Порошкове фарбування і цинк: чому карусель не іржавіє

Дві каруселі, обидві пофарбовані в той самий жовтий, обидві після чотирьох сезонів на тому самому житловому масиві. На одній подряпина від велосипедного керма виглядає як подряпина. На другій із такої самої подряпини виходить рудий патьок, а лак навколо неї починає підніматися. Різниця в шарі, якого на жодній із них не видно.

Як діє цинк

Цинк, це метал менш благородний за залізо. У присутності вологи, тобто за будь-яких атмосферних умов, виникає гальванічна пара, у якій електрони віддає цинк, а сталь залишається неушкодженою. Захист полягає тут у жертві цинку, який кородує замість сталі, а не в самому її накритті. Це називають протекторним захистом, і саме він пояснює найцікавішу властивість такого покриття: цинк захищає також ті ділянки сталі, яких фізично не вкриває, якщо оголення невелике.

На практиці це означає, що подряпина завширшки кілька міліметрів не починає іржавіти, бо цинк довкола неї бере процес корозії на себе, а продукти цієї корозії поступово затягують оголене місце. На голій сталі та сама подряпина, це стартова точка іржі, яка заходить під покриття і розходиться вбоки.

Цинк витрачається в темпі, залежному від агресивності оточення. У чистому сільському повітрі втрата дуже повільна, у місті з автомобільним рухом і біля доріг, які взимку посипають сіллю, помітно швидша. Це класифікує норма PN-EN ISO 12944 через категорії корозійності середовища, від сільських територій до промислових і приморських зон. Сам цинк, без лаку, має один практичний мінус: із часом сіріє, і кольору на ньому не отримаєш.

Як діє порошковий лак

Порошкове покриття виникає інакше, ніж фарбування пензлем чи розпилення рідкої фарби. Процес має три етапи, і кожен із них впливає на те, що ви отримаєте на виході.

Спершу підготовка поверхні: знежирення, усунення забруднень і продуктів корозії цинку, створення шару, який забезпечує зчеплення. Це етап, на якому найлегше зекономити і найважче помітити, що хтось зекономив, бо наслідок виходить аж через два сезони у вигляді лаку, що відходить платівками.

Потім нанесення. Сухий полімерний порошок заряджають електростатично і напилюють на заземлений елемент, до якого він прилипає завдяки різниці потенціалів. Розчинників тут немає, отже немає і їх випаровування та повʼязаної з ним усадки покриття.

Наприкінці випікання в печі. Порошок плавиться, розтікається суцільним шаром і зшивається, тобто утворює стійкі звʼязки між молекулами. Звідси береться твердість покриття і його стійкість до ударів, значно вища, ніж в одного шару рідкої фарби. Для зовнішнього застосування беруть поліефірні порошки, стійкі до ультрафіолету. Епоксидні тверді й добре тримаються, але на сонці крейдяться і втрачають колір, тож їхнє місце всередині будівель.

Ціна цієї технології одна: ремонту не зробиш на місці. Порошок вимагає печі, тому пошкодження на змонтованій каруселі виправляють рідкою ремонтною фарбою, а не тим самим покриттям, що було заводським.

Чому черговість шарів вирішує все

Цинк під лаком і лак під цинком, це дві різні конструкції, хоча складники ті самі. Осмислена тільки одна черговість: спершу оцинкування сталі, потім порошкове фарбування.

Тоді кожен із шарів робить те, чого не вміє інший. Лак затуляє цинк від прямої дії води, кислих опадів і хлоридів, завдяки чому цинк витрачається повільніше, ніж витрачався б відкритим. Цинк натомість чекає під низом на момент, коли лак буде пробитий, і тоді перебирає роботу. Двошарові системи такого типу, описувані як duplex, працюють довше, ніж випливало б із простого додавання довговічності обох покриттів окремо.

Порошкове фарбування просто по сталі, без цинку, дає той самий вигляд і ту саму фактуру. Різниця виходить аж при першому серйозному пошкодженні, а на дитячому майданчику таке пошкодження, це питання часу, а не ймовірності. Тому питання до постачальника звучить не так, чи пристрій пофарбований порошково, а так: що є під цим покриттям.

Три системи в зіставленні

Що відбувається при сколі

Варто простежити це крок за кроком, бо тут різниця між системами видно найкраще. Починається однаково: удар оголює метал на площі завбільшки з горошину.

У сталі, пофарбованої без цинку, в оголеному місці утворюється вогнище корозії. Іржа має більший обʼєм, ніж сталь, з якої постала, тому розпирає покриття знизу і піднімає його на краях виїмки. Виникає підплівкова корозія, тобто процес, що йде під лаком і не видимий ззовні, крім дрібного здуття. Через кілька сезонів охоплена корозією площа в рази більша за первісне пошкодження.

У сталі оцинкованої й пофарбованої порошково оголюється цинк. Він починає кородувати жертовно, захищаючи краї оголеної сталі, а його продукти заповнюють виїмку. Лак навколо не відходить, бо ніщо не розпирає його знизу. Пошкодження залишається косметичним і не перетворюється на конструкційну проблему.

Це не означає, що нічого не треба робити. Цинк в оголеному місці витрачається швидше, бо працює без прикриття лаку, а біля основи стійки, де збирається вода і сіль із хідників, темп помітно вищий. Саме тому цю точку варто дивитися на кожному функціональному контролі, режим яких описаний у тексті про огляди дитячого майданчика.

Як виправити пошкодження

Виправлення просте і вкладається в рутину функціонального огляду. Уся робота, це чотири кроки:

1. Усунути нещільні фрагменти покриття і бруд із місця пошкодження та з його найближчого оточення.
2. Висушити й знежирити поверхню, бо ремонтна фарба, нанесена на вологий або жирний метал, не звʼяжеться і відійде при першому морозі.
3. Нанести ремонтну фарбу в кольорі пристрою тонким шаром, за сухої і теплої погоди, з дотриманням часу висихання, вказаного виробником препарату.
4. Записати виправлення в документацію майданчика разом із датою і місцем.

При глибокому пошкодженні, яке сягає поза шар цинку аж до сталі, осмисленим рішенням є ґрунт із високим вмістом цинку під шаром кольору, бо він відтворює електрохімічний захист, а не тільки затуляє виїмку. Такі препарати є в магазинах будівельної хімії, а норма PN-EN ISO 1461 прямо передбачає ремонт цинкового покриття цим методом.

Про що питати постачальника

Описи товарів рідко заходять у ці подробиці, тож питання доводиться ставити самому. Пʼятьох вистачає, щоб відрізнити пристрій, зроблений як слід, від такого, що гарно виглядає на фото:

• Чи сталь оцинкована під лаком, чи пофарбована безпосередньо
• Яким порошком пофарбовані елементи, призначені для вулиці
• Чи до замовлення додається ремонтна фарба в кольорі пристрою
• Чи запчастини будуть доступні за кілька років
• Чи пристрій має атест EN 1176 і декларацію відповідності, і чи вони в ціні

Останній пункт буває джерелом непорозумінь, бо атест стосується безпеки конструкції, а не довговічності покриття. Що саме підтверджує такий документ, ми розписали в тексті про сертифікат EN 1176. Ширше порівняння матеріалів разом із витратами на утримання протягом десяти років у тексті про те, метал чи дерево на майданчику.

Колір, температура і перфорація

Порошковий лак дає повну палету кольорів, але в обладнанні для дитячих майданчиків вибір відтінку має побічний наслідок. Темні, гладкі й великі поверхні нагріваються на повному сонці найсильніше, а стосується це рівно тих елементів, на яких дитина сидить або стоїть.

Тому платформи наших каруселей із перфорованого листа. Отвори зменшують площу контакту і покращують теплообмін, тож платформа нагрівається менше за гладкий аркуш, а до того ж відводить воду і швидше сохне після дощу. Вода, яка не стоїть на поверхні, не має шансу замерзнути в заглибині й працювати в ній цілу зиму.