مزایای گالوانیزاسیون چیست؟
گالوانیزاسیون مزایای محافظتی قابل توجهی در برابر خوردگی فراهم میکند و بهطور مؤثری فولاد و آهن را با یک لایهی بادوام از روی پوشش میدهد. این فرآیند خطر زنگ زدگی را بهشدت کاهش میدهد و بدین ترتیب عمر سازههای فلزی را در محیطهای مختلف افزایش میدهد.
گالوانیزاسیون نه تنها از نظر هزینه نسبت به جایگزینهایی مانند فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مقرونبهصرفه است، بلکه با هزینه نگهداری پایین و نیاز به مراقبتهای اندک در طول عمر مصرف، انتخاب بهینهای محسوب میشود.
صنایعی مانند ساخت و ساز، خودروسازی و زیرساختها از گالوانیزاسیون بهره فراوان میبرند؛ زیرا این فرآیند موجب جلوگیری از تعمیرات پرهزینه و کاهش خطرات ایمنی ناشی از کاهش استحکام سازه میشود. پوشش روی، در برابر ضربه و آسیبهای حمل و نقل بسیار مقاومتر از پوششهای مبتنی بر رنگ عمل میکند و به دلیل دوام و کاهش نیاز به نگهداری، هزینههای چرخه عمر را کاهش میدهد.
علاوه بر این، فولاد گالوانیزه میتواند برای چند دهه دوام داشته باشد و نسبت به فولاد بدون پوشش تفاوت قابل توجهی در طول عمر نشان میدهد.
از منظر پایداری، فرآیند گالوانیزاسیون از طریق قابلیت بازیافت فولاد گالوانیزه و امکان استفاده مجدد از مواد، حمایت میکند. چسبندگی قوی روی به آهن و فولاد اطمینان میدهد که حتی در شرایط سخت محیطی، پوشش محافظ بهطور یکپارچه حفظ شود و عملکرد و قابلیت اطمینان بیوقفه ارائه دهد.
همچنین پوشش یکنواخت حاصل از فرآیند گالوانیزاسیون، حتی بر روی لبهها و درزها، سهم مهمی در کاهش هزینههای چرخه عمر پروژههای بزرگ بهشمار میآید.
ماموریت آذرخش واشر بهبود مستمر کیفیت و افزایش قابلیت اطمینان محصولات تولیدی در کشور است. در همین راستا، همواره در حال اجرای پروژههای نو و توسعه فعالیتهای خود در جهت ارتقاء سطح فنی و عملکردی محصولات هستیم. جهت خرید ورق نسوز، واشر در اصفهان، کاغذ نسوز، ورق میکا، نوار نسوز ، پنبه سرامیک فایبر و … با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
چگونه گالوانیزاسیون از زنگ زدگی جلوگیری میکند؟
گالوانیزاسیون از زنگ زدگی عمدتاً از طریق دو سازوکار اصلی عمل میکند:
۱. اثر سد (Barrier Effect)
عملکرد مستقیم این اثر، جلوگیری فیزیکی از رسیدن رطوبت، املاح و اکسیژن به فولاد زیرین است؛ به این ترتیب واکنشهای شیمیایی منجر به زنگ زدگی مهار میشوند.
۲. اثر قربانی (Sacrificial Effect)
از آنجایی که روی نسبت به فولاد واکنشپذیرتر است، به عنوان آند عمل میکند. به این معنا، در صورتی که پوشش روی آسیب ببیند یا خراش بخورد، روی ابتدا خوردگی میکند تا از بدنهی فلزی محافظت شود.
با گذشت زمان، لایهی روی یک پاتین از نمکهای غیرقابل حل روی بهعنوان «کربنات روی» ایجاد میکند که فرآیند خوردگی را کندتر میکند. حتی در صورت خراشیدن سطح گالوانیزه و افشای فلز اصلی، میزان روی اطراف بهصورت قربانی حفاظت ادامه میدهد و از گسترش زنگ زدگی جلوگیری میکند.
روشهای مختلف گالوانیزاسیون چیست؟
گالوانیزاسیون بهگونهای تطبیق مییابد که نیازهای مختلف صنعتی را در برگیرد و از نظر ضخامت پوشش، کارآمدی هزینه و مناسب بودن برای اشکال نهایی محصولات انعطافپذیر باشد. در ادامه به معرفی روشهای اصلی گالوانیزاسیون میپردازیم:
۱. گالوانیزه کردن با آغ (Hot-Dip Galvanizing)
این روش رایجترین تکنیک گالوانیزه کردن است که در آن فلز در روی مذاب فرو میرود.
- مراحل اصلی:
- پاکسازی: فولاد بهطور کامل از هرگونه آلودگی، روغن و ذراتی که ممکن است مانع چسبندگی روی شود، پاکسازی میشود.
- فلوکسدهی: فولاد پاکشده در محلول فلوکس غوطهور میشود تا از اکسیداسیون قبل از فرآیند گالوانیزه شدن جلوگیری شود.
- غوطهوری: فولاد در روی مذاب با دمای تقریبی ۴۵۰ درجه سانتیگراد (۸۵۰ درجه فارنهایت) غوطهور میشود تا یک پیوند متالوژیکی با روی ایجاد شود.
- خنکسازی: پس از خارج کردن فولاد از روی، آن را به آرامی خنک و سفت میکنند.
- کاربردها: مناسب برای تیرهای ساختمانی، نردهها، قطعات خودرویی و سایر کاربردهای صنعتی.
- مزایا:
- مقرون به صرفه برای تولیدات بزرگ
- زمان پردازش سریع
- ایجاد پوشش ضخیم و بادوام
- مناسب برای اشکال و اندازههای متنوع
- معایب:
- ضخامت پوشش ممکن است ناهموار باشد
- امکان بروز شکنندگی ناشی از هیدروژن در فولادهای پرقدرت
۲. پیشگالوانیزه کردن (Pre-Galvanizing)
این روش عمدتاً در کارخانجات ورقسازی برای پردازش ورقهای فلزی به محصولات نهایی استفاده میشود.
- مراحل اصلی:
- پاکسازی: مشابه روش آغ، فلز پاکسازی میشود.
- غوطهوری در حمام روی: ورقهای فلزی بهصورت پیوسته از حمام روی مذاب عبور میکنند و بهطور یکنواخت پوشش داده میشوند.
- کاربردها: بیشتر برای محصولات با پوشش نازک مانند لولهها و اجزای سازهای کوچک که یکنواختی و کارایی هزینهای اهمیت دارند.
- مزایا:
- کارآمد برای پردازش حجمهای بزرگ ورقهای فلزی
- تولید پوشش یکنواخت
- معایب:
- بریدن یا جوشکاری بعد از گالوانیزه کردن باعث افشای لبههای بدون پوشش میشود
- مناسب برای بخشهای ساختاری ضخیم نیست
۳. الکتروشونده کردن (Electro-Galvanizing)
در این روش از جریان الکتریکی برای رسوبدهی روی بر روی فولاد یا آهن استفاده میشود.
- مراحل اصلی:
- پاکسازی: سطح فلز ابتدا از آلودگیها تمیز میشود.
- حمام الکترولیتی: فلز در یک محلول الکترولیتی حاوی یونهای روی غوطهور میشود.
- الکترولیز: با اعمال جریان الکتریکی، یونهای روی بهصورت یکنواخت به سطح فلز رسوب میکنند.
- پسپردازش: فلز پوششدار معمولاً پس از آن برای بهبود پایان سطح و مقاومت در برابر خوردگی، تحت درمان یا آببندی قرار میگیرد.
- کاربردها: بهویژه برای قطعاتی که نیاز به زیبایی و مقاومت متوسط در برابر خوردگی دارند مانند قطعات بدنه خودرو و پنلهای برقی.
- مزایا:
- ایجاد سطحی صاف و یکنواختتر نسبت به آغ
- کنترل دقیقتر بر ضخامت پوشش
- مناسب برای محصولات مانند قطعات خودرو و لوازم خانگی
- معایب:
- لایه پوشش تولید شده نازکتر است که ممکن است در شرایط محیطی سخت حفاظت کمتری ارائه دهد
- نیازمند تجهیزات پیشرفته و دقت بالا در راهاندازی، که هزینههای اولیه را افزایش میدهد
۴. شراردایزینگ (Sherardizing)
این روش پوششدهی به وسیلهی پخش یونهای روی در قالب پودر روی روی قطعات کوچک از طریق فرآیند تکانهای بهدست میآید.
- کاربردها: معمولاً برای قطعات کوچک و دقیق بهکار میرود.
۵. گالوانیالنینگ (Galvannealing)
در این روش، گالوانیزاسیون با عملیات حرارتی (آنلینگ) ترکیب میشود تا آلیاژی از روی و آهن تشکیل شود که برای رنگآمیزی مناسب است.
- کاربردها: در صنایعی که نیاز به پوششهای قابل رنگآمیزی دارند، مانند خودروسازی، بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.
۶. گالوانیزاسیون با نفوذ حرارتی (Thermal Diffusion Galvanizing)
این روش شبیه شراردایزینگ شده ولی برای قطعات بزرگتر بهکار میرود و از تکنیکهای حرارتی جهت نفوذ یونهای روی استفاده میکند.
گالوانیزاسیون، با پوششدهی یکنواخت روی حتی در لبهها و فروپاشیها، نقش بسزایی در کاهش هزینههای چرخه عمر محصولات فلزی ایفا میکند و از طریق مزایایی همچون حفاظت فوقالعاده از خوردگی، دوام بالا، هزینه نگهداری کم و پایداری محیط زیستی به یک راهکار مطمئن در صنایع مختلف تبدیل شده است.
انواع روشهای گالوانیزه
الف) گالوانیزه گرم
فولاد در روی مذاب غوطهور میشود.
یک لایه ضخیم و بادوام ایجاد میکند.
رایج در زیرساختها، پلها و فولاد سازهای.
مزایا : مقاومت بالا در برابر خوردگی، مقرون به صرفه، چسبندگی قوی.
معایب : پوشش ناهموار، خطر تردی هیدروژنی در فولادهای با استحکام بالا.
ب. پیش گالوانیزه
قبل از شکلدهی نهایی به شکلهای مختلف، در کارخانه با روی پوشش داده میشود.
ایدهآل برای ورقهای فولادی، لولهها و کویلها.
مزایا : تولید با سرعت بالا، پوشش یکنواخت.
معایب : لبهها ممکن است پس از برش یا جوشکاری نمایان شوند.
ج. الکتروگالوانیزه
روی از طریق آبکاری الکتریکی در محلول الکترولیت اعمال میشود.
مزایا : نازک، صاف، پرداخت زیبا؛ مناسب برای بدنه خودرو.
معایب : مقاومت در برابر خوردگی کمتر، هزینه بالاتر برای تجهیزات.
د. شراردایزینگ (گالوانیزه کردن با نفوذ حرارتی)
پودر روی در دمای بالا (300-400 درجه سانتیگراد) روی قطعات پخش میشود.
مزایا : پوشش یکنواخت قطعات پیچیده؛ چسبندگی عالی.
معایب : کندتر و پرهزینهتر برای قطعات بزرگ.
ه. گالوانیزاسیون
گالوانیزه گرم را با عملیات حرارتی ترکیب میکند.
یک لایه آلیاژ روی-آهن با روکش مات تولید میکند.
مزایا : قابل رنگآمیزی، قابل جوشکاری، مقاوم در برابر پوسته شدن.
معایب : هزینه بالاتر، کاهش درخشندگی
و. آبکاری مکانیکی
ذرات روی با استفاده از روش غلتاندن با مهرههای شیشهای، به صورت سرد روی سطح جوش داده میشوند.
مزایا : بدون حرارت؛ برای اتصالدهندههای با مقاومت بالا بیخطر است.
معایب : پوشش نازک، محدود به قطعات کوچک.
ز. گالوانیزه مداوم
فرآیند سریع و درون خطی برای کویلها و سیمهای فولادی.
مزایا : توان عملیاتی بالا، ضخامت ثابت.
معایب : محدود به فرمهای تخت یا سیمی.
گالوانیزه گرم پیوسته با پوشش روی مذاب
نوار فولادی پیش گرم شده وارد حمام روی مذاب میشود. دمای روی معمولاً در ۴۵۰ درجه سانتیگراد حفظ میشود . غوطهوری به تشکیل پیوند متالورژیکی بین محصولات فولادی و پوشش روی کمک میکند. این فرآیندی است که منجر به مقاومت در برابر خوردگی در برابر زنگزدگی میشود.
پاک کردن هوا
پس از خروج از حمام روی، ورق فولادی گالوانیزه از طریق یک سیستم پاک کننده هوا عبور داده میشود تا پوشش اضافی روی فولاد از بین برود. این مرحله پوشش یکنواخت روی محصولات فولادی را تضمین میکند.
خنکسازی و جامدسازی
نوار پوشش داده شده با روی با استفاده از سیستم کوئنچ در هوا خنک میشود. بلافاصله پس از انجماد پوشش روی روی سطح فولاد، نوار از طریق فرآیند نورد سرد ملایم پردازش میشود تا پرداخت سطحی آن بهبود یابد.
درمان سطحی
فولاد گالوانیزه تحت عملیات سطحی مختلفی از جمله کروماته کردن، روغنکاری و رنگآمیزی قرار میگیرد تا مقاومت و دوام آن در حین انبارداری افزایش یابد و از سطح آن محافظت شود.
بازرسی کیفیت و بازیافت
این آخرین مرحله است که در آن نوارهای ورق فولادی بستهبندی و در رولهای بزرگ رول میشوند. قبل از تحویل، این رولها برای تضمین کیفیت بررسی میشوند. همه چیز از پوشش و پرداخت گرفته تا بستهبندی، با دقت بررسی میشود.
تفاوت بین گالوانیزه مداوم و گالوانیزه دستهای
وقتی صحبت از گالوانیزه میشود، اغلب مقایسهای بین گالوانیزه پیوسته و گالوانیزه دستهای سنتی انجام میشود. تفاوتهای کلیدی به شرح زیر است؛
ضخامت پوشش
در گالوانیزه پیوسته، ضخامت پوشش اغلب توسط یک سیستم پاککننده هوا کنترل میشود که پوشش روی اضافی را از بین میبرد. در مقابل، در گالوانیزه ناپیوسته، ضخامت پوشش به ضخامت فولاد بستگی دارد و تضمین یکنواختی را دشوار میکند.
قوام پوشش
گالوانیزه پیوسته در مقایسه با گالوانیزه دستهای که پوشش میتواند ناهموار و ضخیمتر باشد، پوشش یکنواختی از روی ایجاد میکند.
شکل پذیری
گالوانیزه مداوم یک پوشش نازک تشکیل میدهد که باعث میشود محصولات فولادی برای شکلپذیری مناسبتر باشند. در مقابل، پوششهای ضخیمتر در طول گالوانیزه دستهای میتوانند ترک بخورند و خمکاری را دشوارتر میکنند.
