Cinkovano jeklo proti hladno valjani s prašnim lakiranjem proti nerjavečemu jeklu za zunanje pločevinaste dele: mehanizem korozije, varljivost in stroški

Izločite sisteme, katerih zaščita ne prenese poškodb, ki jih bo kos videl

Trije sistemi se zaščitijo po različnih mehanizmih, ta razlika pa odloča, kateri prenesejo rezane robove, izpuhane luknje, praske in zvare. Cinkovano jeklo je ogljikovo jeklo s cinkovo prevleko, ta prevleka pa naj bi samozdravila majhne praske in s tem podaljšala življenjsko dobo².

Nerjaveče jeklo tvori mikroskopsko tanko, samozdravilno in neprepustno oksidno plast, ki ščiti pred korozijo pri atmosferski izpostavljenosti¹². Prašno lakiranje deluje drugače: to je zaščitni film, in približno 15–20 % okvar prašnega lakiranja naj bi se zgodilo na robovih in vogalih, kjer je debelina premaza običajno manjša¹⁷.

Ta podatek je opažanje določenega vira iz dobaviteljskega ranga, ne industrijska meja, kaže pa na vprašanje geometrije, na katerega mora kupec odgovoriti najprej. Praktična posledica je, da ista geometrija dela naklonjuje različne sisteme.

Kos, katerega zaščita je odvisna od nedotaknjenega filma, to zaščito izgubi povsod, kjer je film tanek ali pretrgan — na rezanem robu, izpuhani luknji ali praski. Kos, zaščiten s samozdravilno plastjo, ima na istih mestih določeno sposobnost okrevanja.

Viri ne količinsko opredelijo, koliko boljši je en mehanizem na rezanem robu, zato ta korak izloči mehanizme, ki ne pokrijejo poškodb; preživelih pa ne uvrsti. Izpostavljenost kloridom zoži še izbiro nerjavečega jekla.

316 vsebuje nekvantificirano količino molibdena, ki naj bi v primerjavi s 304 izrazito izboljšal odpornost proti jamski koroziji in koroziji v režah v okoljih s kloridi¹¹⁵. Pri preskaju s slano meglico, obalnih vgradnjah ali območjih s kemičnim pranjem se lahko 304 razvije lokalni napad, medtem ko 316 ostane večinoma nedotaknjeno¹⁵.

Pri obalni izpostavljenosti ali soli za odmrzovanje je zato 304 šibkejša izbira nerjavečega jekla, ceno pa je treba vzeti za 316.

Odločite, ali se kos da zvariti tak, ali potrebuje odstranitev cinka in popravilo

Cinkovano jeklo naj bi zahtevalo odstranitev cinka v bližini zvarnega območja, hladno valjano jeklo pa naj bi se zlahka varilo⁸. Prevleka, ki daje korozijsko zaščito, je torej ista lastnost, ki doda tehnološki korak: cink je treba pred varjenjem odstraniti, odprta cona pa ostane nezaščitena, če se ne obdela kasneje.

Viri ne pokrivajo podrobnosti točkovnega, MIG, TIG ali laserskega varjenja, cinkovih hlapov ali korozijske obdelave po varjenju za katerega od treh sistemov, zato naj kupec pripravo zvarnega območja in njeno popravilo obravnava kot odprto stroškovno postavko, ne rešeno.

Hladno valjano jeklo tega koraka se izogne, ampak le zato, ker nima prevleke za odstranitev — vseeno ga je treba barvati ali prašno lakirati, da na prostem ne rjavi, in naj bi hitro rjavlo v vlažnih okoljih, če ni ustrezno pobarvano ali prašno lakirano⁶.

Odločitev o varjenju in odločitev o zaščiti sta torej povezani: izbira hladno valjanega prenese strošek zaščite na operacijo lakiranja, izbira cinkovanega pa del tega na operacijo priprave varjenja in popravila.

Primerjajte tri sisteme po stroškovnih postavkah, ki jih viri dejansko količinsko opredelijo

Viri opredelijo razliko v ceni materiala in strošek prašnega lakiranja na kos, ne pa popolnih stroškov na kos. Cinkovana pločevina naj bi stala približno $800–$1,000 na tono proti približno $700–$800 na tono za hladno valjano, kar je približno 10–25 % premija³⁶.

Prašno lakiranje naj bi stalo $3–$12 na kos za CNC obdelane nosilce in ovoje²⁸. Oba podatka sta tržna referenca dobaviteljskega ranga, ne ponudbi, in noben ne vključuje orodij, dela, predelav ali zamenjave.

Najnižja cena materiala ni nujno najnižji strošek končanega kosa, ko se doda korozijska zaščita, oblikovanje, varjenje, rokovanje, vrednost odpadka, kontrola in pričakovana življenjska doba¹⁹.

Za nerjaveče jeklo je navedeno, da ponuja znižanje stroškov življenjskega cikla v primerjavi z ogljikovim jeklom, ki zahteva redno prebarvanje in zaščito pred rjo, še posebej na težko dostopnih območjih¹³ — noben vir pa tega ne pretvori v podatek na kos za pločevinast kos.

Preverite polmere upogiba, vračanje in vrstni red oblikovanja glede na oblikovalnost vsakega materiala

Oblikovalnost se med tremi potmi dovolj razlikuje, da vpliva na orodja in število oblikovalnih operacij. Za hladno valjano jeklo je navedeno odlična oblikovalnost, za cinkovano pa zmerna⁸.

Nerjaveče jeklo 304/316 naj ima dobro oblikovalnost, a veliko vračanje (springback), kar zahteva večje oblikovalne sile in skrbno kompenzacijo vračanja²¹. Za hladno valjano jeklo je prav tako navedeno zmerno vračanje, zaradi česar je od dveh jekel dopustnejše v upogibalni stiski ali iztiskovalnem orodju²¹.

Viri ne dajejo vrednosti polmerov upogiba in ne navajajo, ali cinkova ali prašna prevleka preživi oblikovanje. Ta vrzel je pomembna, ker je upognjen rob prav tisto mesto, kjer je zaščitni film najtanjši.

Kupec naj pred zamrznitvijo zasnove od izdelovalca zahteva najmanjši polmer upogiba, ki ga vsak material prenese brez poškodbe prevleke, ter priporočeno kompenzacijo vračanja za orodje.

Za hladno valjano jeklo je prav tako navedeno, da je prednostno za precizne dele z ozko toleranco in čisto enotno površino, po izdelavi pa ga je mogoče pocevnati (vroče pocinkati), da se preciznost združi z odpornostjo proti koroziji⁶ — pot, ki premakne prevleko za korak oblikovanja.

Odločite, ali izpostavljenost vsebuje kloride, in če da, izločite 304

Klorid je spremenljivka, ki loči razrede nerjavečega jekla in obenem skrajša življenjsko dobo prevlečenih sistemov. Za kos, ki bo videl morsko prho, sol za odmrzovanje ali kemično pranje, je 304 razred za izločitev, cenovno pa je treba vzeti 316.

Isti kloridni vpliv naj bi zmanjšal življenjsko dobo zaščite cinkovanih in prašno lakiranih izdelkov do 40 % v obalnih regijah z visoko slanostjo v primerjavi z zalednimi uporabami¹⁷.

Ta podatek je opažanje določenega vira iz dobaviteljskega ranga, ne projektna meja, pove pa kupcu, da obalna lokacija spremeni primerjavo: prevlečeni sistemi hitreje izgubljajo življenjsko dobo, izbira nerjavečega jekla pa se premakne od 304 k 316.

Viri ne količinsko opredelijo, koliko let kateri od prevlečenih sistemov zdrži v obalni izpostavljenosti, zato naj kupec od dobavitelja zahteva korelacijo za konkretni izdelek, namesto da domneva, da velja zaledni podatek.

Manjkajoče številke pridobite od dobavitelja ali preizkuševalnega laboratorija, preden oddate povpraševanje

Preskus s slano meglico se pogosto prevrednoti. ASTM B117 opredeli aparaturo, postopek in pogoje za vzdrževanje okolja slane megle, ne pa določa enotnega časa izpostavljenosti za vse izdelke ali pretvorbe preskusnih ur v dejansko življenjsko dobo na prostem²⁶.

Izjave, kot je "500 ur slane megle je enako petim letom na prostem", ne bi smele nastati brez korelacije za konkretni izdelek in zanesljivih podatkov o izpostavljenosti²⁶. Spodnja preverjanja so podatki, ki jih viri v tej zbirki ne dajejo, in so tisti, ki odločajo o vrstnem redu.

Kjer se viri ne strinjajo glede trdnosti cinkovanega jekla

En vir trdi, da cinkovano jeklo ima nekoliko nižjo trdnost od hladno valjanega zaradi cinkove prevleke⁸. Drug pa navaja, da cinkovanje ne določa trdnosti osnovnega materiala in da cinkovana pločevina lahko uporablja mehko vlečno jeklo ali trdnostnejšo strukturno osnovo¹⁹.

Obeh položajev viri ne uskladijo, zato kupec ne sme nositi nobenega od domnev v strukturni izračun, ne da bi preveril dejanski razred osnove na materialnem potrdilu.

What the sources do not establish

• Noben vir ne daje časa do rdeče rje ali podatkov o življenjski dobi prevleke za cinkovano, hladno valjano s prašnim lakiranjem ali nerjaveče jeklo pri definirani zunanji ali vlažni izpostavljenosti.
• Noben vir ne količinsko opredeli delovanja rezanega roba pri cinkovanem v primerjavi s prašno lakiranim in nerjavečim jeklom.
• Noben vir ne pokriva podrobnosti točkovnega/MIG/TIG/laserskega varjenja, cinkovih hlapov ali korozijske obdelave po varjenju za tri sisteme.
• Noben vir ne daje popolne primerjave skupnih stroškov na kos, ki vključuje orodja, delo, predelave in zamenjavo čez življenjsko dobo.
• Noben vir ne daje vrednosti polmera upogiba ali tega, ali prevleka preživi oblikovanje pri cinkovanih ali prašno lakiranih sistemih.
• Noben vir ne daje razponov debelin, velikosti pločevin ali možnosti utrditve za cinkovano ali nerjaveče jeklo.
• Noben vir ne daje veljavnega standarda ali certificiranja za cinkovane, prašno lakirane ali nerjaveče sisteme za zunanje/vlažne dele.
• Noben vir posebej ne obravnava omejitev šestvalentnega kroma ali odtekanja cinka.
• Noben vir ne daje validirane korelacije med urami slane megle in leti na prostem za katerikoli od treh sistemov.