ورق گالوانیزه چیست؟ + کاربرد ورق گالوانیزه

ساختمان‌هایی که فلز از اصلی ترین ارکان تشکیل دهنده آنهاست، در مقابل ضربات و یا حوادثی مانند آتش‌سوزی، باران‌های سیل‌آسا و طوفان‌ مقاومت زیادی دارند. اما اگر به خوبی پوشش داده نشوند، رطوبت در گذر زمان موجب زنگ زدگی آنها می‌شود. ورق‌های گالوانیزه به دلیل پوششی که دارند دچار زنگ خوردگی نمی شوند و...

[ratemypost]

انتشار در 04 بهمن 1400 671 بازدید 2 دیدگاه

ساختمان‌هایی که فلز از اصلی ترین ارکان تشکیل دهنده آنهاست، در مقابل ضربات و یا حوادثی مانند آتش‌سوزی، باران‌های سیل‌آسا و طوفان‌ مقاومت زیادی دارند. اما اگر به خوبی پوشش داده نشوند، رطوبت در گذر زمان موجب زنگ زدگی آنها می‌شود. ورق‌های گالوانیزه به دلیل پوششی که دارند دچار زنگ خوردگی نمی شوند و همین موضوع باعث شده تا محبوبیت این ورق‌ها دوچندان شود. اما ساختار ورق گالوانیزه چیست و چه کاربردهایی دارد؟ در این مقاله با ما همراه باشید تا به خواص این محصول و ویژگی های صنعتی آن بپردازیم. شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر مثل قیمت ورق گالوانیزه با شماره‌های موجود در سایت تماس بگیرید.

گالوانیزه کردن چیست؟

آهن و فولاد به دلیل ساختاری که دارند پس از مدتی دچار زنگ زدن (اکسید آهن) ، خوردگی و در نهایت فرو ریختن می‌شوند, و اگر این مواد در ساختمان‌ها و ابزار مهم صنعتی به کار رفته باشند، مشکلی بزرگ ایجاد خواهد شد. امروزه راهکارها و شیوه‌های گوناگونی برای محافظت از این سازه‌های آهنی و فولادی وجود دارد. استفاده از فولاد گالوانیزه یا به عبارت دیگر استفاده از روش “روی اندود کردن محصولات فولادی” یکی از راه‌های جلوگیری از آسیب به فولاد است. و در اغلب موارد بهترین و ایمن ترین روش برای اکثر سازه‌های فولادی است.

ورق‌های فولادی به دو روش مختلف ساخته می‌شوند. نورد سرد و نورد گرم. در صورتی که ورق فولادی نورد گرم با فلز روی پوشش داده شود، ورق گالوانیزه به وجود می‌آید.  در طی فرایند تولید ورق گالوانیزه که به آن گالوانیزاسیون گفته می‌شود، متخصصان یک لایه نازک که از جنس فلز روی است بر روی سطح خارجی ورق فولادی می‌کشند.

روی اندود کردن یا گالوانیزاسیون، ورق‌های فولادی را در برابر خوردگی و زنگ زدگی‌های احتمالی افزایش می‌دهد. و در آینده حتی در صورتی که برای پوشش این ورق شکستگی هم به وجود بیاید، زنگ زدن صورت نخواهد گرفت و ورق گالوانیزه محفوظ خواهد ماند. در ادامه میتوانید استیل ۳۱۶ نیز را بهتر بشناید.

گالوانیزاسیون چگونه از زنگ زدگی جلوگیری می‌کند؟

برای فهم بهتر اینکه در طی فرایند گالوانیره کردن ورق‌های آهنی و فولادی چه اتفاقی می‌افتد بهتر است در ابتدا با مفهوم خوردگی و زنگ زدگی آهن آشنا شویم: هنگامی که آهن یا آلیاژ حاوی اهن مانند فولاد با آب و اکسیژن تماس پیدا می‌کند زنگ می زند. به این معنی که آهن اکسایش یافته و تبدیل به آند می‌شود. در قسمتی از سطح آهن که رطوبت یا اکسیژن و آب وجود دارد، عمل کاهش صورت گرفته و کاتد اشکیل می‌شود. این عمل، موجب به وجود آمدن یک سلول ولتایی یا پیل ولتایی را می کند. در طی فرایند این عمل، الکترون‌های توید شده در ناحیه آندی به سمت ناحیه کاتدی حرکت می‌کنند و زنگ زدن اهن رخ می‌دهد.

اما اگر این آهن با استفاده از “روی” گالوانیزه شده باشد، این پیل الکروشیمیایی میان آهن و روی انجام می‌شود. به این صورت که در آن “روی” به عنوان آند عمل کرده و آهن به جای کاتد قرار می‌گیرد. این اتفاق به این دلیل می‌افتد که روی فلزی فعال تر از آهن است و پتانسیل احیاء کمتری نسبت به آهن است. بنابراین فلز “روی” سریع‌تر از آهن اکسید می‌شود و در نتیجه از زنگ زدگی آهن جلوگیری می شود. در این شرایط، حتی اگر پوشش روی آهن نیز از بین برود یا دچاد شکستگی شود، زنگ زدن آهن به هیچ وجه صورت نمی‌گیرد.

در فرایند گالوانیزه کردن، عناصر فلزی در سطح میکروسکوپی دچار تغییر و تحول می‌شوند و به عبارت دیگر برای فلز اصلی که در اینجا آهن است یک حفاظت یکنواخت را ایجاد می‌کنند. فرایندهای مختلف گالوانیزه کردن باعث به وجود آمدن محصولاتی جدید با ظاهر، دوام و ضخامت متفاوت می‌شود. همین امر باعث می‌شود که آهن یا آلیاژهای آهنی بسیار مقاوم‌تر از قبل شوند و استفاده از آنها در سازه‌ها و محصولات مختلف، محدودیت کمتری داشته باشد.

کاربرد ورق گالوانیزه

از آهن گالوانیزه در صنایع مختلف و برای مصارف گوناگون استفاده می‌شود؛ چرا که این ورق‌ها از زنگ زدگی و خوردگی ایمن هستند و می توان از آنها در مکان‌هایی که امکان زنگ زدگی و خوردگی آهن وجود داشته باشد استفاده کرد.

برخی از موارد استفاده ورق‌های گالوانیزه را همراه با هم مرور می کنیم:

• اتومبیل سازی
• کشاورزی
• حمل و نقل
• پنل‌های ساندویچی
• ساخت لوازم کارخانجات
• رابیت‌های مصرف شده در سقف‌ها
• تولید کاغذ و لوله
• ساختمان سازی
• تولید یخچال‌های صنعتی و خانگی
• کابینت‌ها و قفسه‌های آشپرخانه
• پروژه‌های عمرانی
• ساخت بشکه و تانک‌های ذخیره
• سیستم تصفیه هوا و خنک کننده برای کانال کولر
• مصارف خانگی
• تولید ابزار الکترونیکی
• تابلوهای راهنمایی رانندگی
• بدنه کاروان‌ها
• بیلبوردها و تابلوهای تبلیغاتی
• لوله‌کشی ساختمانی
• لوله‌های بخاری
• تولیدات گلخانه‌ای
• سینی و نردبان‌های کابل
• لوله‌های فولادی برق
• ساخت انواع مخزن‌های ساکن یا متحرک مانند مخزن تانک‌ها
• ساخت انواع پروفیل

مزایای ورق گالوانیزه

برخی از مزایای استفاده از ورق‌های گالوانیزه به این شرح است:

• هزینه کمتر: برای انجام عملیات گالوانیزه کردن، هزینه بسیار کمتری در مقایسه با دیگر روش‌هایی که عموما برای جلوگیری از خوردگی وجود دارد، مصرف می‌شود.
• کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات: ممکن است در برخی شرایط خاص، انجام عملیات گالوانیزاسیون در مقایسه با دیگر روش‌های جلوگیری از خوردگی هزینه بر باشد اما به این دلیل که از نیاز به تعمیرات و هزینه‌های نگهداری احتمالی در آینده جلوگیری می‌کند، توسط بسیاری از متخصصان توصیه می‌شود.
• افزایش طول عمر: عمر ورق‌های پوشش داده شده توسط روی در اماکنی که کاملا خورندگی دارند، حدودا 20 الی 30 سال است.
• استاندارد بودن: گالوانیزه کردن ورق‌های فولادی دارای استانداردهای مخصوصی هستند که در مورد ایجاد پوشش‌هایی با ضخامت کم بحث می‌کنند و این موضوع اشاره به این دارد که نحوه عملکرد لایه‌های روی، برای افرادی که این ورقه‌ها را استفاده می‌کنند قابل اعتماد است.
• دوام: پوششی که از طریق گالوانیزاسیون به وجود می‌آید، به دلیل  داشتن ساختار خاصی، دارای مقاوت زیادی در برابر ایجاد صدمات فیزیکی و مکانیکی، سایش سطح و خوردگی خواهد بود.
• محافظت کامل از سطوح: پوششی که در طی این فرایند ایجاد می‌شود، کل سطح فولاد و تمامی نقاط و شکاف‌های موجود در سطح فولاد را پر می کند و مقاطع ریز موجود در روی سطح فولاد در برابر صدمات محیطی و همچنین در برابر خوردگی محافظت خواهند شد.
• بازرسی و کنترل آسان: در شرایط عادی، پوشش‌های گالوانیزه به راحتی و بدون نیاز به تست‌های مخرب، و تنها با استفاده از چشم غیر مسلح می توان بازرسی و کنترل کرد.
• آماده سازی سریع: اگر نیاز به استفاده از ورق‌های گالوانیزه در محل باشد، در این شرایط نیازی به صرف زمان زیاد برای آماده سازی سطح فلز نخواهد بود.
• عدم وابستگی به شرایط جوی: پروسه گالوانیزه به شرایط آب و هوایی نیست.

انواع روش‌های فرایند گالوانیزاسیون

فرایند گالوانیزه کردن به روش‌های گوناگون انجام می‌شود که هرکدام از این روش‌ها، خاصیت‌های متفاوتی به ورقی گخ در نهایت تولید می‌شوند می‌دهند و کاربرد آن را متفاوت می‌سازند. در اینجا چها روش برای روی اندود کردن ورق‌های فولادی را توضیح می‌دهیم:

روش الکتروگالونیزه (Electrogalvanization)

در این روش که به آن گالوانیزاسیون سرد نیز گفته می شود، برای گالوانیزه کردن فولاد، از جریان‌های الکتریکی و محلول‌های الکترولیتی سولفات روی استفاده می‌شود. ورق‌هایی که به این روش تولید می شوند، نسبت به سایر ورق های گالوانیزه دارای ضخامت کمتری هستند و معمولا در صنایع حساس تری به کار برده می‌شوند.

روش گالوانیزه گرم یا حرارتی (Hot-Dip Galvanizing)

در این روش که گالوانیزاسیون کلاسیک نیز نام دارد، به این شکل انجام می گیرد که ورق‌های فولادی در یک استخر پر شده از روی، غوطه ور می‌شوند تا سطح آنها کاملا به روس آغشته شود. روی به دلیل وجود اکسیژن، بر روی ورق می‌چسبد و پیوندی از نوع متالورژیکی بین فولاد و روی به وجود می‌آید. این روش به نسبت روش‌های دیگر مقرون به صرفه تر است و همچنین به دلیل اینکه در این روش ورقه‌ها برای روی اندود شدن در استخر غوطه ور می شوند، هر محصولی که از جنس فولاد باشد و به هر شکلی که باشد، امکان روی اندود شدن آن وجود دارد. علاوه بر این، گالوانیزاسیون به روش حرارتی، همه قسمت‌های فولاد را به طور کامل به روی آغشته می‌کند و ورق فولادی استحکام زیادی پیدا خواهد کرد.

فرو بردن آهن یا فولاد در مخزن فلز روی که بصورت مذاب است، باعث می‌شود که روی و فولاد کاملا محکم به بکدیگر متصل شوند و پوشش محافظ بر روی فولاد تشکیل می‌شود.

فرایند گالوانیزاسیون به شکل غوطه وری در مذاب روی

مرحله چربی گیری

اولین مرحله از فرآیند گالوانیزه چربی گیری است. در این مرحله سطح ورقه‌ها از هر گونه رنگ، روغن، گریس و هر گونه ترکیبات دیگر پاکسازی می شود. باید توجه داشت که در این مرحله ترکیبات دیگر از روی سطح پاک نمی‌شود. پس از انجام چربی زدایی، تمامی سطوح به ط.ر کامل بررسی می‌شوند تا تمامی رنگ ها، روغن‌ها و گریس‌ها از روی سطوح پاک شده باشند. در تمامی فرایند این مراحل، قطعات بصورت آویزان نگه داشته می‌شوند.

مرحله بارگذاری و تعلیق

برای انجام این مرحله باید ابزاری برای جابجایی معلق قطعات در طی فرایند آماده سازی و غوطه وری وجود داشته باشد. باید توجه نمود که پیش از شروع این مرحله، تمامی ذرات روغن، گریس، رنگ و … باید از روی سطح فلز پاکسازی شده باشند. همچنین نحوه قرار گیری و زاویه منافذ داخلی هر قطعه باید به گونه ای باشد که محلول‌های شستشو و مذاب فلز روی قادر باشند در تمامی سطح و شکاف‌های قطعه جریان پیدا کند. هیچ ناحیه ای نباید به اطصلاح بن بست باشد و مانع جریان یافتن هوا، محلول‌های شستشو (مانند چربی گیر، فلاکس و اسید) و نهایتا فلز روی مذاب به آن شود.

مرحله اسیدشویی

قطعات فولادی در این مرحله برای پاکسازی رنگ، پوسته و دیگر اکسیدهای فلزی در حمام اسید کلریدریک غوطه ور می شوند. سطح قطعه فولادی باید بطور کامل از این مواد زدوده شود تا مذاب بتواند با فولاد به طور کامل واکنش نشان داده و به سطح آن بچسبد. اگر از قبل بر روی قطعه زنگ زدگی عمیق و سنگین وجود داشته باشد، ممکن است اسید شویی به تنهایی قادر نباشد آن را برطرف نماید. بنابراین لازم است تا از روش‌های دیگر مانند روش‌های مکانیکی قبل از آغاز این مرحله استفاده نمود.

مرحله فلاکسین

پس از اینکه قطعات اسیدشویی شده در آب تمیز شدند، در پایان مراحل آماده سازی در یک حمام کلرید آمونیاکی روی قرار می‌گیرد و به این ماده آغشته می‌شود. محلول کلرید آمونیاکی روی، سطح قطعه را برای انجام واکنش با مذاب روی آماده می‌نماید.

مرحله گالوانیزه گرم

در این مرحله، همانطور که در قسمت توضیحات گفته شد، مذاب روی با سطح فولاد پیوندی قوی برقرار می‌کند و لایه ای از روی بر سطح فولاد تشکیل می‌شود. این لایه در 2 الی 3 دقیقه اول ورود به حمام مذاب تشکیل می‌شود و این بازه زمانی به ضخامت قطعه فولادی بستگی دارد.

مرحله خنک کردن

پس از اینکه فرایند گالوانیزه گرم که با خروج قطعات از درون مذاب همراه است پایان یافت، آن ها را بلافاصله در آب و یا محلولی از دی کرومات سدیم غوطه ور می‌کنند. انجام این عملیات (غوطه وری در دی کرومات سدیم) موجب خنک شدن قطعات می‌شود و به همین دلیل، قطعات قابل انتقال می‌شوند و سطوح براق خواهند شد.

روش پیش گالوانیزاسیون (Pre-galvanization)

این روش، شباهت زیادی با روش قبلی یعنی گالوانیزاسیون گرم دارد. تفاوت این دو در این است که در روش پیش گالوانیزه، در ابتدا فلز با یک مایع خاص تمیز می‌شود و پس از آن ورق فولادی برای گالوانیزه شدن در استخر آماده می‌شود. ورق‌ها در استخر پر از روی گالوانیزه می‌شوند. شیوه گالوانیزه شدن در این روش به شکل رفت و برگشتی است. ورق‌هایی که به این روش گالوانیزه می شوند، به نسبت روش قبلی دارای یکپارچگی و یکدستی بیشتری هستند.

روش گالوانیلینگ (Galvannealing)

این روش به نسبت روش‌های دیگر زمان بر تر و حساس تر است. در این روش، ورق‌های فولادی با دو روش گالوانیزاسیون گرم و گداختگی تولید می‌شوند. نحوه انجام این فرایند نیز به این صورت است که ابتدا ورق با روکشی از جنس روی پوشش داده می‌شود. پس از این مرحله، ورق در کوره‌های گداخته سازی قرار داده می‌شود و در نهایت، یک ورق که آلیاژی از روی و آهن است نتیجه این فرایند خواهد بود.

ضخامت پوشش ورق‌های گالوانیزه شده به چه عامل‌هایی بستگی دارد؟

• نوع سطح ورق فولادی و شرایط آن از جمله چگونگی بازشویی، اسید شویی، پیش‌گرم
• کار سرد انجام شده بر روی ورق قبل از انجام گالوانیزاسیون
• زمان فرو بردن ورق فولادی در مذاب فلز روی
• سرعت خارج کردن ورق فولادی از مذاب فلز روی
• سرعت سرد شدن ورق فولادی

جمع بندی

در این مقاله به بررسی ورق گالوانیزه فولادی و روش‌ها، کاربرد، انواع و مراحل گالوانیزاسیون آهن و فولاد پرداختیم. پیشنهاد ما به شما این است که اگر مایل هستید که سازه‌های فولادی در طولانی مدت و در شرایط مختلف ماندگاری داشته باشند و نیاز به تعمیرات را به کمترین حد خود برسانید، از این نوع عایق استفاده کنید. امیدواریم که اطلاعات این مقاله برای شما مفید بوده باشد. شما می‌توانید برای دریافت مشاوره رایگان با استفاده از شماره‌های درج شده در سایت با کارشناسان لایو آهن تماس بگیرید. قیمت انواع ورق گرم و سرد، مثل قیمت گالوانیزه و قیمت ورق سیاه را نیز می‌توانید با کمک جدول قیمت بروز دریافت کنید.