در اینجا علاوه بر ضرورت گالوانیزاسیون (galvinization) ورق فولادی، درباره انواع روش‌های تولید ورق گالوانیزه شامل گالوانیزاسیون گرم، گالوانیزاسیون فابریک، الکتروگالوانیزاسیون و گالوانیلینگ صحبت خواهیم کرد. لازم به ذکر است که اگر قصد خرید این ورق را دارید، مقاله راهنمای خرید ورق گالوانیزه علاوه بر اینکه راهنمای جامعی به حساب می اید، اطلاعات گسترده و جامعی درباره این نوع ورق به شما ارائه می کند. همانطور که می دانید ورق های گالوانیزه، قسمت های مختلفی از ساخت مخازن حمل و نگه‌داری آب و سقف سوله‌ها گرفته تا همین چراغ‌های راهنمای سر چهارراه‌ها را پوشش می‌دهد. ورق گالوانیزه یکی از کاربردی‌ترین مقاطع فولادی با پوشش روی است که در صنایع مختلف نقش کلیدی دارد. تولید ورق گالوانیزه در نوع خود فرآیند جالبی دارد که در اینجا شرح داده می‌شود.
تاریخچه گالوانیزه کردن ورق فولادی
در سال ۱۷۴۲ برای اولین بار شخصی به نام پی.جی مالوین شیمی‌دان به مزایای گالوانیزه کردن فلزات اشاره کرد. این شخص حدود ۳۰۰ سال پیش در مقاله‌ای عنوان کرد که پوشاندن فلزات با یک لایه روی، مقاومت آنها را در برابر عوامل مختلف افزایش می‌دهد. از آن زمان تا کنون تحولات گسترده‌ای در صنایع مربوط به فلزات رخ داده است که گالوانیزه کردن قطعا یکی از مهم‌ترین آنها است.
اما آیا می‌دانید گالوانیزاسیون ورق فولادی چه ضرورتی دارد؟
گالوانیزاسیون ورق فولادی چه ضرورتی دارد؟
گالوانیزاسیون یا گالوانیزه سازی ترفندی است که از طریق آن فلز را در برابر رویداد هایی مانند پوسیدگی، فرسایش، خوردگی و زنگ زدگی مصون می‌کنند. در واقع در این تکنیک یک لایه نازک از یک فلز محافظ بر روی آلیاژ اصلی قرار می‌گیرد. در نتیجه آسیب‌های محیطی بدون اینکه آلیاژ اصلی را تحت تاثیر قرار دهد، اثر خود را بر روی لایه رویی نشان می‌دهد. اما گالوانیزاسیون یا گالوانیزه کردن به طور اختصاصی به ایجاد یک لایه پوشش روی بر روی آلیاژهایی مانند فولاد اشاره دارد.
ورق گالوانیزه نیز از ایجاد یک لایه روی بر روی ورق سرد یا ورق روغنی تهیه می‌شود؛ چراکه ورق سرد از قبل سطح صاف و صیقلی به خود گرفته و کاملا آماده پذیرش یک لایه روی است.
گالوانیزاسیون مقاومت محصول را در برابر انواع شرایط آسیب‌زننده بالا می‌برد. گالوانیزاسیون ورق فولادی نیز دقیقا همین نتیجه را به دنبال دارد. در نتیجه ورق گالوانیزه را می‌توان در طیف گسترده‌ای از صنایع به کار برد. چرا که همین پوشش روی بر روی ورق فولادی آن را در برابر رطوبت، آب، آلودگی شیمیایی و بخارات گازهای مختلف آسیب‌ناپذیر می‌کند.
فرآیند تولید ورق گالوانیزه
به طور کلی چهار مرحله اصلی در فرآیند تولید ورق گالوانیزه طی می‌شود:
- تمیزکاری فلز اصلی: شست‌وشو، چربی‌زدایی و اسیدشویی سه مرحله اصلی تمیزکاری فلزی اصلی در فرآیند تهیه ورق گالوانیزه است. بعد از این سه مرحله ورق‌ها را به مواد شیمیایی خاص آغشته می‌کنند. این کار با هدف بهتر نشستن روی بر روی فلز اصلی انجام می‌گیرد.
- پیش گرم کردن: این مرحله نیز به منظور جداسازی باقیمانده ذرات ناخواسته بر سطح فلز اصلی انجام می‌شود.
- روی اندود کردن: رایج‌ترین روش روی اندود کردن، فرو بردن ورق در حوضچه پر از روی با دمای خاص و تحت کنترل است.
- صلاح نقص‌های احتمالی: در این مرحله ورق‌ها برای کشف هرگونه نقص بررسی می‌شوند. در واقع اسید‌های باقیمانده در این مرحله خنثی شده و روی و اسید مصرف شده بازیابی می‌گردند.
انواع روش تولید ورق گالوانیزه
برای گالوانیزه کردن ورق فولادی می‌توان از چند روش مختلف استفاده کرد. رایج‌ترین این روش‌ها به شرح زیر است:
-
گالوانیزه‌سازی فابریک یا همان پیش گالوانیزه‌سازی:
از این روش بیشتر در کارخانه‌های تولید ورق فولادی استفاده می‌کنند. گالوانیزه‌سازی فابریک معمولاً بر روی موادی انجام می‌شود که از قبل، شکل و قالب خاصی به خود گرفته‌اند. در این روش کلاف‌های بزرگ ورق فولادی با پوشش یکنواخت‌تر گالوانیزه می‌شوند.
این روش یک عیب بزرگ نیز دارد. در واقع پس از شروع فرایند گالوانیزه سازی، بخش‌هایی مشخص می‌شوند که پوشش ندارند. یعنی زمانیکه کلاف‌های طویل به ابعاد کوچک‌تر برش داده می‌شود، لبه‌هایی که فلز از آنجا برش داده شده است، بدون پوشش باقی می‌مانند.
تولید ورق گالوانیزه فابریک شامل مراحل زیر است:
در ابتدا فلز اصلی به صورت مکانیکی یا شیمیایی و یا هر دو روش با دقت تمیز می‌شود. این کار با هدف اطمینان از امکان ایجاد پیوندی قوی بین فلز اصلی و پوشش روی انجام می‌گیرد.
بعد از تمیزکاری کامل، فلز اصلی از یک حوضچه پر از روی مذاب عبور داده می‌شود.
سپس فلز اصلی به حالت اولیه خود بازمی‌گردد.
-
گالوانیزه‌سازی گرم:
در این روش از تولید ورق گالوانیزه که شباهت زیادی به روش قبل دارد، از غوطه‌ورسازی فلز اصلی در حوضی از روی مذاب استفاده می‌شود. مقرون به صرفه بودن، امکان اعمال سریع و ایجاد شکل‌های پیچیده؛ سه مزیت مهم این روش است. با این وجود، پوشش نهایی که در این روش ایجاد می‌شود، نسبت به روش‌های دیگر گالوانیزه سازی ناهمگن محسوب می‌شود. مراحل گالوانیزه‌سازی گرم به شرح زیر است:
- در مرحله اول فلز اصلی را به صورت مکانیکی یا شیمیایی و یا هر دو روش خوب تمیز می‌کنند. این کار به منظور اطمینان از امکان ایجاد یک پیوند قوی بین فلز اصلی و پوشش روی انجام می‌شود. سپس از آمونیوم کلرید روی برای تمیز کردن عمقی‌تر سطح ورق استفاده می‌کنند. این ماده که فلاکس نیز نامیده می‌شود، لایه اکسیدهای اضافه را پاک کرده و از ایجاد اکسید مجدد پیشگیری می‌کند.
- در این مرحله که آنیلینگ نیز نام دارد، فلز اصلی را حرارت می‌دهند تا اکسیدهایی که ممکن است بعد از تمیز کردن فلز اصلی همچنان باقی مانده باشد، از بین برود.
- در این مرحله فلز اصلی را در حوضچه روی مذاب با دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد غوطه‌ور می‌کنند و پیوند متالورژیکی بین فلز اصلی و روی ایجاد می‌شود. در واقع مولکول‌های فلز روی با سطح فولاد پیوند متالورژیکی برقرار کرده و به سطح آن می‌چسبند.
- سپس با خروج ورق‌ها از حوضچه روی مذاب، فرایند خنک‌کاری بر روی آن انجام می‌گیرد. این فرآیند با هدف کاهش دمای ورق و پیشگیری از تغییرات شیمیایی دیگر در آن انجام می‌شود.
- در مرحله آخر ورق‌ها با استفاده از یک لایه پوشش کروماته پوشانده شده و از ایجاد شوره در آن جلوگیری می‌شود.
گالوانیلینگ:
در این روش از ترکیب دو روش گالوانیزه گرم و گداختگی استفاده می‌شود. محصولی که در این فرآیند تولید می‌شود، چسبندگی بسیار خوبی برای رنگ داشته و بهترین گزینه برای جوشکاری محسوب می‌شود. مراحل گالوانیلینک به شرح زیر است:
- در مرحله اول فولاد با روش گالوانیزه گرم با یک لایه فلز روی پوشانده می‌شود.
- سپس محصول مرحله قبل در کوره گداخته می‌شود. در واقع حرارت، یک آلیاژ خاص به رنگ خاکستری مات بین روی مذاب و آهن ایجاد می‌کند.
-
الکتروگالوانیزاسیون، آبکاری یا گالوانیزه سرد:
در این روش خبری از حوضچه پر از روی مذاب نیست. در روش الکتروگالوانیزاسیون در تولید ورق گالوانیزه از جریان الکتریکی موجود در یک محلول الکترولیتی به منظور انتقال یون‌های روی به فلز اصلی استفاده می‌شود. پوشش یکنواخت و ضخامت دقیق پوشش آن، مزایای اصلی این روش است.
از معایب الکتروگالوانیزاسیون نیز می‌توان به نازک‌تر بودن لایه محافظتی نسبت به دیگر روش‌ها نام برد. در واقع مقاومت پوشش گالوانیزه در این روش کمتر از دیگر روش‌ها است. محصول نهایی این فرآیند ورق گالوانیزه سرد نام دارد. مراحل الکتروگالوانیزاسیون به شرح زیر است:
- در مرحله اول ورق‌ها در یک محلول الکترولیتی حاوی یون‌های فلز روی قرار داده می‌شوند.
- حالا پالاینده‌های دانه‌ای را به محلول اضافه کرده و یک پوشش روی بسیار صاف بر روی فولاد ایجاد می‌کنند.
- با عبور جریان الکتریکی از داخل محلول، یون‌های روی به سطح فلز می‌چسبند.
- در این روش الکتروگالوانیزاسیون به طور پیاپی و بدون توقف بر روی صفحه فلزی اعمال می‌شود.
چرا روی؟
گالوانیزه‌سازی به دلیل فرایند «زنگ‌زدائی گالوانیک» از ورق فولادی محافظت می‌کند. زنگ‌زدائی گالوانیک در شرایطی اتفاق می‌افتد که دو فلز با ترکیب‌های الکتروشیمیایی متفاوت در حضور یک محلول الکترولیت یا رسانای برق مثل آب شور با یکدیگر در تماس باشند. در این شرایط بسته به ساختار اتمی دو فلز، یک فلز به آند و فلز دیگر به کاتد تبدیل می‌شود. آند نسبت به حالت طبیعی سریع‌تر و کاتد، آهسته‌تر زنگ می‌زند.
به همین دلیل است که از روی در گالوانیزه‌سازی فولاد استفاده می‌شود. در واقع این فلز زمانی که در تماس با بیشتر فلزها قرار می‌گیرد، میل به آند شدن دارد. به عبارتی پوشش روی در برابر بسیاری از فلزها معمولا آند می‌شود. در نتیجه روی پوسیدگی و زنگ زدگی فلز اصلی که نقش کاتد گرفته است را کندتر می‌کند.
ورق گالوانیزه چه مزایایی دارد؟
مصون کردن ورق در برابر آسیب‌های محیطی از طریق روش‌های دیگر نیز امکان پذیر است. برای مثال می‌توان با استفاده از رنگ کردن یا به کار بردن آلیاژهای دیگری مانند آلومینیوم و فولاد ضد زنگ آستنیتی نیز به محصول موردنظر دست پیدا کرد.
آیا می دانید بهترین رنگ ورق گالوانیزه کدام است؟ به صورت کلی استفاده از galvanized plate مزایای زیادی دارد که آن را به یکی از بهترین گزینه‌های پیشرو تبدیل می‌کند. مهم‌ترین این مزایا عبارتند از:
- تولید ورق گالوانیزه، مقرون به صرفه‌تر از مواردی مانند فولاد ضد زنگ آستنیتی یا آلومینیوم است.
- لایه روی گالوانیزه بسیار مقاوم است و فقط در صورتی که این لایه به صورت عمیق ساییده شده یا خراش پیدا کند، فلز اصلی در معرض پوسیدگی و خوردگی قرار می‌گیرد.
با سالهای سال سابقه در عرصه فولاد و آهن آلات، برای شما می نویسیم. تا نوشته های ما، راهنمایی برای شما باشد و اطلاعات شما را در این رابطه افزایش دهد. چون معتقدیم که دانش بیشتر شما، باعث اتخاذ تصمیم بهینه خواهد شد.
