,2 0,5 mm VAROITUS! Sinkki voi irrota alustastaan, jos puhalluspaine on liian korkea, raekoko liian suuri tai puhalletaan kohtisuoraan ja liian läheltä. Älä koskaan käytä teräsraetta! Puhallusetäisyys 0,3 1 m Suutinpaine 0, 15 0,3 5 MPa Puhalluskulma 30 60 Maalaus Maalaus suoritetaan välittömästi hiekkapesun jälkeen. Käytännössä hyväksi havaittu maalaussysteemi on seuraava: 1. Ohut pohjakäsittely runsaasti ohennetulla (30%-40%) epoksipohjamaalilla harsottamalla (ilma pääsee huokosista pois). Kuivumisaika noin puoli tuntia. 2. Varsinainen pohjamaalaus epoksipohjamaalilla. Kuivumisaika 4-8 tuntia. 3. Pintamaalaus esim. uretaanimaalilla.
Sinkittyjen ohutlevyjen maalaus Puhdistus ennen maalausta Rasva, lika ja vesiliukoiset suolat pestään pois ennen maalausta emäksisellä ammoniakkia sisältävällä pesuaineella, Tikkurilan Panssaripesulla tai Teknoksen Peltipesulla. Pesuliuos hangataan alustaan harjaten ja sen jälkeen huuhdellaan huolellisesti puhtaalla ja runsaalla vedellä harjaten. Painepesuri suositeltava. Maalaus Uuden sinkityn katon ollessa kyseessä maalaus esimerkiksi Rostex Super + Repco (Tikkurila) tai Teknodur (Teknos). Jos sinkitty pinta on vanha ja siinä on ruosteisia alueita, niin ne harjataan ja maalataan ennen pintamaalausta Tikkurilan Rostex Superilla tai Teknoksen Kirjolla tai Ferrexillä. Pintamaalaus Repco tai Panssarimaalilla (Tikkurila) tai Kirjolla (Teknos). Jos maalaus suoritetaan kenttäolosuhteissa, maalattavan pinnan tulisi olla 3 C yli ilman kastelämpötilan. Maalaushetkellä ilman suhteellinen kosteus saa olla korkeintaan 80%. Maalausta ei saa aloittaa, jos odotettavissa on kastetta tai sadetta. Tarkemmat maalausohjeet saat maalitehtailta. Uuden katon suositeltava maalausajankohta on 1-3 vuoden kuluttua, jolloin suojaksi käytetyt kromatointi ja varastorasvat ovat poistuneet. Taloudellisuus Kuumasinkitys on edullinen pinnoite alkukustannuksiltaan. Kun otetaan huomioon pitkä huoltovapaa elinkaari, niin edullisuus vielä korostuu. Takuu TAKUU 20 V Kuumasinkitsijä voi myöntää standardin SFS-EN ISO 1461 mukaan sinkitsemälleen pinnoitteelle korroosionkestotakuun. Takuu koskee yksilöityihin olosuhteisiin ja takuuehtojen edellyttämällä tavalla valmistettuja ja asennettuja tuotteita. Takuu koskee vain kotimaahan jääviä toimituksia. Korroosionkestotakuu on 20 vuotta sinkityspäivästä.
SUOMEN KUUMASINKITSIJÄT Yleiskuumasinkitsijät Patakoko pit.xlev.xsyv. m Aurajoki Oy, Auran tehdas Puh. 0201 746 500 7,0 x 1,6 x 2,6 21380 Aura Fax 0201 746 529 4,0 x 1,6 x 2,6 2,0 x 1,0 x 1,4 Aurajoki Oy, Mikkelin tehdas Puh. 0201 746 530 13,0 x 1,4 x 2,4 Lentokentänkatu 3, 50100 Mikkeli Fax 0201 746 549 Aurajoki Oy, Nummelan tehdas Puh. 0201 746 560 15,0 x 1,6 x 2,4 Pajulan teollisuusalue, Fax 0201 746 579 03100 Nummela Aurajoki Oy, Pirkkalan tehdas Puh. 0201 746 580 10,0 x 1,65 x 2,8 Teollisuustie 2, 33960 Pirkkala Fax 0201 746 599 2,0 x 1,65 x 2,0 Eurosinkitys Oy Puh. 020 740 1260 7,0 x 1,4 x 2,3 Teollisuustie 32, 60100 Seinäjoki Fax (06) 4235 384 1,4 x 0,6 x 1,0 Helon kuumasinkitys Oy Puh. (02) 8378 5400 7,0 x 1,5 x 2,3 Sinkkitie 57, 26910 Rauma Fax (02) 823 5295 KS-Sinkki Oy Puh. (014) 4102 100 13,0 x 1,4 x 2,3 Tehtaantie 5, 41400 Lievestuore Fax (014) 410 2133 Kuopion Kuumasinkitys Oy Puh. (017) 2832 481 6,5 x 1,3 x 2,3 Yrittäjäntie 5, 70150 Kuopio Fax (017) 2832 400 Teknotyö Kuumasinkitys Oy Puh. (09) 2797 250 7,0 x 1,4 x 2,2 Asponkatu 3, 04440 Järvenpää Fax (09) 2712 317 2,0 x 1,1 x 1,5 YIT Teollisuus- ja verkkopalvelut Oy Puh. 020 4334 400 6,5 x 1,5 x 1,8 PL 88, 84101 Ylivieska Fax 020 4334 498 2,0 x 0,8 x 1,5 Erikoiskuumasinkitsijät Oy OFA Ab, Jokioisten tehtaat Puh.(03) 4246 4600 31600 Jokioinen Fax (03) 4383 248 Naula- ja lankasinkitys Pintos Oy Puh. (02) 8385 200 27510 Eura Fax (02) 8651 755 Naulasinkitys Rautaruukki Oyj Puh. 020 591 26 13300 Hämeenlinna Fax 020 5925 620 Ohutlevysinkitys Tammet Oy Puh. 020 1 0201 10600 Tammisaari Fax 020 1 0202 Verkko- ja lankasinkitys Ylivieska Lisätietoja sinkityksestä ja sinkitystä suorittavista yrityksistä sekä heidän palveluistaan löydät internet-sivuilta osoitteesta www.kuumasinkitys.fi SUOMEN KUUMASINKITSIJÄT R.Y. c/o Boliden Kokkola Oy PL 26, 67101 Kokkola Pirkkala Rauma Eura Jokioinen Aura Tammisaari Seinäjoki Hämeenlinna Järvenpää Nummela Kuopio Lievestuore Mikkeli