گالوانیزه چیست؟ فرآیند گالوانیزه سرد و گرم
وقتی که اروپایی‌ها در اوایل قرن هفدهم میلادی برای اولین بار، از آهن یا فولاد گالوانیزه استفاده کردند، هیچ کس فکرش را هم نمی‌کرد که فرایند «گالوانیزه کردن» روزی به این درجه از محوببیت و کاربرد برسد. اما اکنون در تمام پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، از انواع محصولات آهنی گالوانیزه از جمله ورق، لوله و ... به وفور استفاده می‌شود. به همین دلیل ما این مقاله از وب سایت آهن آنلاین را به بررسی گالوانیزه، فرایند گالوانیزاسیون و انواع روش‌های آن اختصاص داده‌ایم. لطفا تا پایان با ما همراه باشید.
گالوانیزه چیست؟
گالوانیزه یا گالوانیزه کردن (Galvanization)، به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن، آهن یا فولاد با ورقهای از جنس فلز «روی» (Zn) پوشش داده می‌شود. این لایه پوششی در حقیقت نقش محافظ را ایفا کرده و از آهن در برابر خوردگی، زنگ زدگی، رطوبت و ... محافظت می‌کند. خوردگی در واقع میزان تمایل یک فلز یا آلیاژ مشخص برای واکنش دادن در معرض هوا، آب، محیط‌های قلیایی و اسیدی است. خوردگی یا زنگ زدگی، یکی از مهم‌ترین چالش‌های محصولات آهنی است و در صورت بروز آن، خسارت‌های سنگینی به کل پروژه وارد می‌شود. در واقع فولاد زنگ نزن دارای ویژگی‌های متعددی همچون مقاومت بالا در برابر اکسید شدن، پوسته شدن و .. است.
بنابراین تا این‌جا دانستیم که گالوانیزه در حقیقت یکی از روش‌های پوششی برای محافظت از آهن در برابر خوردگی و زنگ زدگی است. آبکاری گالوانیزه در واقع نوعی پوشش یا اصطلاحا روکش است که می‌تواند از فلز زمینه خود تا حد مناسبی در مقابل برخی از آسیب‌های محیطی نظیر زنگ زدگی، محافظت کند. در واقع می‌توان گفت روکش گالوانیزه نام یک محصول منحصر به فرد نیست؛ بلکه به کلیه تکنیک‌ها و فرایندهایی گفته می‌شود که در نتیجه آن پوششی از فلز روی، بر محصول نهایی قرار داده می‌شود.
انواع روش های گالوانیزه کردن
برای این‌که یک ورقه فولادی را با استفاده از فلز روی پوشش داد، روش‌های مختلفی وجود دارند که به «روش‌های گالوانیزه کردن» معروف هستند. به طور کلی، گالوانیزه (گالوانیزاسیون) به دو صورت «گالوانیزه گرم» یا «گالوانیزه سرد» انجام می‌شود. البته دو روش دیگر به نام «پیش گالوانیزه» و «الکتروگالوانیزه» هم به منظور انجام این کار مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین به طور کلی، 4 روش برای گالوانیزه فولاد موجود هستند که در ادامه به صورت مختصر به هر کدام اشاره می‌کنیم:
تفاوت گالوانیزه گرم و سرد
همان‌طور که گفته شد، برای گالوانیزاسیون ورقهای فولادی یا آهنی از یکی از دو روش گالوانیزه گرم یا گالوانیزه سرد استفاده می‌شود. ورقهای گالوانیزه گرم با قرار دادن ورقهای فولادی در حمام روی مذاب ایجاد می‌شوند. به‌طورمعمول، دمای این حمام‌های روی، بین 400 تا 500 درجه سانتی‌گراد است.
دلیل نام‌گذاری ورق گالوانیزه گرم هم تولید آن‌ها در دمای بالا است. به‌طورمعمول، ورقهای گالوانیزه گرم به دلیل تحمل حرارت بالا، دارای سطح ظاهری مات هستند و رنگی تقریبا کدر و طوسی دارند. بنابراین، بیشتر از این ورق‌ها در بخش‌هایی استفاده می‌شود که ظاهر اهمیت چندانی ندارد. یکی از مواردی که در مورد ورق گالوانیزه حائز اهمییت است،به این صورت است که هر چقدر ضخامت محصول فوق بیشتر باشد، کیفیت بالاتری دارد، لذا موجب می‌شود تا قیمت ورق گالوانیزه افزایش یابد.
اسپری گالوانیزه سرد شامل روی غنی شده است که سطح فلزات با آن پوشش داده می‌شود. روش های آماده سازی برای این گالوانیزه با حذف اولیه کالامین در صورت وجود و از بین بردن دیگر مواد زائد در سطح فلز انجام می‌شود. رنگهای Zinc یا روی توسط قلمو، غلتک، اسپری و دیگر تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
با توجه به موارد مطرح شده، می‌توان گفت که گالوانیزه سرد و گرم، از جنبه‌های زیر با هم تفاوت دارند:
- در روش اجرا و آماده‌سازی
- در مقاومت (مقاومت گالوانیزه سرد کمتر از گالوانیزه گرم است)
- در شکل ظاهری (ورقهای گالوانیزه سرد در مواردی که زیبایی مطرح است، کاربرد بیشتری دارند؛ مانند خوردوسازی، قطعه‌سازی و پیچ و مهره)
- ضخامت (ورقهای گالوانیزه گرم دارای ضخامت بالاتری هستند)
- در سطح (ورقهای گالوانیزه گرم دارای سطح مات و کدر هستند؛ در حالی که ورقهای گالوانیزه سرد، دارای سطح صاف و درخشان هستند.)
- ...
فواید گالوانیزاسیون
علاوه بر افزایش مقاومت ورقه‌های فولادی در برابر زنگ زدگی و خوردگی که اصلی‌ترین فایده گالوانیزه کردن است، گالوانیزاسیون (Galvanization) فواید و مزایای دیگری هم دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- هزینه آن از ضد زنگ پایین‌تر است.
- هزینه‌های ماندگاری را در طول زمان کاهش می‌دهد.
- در طولانی مدت، عمر و ماندگاری مناسبی دارد.
- از نواحی کوچک فولاد که در معرض آسیب هستند به خوبی محافظت می‌کند.
- عملکرد آن قابل اعتماد است.
- برای آماده‌سازی آن وقت زیادی گرفته نمی‌شود.
- ...
قبل از انجام گالوانیزاسیون چه اقداماتی باید صورت گیرد؟
چه در گالوانیزه سرد و چه در گالوانیزه گرم، قبل از شروع فرآیند اصلی، باید اقدامات زیر صورت بگیرد:
- سطح ورق باید از آلودگی، روغن و ... کاملا پاک شود.
- هرگونه آثار خوردگی و زنگ زدگی باید توسط یک برس مخصوص آهنی، از روی سطح ورقه فولادی پاک شود.
- سطح ورق فولادی باید کاملا خشک شود و هیچ رطوبتی نداشته باشد.
استانداردهای انجام گالوانیزه چیست؟
در گالوانیزه کردن ورقه‌های فولادی، باید از استانداردهای زیر پیروی کرد تا فرآیند انجام این کار، به شکل اصولی و صحیح به پایان برسد:
فرآیند گالوانیزه چه مدت طول می کشد؟
به طور کلی مدت زمان استاندارد برای انجام فرآیند گالوانیزه (گالوانیزاسیون) روی یک ورقه فولادی، بین 4 الی 5 دقیقه است. با این حال ممکن است برای مواد سنگین با اینرسی حرارتی بالا، این مدت زمان، کمی بیشتر شود (تا حداکثر 10 دقیقه).
چگونگی انجام فرآیند آبکاری گالوانیزه گرم و سرد
تفاوتی نمی‌کند که از روش گالوانیزه سرد استفاده کنید یا گرم؛ بهرحال برای آبکاری گالوانیزه یک ورقه فولادی، باید 4 مرحله زیر طی شوند:
- چرخه تمیز کردن: تمیز کردن ورقه فولادی از هرگونه آلاینده و خوردگی
- شار: خیس کردن ورقه فولادی
- غوطه وری: قرار دادن گالوانیزه در معرض فلز روی
- پرداخت نهایی
معایب و مزایای فولاد گالوانیزه
مهم‌ترین مزایای استفاده از ورق گالوانیزه عبارتند از:
- هزینه عملیات گالوانیزه از سایر روش‌های جلوگیری از خوردگی کمتر است.
- هزینه تعمیر و نگه‌داری ورقه‌های گالوانیزه بسیار پایین است.
- دوام پوشش ایجاد شده در روش گالوانیزه، نسبت به سایر روش‌ها بالاتر است.
- طول عمر مفید ورقهای فولادی را تا 30 سال افزایش می‌دهد.
- زمان تولید کوتاه‌تری دارد.
- ...
البته روش گالوانیزه کردن (Galvanization)معایبی هم دارد که در ادامه به چند مورد از آن‌ها نیز اشاره خواهیم کرد:
- عملیات جوشکاری ورقه‌های گالوانیزه دارای پیچیدگی‌های زیادی است.
- گازها و بخارهای حاصل از عملیات جوشکاری ورقه‌های گالوانیزه سمی هستند.
- ...
از گالوانیزه سرد و گرم در چه جایی استفاده می شود؟
همان‌طور که قبلا هم اشاره شد، در ورقهای گالوانیزه سرد (با توجه به سطح درخشانی که دارند) در مواردی استفاده می‌شود که نما و زیبایی نهایی قطعه، اهمیت داشته باشد. خودروسازی و قطعه‌سازی از جمله کاربردهای گالوانیزه سرد هستند. از سویی دیگر، به دلیل مقاومت بالای گالوانیزه گرم و همچنین سطح مات و کدر این ورق‌ها، در اکثر پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، از آن‌ها استفاده می‌شود.
