گالوانیزاسیون

امروزه در صنایع و کسب و کارها از فلزات و آهن آلات زیادی به عنوان مواد اولیه و به عنوان ابزار استفاده میشود. فولاد به دلیل داشتن مزیت ها ویژه تا کنون در صنعت کاربرد فراوانی داشته است. فولاد با اینکه به استحکام بالا مشهور است ولی دارای یک خصوصیت است که مشکلاتی را به همراه دارد. تمامی فولاد ها در طی زمان دچار زنگ زدگی میشوند و این برای صنایع و کارخانجات بزرگ و کوچک مشکلاتی را در پی دارد.برای حل این مشکل راه حل گالوانیزاسیون ارائه شده است.

گالوانیزاسیون چیست؟

گالوانیزاسیون به معنی پوشش دهی فولاد به وسیله روی است. این فرآیند باعث جلوگیری زنگ زدگی فولاد میشود. در واقع لایه نازک روی, مانند سپری از فولاد دربرابر اکسیداسیون و خوردگی محافظت می‌کند. به عمل پوشش‌دهی فولاد با فلز روی, گالوانیزاسیون می‌گویند. فلز روی خالص (Zn) در واکنش با اکسیژن,(O2 ) تولید روی اکسید (ZnO) می‌کند. این روی اکسید با CO2 واکنش داده و روی کربنات ZnCO 3 بدست می‌آید.

 

روی کربنات همان سپر دفاعی فولاد در برابر اکسیداسیون و خوردگی است. از آنجاییکه از لحاظ شیمیایی فلز روی “فعال‌تر” از فولاد است. حتی درصورت خراشیده شدن این لایه‌‌ی محافظ و قرارگیری فولاد در معرض اتمسفر نیز, به لطف پدیده خوردگی گالوانیک, این  فلز روی  است که دچار خوردگی خواهد شد و فولاد محفوظ می‌ماند. طبق گزارش انجمن بین‌المللی روی ( International Zinc Association) سالیانه بیش از پنج میلیون تن فلز روی برای آبکاری فولادها در جهان مصرف می‌شود.

انواع گالوانیزاسیون

گالوانیزاسیون به روش های مختلفی انجام میشود و از این رو انواع مختلفی دارد. انواع گالوانیزاسیون، گالوانیزه سرد و گالوانیزه گرم نام دارد.

گالوانیزه گرم روش متداول تر و قدیمی تری از گالوانیزاسیون سرد است که در ادامه چگونگی و مراحل گالوانیزاسیون گرم و سرد را شرح میدهیم.

گالوانیزه کردن به روش گرم ( گالوانیزاسیون گرم )

گالوانیزاسیون گرم رایج ترین و قدیمی ترین نوع گالوانیزه است

در این روش ، فرآیند گالوانیزه کردن به صورت غوطه وری فلز پایه، در مخزن روی مذاب با دمای 460 درجه سانتی گراد انجام می شود. به این صورت که ابتدا مخزن روی ( zn ) مذاب که دمایی حدود 460 درجه سانتی گراد دارد آماده می شود و سپس فولاد سیاه  را درون این مخزن قرار میدهند و با غوطه ور شدن آن در این مخزن واکنش های شیمیایی بین فولاد و روی شروع می شود. طی این واکنش ها ، چندین لایه متشکل از ترکیب آهن و روی تشکیل می گردد و پس از خارج کردن آن در اثر واکنش لایه ی روی با اکسیژن و کربن یک پوشش آلیاژی محافظ در برابر خوردگی و زنگ زدگی و سایش را ایجاد می کند. این فرآیند بسیار ساده است و سادگی آن ، موجب برتری این روش نسبت به سایر روش های حفاظت از خوردگی می شود.

 

ویژگی های لایه گالوانیزه در روش گرم

ضخامت لایه گالوانیزه بین 100 تا 130 میکرون

 

رنگ لایه گالوانیزه توسی مات و کدر

 

دارای سطح غیر یکنواخت و ناصاف

 

مزایای روش گالوانیزه گرم

ضخیم تر بودن لایه ی محافظ : این روش به دلیل غوطه وری در مخزن روی مذاب ، در مقایسه با روش گالوانیزه سرد لایه محافظ ضخیم تری ایجاد می کند.

 

مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و زنگ زدگی : به دلیل نفوذ فلز روی (zn) درون فلز پایه و همچنین ضخامت زیاد آن بر روی فولاد، فولاد گالوانیزه شده به این روش دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و زنگ زدگی می باشد و این از مهمترین مزایای گالوانیزاسیون به این روش می باشد.

 

سادگی و راحتی : عملیات گالوانیزه کردن در این روش تنها با غوطه ور کردن قطعه مورد نظر در مخزن فلز روی مذاب صورت می گیرد که روش ساده ای است. از این رو، گالوانیزاسیون گرم معمولا برای مقاوم کردن فلزات مورد استفاده در فضای باز مانند دکل های مخابراتی و فشار قوی برق و همچنین جهت تولید مفتول گالوانیزه گرم که در ساخت انواع توری مانند توری حصاری ، توری مرغی ، توری گابیون و توری پرسی و همچنین پایه فنس به کار گرفته می شود.

گالوانیزاسیون سرد

روش گالوانیزاسیون سرد یا الکترولیز ، اسپری کردن محلول نمک روی و آب ، یا نمک روی و محلول اسیدی (الکترولیت) بر روی فلز مورد نظر است. لایه گالوانیزه در این روش حدودا 25 میکرون و برخلاف روش گالوانیزه گرم ، ظاهری براق و یکنواخت دارد . ضخامت کم لایه روی در گالوانیزه سرد موجب شده تا این روش برای گالوانیزه کردن فلزات با ضخامت کم مورد استفاده قرار گیرد که عموما در صنایع قطعه سازی ، ساخت خوردو ، پیچ و مهره و تولید مفتول گالوانیزه سرد برای توری مرغی استفاده می گردد.

 

تفاوت گالوانیزاسیون گرم و سرد

این دو نوع گالوانیزاسیون تفاوت هایی باهم دارند مثلا، روش تولید در این دو نوع گالوانیزاسیون متفاوت است به طوریکه مفتول گالوانیزه گرم از غوطه وری در مذاب فلز روی و نوع سرد از اسپری کردن محلول نمک و روی بر فلز تولید می شود.

 

یکی دیگر از تفاوت ها ضخامت لایه هاست. ضخامت لایه ی روی در روش گالوانیزه گرم بیشتر از ضخامت لایه ی روی در گالوانیزاسیون سرد است. در روش گرم ضخامت لایه ی روی حدود 100 تا 130 میکرون و روش سرد 25 میکرون است.

 

همچنین ظاهر ورق تولید شده در این روش ها متفاوت است. فلز گالوانیزه شده به روش گرم دارای سطح ناصاف و رنگ کدر است و در حالی که روش سرد دارای سطح صاف و براق و یکنواختی است .

 

کاربرد فلزی که به این روش ها تولید میشود نیز متفاوات است. فولاد گالوانیزه شده به روش گرم به دلیل ضخامت لایه ی روی بیشتر در فضاهای باز و یا فضاهایی که بیشتر در معرض خوردگی هستند کاربرد دارند ولی روش سرد برای فولادهایی با ضخامت کم کاربرد دارد.

 

سخن آخر

طبیعتا آهن یا فولاد در صورتی که در شرایط محیطی مناسبی قرار نگیرند دچار خوردگی و زنگ زدگی می شوند. به همین دلیل از فرایند گالوانیزاسیون در جهت بهبود مقاومت در برابر زنگ زدی استفاده می شود.

در این مقاله تلاش ما بر این بوده که شما را با گالوانیزاسیون، انواع آن و مراحل آماده سازی آن آشنا کنیم. گالوانیزه کردن از دو روش گرم و سرد صورت می پذیرد که ما هر کدام را تعریف کرده و موارد کابرد و تفاوت های آن ها بیان کردیم.