گالوازیناسیون چیست؟ | نحوه گالوانیزه کردن ورق های فلزی

در صنعت دو عنصر کاربردی فولاد و آهن، از عناصری هستند که دچار خوردگی، زنگ زدن و در ادامه دچار تضعیف و فروریختن سازه فولادی خواهد شد. به‌منظور جلوگیری از خوردگی و تخریب ورق¬های فولادی را گالوانیزه می¬کنند. گالوانیزه زمانی پدیدار می¬شود که ورق فولادی را با فلز روی پوشش دهند. در ورق¬های گالوانیزه فلز روی به‌عنوان یک محافظ از خوردگی و اکسید شدن ورق آهن جلوگیری می¬کند.

هرچه میزان فلز روی بر سطح ورق بالاتر باشد، قدرت ورق فلزی در برابر میزان خورندگی و زنگ¬زدگی بالاتر خواهد رفت. یکی از فاکتورهای تأثیرگذار بر قیمت ورق گالوانیزه نیز سطح روی بکار رفته در ورق فلزی است. در صورتیکه ورق گالوانیزه پس از پولیش که باعث حذف چربی و ناخالصی می¬گردد، توسط غلتک‌¬هایی مخصوص برس¬کاری شوند و سطح آن¬ها سطح و یکنواخت شود و بعد رنگ¬‌آمیزی روی ورق گالوانیزه انجام شود، ورق رنگی بدست خواهد آمد که به دلیل فرایند رنگ¬آمیزی بر ورق گالوانیزه قیمت ورق رنگی بالاتر است.

تاریخچه گالوازیناسیون

در سال 1742 میلادی شیمیدانی فرانسوی به نام مالویین Malouin از روش پوشش آهن با فروبردن آن در مذاب روی نام برد. در ادامه و در سال 21780 یک ایتالیایی به نام گالوانی کشف کرد زمانی که پای قورباغه روی فلزی کشیده شود پدیده الکتریکی اتفاق می¬افتد و به‌اشتباه منبع برق را پای قورباغه اعلام کرد. گالوانی در سال 1791 نتایج کارهای خود را منتشر کرد. نتایج تحقیقات گالوانی سبب شد تا دیگر دانشمندان در این زمینه تحقیق و به تصمیم¬گیری بپردازند. دانشمندی به نام ولتایده نظری مخالف گالوانی ارائه کرد و منبع برق را قوس فلزی معرفی کرد و این موضوع آغازگر تحقیقات بیشتر دیگر دانشمندان شد.

در سال 1836 دانشمندی فرانسوی به نام سورل حق انحصاری پوشش آهن با روی و تمیزکردن آن با 9 درصد اسیدسولفوریک را به دست آورد. به‌این‌ترتیب در سال 1850 صنعت بریتانیا ده‌هزار تن روی را برای حفاظت از فولاد به مدت یک سال استفاده کرد. پس از آن و پیشرفت¬های بیشتر در متالوژی فرایند گالوانیزاسیون پیشرفت کرده و امروزه بیشتر عنصر روی تولید شده برای امر پوشش¬دهی فلزات مورداستفاده قرار می¬گیرد.

نحوه گالوانیزه کردن

تمامی محصولات فلزی را از دو روش در برابر خوردگی گالوانیزه می¬کنند. اگرچه در هر دو روش از فلز رو به‌عنوان پوشش استفاده می¬شود، اما فرایند کار در دو روش متفاوت خواهد بود.

1-روش حرارتی یا گالوانیزه گرم یا Hot-Dip-Galvanizing

در روش حرارتی آهن یا فولاد را در مخزن مذابی از فلز روی به‌منظور گالوانیزاسیون و یا پوشش¬دهی فرو می¬برند. در ادامه با خنک شدن، فولاد و روی به‌سختی به‌هم‌چسبیده و پوششی محافظ بر فولاد ایجاد می¬شود. روش حرارتی یا گالوانیزه گرم از روش¬های مرسوم و قدیمی به‌منظور فرایند گالوانیزاسیون است. در روش حرارتی فلز روی به‌عنوان قطب آند عمل می¬کند. روش حرارتی گالوانیزاسیون دارای دو مزیت است:

• چسبندگی روی به فلز اولیه

• مقاومت بالا در مقابل اصطکاک

روش حرارتی گالوانیزاسیون دارای معایبی نیز می¬باشد، از جمله اینکه فلزاتی که به روش حرارتی گالوانیزه و روی اندود می¬شوند در محیط¬هایی که به طور مداوم در معرض مواد خورنده¬ای چون اسید قرار دارند، کاربردی نخواهند داشت. همچنین ورق حاصل از گالوانیزه گرم به‌سختی رنگ خواهد شد.

2-روش الکتروپلات یا الکتروگالوانیزه

در روش الکتروپلات به‌منظور گالوانیزه کردن، از محلول فلز سولفات روی یا سیانید بر روی ورق¬های فلزی و فولادی توسط برق استفاده می¬شود. در روش الکتروپلات اگرچه ضخامت کمتری از فلز روی بر ورق ایجاد می¬شود اما سطح ورق بسیار صاف و صیقلی خواهد بود. روش الکتروگالوانیزه پوشش روی سبک¬ تر و نازک¬تر بوده و می-توان ضخامت آن را دقیقاً کنترل کرد. ورق حاصل از گالوانیزاسیون به روش الکتروپلات به‌سادگی رنگ‌آمیزی شده و ورق مورداستفاده در بدنه خودرو از روش الکتروپلات گالوانیزه می¬شود. به مقدار پوشش روی بر سطح فولاد کوتینگ گویند. میزان کوتینگ یا میزان روی بر ورق فولادی به عوامل ذیل بستگی دارد که عبارتند از:

• میزان ترکیبات ورق فولادی

• وضعیت و کیفیت سطح ورق

• گذراندن مراحل و فرایندهای سرد قبل از فرایند پوشش بر سطح فلز

• مدت‌زمان غوطه¬وری فلز در سطح مذاب

• سرعت عمل خارج کردن ورق از مذاب

• چگونگی سردکردن ورق

• تکنولوژی عملیات گالوانیزه

ورق¬های گالوانیزه به دلیل مزایای ذیل کاربرد بسیار وسیعی دارند:

• عمر طولانی: درصورتی‌که ورق گالوانیزه در محیطی خورنده قرار گیرد، تقریباً بین 20 تا 70 سال عمر خواهد کرد.

• هزینه کمتر: هزینه اولیه این محصول به‌منظور گالوانیزاسیون به یکی از دو روش حرارتی یا الکتروگالوانیزه، شاید در ابتدا بالا به نظر برسد ولی اجرای آن به دلیل سرمایه¬گذاری بلندمدت مقرون‌به‌صرفه خواهد بود.

• بازرسی آسان: ورق¬های گالوانیزه به‌سادگی با استفاده از چشم و بدون نیاز به آزمایشی خاص، از طریق چشم قابل‌بررسی بوده و نیاز به‌صرف هزینه¬ای خاص برای تست نمی¬باشد.

• سختی زیاد: ورق فولادی روی¬اندود شده علاوه بر داشتن پوشش مقاوم روی خود در برابر زنگ زدن مقاوم بوده و از آسیب¬های زمان حمل نیز در امان خواهد بود.

• سادگی در تمیزکردن: ورق¬های گالوانیزه را می¬توان با آب قلیای اسپری کرده و با پارچه¬ای نرم پاک و تمیز کنید.

• صرفه¬جویی در منابع: در روش حرارتی به‌منظور گالوانیزاسیون ورق فولادی، از حوض مذاب فلز روی می¬توان بارهاوبارها برای گالوانیزاسیون ورق فولادی استفاده کرده، لذا ورق گالوانیزه شده در منابع صرفه¬جویی خواهد کرد.

• تطبیق¬پذیری و قابلیت اطمینان بالا: محصولات گالوانیزه شده مطابق با استانداردهای بالایی گالوانیزه شده و قابلیت اطمینان بالایی دارند.

• از ورق گالوانیزه در ساخت و تولید لوازم‌خانگی (وسایل گرمایشی و سرمایشی و ماشین لباسشویی و …)، صنعت برق (تابلو و سینی کابل و …) صنعت خودروسازی (ساخت بدنه و قطعات داخلی)، صنعت کامپیوتر و الکترونیک و … استفاده می¬کنند.