Teräsrakenteiden kuumasinkityksen tekniset vaatimukset.
I. Kuumasinkitys
Kuumasinkitys tarkoittaa osien päällystämistä sinkillä. Kappale kastetaan nestemäiseen sinkkiin, johon on sekoitettu tarvittavat lisäaineet. Näin alusmateriaalin ja puhtaasta sinkistä koostuvan pinnan väliin muodostuu metalliseoskerroksia. Tietyin edellytyksin koko pintamateriaali voi koostua metalliseoksesta.
II. Käyttö
Edellä kuvatut olosuhteet vallitsevat teräksen ja muiden rautaa sisältävien materiaalien kuumasinikityksessä.
Materiaalien sinkitys tehdään standardien EVS-EN ISO 1461 ja EVS-EN ISO 14713-2 mukaisesti.
III. Sopivat materiaalit
1. Tiivistämätön teräs sopii ihanteellisesti kuumasinkitykseen. Erityisen suositeltavaa on käyttää korkeintaan lujuusluokan S 235 materiaaleja, joissa ei ole valssausjälkiä, huokoisuutta, nokea tai juoksutteen jäämiä. Yleensä lujuusluokaltaan korkeintaan S 355 teräkset voidaan kuumasinkitä, sillä tällaisten teräslaatujen ominaisuudet vastaavat standardia EN 10025. Suuremman lujuusluokan terästen kuumasinkityksestä on sovittava erikseen. Hardox- ja Weldox-teräslaatujen kuumasinkitys ei ole suositeltavaa.
Tiivistämätön teräs ja alumiinia sisältävä teräs sopivat erityisen hyvin kuumasinkitykseen.
Piitä sisältävää terästä käsiteltäessä voi muodostua paksumpi ja siten heikommin tarttuva sinkitty kerros, eikä tähän valitettavasti voida vaikuttaa. Myös muut seosmateriaalit voivat aiheuttaa samanlaisen reaktion. Silloin kun teräksen rikkipitoisuus on yli 0,08 %, kuumasinkitys onnistuu vain silloin, kun kyseessä on ns. koneellisesti valmistettu teräs. Sellaisia teräsrakenteita, joissa on käytetty koneellisesti valmistettua terästä yhdessä muiden teräslajien kanssa, ei voi kuumasinkitä.
a) Alusmateriaalin kemiallinen koostumus vaikuttaa merkittävästi sinkityn kerroksen muodostumiseen sekä paksuuteen. Erityisen paljon tähän vaikuttavat sellaiset seosmateriaalit kuin pii ja fosfori. Raudan ja sinkin välinen reaktio on erityisen voimakas silloin, kun piin pitoisuus on 0,03…0,12 % tai yli 0,25 % ja myös muodostuva kerros on paksumpi. Fosforin enimmäispitoisuus on 0,020 %. Mahdollisista poikkeavista pitoisuuksista on aina muistettava ilmoittaa erikseen. Liian suuri hiili- ja rikkipitoisuus voi tehdä kerroksesta paksumman ja epätasaisen (suonikkaan).
b) Ulkopinta Alusmateriaalin ulkopinnan karheus voi tehdä sinkkikerroksesta epätasaisen tai paksumman.
c) Materiaalin paksuus Vaihteleva seinämänpaksuus, rakenteiden koko ja muoto vaikuttavat myös sinkkikerroksen paksuuteen. Tämä johtuu kastamiseen käytettävästä ajasta sekä vaihtelevasta lämmönvaraamiskyvystä.
2. Valurautaosissa ei saa olla aukkoja eikä pinnassa saa myöskään olla hiekka- tai grafiittijäämiä (puhdistettava kuulapuhalluksella). Suomuvaluraudan sinkitys ei onnistu, sillä sen huomattava hiilipitoisuus vaikeuttaa sinkityksen onnistumista. Valetut levyt voivat haljeta kuumuuden vuoksi. Valurauta- ja teräsosia ei saa sinkitä samanaikaisesti, vaan ne on kastettava eri altaisiin, sillä materiaaleja on käsiteltävä erilailla. Valurautaosien sinkityksessä ensitilaus on eräänlainen koesinkitys eikä lopputuloksesta voida ottaa vastuuta.
3. Tilaaja vastaa täysin toimitettujen osien koostumuksen soveltuvuudesta sinkitykseen.
IV. Osat
Sinkityksen onnistumiseksi kannattaa muistaa seuraava:
1. Sinkittävien osien mitat riippuvat käytettävissä olevan altaan koosta.
2. Osien on rakenteensa puolesta oltava sellaisia, että sinkitys voidaan tehdä mieluiten yhdessä vaiheessa. Osia altaaseen kastettaessa sinkin on päästävä virtaamaan esteettä osan matalimpaan kohtaan, ja poistuvan ilman on päästävä ulos osasta sen korkeimmasta kohdasta. Nostettaessa sulan sinkin on päästävä virtaaman pois esteettä ja nopeasti. Sinkkijäämät on pystyttävä poistamaan.
3. Osien vääntymisen välttämiseksi materiaalin on oltava sellaista, että kylmäpainekäsittely tai hitsaus ei aiheuta sisäistä jännitettä. Toimeksisaaja ei vastaa mistään mahdollisista vääntymisistä.
4. Emme oikaise osia.
5. Ennen toimeksiannon toteuttamista on sovittava käsiteltävien osien rakenteesta, muodosta sekä koosta. Näin on tehtävä myös silloin, kun käytetään ominaisuuksiltaan sellaisia materiaaleja, joiden käsittelyssä voi ilmetä ongelmia. Osien sinkittävyys tarkistetaan mahdollisuuksien mukaan myös käytettävissä olevista osien piirustuksista. Rakennetta koskevat vaatimukset löytyvät näiden teknisten vaatimusten liitteestä.
6. Käsiteltävät osat on lajiteltava ja purettava valmiiksi. Mikäli nämä työt on tehtävä, niistä laskutetaan erikseen aiheutuneiden kustannusten mukaisesti. Sinkittävät osat on lajiteltava valmiiksi pituuden tai ominaisuuksien mukaisesti siten, että ne ovat nostettavissa nosturilla tai trukilla.
V. Säiliöt ja ontot osat
1. Erilaiset säiliöt ja muut ontot osat sinkitään yleensä sekä sisä- että ulkopuolelta. Osissa on tästä syystä oltava yksi tai useampi riittävän suuri aukko sisään ja ulosvirtausta varten. Näiden aukkojen on sijaittava vastakkaisilla puolilla. Aukkojen koon on oltava yksi neljäsosa tai korkeintaan kolmannes osan halkaisijasta. Ilman on päästävä poistumaan myös hyvin kapeista säiliöistä ja myös raoista, jollaisia on esimerkiksi kahden päällekkäin sijoitetun ja kaikista reunoistaan toisiinsa kiinnitettyjen ja DIN A5 standardin mitat ylittävän litteän osan välissä (sisäpuolta ei sinkitä). Mikäli näin ei tehdä, osaan jää happojäämiä, jotka aiheuttavat sinkittyyn pintaan ruostejuovia joskaan tällaiset juovat eivät vaikuta ruostesuojaukseen.
2. Kiinteitä onttoja osia ei voi sinkitä räjähdysvaaran vuoksi. Tällaisissa osissa on oltava aukot, jotta kuumennuksen aikana muodostuva ylipaine pääsee poistumaan.
3. Silloin kun ontto osa voidaan sinkitä ainoastaan ulkopuolelta, jokaiseen suljettuun osaa on asennettava putki ilman poistamista varten. Tällaisia osia voidaan sinkitä vain tiettyyn kokorajaan saakka (nostamisen asettamat rajoitukset) ja näistä toimenpiteistä on aina sovittava erikseen.
4. Holkkeja hitsattaessa on varmistettava, että ne eivät ulotu osan sisäpuolelle, juovia ei ole ja holkit on aina asennettu sinkitysasennossa olevan osan matalimpaan sekä korkeimpaan kohtaan siten, että sula sinkki pääsee virtaamaan kokonaan pois osasta.
5. Hitsattuja putkikokoonpanoja käsiteltäessä, kaikkiin suljettuihin kohtiin on tehtävä sisään ja ulosvirtauksen mahdollistavat aukot, joiden on sijaittava mahdollisimman lähellä hitsausliitoksia.
6. Putkirakenteiden ja profiiliputkista tehtyjen tikkaiden sinkityksen laadukkuuden varmistamiseksi, porattujen ilmanpoistoaukkojen pinta-ala voi olla korkeintaan neljännes- tai kolmasosa halkaisijan pinta-alasta, jotta aukot eivät tukkeudu sinkityksen aikana (ks. taulukko toimitusehtojen viimeisellä sivulla).
Halkaisijaltaan pienemmät ilmanpoistoaukot ovat ongelmallisia ja aiheuttavat lisäkustannuksia. Toimeksisaaja voi laskuttaa aiheutuneet kustannukset erikseen. Myös sisäpintojen sinkityksen laatu kärsii liian pienistä ilmanpoistoaukoista.
VI. Vääntyminen
Rakenteeltaan kevyet ja poikkeuksellisen suurikokoiset osat voivat voimakkaan lämmön vaikutuksesta (jopa 450 °C) vääntyä jonkin verran. Pyöreät säiliöt ja taivutetut, holvimaiset rakenteet tai tukikappaleilla varustetut lehtimetallirakenteet voidaan sinkitä sulaan sinkkiin upottamalla paremmin kuin tasaseinäiset lehtimetallikappaleet. Profiloidusta teräksestä valmistetut niitatut tai hitsatut osat ja kehykset, kuten esimerkiksi peltiovet, vääntyvät usein voimakkaasti, eikä niitä yleensä voi oikaista jälkeenpäin. Pellit ja vahvikkeet on tästä syystä toimitettava erikseen (purettuna), jotta yksittäiset osat voidaan tarvittaessa oikaista sinkityksen jälkeen. Sinkityt osat on kiinnitettävä lopuksi takaisin paikoilleen niiteillä tai pulteilla.
VII. Niitatut rakenteet
Toisiinsa niiteillä kiinnitettyjen osien sinkitys ei ole suositeltavaa, sillä happoa voi jäädä liitosten väliin, ja se voi myöhemmin aiheuttaa ruostumista. Lisäksi vain teräsniittejä voidaan käyttää, sillä seosmetallista valmistetut niitit voivat irrota kuumennuksen aikana eikä erinomaista laatua voida tällöin taata.
VIII. Kovajuotetut osat
Nämä osat voidaan kastaa sulaan sinkkiin vain hyvin nopeasti, sillä kovajuotto heikkenee sulan sinkin vaikutuksesta, eikä kestä suurempaa mekaanista rasitusta. Tästä syystä tällaisten tuotteiden sinkitys on hyvin haasteellista, ja sinkitys tehdään tilaajan vastuulla.
IX. Juotetut osat
Juotetut saumat hajoavat sinkittäessä silmänräpäyksessä, joten niitä ei saa olla kuumasinkittävissä osissa.
X. Liikkuvat osat
Saranat, salvat, lukot ja muut liikkuvat osat on purettava ja niissä on myös oltava riittävästi liikkumavaraa (useampi millimetri), jotta ne toimivat myös sinkityksen jälkeen. Puramme osat tarvittaessa, mutta tästä laskutetaan erikseen. Saranat ja muut liikkuvat osat on toimitettava osina, ja niissä on oltava vähintään yksi millimetri liikkumavaraa (pultin halkaisijasta riippuen).
XI. Kierteet, ruuvit, aukot ja pultit
Standardin ISO 10684 mukaisesti kierteistettyjen pulttien kierteiden on oltava alamittaisia, ja muttereiden kierteiden puolestaan ylimittaisia. Jäykät kierreliitokset on kierteistettävä uudelleen, mikäli toisin ei ole sovittu. Pulttien aukkojen koot:
a) M8 – M20 (mukaan lukien): +1,5…+2,0 mm suurempi kuin nimellisläpimitta;
b) M24: +2,0…+3,0 mm suurempi kuin nimellisläpimitta.
Mutterin kierteen on oltava 0,3…1 mm nimellismittaa pienempi koosta riippuen.
XII. Pulttiliitokset
Pulttiliitoksilla varustetut kokoonpanot on toimitettava purettuna tai purkamisesta laskutetaan erikseen.
XIII. Päällykset ja valssit
Mikäli päällykset, kuoret ja valssit yms. eivät ole kiinteitä tai mikäli niissä on liikkumavaraa noin 3- 4 mm, osiin voi jäädä happo- ja lisäainejäämiä, jotka voivat aiheuttaa ruostumista tai tahroja.
XIV. Hitsausliitokset
Hitsaussaumat on puhdistettava huolellisesti karstasta, eikä niissä saa olla huokoisuutta eikä myöskään muita hitsausainejäämiä. Sauman on oltava yhtenäinen, jotta kaikki kohdat saadaan varmasti sinkittyä. Karsta on poistettava huolellisesti. Pistehitsauksen pisteiden on sijaittava mahdollisimman lähekkäin. Tilaajan on myös poistettava sähkökaari- ja CO2-hitsauksen jäämät huolellisesti. Hitsaussaumoissa ei saa olla lainkaan hitsausjäämiä. Silikonia sisältäviä hitsaussuihkeita ei saa käyttää, ja asian varmistaminen on täysin tilaajan vastuulla.
XV. Ulkopinnan siisteys
Kokonaan tai osittain maalattu, lakattu, öljytty, voideltu, esisinkitty, voimakkaasti ruostunut tai ruostesuojattu pinta on puhdistettava ennen sinkitystä. Tilaajan on materiaalia hankkiessaan varmistettava, että pintaa ei ole käsitelty millään edellä mainitulla tavalla. Sinkityn pinnan vaurioiden välttämiseksi tilaajan on varmistettava, että teräspinnassa ei ole öljyä, mitään pintakäsittelyaineita, tervaa, rasvaa tai muita erilaisten pintojen käsittelyyn käytettäviä aineita. Tilaaja puhdistaa likaiset osat ja pinnat omalla kustannuksellaan.
Tilaajan ei kuitenkaan tarvitse poistaa tavanomaista ruostetta pinnoista.
Mikäli pinnat on käsitelty tulenaroilla aineilla tai niissä on tällaisten aineiden jäämiä, asiasta on ehdottomasti ilmoitettava kirjallisesti meille ennen toimituksen saapumista.
Poikkeuksellisen herkkiä ovat maalatut rakenteet ja erityisesti vanhat takorautaiset osat, sillä niiden hitsausliitokset ja hitsausaineiden jäämät eivät useinkaan vastaa vaatimuksia eikä asiaa ole myöskään mahdollista varmistaa edeltävästi. Tällaisten osien käsittelyssä on huomioitava mahdollinen vaurioituminen, ja vastuu asiassa jää tilaajalle. Lisäksi osat voivat vääntyä ja kuumasinkitys voi tehdä osasta myös käyrän. Kaikki entisöintiin, oikaisuihin ja muihin töihin liittyvät kulut maksaa tilaaja.
Maalin poistaminen kokonaan tiiviisti vastakkain olevien litteiden metalliosien väliin jäävistä raoista, saumoista sekä muista vastaavista kohdista tai takorautaisten osien välistä tai puutteellisista hitsaussaumoista (huokoisuus, jäämät) ja aitaverkoista ei ole mahdollista. Kuumasinkityksen jälkeen tällaisiin osiin voi jäädä syövyttäviä happoja ja lisäaineiden jäämiä, jotka aiheuttavat punaruskeita juovia, eikä sitä voida täysin välttää. Vaurioituneet kohdat on puhdistettava erittäin huolellisesti ja peitettävä ennen käsittelyä.
XVI. Merkinnät
Osat on merkittävä vesiliukoisella maalilla. Merkintään ei saa käyttää öljypohjaisia maaleja, rasvaliitua tai silikonia sisältäviä suihkeita, sillä tällaiset merkinnät on poistettava ennen sinkitystä, sillä sinkki ei tartu tällaisiin pintoihin.
XVII. Jäämät
Sinkittäviä osia porattaessa, meistettäessä ja puristettaessa voidaan käyttää vain vesiliukoisia emulsioita. Silikonia sisältäviä hitsaussuihkeita ei saa myöskään käyttää, sillä ne palavat hitsauksen yhteydessä osittain kiinni materiaaliin, eikä niitä voida poistaa hapolla. Näihin poraus- ja leikkauskohtiin sekä merkintöihin kertyy puolestaan sinkkiä kuumasinkityksen yhteydessä. Emme poista mahdollisia jäämiä osista. Tilaajan on poistettava kaikki porauslastut ja roskat säiliöiden sisältä.
XVIII. Elintarvikekäyttöön tarkoitetut osat
Elintarvikekäyttöön tarkoitettujen osien kuumasinkityksessä on noudatettava vastaavia määräyksiä ja asiasta on sovittava erikseen.
XIX. Sinkitysmenetelmä
Valitsemme sopivimmat valmistelu- ja sinkitysmenetelmät tilaajan puolesta.
XX. Sinkin laatu
Kuumasinkitykseen käytetään yleensä standardia EVS-EN ISO 1461 vastaavaa sinkkiä, joka massaprosentti on vähintään 98,5 %.
XXI. Sinkityn pinnan laatu
1. Visuaalinen laatu Sinkityn pinnan on oltava yhtenäinen eikä siinä saa olla ruostumista aiheuttavia puutteita. Harmaansävyinen pinta johtuu pääasiassa teräksen kemiallisesta koostumuksesta (pii), eikä se vaikuta laatuun. Sama pätee myös sinkkioksidin (valkoinen ruoste) muodostumiseen. Sinkkioksidi voi kuitenkin esimerkiksi heikentää tiettyjä tarttuvuutta tiettyjä jälkikäsittelymenetelmiä käytettäessä (esim. pinnoitettaessa). Harmaaseen sävyyn vaikuttaa teräksen kemiallisen koostumuksen ohella myös materiaali ja paksuus sekä rakenteiden osien vaihteleva paksuus.
2. Sinkityn pinnan paino ja kerrospaksuus määräytyy standardin EVS-EN ISO 1461 mukaisesti.
3. Sinkityn pinnan tarttuvuus. Sinkitty pinta ei kuoriutua irti eikä myöskään muulla tavoin irrota määräystenmukaisessa rasituksessa. Tämä ei päde kuitenkaan silloin, kun sinkkikerroksesta tulee liian paksu alusmateriaalin vuoksi. Rasitus, joka ei vastaa määrättyjä vaatimuksia, tarkoittaa muun muassa myöhemmin tapahtuvaa vääntymistä, leikkaamista, vääränlaista oikaisua ja kuljetusta. Sinkkikerroksesta voi tulla liian paksu myös silloin, kun rakenteita on hankala sinkitä pidemmän sinkkiin kastamisajan vuoksi, mikä vaikuttaa myös sinkityn pinnan tarttumislujuuteen.
4. Sinkityn pinnan laadunvarmistus. Kerroksen paksuus mitataan standardin ISO 1461 mukaisesti, ja todistus laaditaan pyynnöstä.
5. Testaus. Osien sinkittävyys voidaan tilauksesta testata etukäteen lisäveloituksesta.
XXII. Vaurioituneiden pintojen käsittely
Tietyt sinkitsemättä jääneet tai puutteellisesti sinkityt kohdat voidaan korjata. Korjatun pinnan on vastattava korroosionsuojauksen osalta vaurioitumatonta pintaa. Korjaustapa valitaan standardin EVS-EN ISO 1461 mukaan.
XXIII. Lisäveloitukset
1. Yrityksellä on oikeus laskuttaa mahdollisesta ylimääräisestä työstä näissä teknisissä vaatimuksissa määriteltyjen materiaalien ominaisuuksien sekä sinkitykseen sopivuuden perusteella. Lisäveloituksen summan määrittelee yritys.
Isokokoiset osat
Isokokoisten osien kuljetukset ja sinkitys voi olla haasteellista. Levymäisten osien laadukas ja kustannustehokas sinkitys on yksinkertaisempaa. Säiliöissä ja muissa ontoissa osissa on oltava aukot sulan sinkin sisään virtaamista sekä ilman poistumista varten.
Kulmat ja nurkat – aukot
Myös avonaisista putkista koostuvia rakenteita sinkittäessä on varmistettava, että sula sinkki pääsee virtaamaan sisälle ja ilma pääsee puolestaan poistumaan.
Profiilien osittainen yhteen hitsaaminen
Ripustaminen
Sinkin sisään virtaamiseen sekä ilman poistumiseen tarkoitettujen aukkojen on oltava mahdollisimman suorassa kulmassa suhteessa ripustuskohtiin.
Ripustaminen
XXIV Kuumasinkittyjen osien säilytys
Äskettäin kuumasinkittyjä pintoja uhkaa valkoinen ruoste. Tästä syystä osat on säilytettävä kuivissa ja hyvällä ilmanvaihdolla varustetuissa tiloissa. Osat eivät saa koskettaa toisiaan, jotta kosketuskohtaan ei muodostuisi kondenssivettä. Emme vastaa mahdollisesta valkoisesta ruosteesta.
XXV Kuumasinkittyjen osien kuljetus
Äskettäin kuumasinkityt osat on suojattava kosteudelta kuljetuksen aikana. Kuljetukseen kannattaa käyttää suljettavilla ovilla varustettua ajoneuvoa. Erityisen tärkeätä tämä on talvella, jolloin kosteuden lisäksi myös tiesuola voi vaurioittaa sinkittyjä pintoja.
Emme vastaa vääränlaisen kuljetuksen aiheuttamista vaurioista.
XXVI Laser/plasmaleikattava teräs
Laser/plasmaleikattavaa terästä sinkittäessä teräspinta on karhennettava (kuulapuhallus) standardin ISO 1461 mukaisen sinkityn pinnan saavuttamiseksi.
Lue lisää » Teräsrakenteiden kuumasinkityksen tekniset vaatimukset (PDF)