چرا فولاد را گالوانیزه می‌کنند؟
فولاد بدون شک یکی از رایج‌ترین مواد مورد استفاده در بسیاری از صنایع از جمله تانکر سازی است. بسیاری از ویژگی‌های جذاب آن مانند دوام و چکش‌خواری به این فلز اجازه می‌دهد تا در پروژه‌های ساختمانی، عملیات صنعتی و همچنین بسیاری از شرکت‌های مسکونی و تجاری دیگر مورد استفاده قرار گیرد. یکی از کاربردهای فولاد در صنعت تانکر سازی، ساخت مخزن استیل و تانکر گالوانیزه است. هنگامی که صحبت از تولید تانکرهای فولادی می‌شود، تولیدکنندگان از روش‌های مختلف گالوانیزه کردن استفاده می‌کنند تا سایر کیفیت‌های فولاد را افزایش دهند. در این مقاله از تانکر سازی رستاک به بررسی 6 روش گالوانیزه کردن فولاد و توضیح هر یک خواهیم پرداخت.
6 روش گالوانیزه کردن فولاد
گالوانیزه کردن فولاد و دیگر فلزات، فرآیندی است که در آن آهن یا فولاد را به‌منظور حفاظت بیشتر در برابر خوردگی با لایه‌ای از فلز روی پوشش می‌دهند. فرایند گالوانیزه کردن آهن به‌طور هم‌زمان در فرانسه و انگلستان در سال 1837 میلادی شروع شد. این کار با استفاده از یک فرایند غوطه‌ورسازی ورقه آهن با فلز روی انجام می‌گیرد.
امروزه تقریباً تمام ورق‌های فولادی را با روی آبکاری می‌کنند که به ورق گالوانیزه معروف است. این کار فولاد را از زنگ‌زدگی در برابر رطوبت حفظ می‌کند. روش‌های زیادی برای گالوانیزه کردن وجود دارد که هر یک از آن‌ها از نظر مواد مورد استفاده، ضخامت لایه روی و همچنین نوع فرآیندهایی که شامل می‌شوند، با یکدیگر متفاوت هستند. در ادامه به معرفی و بررسی هر یک از این روش‌ها خواهیم پرداخت.
1. اسپری حرارتی (متالیزیک)
همان‌طور که پیش از این بیان کردیم، گالوانیزه کردن فولاد و آهن روشی است که در ساخت اقلام فولادی و آهنی به‌منظور افزایش سطح مقاومت آن‌ها به خوردگی استفاده می‌شود. اولین روش گالوانیزه کردن فولاد، اسپری حرارتی است. در این روش ماده‌ای مانند سیمِ روی، تحت فرآیند نیمه مذاب قرار می‌گیرد. همان‌طور که در نام خود فرآیند قابل رؤیت است، سیمِ روی مذاب، از طریق هوای فشرده به داخل قطعه کار اسپری می‌شود.
اسپری حرارتی ضخیم‌ترین پوشش روی را در بین سایر روش‌های گالوانیزه کردن فولاد ایجاد می‌کند. قبل از شروع هر کدام از فرآیندهای گالوانیزه، مهم است که مواد روی پوشش‌دهنده و سطح ورق، به‌اندازه کافی آماده‌سازی شود تا پوشش به‌طور مؤثرتری به آن بچسبد و همچنین از ایجاد هر نوع بی‌نظمی جلوگیری کند.
انفجار شن معمولاً مؤثرترین روش آماده‌سازی سطح، قبل از قرار گیری یک ماده فولادی خاص در فرآیند اسپری حرارتی است. به بیان ساده، این کار شامل ذرات ساینده است که با استفاده از هوای فشرده از طریق یک نازل شلیک می‌شوند تا شن و ماسه از روی سطح ماده حذف شود.
2. آبکاری الکترولیتی (گالوانیزه سرد)
برخلاف روش اسپری حرارتی، آبکاری الکترولیتی معمولاً کمترین ضخامت روی را بر روی لایه فولادی ایجاد می‌کند. این روش معمولاً برای قطعات کوچک‌تر مانند اتصال‌دهنده‌ها و سایر قطعات کوچک استفاده می‌شود.
آبکاری به فرآیند عبور جریان الکتریکی ثابت از یک محلول اطلاق می‌شود که به آن محلول، الکترولیت میگویند. این روش، شکل پیچیده‌تری از گالوانیزه کردن فولاد است. در گذشته به‌جای فلز روی از کادمیوم برای پوشش دادن به فلزات استفاده می‌کردند. در فرآیند آبکاری از موادی مانند یکسو کننده، ایستگاه آبکاری، مخزن فرعی، آنُد روی و مخزن استفاده می‌شود.
مشابه روش اسپری حرارتی، باید سطح فلز را برای فرآیند گالوانیزه آماده کرد. یک راه‌حل مؤثر برای تمیز کردن سطوح، شوینده قلیایی است که به دنبال آن از یک اسید برای از بین بردن بیشتر زنگ‌زدگی و خوردگی روی سطح، استفاده می‌شود. پس از آن، ماده‌ای که قرار است پوشش داده شود در محلول الکترولیت روی غوطه‌ور می‌شود. در این حالت، گالوانیزه انجام می‌گیرد.
3. گالوانیزه گرم
گالوانیزه گرم یا غوطه‌وری، متداول‌ترین روش گالوانیزه کردن فولاد است که در بسیاری از کارخانه‌ها در حال انجام است. در این روش قطعات فولاد یا آهن پس از تمیزکاری در حوضچه‌ای از روی مذاب غوطه‌ور می‌شود که با این کار، فلز روی به سطح ورق فولادی می‌چسبد.
طی این فرآیند دمای روی مذاب در حدود 460 درجه سانتی‌گراد است و در آن پوشش روی با ورق فلزی در یک واکنش متالورژیکی پیوند می‌خورد.
به‌عنوان مثال، ورق فولادی و فلز روی را در نظر بگیرید. پس از فروبردن ورق فولادی در حمام روی مذاب، ورق را از محلول خارج می‌کنند. سپس واکنشی بین ذرات روی و اکسید در هوا رخ می‌دهد و لایه محافظ اکسید روی نهایی را به وجود می‌آورد. این روش یک پوشش ضخیم از روی را در سطح فولاد ایجاد می‌کند که به‌صورت بلوری سطح را می‌پوشاند. در طول فرایند، یک ساختار چندلایه از آلیاژ روی و فولاد بین پوشش روی و فولاد شکل می‌گیرد. این لایه ممکن است شکننده باشد و در صورت خم کردن ورق گالوانیزه باید دقت کرد که پوسته‌پوسته نشود.
پیشنهاد مطالعه: مقاله جوش گالوانیزه چیست؟ بهترین راه برای جوشکاری ورق گالوانیزه
4. شیت گالوانیزه
روش شیت گالوانیزه معمولاً با ورق‌های فولادی و انواع دیگر مواد فولادی مانند سیم‌ها به‌منظور افزایش مقاومت آن‌ها در برابر اکسیداسیون استفاده می‌شود. لایه پوشش حاصل در مقایسه با موادی که تحت آبکاری الکتریکی قرار می‌گیرند ضخیم‌تر است، اما در مقایسه با روش اسپری حرارتی نازک‌تر است.
این روش که به‌عنوان گالوانیزه ورق پیوسته نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند سیم‌پیچ به سیم‌پیچ است که در آن، ورق، سیم یا نوار فولادی از طریق نواری که به‌طور مداوم در حال حرکت است، تحت فشار ثابتی قرار می‌گیرد که لایه‌ای از روی را که با مواد متصل می‌شود، اعمال می‌کند. ضخامت حاصل می‌تواند از حدود 1.70 اینچ تا 72 اینچ بر اساس شکل مورد نظر متغیر باشد.
پس از آماده‌سازی سطح فولاد، این ماده به‌منظور افزایش استحکام و خواص شکل‌پذیری، تحت یک روش باز پخت قرار می‌گیرد. این نیز راهی برای حذف سایر مواد ناخواسته قبل از فرآیند گالوانیزه است.
ورق‌های فولادی که تحت این روش گالوانیزه کردن فولاد قرار گرفته‌اند، کاربردهای بسیار متنوعی از جمله بدنه داخل خودروهای خارجی، صنایع دریایی، مصالح سقف موجدار، لوله‌کشی و موارد مشابه دارند.
5. روش کشش گرمایی
در روش کشش گرمایی برای گالوانیزه کردن فولاد، قطعات فلزی را در یک محفظه بدون هوا قرار می‌دهند که شامل گردوغبار فلز روی و شن و ماسه در دمای 500 درجه سانتی‌گراد است. با بالا رفتن دما در محفظه، غبار روی به سطح فلز می‌چسبد و یک پوشش روی ایجاد می‌کند. در این روش پوشش روی مطابق با شکل فلز و به‌صورت یکنواخت بر روی سطح ایجاد می‌شود. این روش بیشتر برای قطعات کوچک استفاده می‌شود.
6. رنگ کردن
در روش گالوانیزه کردن فولاد با رنگ، با استفاده از یک رنگ که رنگ‌دانه‌های فلز روی در آن قرار گرفته است و با قلم‌مو سطح را رنگ‌آمیزی می‌کنند. این روش سریع و کم‌هزینه است اما کارایی آن از روش‌های قبلی کمتر است؛ زیرا یک لایه نازک ایجاد می‌کند که مقاومت کمتری دارد. همچنین ممکن است از این قطعات گالوانیزه برای ایجاد پوشش روی درب و پنجره‌های فلزی و مواردی از این دست استفاده شود.
چند نکته در مورد فلزات گالوانیزه
هرچند گالوانیزه کردن فولاد می‌تواند آن را در برابر خوردگی محافظت کند، اما این بدان معنی نیست که تانکر گالوانیزه شده دیگر تحت هیچ شرایطی دچار خوردگی نمی‌شود. بلکه نیاز است مراقبت‌هایی صورت بگیرد.
از طرفی پوشش روی گالوانیزه شده ممکن است در محیط‌های اسیدی و یا قلیایی قوی دچار آسیب شود. این پوشش در مواجهه با اتمسفر و تحت تأثیر آب باران، یک کربنات طبیعی روی سطح فلز ایجاد می‌کند که از خوردگی محافظت می‌کند. با این حال، این پوشش به‌اندازه کافی ضخیم نیست و ممکن است در بلندمدت نتواند از خوردگی فلز جلوگیری کند. قرار گیری در برخی محیط‌ها، کربنات را به سولفات روی تبدیل می‌کند که محلول در آب است و با آب باران شسته می‌شود.
پوشش گالوانیزه از خوردگی‌های شیمیایی حاصل از قرار گیری فلز در معرض بتن، سرب، قلع و آلومینیوم محافظت می‌کند؛ اما در برابر گچ و سیمان و باران‌های اسیدی مقاومت ضعیفی دارد. برای جلوگیری از خورده شدن لایه زینک قرار گرفته روی ورق‌های گالوانیزه، باید از تماس آن با مس یا آهن خالص جلوگیری کرد. استفاده از یک پوشش محافظ مانند رنگ به آهن و فولاد گالوانیزه مشکلات مربوط به خوردگی پوشش روی را کاهش می‌دهد. توجه به این نکات عمر ورق و تانکر گالوانیزه را افزایش می‌دهد.
جمع‌بندی و سخن پایانی
کیفیت ذاتی فولاد به‌اندازه کافی برای صنایع مختلف جذاب است تا از این ماده در فرآیندهای مختلف استفاده کنند. با این حال فرآیندهای تولید از روش‌های مختلف گالوانیزه کردن فولاد برای بهبود مقاومت آن در برابر خوردگی استفاده می‌کنند. این کار باعث می‌شود فولاد در برابر رطوبت و مجاورت با مایعات، دچار خوردگی نشود و طول عمر بیشتری داشته باشد.
در حقیقت، روی رایج‌ترین ماده‌ای است که برای گالوانیزه کردن فولاد و آهن استفاده می‌شود؛ اما مواد دیگری نیز برای این کار وجود دارد که ممکن است برخی از کارگاه‌های تولید و تانکر سازی‌ها از آن استفاده کنند. اگر شما نیز تصمیم به خرید مخزن گالوانیزه یا دیگر تانکرها دارید، می‌توانید با تانکر سازی رستاک تماس بگیرید.
