گالوانیزه گرم چیست؟ مراحل عملیات گالوانیزه گرم

گالوانیزه گرم یکی از روش‌های محافظتی در برابر آسیب و خوردگی قطعات مختلف است. به این دلیل از این روش برای پوشش‌دهی قطعات استفاده می‌شود. برای اتجام این عمل نیازمند یک فرآیند مشخص سه مرحله‌ای نظیر: آماده‌سازی، گالوانیزه گرم و بازرسی کیفی هستیم. در ادامه بهمعرفی، بررسی دقیق‌تر این روش، مراحل انجام و نکات آن می‌پردازیم.

گالوانیزه گرم چیست؟

سالانه بیش از یک میلیارد تن فولاد در کل جهان تولید می‌شود که به سرعت در معرض عوامل محیطی مانند هوا، آب و خاک قرار گرفته و تحت تأثیر اکسیژن تجزیه می‌شود. این امر سبب ایجاد سطحی روی فلز شده که به آن زنگ‌زدگی می‌گویند. زنگ‌زدگی، فولاد را غیر قابل استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند؛ همچنین در طول زمان باعث خوردگی فلز نیز می‌شود. گالوانیزاسیون به روش گالوانیزه گرم، روشی موثر برای جلوگیری از این آسیب به فولاد است.

اولین کاری که باید انجام دهید، این است که سطوح فلزی را با فلز دیگری بپوشانید. در پوشش اعمال شده برای محافظت از سطوح فلزی در برابر خوردگی، به نظر می‌رسد که باید از جنسی برای محافظت سطح استفاده شود که در برابر محیطی که در آن قرار دارد، مقاومت بیشتری نسبت به فولاد داشته باشد و در واقع، فولاد توسط یک فلز قربانی محافظت شود. فلز روی یک عنصر است که قبل از فولاد، آماده حل شدن در هوا، آب و خاک می‌شود.

گالوانیزه گرم به روش غوطه‌وری

همان‌طور که گفته شد، روی فلزی است که قابلیت محافظت از فولاد را دارد. هنگامی که فلز روی، بر فولاد پوشش داده می‌شود، چون بر روی مواد مبتنی بر آهن بسیار موثر است، اجازه نمی‌دهد که محیط فولاد را حل کند؛ به این صورت که با حل شدن خود از فولاد محافظت می‌کند. برای ایجاد پوشش محافظ بر فلز فولاد، مهم‌ترین مرحله فرو بردن آن در روی مذاب است.

مراحل انجام و نکات مهم در عملیات گالوانیزه گرم

روش گالوانیزه گرم که یکی از بهترین روش‌ها گالوانیزاسیون محسوب می شود و برای جلوگیری از خوردگی و زنگ‌زدگی فولاد است، مراحل و نکاتی دارد که در قسمت زیر به توضیح مختصری از آن می‌پردازیم:

• گزینش فولاد

اولین مرحله، انتخاب فولاد است؛ عوامل اصلی در این انتخاب، خواص فولاد هستند. انتخاب فولاد، یافتن مناسب‌ترین فولاد برای برآورده کردن مقادیر ویژگی‌های مورد نیاز برای کاربرد مورد استفاده است که شامل، خواص شیمیایی، خواص فیزیکی، خواص فلزی، خواص مکانیکی، مشخصات ابعادی و ویژگی‌های ساختاری می‌شود.

• تحویل بار

باید در نظر گرفت که محافظت و پوشش‌دهی بر روی چه محصول و فلزی انجام می‌گیرد. برای مثال، در برخی از قطعات به دلیل بسته بودن راه‌های محصول، ممکن است مذاب نتواند از آن خارج شود که این امر موجب جمع‌شدگی مذاب در قطعه شده و نه‌تنها عملیات به درستی تمام نمی‌شود، بلکه خطر وقوع انفجار نیز به وجود خواهد آمد.

• فاصله‌گذاری

از آنجایی که لازم است تا تمامی سطوح قطعات در مذاب غوطه‌ور شوند، فاصله‌گذاری بین فلزات بسیار با اهمیت به شمار می‌رود. این فاصله‌گذاری باید به نحوی انجام شود که نه‌تنها تمام سطوح، قابلیت آغشته شدن در مذاب را داشته باشند، بلکه هیچ هوایی در این فاصله‌گذاری محبوس نشود؛ زیرا این امر نیز ممکن است احتمال خطر انفجار را افزایش دهد.

• تمیزکاری

تمیزکاری یکی از مهم‌ترین مراحل آماده‌سازی سطح فلز برای پوشش‌دهی است. به‌طورکلی، واکنش‌های مورد نیاز بر روی سطوح تمیز نشده، بین دو فلز ایجاد نمی‌شود. بنابراین، برای ایجاد یک پوشش موفق، سطح فلزی که قرار است پوشش داده شود، باید تمیز باشد. در این مرحله، سطح را از روغن، رنگ و سایر ناخالصی‌ها پاک می‌کنند تا چربی‌زدایی که اولین گام از تمیزکاری است، به خوبی انجام شود.

• ایمنی در کارگاه اسید

مرحله بعدی از تمیزکاری، حذف چربی با اسید است. حمام‌های اسیدی در کارگاه‌ها وجود دارند که با استفاده از روش‌های بسیار ایمن، فولاد را به حمام اسید منتقل می‌کنند. در این مرحله، مواد اکسید شده و رسوب شده که در مرحله تمیزکاری موفق به از بین بردن آن‌ها نشده بودیم، به طور کامل از بین می‌رود و فلز را یک گام دیگر به آماده‌سازی برای گالوانیزه شدن، جلو می‌برد.

• محلول فلاکس

می‌توان گفت که محلول فلاکس، آخرین مرحله برای آماده‌سازی گالوانیزه گرم است. فولاد ابتدا در یک حمام فلاکس حاوی کلرید آمونیوم روی قرار می‌گیرد و سپس خشک شده و بعد به حمام روی فرستاده می‌شود. هدف از این مرحله، ایجاد پوششی روی سطح فلز، بعد از تمیزکاری است تا اطمینان حاصل شود که عملیات گالوانیزه به بهترین شکل انجام خواهد شد.

• خنک کردن قطعات

برای اینکه فلزات به دمای حمام برسند، در حمام نگهداری می‌شوند و باید برای مدت زمان مناسبی در آنجا باقی بمانند. مواد از حمام گالوانیزه باید به آرامی برداشته شده و روی اضافی از سطح تکان داده شود. واکنش‌های شیمیایی روی سطح گالوانیزه حتی پس از خروج از حمام روی نیز ادامه دارد. به همین دلیل، به محض اینکه محصولات گالوانیزه شدند تا زمانی که واکنش‌ها به طور کامل تمام شود، باید در آب یا هوا خنک شوند.

• عملیات پس از گالوانیزه

آخرین مرحله از عملیات گالوانیزه گرم، کنترل آن است. هنگامی که روی، پوشش نازک و انعطاف‌پذیری را بر فلز ایجاد کرد، پوشش مات بر روی فولاد قابل مشاهده است؛ پس از بررسی آن، مهم‌ترین ویژگی در کنترل محصول نهایی، ضخامت گالوانیزه است. در استاندارهای مختلف بین‌المللی، این آمار قابل دسترسی هستند.

فرآیند تولید گالوانیزه گرم

فرآیند تولید گالوانیزه گرم به طور کلی از سه مرحله اساسی تشکیل شده است که عبارت است از: آماده سازی سطح، گالوانیزه گرم و بازرسی کیفی. به منظور شروع فعالیت، محصولات فولادی مد نظر را با کمک آویزهای مخصوص  به موقعیت عملیات انتقال می‌دهند. در ادامه به بررسی هر یک از مراحل خواهیم پرداخت.

• آماده سازی سطح

اولین و مهم‌ترین مرحله فرآیند گالوانیزه گرم آماده سازی سطح است. به منظور ایجاد پوشش دهی مناسب گالوانیزه، باید سطح مد نظر را تمیزکاری کنند تا واکنش‌های صورت گرفته بین سطح فولاد و روی مذاب به درستی صورت بگیرد.

آماده سازی سطح خود شامل سه مرحله است. ۱- چربی گیری ۲- اسیدشویی ۳- فلاکس زنی

• چربی گیری

در این فرآیند از چربی گیری قلیایی استفاده می‌کنند، که رایج‌ترین نوع چربی گیری به شمار می‌آید. ابتدا محصول فولادی مد نظر را در دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد در یک حمام  محلول قلیایی غوطه ور می‌سازند. با انجام این فرآیند روغن، چربی، رنگ و همچنین دیگر آلودگی‌های اورگانیک از سطح فلز مد نظر پاک می‌شود. مدت زمان غوطه ور سازی فلزات مختلف متفاوت است و به میزان آلودگی سطح مد نظر وابسته است. اما به طور معمول فلزات بین ۵ تا ۱۵ دقیقه در حمام قلیایی غوطه ور می‌شوند. آلودگی‌های دیگر موجود بر سطح فلز مانند پوسته‌های نوردی، سرباره‌های حاصل از جوشکاری و رنگ‌های روغنی با چربی گیری قلیایی از بین نمی‌روند به همین دلیل باید توجه داشته باشید که قبل از ارسال فلز مد نظر به موقعیت گالوانیزه کردن، از رنگبرهای مخصوص و یا فرآیند مکانیکی خاصی مانند سندبلاست به منظور از بین بردن این آلودگی‌ها استفاده کنند. بعد از پایان مرحله چربی گیری، فلز مد نظر را با آب شستشو می‌دهند.

• اسیدشویی

بعد از پایان مرحله اول قطعه فلزی مد نظر را در دمای محیط در محلولی از اسید هیدروکلریک غوطه ور می‌سازند. هدف از این مرحله پاک سازی زنگ زدگی و پوسته‌های اکسید آهن از سطح فلز مد نظر است. میزان غلظت محلول اسیدی را با توجه به میزان آلودگی سطح قطعه در نظر می‌گیرند. برای اینکه از خورده شدن سطح قطعه و تخریب وان اسیدی جلوگیری کنند یک بازدارنده به محلول اسیدی اضافه می‌کنند. بعد از اتمام این مرحله نیز مانند مرحله چربی گیری قطعه فلز مد نظر را در حمام آب شستشو می‌دهند.

• فلاکس زنی

بعد از اسیدشویی قطعه مد نظر را در یک محلول حاوی کلرید آمونیوم-کلرید غوطه ور می‌کنند. با انجام این مرحله تمامی اکسیدهای که هنوز بر سطح فولاد موجودند جدا می‌شوند و پوشش نازکی از روی را بر روی سطح ایجاد می‌کنند تا از اکسید شدن فولاد قبل از عملیات گالوانیزه خودداری کنند. این مرحله از مراحل اجباری به شمار می‌آید و در صورتی که فلاکس زنی صورت نگیرد قطعه مد نظر را گالوانیزه نمی‌کنند. پس از پایان فلاکس زنی قطعه را در دمای حداکثر ۸۰ درجه سانتی‌گراد خشک می‌کنند.

ویژگی ها و فواید گالوانیزه گرم

همان‌طور که گفته شد، اگرچه روش‌های مختلفی برای محافظت از فلزات وجود دارد، اما لازم به ذکر است که همچنان روش گالوانیزه گرم یکی از بهترین روش‌های موجود در صنایع محسوب می‌شود. این روش، ویژگی‌ها و فواید بسیار زیادی دارد که در ادامه تنها به برخی از آن‌ها می‌پردازیم:

• هزینه پایین

بخش بودجه و هزینه، همیشه یکی از مهم‌ترین عواملی است که در صنعت به آن توجه می‌شود؛ زیرا در نهایت محصول باید مقرون به صرفه باشد. گالوانیزه گرم یکی از بهینه‌ترین گزینه‌های موجود برای پوشش‌دهی فلزات است؛ چراکه از یک طرف، مراحل گالوانیزه گرم نسبت به سایر روش‌ها کم هزینه‌تر بوده و از طرف دیگر، ماندگاری این محافظ نسبت به سایر موارد، طول عمر بیشتری دارد.

• قابلیت پاسخگویی سریع

بعد از هزینه، عامل بسیار مهم دیگر در هر پروژه‌ای، زمان است. قابلیت استفاده سریع از محصول، از دیگر ویژگی‌های با ارزش گالوانیزه گرم است. بعد از تمام شدن مراحل پوشش‌دهی، محصول نهایی آماده استفاده در صنعت بدون اتلاف وقت است و این یعنی هیچ زمانی از پروژه گرفته نمی‌شود.

• آسانی در بررسی کیفیت

برای اطمینان از کیفیت پوشش‌دهی انجام‌شده، تنها کافی است که به محصول نهایی نگاه دقیق کنید. اگر پوشش به صورت یکدست و پیوسته باشد، مراحل گالوانیزه گرم به درستی انجام شده و می‌توانید از کیفیت آن اطمینان حاصل کنید. پس می‌توان گفت که بازرسی آسان کیفیت محصول از راه بصری، از دیگر ویژگی‌های مهم این روش است.