Các kim loại như thép, sắt, tôn… thường được mạ kẽm để bảo vệ. Vậy tác dụng của việc mạ kẽm là gì? Quy trình chuẩn để mạ kẽm tiết kiệm chi phí? Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

1. Mạ kẽm là gì?

Kẽm là kim loại có màu trắng xanh, có độ nóng chảy (419,5 độ C) và điểm sôi (907 độ C) tương đối thấp. Nó được sử dụng để bảo vệ các kim loại khác như thép, sắt...

Mạ kẽm là quá trình phủ một lớp kẽm bảo vệ lên những kim loại khác. Việc này đem đến một số tác dụng như sau:

• Tạo một lớp màng ngăn chặn sự tiếp xúc giữa không khí và kim loại, giảm sự ăn mòn.
• Bề mặt kẽm phản ứng với khí quyển hình thành lớp gỉ nhỏ, dính chặt và không hòa tan trong nước.
• Kẽm là cực dương "hi sinh" để ngay cả lớp sơn phủ bị trầy xước, thép lộ ra ngoài thì vẫn bảo vệ được kim loại khác.

Nếu không được bảo vệ, thép sẽ bị gỉ do điều kiện khí quyển theo thời gian. Rỉ sét là một oxit sắt (thường là oxit đỏ) được hình thành do phản ứng khử và oxi hóa của sắt và oxy, khi có nước hoặc độ ẩm không khí. Mức độ rỉ sét sẽ phụ thuộc vào môi trường chứa sản phẩm.

Mạ kẽm là gì? 

2. Quy trình mạ kẽm chuẩn tiết kiệm chi phí hiện nay

Hiện nay có một quy trình chuẩn giúp việc mạ kẽm tiết kiệm chi phí hơn như:

- Bước 1: Tẩy dầu mỡ

Thép được làm sạch trong dung dịch tẩy dầu mỡ. Khoảng thời gian tẩy từ 10 - 15 phút tùy vào lượng, đặc tính, tình trạng của kim loại.

- Bước 2: Tẩy gỉ sét

Sau khi được làm sạch dầu mỡ, thép được tẩy gỉ sét bằng cách hạ xuống thùng chứa axit sunfuric hoặc acid clohydric nóng loãng. Nồng độ từ 8 - 15%.

- Bước 3: Trung hòa trong HCl

Thép sau đó được nung chảy trong dung dịch nước (thường là kẽm-amoni clorua). Bước này giúp loại bỏ sắt và các mảng oxit.

- Bước 4: Mạ kẽm

Sau khi trợ dung, thép, sắt được mạ kẽm theo các phương pháp khác nhau.

- Bước 5: Hoàn thành

Sau đó, thép được kiểm tra độ đồng nhất và sơn phủ hoàn chỉnh.

3. Các phương pháp mạ kẽm phổ biến hiện nay

Có 3 phương pháp mạ kẽm được sử dụng phổ biến hiện nay, bao gồm:

3.1. Mạ kẽm nhúng nóng

Phương pháp mạ kẽm đầu tiên và quan trọng nhất là mạ kẽm nhúng nóng. Trong phương pháp này, thép hoặc sắt được nhúng vào một bể kẽm nóng chảy được duy trì nhiệt độ khoảng 860°F (460°C). Thao tác này giúp tạo liên kết giữa kẽm và kim loại nhận.

Sau khi kim loại được kéo ra khỏi bồn, nó sẽ phản ứng khi tiếp xúc với khí quyển và kẽm nguyên chất trộn với oxy để tạo thành oxit kẽm. Kẽm oxit tiếp tục phản ứng với CO2 và tạo thành kẽm cacbonat, tạo nên lớp phủ bảo vệ cuối cùng trên vật liệu. 

Phương pháp này đặc trưng bởi sự hiện diện của hoa văn giống như tinh thể trên bề mặt. Nó được sử dụng cho hầu hết các loại sắt, thép như các mặt hàng ngoại thất ngoài trời như điện đường, dây điện, kim loại tiếp với với ánh nắng và gió biển...

Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng

3.2. Mạ kẽm lạnh

Mã kẽm lạnh là là quy trình sơn hoặc phun bụi kẽm trộn với các chất kết dính hữu cơ hoặc vô cơ lên bề mặt kim loại. Loại dung dịch này chứa khoảng 92-95% Kẽm kim loại ở dạng màng khô. 

Phương pháp này có thể được áp dụng cho kết cấu thép và đường ống tiếp xúc với nhiều môi trường khí quyển ăn mòn như nhà máy lọc dầu, nhà máy điện, cầu, tòa nhà, thiết bị khai thác mỏ…

3.3. Mạ kẽm điện phân

Mạ kẽm điện phân là quá trình mạ kẽm bằng cách sử dụng mạ điện. Quá trình này cần ngâm thép (đóng vai trò là cực âm) và cực dương trơ ​​trong dung dịch nước có chứa muối kẽm hòa tan. Sau đó, một dòng điện được đẩy từ cực âm thép, qua dung dịch kẽm trong nước và tới cực dương trơ. Bằng cách buộc dòng điện này chạy qua thép, kẽm hòa tan được mạ lên trên thép và tạo ra một rào cản hoàn chỉnh.

Sản phẩm của mạ kẽm điện phân sẽ cung cấp một lớp kẽm tương đối mỏng thích hợp cho thiết bị đòi hỏi độ hoàn thiện tốt hơn như dây điện, các bộ phận nhỏ trong thiết bị…

Phương pháp mạ kẽm điện phân

4. Các ngành công nghiệp sử dụng phương pháp mạ kẽm

Tính linh hoạt này làm cho việc mạ kẽm có thể áp dụng cho nhiều dự án và ngành công nghiệp, bao gồm nông nghiệp, năng lượng mặt trời, ô tô, xây dựng…

4.1. Ngành sản xuất xe đạp, ô tô

Thân xe ô tô và nhiều xe đạp được làm từ kim loại mạ kẽm. Việc sử dụng thân xe tráng kẽm cho ô tô hiện đã trở thành tiêu chuẩn trong sản xuất ô tô.

4.2. Ngành xây dựng

Thép mạ kẽm thường được sử dụng trong các tòa nhà “khung thép” hiện đại. Nó còn được sử dụng cho các công trình nhỏ hơn như ban công, mái hiên, cầu thang, thang, lối đi...

Thép mạ kẽm dùng trong xây dựng 

4.3. Ngành viễn thông

Thép mạ kẽm nóng có thể được sử dụng trên dây điện thoại và hộp thiết bị giúp giảm nguy cơ hư hỏng và không cần bảo trì.

4.4. Ngành công nghiệp năng lượng gió

Thép mạ kẽm nhúng nóng rất phổ biến trong các dự án năng lượng mặt trời để chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường gió, nắng... 

Mạ kẽm là phương pháp giúp bảo quản sắt, thép… với chi phí thấp nên được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, xin liên hệ cho chúng tôi thông qua website.