آهن سفید چیست؛ کاربردها و فرآیند تولید آن

مقاطع فولادی که تحت عنوان آهن سفید عرضه می‌شوند، همان آهن گالوانیزه هستند که با عناصر روی و آهن تولید شده‌اند. استفاده از این مقاطع به قرن 17 میلادی بازمی‌گردد و کلمه گالوانیزه نیز برگرفته از نام کاشف ایتالیایی آن است. آهن سفید یا همان گالوانیزه با گذشت چندین سده همچنان محبوبیت زیادی نزد تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان دارد که مهم‌ترین دلیل آن هم مربوط به مقاومت فوق‌العاده‌اش می‌شود. درحال‌حاضر، این محصول یکی از پرکاربردترین مقاطع فولادی موجود در بازار است که از آن در بسیاری از صنایع حیاتی و مهم امروزی مانند صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌کنند. در ادامه هرآنچه که درباره آهن سفید و خصوصیات آن باید بدانید را آورده‌ایم.

آهن سفید چیست؟

آهن سفید نوعی آلیاژ آهنی است که به دلیل پوشش خاصی که روی آن قرار می‌گیرد، سطحی براق، یکنواخت و نقره‌ای رنگ دارد. این پوشش معمولاً از طریق فرایند گالوانیزه کردن یا روکش‌دهی با آلیاژهای خاص مانند روی (Zinc) به دست می‌آید. نام «آهن سفید» در واقع بیشتر به ظاهر این محصول اشاره دارد تا ترکیب شیمیایی آن. این نوع آهن، به دلیل مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آهن استاندارد کاملاً از عنصر فلز آهن طراحی و ساخته شده است، در حالی که آهن سفید یا گالوانیزه دارای یک لایه روی بوده که به سطح خارجی و داخلی آن افزوده شده است. زمانی که آهن را گالوانیزه می‌کنند، در حمام روی مایع، غوطه‌ور خواهد شد. روی به‌گونه‌ای حرارت می‌بیند که از حالت اولیه خود (جامد) به حالت مایع تغییر شکل می‌دهد. سپس آهن را در این حمام روی مذاب فرو خواهند برد و پس از مدت زمانی به آن اجازه می‌دهند تا سرد شود.

زمانی که روی خنک می‌شود، سخت شده و پوسته محافظی روی سطح آهن ایجاد خواهد نمود. گفتنی است که آهن گالوانیزه همان آهن استاندارد است و تنها تفاوت آن در داشتن یک لایه روی است. لایه محافظ روی به آهن این قابلیت را خواهد داد تا در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت و دوام بیشتری داشته باشد. بدون این لایه محافظ، آهن در معرض رطوبت و اکسیژن محیط اطراف قرار خواهد گرفت. در صورت عدم کنترل، واکنش شیمیایی که با آهن به وجود می‌آید، اکسیداسیون آهن نامیده می‌شود. این واکنش منجر به از بین رفتن و تغییر شکل آهن خواهد شد.

فرآیند تولید آهن سفید

تولید آهن سفید معمولاً با فرآیند گالوانیزه گرم آغاز می‌شود؛ در این روش، ورق یا قطعات آهنی در وان مذاب روی غوطه‌ور می‌شوند تا یک لایه محافظ روی سطح فلز ایجاد شود. گاهی نیز از آبکاری الکترولیتی یا اسپری حرارتی برای پوشش‌دهی استفاده می‌شود. نتیجه این عملیات، آهنی است با سطحی براق، مقاوم و آماده برای تحمل شرایط جوی سخت. در برخی موارد، ترکیب‌های دیگری مانند آلومینیوم یا کروم نیز به فرایند پوشش‌دهی افزوده می‌شوند تا خواص فنی محصول بهبود یابد.

انواع ورق سفید

باید بدانید که ورق سفید انواع مختلفی دارد و ازنظر روش تولید، میزان روی مصرفی، نمای ظاهری، درجه حرارت مذاب روی و سرعت فرآیند خنک‌سازی آهن به مدل‌های زیر تقسیم می‌شود:

• ورق سفید گل ریز
• ورق سفید گل درشت
• ورق سفید فاقد گل

مزایای آهن سفید

آهن سفید یا گالوانیزه مزایای فراوانی در صنایع مختلف به همراه دارد. از جمله مزایای استفاده از آهن سفید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

هزینه اولیه این محصول در مقایسه با اکثر فولادهای تصفیه شده پایین‌تر است. علاوه بر این، آهن گالوانیزه بلافاصله آماده جهت استفاده خواهد بود. در نتیجه آماده سازی اضافی از جمله سطح، بازرسی، رنگ آمیزی، پوشش ها و … را نیاز نخواهد داشت. گالوانیزه کردن آهن سبب صرف هزینه‌های کمتر برای کارخانه‌های تولید کننده این نوع محصول شده که سبب محبوب شدن آن نیز شده است. از طرفی باید اشاره کنیم که از یک آهن سفید یا گالوانیزه انتظار می رود که در محیط عادی بیش از 50 سال دوام داشته باشد. این مقطع با قرار گرفتن در معرض آب شدید می‌تواند بیش از 20 سال دوام بیاورد و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری خواهد بود.

به طور کلی مزایای آن شامل موارد زیر می‌شود:

• مقاومت بسیار بالا در برابر رطوبت، زنگ‌زدگی و مواد شیمیایی
• طول عمر بالا در محیط‌های صنعتی و مرطوب
• ظاهر زیبا و براق، مناسب برای کاربردهای تزئینی
• هزینه نگهداری پایین و نیاز کمتر به رنگ‌آمیزی یا پوشش مجدد

معایب آهن سفید

آهن سفید با وجود مزایا، معایبی نیز دارد که در زیر به آن‌ها اشاره شده است: این نوع آهن مقاومت پایین‌تری نسبت به ورق استیل ضدزنگ دارد. همچنین، آهن سفید قابلیت جوش‌پذیری پایینی داشته و جوشکاری با آن نیازمند اقدامات ویژه ای است. ناگفته نماند که قیمت آهن سفید نسبت به آهن سیاه در بازار بیشتر خواهد بود.

به طور کلی معایب آهن سفید شامل موارد زیر می‌شود:

• قیمت بالاتر نسبت به آهن سیاه یا معمولی
• سختی بیشتر در برش یا جوشکاری به دلیل پوشش مقاوم
• در صورت آسیب به روکش، نقطه ضعف برای زنگ‌زدگی ایجاد می‌شود

کاربردهای آهن سفید در صنایع مختلف

آهن سفید یا گالوانیزه برای مصارف مختلف تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرد که از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• در نمای ساختمان، تأسیسات، کانال‌های کولر و هوارسان، لوله‌کشی، ساخت ساندویچ پانل و شیرآلات گالوانیزه و … از این محصول استفاده می‌شود.
• به دلیل تمیز ماندن و عدم نیاز به شستشوی مکرر در دیوارهای بیرونی مراکز بهداشتی و درمانی و بیمارستان‌ها از آهن سفید استفاده می‌گردد.
• در صنعت لوازم خانگی و تجهیزات آشپزخانه مانند کابینت‌ها، لوله بخاری ، دودکش، ناودانی ها و … این محصول کاربرد فراوانی دارد.
• در دیوار و سقف سوله‌ها و سالن‌ها نیز از آهن سفید استفاده می‌شود.
• در صنعت برق و الکترونیک جهت استفاده در پانل‌ها و تابلوهای برق، سینی کابل و … از آهن سفید استفاده می‌شود.
• آهن سفید قابل استفاده در صنعت خودروسازی است، به طوری که حدود ۸۰ درصد بدنه و شاسی یک خودرو، از ورق گالوانیزه ساخته می‌شود.
• آهن سفید قابل استفاده در صنعت پل سازی بوده  همچنین در ساخت ابزارالات صنعتی از میخ و پیج و مهره گرفته تا قطعات بزرگتر نیز کاربرد دارد.

در واقع باید گفت در تمامی مکان‌هایی که استفاده از آهن معمولی موجب زنگ زدگی و فرسایش می‌شود، از آهن سفید به جای آهن معمولی می‌توان استفاده کرد.

فرآیند تولید آهن سفید

تولید آهن سفید در کارخانه‌های مختلف تولید کننده به صورت زیر انجام می‌پذیرد:

• ابتدا فولاد در محلول چربی زدایی تمیز می‌شود.
• پس از تمیز شدن، فولاد با قرار گرفتن در اسید سولفوریک گرم رقیق خواهد شد.
• در مرحله بعد، فولاد در یک محلول آبی (به طور معمول کلرید روی - آمونیوم) شار می‌گردد.
• پس از شار، فولاد از طریق غوطه وری در یک گودال روی مذاب گالوانیزه خواهد شد.
• در مرحله آخر، فولاد از نظر سازگاری و پوشش کاملا مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

بررسی برندهای معروف تولید کننده آهن سفید

در حال حاضر کارخانه‌های تولیدکننده فولادی در ایران اقدام به طراحی و تولید آهن سفید می‌کنند که مورد استقبال خریداران زیادی واقع شده است. از جمله معروف‌ترین برندهای تولید کننده آهن سفید در کشور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کارخانه ذوب آهن اصفهان
• کارخانه فولاد امیرکبیر
• کارخانه هفت الماس
• کارخانه ورق خودرو شهرکرد

هر کدام از این برندها روش تولیدی منحصربه‌فرد خود را داشته و بهترین و باکیفیت ترین آهن سفید را تولید و روانه بازار می‌کنند.

عوامل موثر بر قیمت آهن سفید

قیمت آهن سفید مانند سایر مقاطع فولادی موجود در بازار کاملا متغیر است و تحت‌تاثیر عوامل داخلی و خارجی متعددی تعیین می‌شود. از این عوامل می‌توان به نرخ جهانی آهن، قیمت مواد اولیه و هزینه‌های تولید، میزان عرضه و تقاضا، بهای ارز و وضعیت کنونی بازار آهن‌ آلات کشور اشاره کرد. البته پارامترهای مربوط به قیمت‌گذاری آهن گالوانیزه یا سفید، محدود به این موارد نمی‌شود؛ فاکتورهای دیگری نیز نظیر شرکت تولیدکننده، کیفیت روی به‌کاررفته، فرآیند گالوانیزه شدن، وزن، ابعاد، ضخامت و... بر روند ارزش‌گذاری آن دخیل هستند. با توجه به این موارد، بایستی به مشخصات فنی و عمومی آهن سفید توجه داشت و قیمت آن را به صورت روزانه استعلام گرفت.

آهن سفید در صنایع مختلف و کاربردهای گسترده آن

به‌کارگیری آهن سفید در صنایع مختلف به دهه‌های قبل بازمی‌گردد؛ اما بااین‌وجود، همچنان در زمره پرمصرف‌ترین و محبوب‌ترین محصولات فولادی قرار گرفته است. با استفاده از این آهن می‌توان بر کیفیت و مقاومت سازه‌ها و تجهیزات مختلف افزود و آن‌ها را در برابر زنگ‌زدگی، خوردگی و شکست مقاوم ساخت. بنابراین، آهن سفید امنیت بالایی دارد که این سطح از ایمنی، زمینه‌ساز استفاده گسترده از آن در صنایع مختلف شده است؛ با توجه به این موضوع، طول عمر بالایی داشته و می‌توان تا سال‌ها از قابلیت‌های آن بهره برد. به‌علاوه، برخورداری از ظاهر زیبا، شستشوی آسان، هزینه تولید مقرون‌به‌صرفه و درکل، کاربری آسان و قیمت مناسب از دیگر مشخصات آن محسوب می‌شود.