گالوانیزه چیست؟
گالوانیزه کردن یا گالوانیزاسیون، یک فرآیند تولیدی است که در آن یک پوشش روی بر روی فولاد یا آهن اعمال می شود تا از زنگ زدگی محافظت کند. چندین فرآیند برای گالوانیزه کردن در دسترس است، اما یکی متداول ترین روش های ارائه شده و مورد استفاده، گالوانیزه گرم نامیده است.
فولاد گالوانیزه به دلیل دوام زیاد، استحکام و شکل پذیری و همچنین محافظت در برابر خوردگی پوشش روی-آهن، یکی از محبوب ترین انواع فولاد است. روی در عمل به عنوان مانعی در برابر عناصر خورنده از فلز پایه محافظت می کند و طبیعت فداکارانه پوشش منجر به یک محصول فولادی با دوام و با کیفیت بالا می شود.
این تطبیق پذیری آن را برای انواع پروژه ها و صنایع از جمله کشاورزی، خورشیدی، خودروسازی، ساختمانی و غیره قابل استفاده می کند. تاوریست در ادامه به شرح جامعی از نحوه پردازش فولاد گالوانیزه، روش‌های مختلف گالوانیزه کردن، مزایای آن و نحوه استفاده از آن در این صنایع مختلف می پردازد.
مراحل گالوانیزه به شرح زیر است:
- فولاد در محلول چربی زدایی تمیز می شود.
- پس از تمیز کردن، فولاد را با قرار دادن در ظرفی حاوی اسید سولفوریک داغ رقیق شده ترشی می کنند.
- سپس فولاد در یک محلول آبی (معمولاً کلرید روی آمونیوم) روان می شود.
- پس از شار، فولاد از طریق غوطه ور شدن در خمره ای از روی مذاب گالوانیزه می شود
- سپس فولاد از نظر قوام و پوشش کامل بررسی می شود.
مزایای فولاد گالوانیزه چیست؟
بسیاری از صنایع مختلف عمدتاً از فولاد گالوانیزه استفاده می کنند زیرا دارای طیف گسترده ای از مزایا برای صنایع است که می توانند از آنها استفاده کنند، از جمله داشتن:
هزینه اولیه پایین: در مقایسه با اکثر فولادهای تیمار شده. علاوه بر این، فولاد گالوانیزه بلافاصله پس از تحویل آماده استفاده است. نیازی به آماده سازی اضافی سطح، بازرسی ها، رنگ آمیزی/پوشش ها و غیره ندارد که باعث صرفه جویی در هزینه های بیشتر شرکت ها می شود.
عمر طولانی تر: با گالوانیزه کردن، انتظار می‌رود که یک قطعه فولاد صنعتی در محیط‌های متوسط بیش از 50 سال دوام بیاورد و با قرار گرفتن در معرض شدید آب بیش از 20 سال دوام بیاورد. نیازی به نگهداری نیست. افزایش دوام محصول نهایی فولاد نیز قابلیت اطمینان محصول را افزایش می دهد.
مقاومت در برابر زنگ زدگی از پوشش روی: عناصر آهن در فولاد به طور باورنکردنی مستعد زنگ زدگی هستند، اما افزودن روی به عنوان یک بافر محافظ بین فولاد و هر گونه رطوبت یا اکسیژن عمل می کند. فولاد گالوانیزه بسیار محافظ است، از جمله گوشه‌های تیز و فرورفتگی‌هایی که نمی‌توان با پوشش‌های دیگر محافظت کرد و در برابر آسیب مقاوم است.
روش های مختلف گالوانیزه
همانطور که در بالا گفته شد، چندین فرآیند مختلف برای گالوانیزه کردن فولاد وجود دارد.
گالوانیزه گرم
اولین و مهمترین روش برای گالوانیزه کردن، گالوانیزه گرم است. در این روش، فولاد یا آهن را در یک حوضچه مذاب روی غوطه ور می کنند که دمای آن در حدود 860 درجه فارنهایت (460 درجه سانتیگراد) حفظ می شود. این حمام مذاب یک پیوند متالورژیکی بین روی و فلز دریافت کننده را آغاز می کند. پس از بیرون کشیدن فلز از حمام، به قرار گرفتن در معرض جو واکنش نشان می دهد و روی خالص با اکسیژن مخلوط می شود و اکسید روی را تشکیل می دهد. اکسید روی بیشتر به دی اکسید کربن واکنش می دهد و کربنات روی را تشکیل می دهد که پوشش محافظ نهایی روی مواد را تشکیل می دهد. نشانه آشکار یک ماده گالوانیزه داغ وجود یک الگوی کریستالی مانند بر روی سطح است که گاهی اوقات به عنوان “spangle” نامیده می شود.
روش گالوانیزه گرم یک انتخاب مقرون به صرفه است که می تواند به سرعت در اشکال ساده و پیچیده اجرا شود.
مواد پوشش داده شده جدید را می توان به روشی مشابه مواد بدون پوشش کار و ماشین کاری کرد. فولاد گالوانیزه را می توان در کاربردهای با دمای بالا تا 392 درجه فارنهایت استفاده کرد، اما استفاده در دمای بیش از این سطح باعث جدا شدن لایه روی-کربنات می شود.
گالوانیلینگ
Galvannealing نتیجه ترکیب فرآیندهای آنیل و گالوانیزه گرم به منظور تولید یک پوشش تخصصی روی فولاد است. فرآیند گالوانیزه کردن از طریق آنیلینگ آنی و غوطه ور انجام می شود که یک روکش خاکستری مات ایجاد می کند.
فولاد گالوانیل شده یک محصول آلیاژ روی-آهن است که در آن فلز پایه با فرآیند غوطه ور شدن گرم پوشش داده می شود و سپس برای ایجاد آلیاژ بین پوشش روی مذاب و فولاد حرارت داده می شود. پوشش حاصل یک سطح مات کسل کننده است. فولاد گالوانیل شده برای جوشکاری مساعد است و سطح آن برای چسبندگی رنگ عالی است.
پیش گالوانیزه کردن
این نوع از گالوانیزه شبیه به روش گالوانیزه گرم است، اما در همان مرحله اول تولید انجام می شود. پیش گالوانیزه کردن فرآیندی است که شامل چرخاندن ورق فلز از طریق یک ماده تمیز کننده برای آماده سازی سریع مواد برای گالوانیزه کردن است. سپس فلز از داخل حوضچه ای از روی مایع مذاب عبور داده می شود و بلافاصله پس می زند. مزیت اصلی این روش این است که کویل های ورق فولادی را می توان به سرعت در مقیاس بزرگ با پوشش یکپارچه تری نسبت به روش سنتی غوطه ور گرم گالوانیزه کرد.
الکتروگالوانیزه کردن
این روش یکی از منحصربفردترین روش های گالوانیزه است، الکتروگالوانیزه کردن شامل فرو بردن مواد در ظرف مذاب روی نیست. در عوض، جریان الکتریکی به محلول الکترولیتی وارد می‌شود که روی فولاد اعمال می‌شود، که یون‌های روی دارای بار مثبت را به فلز روی کاهش می‌دهد – که سپس روی فولاد با بار مثبت رسوب می‌کند. مانند پیش گالوانیزه کردن، این روش معمولاً در مرحله اول تولید انجام می شود.
در چه صنایعی از فولاد گالوانیزه استفاده می شود؟
در همه جا از فلزات گالوانیزه استفاده می شود!
بدنه اتومبیل ها و بسیاری از دوچرخه ها از فلزات گالوانیزه ساخته شده اند. برخی از لوله های آب آشامیدنی هنوز از فولاد گالوانیزه ساخته می شوند. ورق نورد سرد نیز اغلب گالوانیزه می شود. مهره‌ها، پیچ‌ها، ابزارها و انواع سیم‌ها اکنون گالوانیزه می‌شوند، زیرا این یک فرآیند ارزان است و به افزایش طول عمر فلز کمک می‌کند!
فولاد گالوانیزه، به ویژه، اغلب چیزی است که در ساختمان‌های مدرن «اسکلت فلزی» استفاده می‌شود. فولاد گالوانیزه همچنین برای ایجاد سازه هایی مانند بالکن، ایوان، راه پله، نردبان، راهرو و غیره استفاده می شود. اگر پروژه شما پس از اتمام در خارج از خانه زندگی کند، فلز گالوانیزه انتخاب ایده آلی است. نرده ها، سقف ها، راهروهای بیرونی، همه اینها انتخاب های عالی برای فلز گالوانیزه هستند!
صنایع بادی و خورشیدی : پروژه های خورشیدی باید پس از نصب، گردش کار مداوم داشته باشند و هرگونه تعمیر/نگهداری منجر به اختلال در خدمات شود. این بدان معنی است که فولادهای گالوانیزه گرم در پروژه های خورشیدی به دلیل محافظت در برابر خوردگی محبوب هستند. همچنین به دلایل «محیط‌زیست» خود محبوب است زیرا انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و چندین دهه بدون تعمیر و نگهداری را تضمین می‌کند. به عنوان مثال، اغلب در صنعت کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا تجهیزات به راحتی در معرض خوردگی هستند و تقاضا برای تجهیزات سخت تر و انعطاف پذیرتر را ایجاد می کند. فولاد گالوانیزه گرم محافظت در برابر خوردگی را فراهم می کند که اغلب می تواند برای چندین دهه، حتی زمانی که در معرض محیط خشن کشاورزی قرار می گیرد، دوام بیاورد.
صنعت خودرو: اگرچه فولاد گالوانیزه تا دهه 1980 فقط در مدل‌های لوکس استفاده می‌شد، استفاده از بدنه‌های روکش‌شده با روی برای خودروها در حال حاضر در خودروسازی عادی شده است. “بدنه به رنگ سفید” یک خودرو حدود 80 درصد از بدنه را تشکیل می دهد که همگی از فولاد گالوانیزه استفاده می کنند. مقاومت در برابر زنگ فولاد گالوانیزه نیز یک ابزار بازاریابی خوب برای صنعت خودرو است زیرا می تواند “ضمانت های ضد زنگ” را به مشتریان ارائه دهد.
صنعت ساخت و ساز : چه برای مسکونی و چه تجاری، دوام فولاد گالوانیزه باعث محبوبیت بیش از یک قرن در صنعت ساخت و ساز شده است. همچنین به دلیل زیبایی شناسی آن برای ساخت و ساز انتخاب شده است. “درخشش” فولاد گالوانیزه به آن حسی معاصر می دهد و در طرح های معماری مدرن محبوب است. همچنین، فقط برای قطعات بزرگ ساختاری استفاده نمی شود، بلکه مواردی مانند نرده ها، ناودان ها، ریل ها، لوله ها، قطب ها و موارد دیگر استفاده می شود.
صنعت مخابرات : نگهداری از دکل های مخابراتی آسان نیست، زیرا آن ها بلند هستند و اغلب دسترسی به آنها دشوار است. فولاد گالوانیزه گرم را می توان بر روی سیم کشی تلفن و جعبه تجهیزات استفاده کرد که خطر آسیب و نیاز به تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
