ورق قلع اندود؛ فرآیند تولید، کاربردها و لایه‌ها
ورق قلع اندود یا تین پلیت یکی از ورق‌هایی است که نسبت به ورق گالوانیزه ضخامت کمتری دارد و معمولا برای بسته‌بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلز قلع از جمله موادی است که به عنوان پوشش بر روی ورق‌های فولادی به کار می‌رود. محصول به دست آمده از این فرآیند ورق قلع اندود (تین پلیت)نامیده می‌شود که ویژگی‌ها و خصوصیات خاصی دارد. تین پلیت کردن ورق فولادی باعث ایجاد خاصیت مقاومت به خوردگی و زنگ‌زدگی در آن می‌شود. علاوه بر این، پوشش قلع بر روی ورق فولادی خواص و قابلیت‌های ویژه‌ای به محصول نهایی می‌بخشد که آن را تبدیل به گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع گوناگونی کرده است. در این مقاله از آهن آنلاین به معرفی این محصول و بررسی انواع ورق قلع اندود و ویژگی‌های آن خواهیم پرداخت.
تین پلیت یا ورق قلع اندود به سبب خاصیت مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون در شرایط خورنده و مرطوب به کار می‌رود. انعطاف‌پذیری بالا و ضخامت کم، این محصول را تبدیل به ایده‌آل‌ترین کالای مصرفی جهان جهت بسته‌بندی فلزی مواد غذایی کرده است.
ورق قلع اندود چیست؟
قلع، فلزی سبک است که نقطه ذوب پایینی داشته و به‌ندرت به عنوان فلز خالص به کار می‌رود. این فلز در برابر اسیدها و بازهای ضعیف، مقاوم بوده و با قرار گرفتن در آب حاوی کربنات‌ها، با سرعت کمی دچار خوردگی می‌شود. همچنین مقاومت به خوردگی فلز قلع در مجاورت با خاک بالا بوده و در چنین شرایطی به میزان بسیار کم دچار خوردگی می‌شود. همچنین این فلز به راحتی لحیم‌پذیر است. اما ترکیب قلع با فلزات دیگر منجر به تولید آلیاژهایی می‌شود که این مسئله بعضی خواص قلع رو تقویت کرده وحتی خواص جدیدی به آن اضافه می‌کند. فلز قلع علاوه بر ایجاد خاصیت مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون، خاصیت انعطاف‌پذیری و چکش‌خواری را به طور همزمان ایجاد می‌کند. این ورق در واقع نوعی ورق روغنی (نورد سرد) محسوب می‌شود که در طی فرآیند پوشش‌دهی، ضخامت‌های مختلفی از فلز قلع بر روی هر دو سطح داخلی و خارجی آن ایجاد شده و معمولا سطح نهایی با لایه نازکی از فلز کروم با هدف محافظت، پوشش داده می‌شود. در واقع اصطلاح ورق تین پلیت به ورق فولادی کم کربنی گفته می‌شود که ضخامتی بین ۰/۵-۰/۱ میلی‌متر داشته باشد و روکش قلع آن در بازه ۲/۸-۱/۷ گرم در مترمربع (معادل ضخامت ۰/۴ تا ۲/۵ میکرومتر) روی هر کدام از سطح داخلی و خارجی آن باشد. ضخامت این محصول بر اساس اختلاف در وزن روکش قلع روی هر صفحه از آن تقسیم‌بندی می‌شود. قیمت ورق قلع اندود به مواردی مانند ضخامت قلع به کار رفته در سطح آن، نوع فرآیند تولید و کیفیت آن بستگی دارد.
در ابتدا دغدغه نگهداری و حفظ بهداشتی مواد غذایی، ایده اصلی تولید ورق قلع اندود را به وجود آورد. قرن‌ها قبل، مواد غذایی با روش‌های قدیمی به مدت محدود نگهداری و استفاده می‌شد. پس از انقلاب صنعتی در اروپا در جنگ‌های ناپلئون بناپارت، نیاز به حمل غذاهای آماده برای سربازان احساس شد. بنابراین استفاده از مواد غذایی کنسرو شده در شیشه‌هایی که درب آن با چوب پنبه بسته می‌شد، در فرانسه ابداع شد. اما نگهداری طولانی مدت مواد غذایی در ظروف فلزی مستلزم ویژگی‌هایی همچون سمی نبودن، مقاومت به خوردگی و عدم آغشته شدن محتویات درون آن به فلز مورد نظر است. تولید تین پلیت به سال ۱۳۷۵ در آلمان برمی‌گردد. در سال ۱۶۶۵ اولین ورق سفید (تین پلیت) در انگلیس تولید شد. پس از آن در سال ۱۸۰۴ میلادی شخصی به نام نیکلاس در فرانسه موفق به اجرای ایده استفاده از ظروف آهنی برای نگهداری از مواد غذایی شد و اولین کنسرواسیون را انجام داد. در این شیوه از ورق قلع اندود شده برای ساخت ظروف بهره گرفته شد. پیتر دورانت کسی بود که با ساخت قوطی‌های فلزی غیرقابل نفوذ با استفاده از ورق تین پلیت به این روند تکامل بخشید. پس از تکامل این ایده، ظروف مواد غذایی به شکل امروزی درآمدند. به سبب خصوصیات ویژه ورق قلع اندود، علاوه بر صنعت مواد غذایی در بسیاری از بخش‌های صنعت و همچنین ساخت و ساز کاربرد دارد.
خط تولید ورق قلع اندود
برای تولید ورق قلع اندود از دو روش زیر استفاده می‌شود که با هم تفاوت‌های عمده دارند:
- روش غوطه‌وری: ورق‌های تولید شده به این روش دارای ضخامت قلع زیاد و یکسان در دو طرف آن هستند.
- روش الکترولیت: این نوع ورق‌ها می‌توانند ضخامت متفاوت و یا یکسانی در دو طرف داشته باشند.
شرکت فولاد مبارکه از روش الکترولیت برای تولید ورق قلع اندود استفاده می‌کند. ماده اولیه برای تولید تین پلیت در هر دو روش، ورق فولادی است. ورق فولادی تین پلیت از سطح به داخل به ترتیب شامل لایه‌های زیر است:
- لایه روغنی: هدف از ایجاد این لایه در بیرونی‌ترین سطح از ورق قلع اندود، جلوگیری از چسبندگی سطوح به یکدیگر است. همچنین این لایه مقاومت به خوردگی ورق را بالا برده و در صورت استفاده از لایه محافظ ثانویه، به چسبندگی آن کمک می‌کند. روغن مورد استفاده در این لایه معمولا از نوع دی اکتیل سباسات و یا استیل تری بوتیل سیترات است تا برای سلامتی انسان بی‌ضرر باشد.
- لایه غیر فعال شده: وجود این لایه مانع به وجود آمدن و گسترش اکسید قلع در سطح ورق می‌شود. ساختار این لایه شامل پوششی از فلز کروم، اکسید کروم و اکسید کروم هیدراته است. همچنین این لایه باعث ایجاد خاصیت لاک‌پذیری و چاپ‌پذیری می‌شود.
- لایه قلع
- لایه آلیاژ قلع و آهن: این لایه بین سطح فولاد و قلع خالص ایجاد می‌شود. در واقع هدف از ایجاد این لایه، نگهداری قلع خالص بر روی ورق فولادی است. البته ورق قلع اندود تولید شده به روش غوطه‌روی در قلع مذاب، فاقد این لایه است.
تا سال ۱۹۳۴ میلادی، تین پلیت کردن ورق‌ها به روش غوطه‌وری انجام می‌شد تا آن که در همان سال روش الکترولیز برای ایجاد پوشش قلع بر روی ورق فولادی در انگلیس مورد استفاده قرار گرفت. در این روش ورق پس از عبور از حوضچه‌های الکترولیتی و شستشو با آب طی دو مرحله، وارد حوضچه‌های محتوی محلول الکترولیت شده و طی پنج مرحله در حالی که شمش خالص قلع به عنوان آند و ورق به عنوان کاتد عمل می‌کند، در هر دو سطح ورق پوشش قلع اعمال می‌شود. پس از انجام این مراحل و پوشش‌دهی قلع، ورق با عبور از کوره‌ای به نام مافل، تا درجه حرارتی بالای نقطه ذوب فلز قلع گرم شده و سپس در حوضچه‌ای به سرعت سرد می‌شود. پس از این مرحله ورق وارد عملیات شیمیایی رسوب دادن لایه‌ای از فلز کروم می‌شود تا از اکسیداسیون سطحی آن جلوگیری شود. پس از طی مراحل خنک‌سازی و بررسی‌های کنترل کیفی، محصول نهایی بسته‌بندی شده و روانه بازار می‌شود.
انواع استاندارد تولید ورق قلع اندود کدامند؟
استانداردی که برای تولید ورق استفاده می‌شود، در قیمت انواع ورق تاثیرگذار خواهد بود. بنابراین شناخت این استانداردها و انواع هر ورق می‌تواند مفید باشد و به شما در انتخاب صحیح‌تر محصول نهایی کمک کند. در این بخش به معرفی استاندردهای تولید تین پلیت می‌پردازیم. معتبرترین استانداردهای بین‌المللی شامل موارد زیر است:
- استانداردهای بین‌المللی ISO
- استاندارد اروپایی EN برای ورق قلع اندود الکترولیتی
- استاندارد امریکایی
هر کدام از این استانداردها در موارد مختلفی به صورت زیر به کار می‌روند:
- برای تولیدات قلع ورق سیاه یکبار نورد شده با استاندارد ASTM A 623-02
- برای تولیدات قلع ورق قلع اندود الکترولیتیک دوبار نورد شده با استانداردA 626M-98 ASTM/626
الزامات دیگری نیز برای ورق‌های تین پلیت که به صورت ورق یا رول تولید می‌شوند، وجود دارد. مهم‌ترین این الزامات، یکنواختی ضخامت ورق و پوشش آن در نقاط مختلف طولی و عرضی است. عدم وجود کمانش در لبه ورق و خارج از گونیا نبودن نیز از دیگر موارد این الزامات است. همچنین در بسته‌بندی کویل‌ها نقطه‌ای که دو لبه ورق با جوش نقطه‌ای به هم می‌رسند، باید دقیقا با نشانه‌گذاری مناسب مشخص شده باشند و همپوشانی ورق‌ها در نقاط جوشکاری شده نباید از ده میلی‌متر تجاوز کند. همچنین ضخامت ماده باید مطابق با استانداردهای زیر تایید شود:
- انحراف از ضخامت اندازه‌گیری شده در مرکز خط نوار نباید از ۵ درصد تجاوز کند.
- انحراف از ضخامت اندازه‌گیری شده در هر نقطه با 6 میلی‌متر لبه برشی بین ۵ تا ۸ درصد باشد.
- ضخامت متوسط نباید از ضخامت اسمی ۲ درصد بیشتر باشد.
کاربردهای تین پلیت
همانطور که ذکر شد، تین پلیت یا ورق قلع اندود به سبب ویژگی‌ها و مشخصات آن کاربردهای گوناگون و زیادی در بخش‌های مختلف صنعت دارد. این ورق‌ها دارای خاصیت مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون هستند و بنابراین در شرایط خورنده و مرطوب به کار می‌روند. انعطاف‌پذیری بالا و ضخامت کم، این محصول را تبدیل به ایده‌آل‌ترین کالای مصرفی جهان جهت بسته‌بندی فلزی مواد غذایی کرده است. به طور خلاصه کاربردهای آن به شرح زیر است:
- بیشترین کاربرد این نوع ورق را در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی
- در صنعت خودروسازی در فیلترهای روغن، واشرهای سرسیلندر و قطعات الکتریکی ماشین‌آلات
- در صنعت ساخت و ساز در مواردی مانند فاصله نگهدارها برای شیشه‌اندازی دو جداره، نرده‌های سقف کاذب، بازتابنده‌های نور، پرده‌های رادیاتور، شیرهای تقویت شده، درپوش بام و پوشش برای نمای صنعتی و تجاری و همچنین لوازم جانبی ساختمان
- این محصول در لوازم منزل نیز کاربرد زیادی دارد. برای مثال در قالب کیک و اسپری‌ها از ورق قلع اندود استفاده می‌شود.
- در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی برای انواع کاور باتری و روکش برخی از قطعات الکتریکی
- در ساخت فیلم عکاسی و روکش محافظتی برای کابل فیبر نوری
سخن پایانی
به طور کلی ورق‌های قلع اندود به سبب تقسیم‌بندی متنوعی که در این مقاله از آهن آنلاین عنوان شد، دامنه وسیعی از کاربرد را ارائه می‌دهد. امروزه بیشترین کاربرد تین پلیت مربوط به صنعت بسته‌بندی مواد غذایی است. این محصول در رقابت با فلز آلومینیوم که وزن سبک و قیمت پایین‌تری دارد در رقابت است. برای انتخاب و استفاده از ورق قلع اندود می‌بایست با توجه به مورد کاربرد آن، اقدام به خرید کرد. در هر صورت محصول انتخابی باید مطابق با استانداردهای عنوان شده تولید شده باشد و از کیفیت سطحی و مکانیکی بالایی برخوردار باشد تا کارایی و عمر طولانی را ارائه دهد. شما می‌توانید تجربیات خود را در زمینه کار و نگهداری از ورق تین پلیت با ما به اشتراک بگذارید.
