گالوانیزه کردن چیست؟
یکی از نقاط ضعف فولاد و آهن این است که در برابر رطوبت دچار زنگ زدگی و خوردگی می شود. این موضوع باعث شده‌است که تولید کنندگان و مصرف کنندگان همواره به دنبال راه حلی برای این مشکل و افزایش مقاومت آن در برابر رطوبت باشند. گالوانیزه کردن روشی برای مقاوم نمودن فولاد و آهن در تماس با رطوب است.
گالوانیزه کردن چیست؟
گالوانیزاسیون یا گالوانیزه کردن، فرآیندی است که طی آن یک روکش روی جهت محافظت از فولاد یا آهن و به منظور جلوگیری از خوردگی زودرس و زنگ‌زدگی، بر روی آن اعمال میشود. این روش به یک فلز خاصیت ضدخوردگی می دهد. بدون پوشش محافظ روی، فلز در معرض هوا قرار‌می‌گیرد و خیلی زود اکسیدشده و دچار خوردگی می شود. فولاد پوشش‌دهی‌شده با روی که در ساخت یا تعمیر سازه‌های فلزی استفاده میشود. به دلیل ویژگیهای خاص آن از جمله هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر طرفداران زیادی دارد و یک جایگزین مقرون به صرفه به جای فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم به منظور جلوگیری از خوردگی است.
روشهای محافظتی دیگری مانند رنگ‌زدن یا استفاده از روکش پلاستیکی نیز وجود دارد اما این روش ها دارای اشکالاتی هستند. به عنوان مثال در صورت آسیب دیدگی، بخش هایی از فولاد زنگ‌زده و پوشش محافظ از بین می رود و این نوع محافظ ها ماندگاری کمی دارند و غیرقابل اطمینان هستند.
یكی از بهترین روشهای محافظت از مواد فولادی در برابر خوردگی گالوانیزاسیون است. با استفاده از از این روش تمام سطوح آهن توسط روی کاملاً پوشانده می شوند.
خوردگی روی بسیار کند است و می تواند از فلز پایه استفاده کند. ایجاد آلیاژ روی – آهن محافظت کاتدی ایجاد می کند و تضمین می کند که نواحی کوچک آهن که ممکن است در معرض آسیب دیدگی قرار بگیرد و دچار زنگ زدگی نشود. برخلاف پوشش ارگانیک مناطق آسیب دیده کوچک در این روش نیازی به ترمیم و تعمیر ندارد.
روش های گالوانیزه کردن
گالوانیزه گرم:
یکی از انواع گالوانیزه، روش غوطه وری مذاب است که در آن فلز را در حوضچه ای از روی مذاب فرو می کنند. در فرآیند گالوانیزه کردن به این روش، ابتدا سطح فلز را یا به صورت دستی یا با دستگاه و یا به شیوه شیمیایی کاملا تمیز می کنند تا مطمئن شوند که امکان برقراری پیوند قوی بین فلز و روی وجود دارد. سپس فلز را داخل یک حمام مذاب از روی داغ قرار می دهند تا پیوند متالورژیکی بین دو فلز شکل گیرد.
مزایای این روش گالوانیزه کردن عبارتند از:
- مقرون به صرفه بودن
- سرعت بالای عملیات
- قابل‌اجرا برای فلز‌هایی با اشکال پیچیده
پیش گالوانیزه کردن:
از دیگر روش های گالوانیزاسیون، روش پیش گالوانیزه کرد بوده که بسیار مشابه روش غوطه وری گرم است. این نوع فرآیند گالوانیزاسیون در کارخانه های تولید فولاد و معمولا بر روی فلزاتی انجام می شود که از قبل شکل مشخصی دارند. در این روش، در خلال فرآیند تمیز کاری، ورق های فلز را رول می کنند. سپس فلز از یک حوضچه داغ و مایع روی عبور داده‌شده و پس از آن به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
مزیت این روش این است که حلقه‌‌های رول‌شده بزرگ فولاد، می توانند سریعا به شکل یکنواخت‌‌تری در مقایسه با روش غوطهوری گرم گالوانیزه شوند. عیب این روش گالوانیزه کردن این است که وقتی فلز به حالت اولیه خود باز می‌گردد، قسمت‌‌هایی از آن خالی از روی باقی‌‌مانده‌اند. این بدین معناست که وقتی یک حلقه بزرگ ورق فولاد به قطعات کوچک تر برش می خورد، لبه ها (جایی که فلز برش خورده است) گالوانیزه نشده اند.
الکتروگالوانیزه:
یکی دیگر از روش های گالوانیزاسیون متد الکترو گالوانیزه است. در این فرآیند، حوضچه روی وجود ندارد، بلکه از یک جریان الکتریکی در یک محلول الکترولیتی استفاده می شود که در آن یون های روی به فلز پایه انتقال می یابند. در این روش، به روش الکتریکی یون های روی که دارای بار مثبت هستند به فلز روی تبدیل می شوند و بر روی فلز پایه که دارای بار مثبت است ته نشین خواهد شد. مشابه روش پیش گالوانیزه کردن، روش الکترو گالوانیزه نیز به طور مستمر روی ورق فولاد رول شده اعمال می شود.
از مزایای این روش، یکدست و دقیق بودن میزان ضخامت لایه فلز روی موجود بر روی سطح فلز پایه است. از معایب این فرآیند این است که لایه گالوانیزاسیون حاصل نوعا در مقایسه با روش غوطهوری گرم نازک تر است و بنابراین مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد، چرا که هر چه میزان روی کمتر باشد، راحت تر خراشیده‌شده و با گذشت زمان فلز پایه آسیب پذیرتر می شود.
مزایای اصلی استفاده از گالوانیزه‌کردن
- هزینه پایین تر از ضد زنگ
- هزینه نگهداری کمتر و کمترین هزینه بلند مدت
- ماندگاری طولانی مدت
- عملکرد قابل اعتماد روکش
- مقاومت برجسته در برابر آسیب مکانیکی
- محافظت از نواحی كوچك فولاد در معرض آسیب
- هیچ پوشش دیگری نمی تواند این محافظ را ارائه دهد
- عدم صرف وقت در آماده سازی سطحی ، رنگ کاری و بازرسی
چه صنایعی از فولاد گالوانیزه استفاده می کنند؟
فولاد گالوانیزه در بسیاری موارد کاربرد داشته به عنوان مثال بدنه اتومبیل ها و بسیاری از دوچرخه ها از فلزات گالوانیزه ساخته‌شده‌اند. برخی از لوله های آب آشامیدنی هنوز از فولاد گالوانیزه ساخته‌می‌شوند. مهره ها، پیچ ها، ابزارها و انواع سیم ها اکنون گالوانیزه شده اند زیرا فرآیندی ارزان است و به افزایش طول عمر فلز کمک می کند.
به طور کلی می توان گفت از فولاد گالوانیزه در صنعت خودرو سازی، صنعت بادی و آبی، صنعت ساخت و ساز، صنعت ارتباطات از راه دور استفاده میشود.
عمر مفید فولاد گالوانیزه‌شده
اگرچه گالوانیزه کردن حمله به فلز زیرین را مهار می‌کند اما زنگ‌زدگی پس از قرارگرفتن در معرض هوا در طی چند دهه اجتناب‌ناپذیر خواهد بود، به خصوص اگر فلز در معرض شرایط اسیدی باشد. به عنوان مثال، بام‌های ساخته‌شده از ورق آهنی نیز با وجود عمل محافظتی پوشش روی پس از چند سال شروع به تخریب خواهند کرد.
محیط های دریایی و شور نیز باعث کاهش عمر آهن گالوانیزه می شوند زیرا هدایت الکتریکی بالای آب دریا سرعت خوردگی را افزایش می دهد .
این وضعیت در درجه اول از طریق تبدیل روی جامد به کلرید روی رخ می دهد که به راحتی شسته‌شده و از بین می رود. اسکلت گالوانیزه اتومبیل ها نمونه ای از این موارد است که به دلیل نمک جاده در محیط های سرد بسیار سریعتر دچار خوردگی می شود. اگرچه ماندگاری بیشتری نسبت به فولاد محافظت نشده دارند. البته در صورت حفظ سایر اقدامات اضافی مانند پوشش های رنگی و آندهای قربانی اضافی ، فولاد گالوانیزه می تواند چندین دهه باقی بماند. میزان خوردگی در محیط های غیر شور عمدتاً از طریق دی اکسید گوگرد موجود در هوا ایجاد می شود. در بهترین محیط های طبیعی مانند مناطق کم جمعیت داخل کشور ، فولاد گالوانیزه می تواند بدون زنگ زدگی برای بیش از ۱۰۰ سال دوام داشته باشد.
برخی واژه های تخصصی
گالوانیزه کردن: Galvanization
گالوانیزه گرم/غوطهوری گرم: Hot-Dip Galvanizing
پیش گالوانیزه کردن: Pre-Galvanizing
الکتروگالوانیزه/گالوانیزه سرد: Electro galvanizing
دیدگاهتان را بنویسید