در این مقاله قصد داریم در مورد فرآیند تولید ورق گالوانیزه صحبت کنیم. ورق گالوانیزه عبارتی است که روزانه ممکن است آن را بشنویم؛ اما احتمالاً به‌صورت دقیق با مفهوم ورق گالوانیزه آشنایی نداریم. گالوانیزه کردن فرآیند اعمال پوششی از فلز روی (Zinc) به‌عنوان محافظ بر روی فولاد یا آهن به‌منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی زودرس است. فرآیند تولید ورق گالوانیزه به روش‌های مختلفی انجام می‌شود و هرکدام منجر به تولید کردن کلاس‌ها و گریدهای مختلفی از ورق گالوانیزه می‌شود. ورق‌های گالوانیزه از آنجایی که مقاومت بسیار بالایی در برابر زنگ‌زدگی، اکسیداسیون و خوردگی دارند، طول عمر بسیار بالایی دارند، دارای ظاهری بسیار شفاف و زیبا هستند و به همین منظور، در فرآیندها و صنایع بسیار متنوع و گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای آشنایی بیشتر با فرآیند تولید ورق گالوانیزه تا انتهای این مطلب ما را همراهی کنید.
گالوانیزه چیست؟
همان‌طور که اشاره شد، فرآیند گالوانیزه کردن به مجموعه مراحلی گفته می‌شود که در طی آن، یک لایه از فلز روی بر روی ورق فلزی اعمال می‌شود تا نقش محافظ را بازی کند. این ورق از فلز زیرین در باربر اکسید شدن محافظت کرده و طول عمر بسیار بالایی را به فلز اصلی می‌بخشد.
ورق گالوانیزه به‌واسطه فرآیند تولید خاصی که دارد، طرفداران بسیار زیادی داشته و در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هواپیما و کشتی‌سازی، ساخت یا تعمیر سازه‌های فولادی، لوازم خانگی و بسیاری صنایع مشابه دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند تولید ورق گالوانیزه به دلیل خواص ویژه‌ای که به ورق فلزی می‌بخشد، در صنعت بسیار مورد توجه است. همچنین، ورق گالوانیزه به هزینه‌های بسیار کمتر و مقرون‌به‌صرفه‌تری برای نگهداری و تعمیر نیازمند است.
گالوانیزه محافظت در برابر خوردگی، دوام در شرایط سخت، طول عمر طولانی، تطبیق‌پذیری، در دسترس بودن و پایداری را به‌صورت هم‌زمان و یکجا در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد. بدون لایه‌ای محافظ از جنس روی (که خود در باربر اکسیداسیون مقاوم است و تمایلی به ترکیب شدن با اکسیژن ندارد)، فولاد به دلیل شرایط جوی در طول زمان زنگ می‌زند. درجه زنگ‌زدگی بستگی به محیطی دارد که محصول در آن قرار دارد. زنگ یک اکسید آهن است (معمولاً یک اکسید قرمز) که از واکنش احیا و اکسیداسیون آهن و اکسیژن در حضور آب یا رطوبت هوا تشکیل می‌شود.
روش‌های محافظتی مختلفی مانند رنگ‌آمیزی یا پوشش پلاستیکی نیز وجود دارد؛ اما این روش‌ها دارای اشکالاتی هستند. هنگامی که لایه رنگ یا پوشش پلاستیکی آسیب ببیند، بخش‌هایی از فولاد زنگ‌زده می‌شود و پوشش محافظ از بین می‌رود. از این رو این روش‌ها قابل اعتماد نیستند و همیشه نیاز به نگهداری مداوم دارند.
فرآیند تولید ورق گالوانیزه شامل چه مراحلی است؟
بهترین روش محافظت از مصالح فولادی در برابر خوردگی، فرآیند گالوانیزه کردن گرم است. با گالوانیزه گرم، تمام سطوح مواد به روی مذاب آغشته شده و کاملاً با آن پوشانده می‌شوند. در این روش لایه روی به خورد فولاد می‌رود و عملاً جزئی از آن می‌شود. در این صورت حتی اگر گوشه یا قسمتی از فولاد آسیب‌دیده و لایه روی (زینک) خود را از دست بدهد، تنها همان نقطه آسیب می‌بیند و زنگ‌زدگی در طول ورق پخش نمی‌شود.
گالوانیزه گرم (Hot-dipped galvanization)
فرآیند تولید ورق گالوانیزه به روش گالوانیزه گرم، محبوب‌ترین ورق فلز برای صنایع را تولید می‌کند. این فرآیند ورق‌های فلزی را در حمامی از روی مذاب غوطه‌ور می‌کند. فرآیند تولید ورق گالوانیزه گرم به سه روش مختلف انجام می‌شود.
پوشش روی، تا زمانی که دست‌نخورده باشد، از رسیدن مواد خورنده به فولاد یا آهن زیرین جلوگیری می‌کند و به‌عنوان یک آند قربانی عمل می‌کند، که جزء اصلی سیستم حفاظت کاتدی گالوانیکی (CP) است. سیستمی که برای محافظت از فلز اصلی در برابر خوردگی استفاده می‌شود. این بدان معنی است که اگر پوشش خراشیده شود، فولاد یا آهن در معرض دید، توسط روی باقی مانده محافظت می‌شود.
الکتروگالوانیزه کردن (Electro-galvanizing)
این فرآیند زمانی است که یک لایه روی با استفاده از آبکاری الکتریکی به فولاد ضدزنگ متصل می‌شود. فرآیند تولید ورق گالوانیزه به این روش به کمک دستگاهی انجام می‌شود که جریان الکتریسیته را از طریق محلول نمک و روی با آند روی (الکترودی که از طریق آن جریان معمولی به یک جریان الکتریکی پلاریزه می‌گذرد) عبور می‌دهد.
گالوانیلینگ (Galvanealing)
همان‌طور که از نام آن پیدا است (galva-nealing)، فرآیند تولید ورق گالوانیزه به این روش ترکیبی از فرآیندهای گالوانیزه گرم و آنیلینگ است. نتیجه گالوانیلینگ، ایجاد یک لایه پوششی از فلز روی مخصوص بر روی فولاد است.
گالوانیلینگ شامل فرآیند غوطه‌ور شدن فولاد در یک حمام روی است که توسط چاقوهای هوا عبور داده می‌شود تا روی اضافی از آن خارج شود و سپس در چند ثانیه به‌صورت فوری، آنیل می‌شود. نتیجه کل فرآیند آلیاژی با روکش خاکستری مات است که در صورت درخواست می‌توان آن را به ابعاد مختلف برش داد.
مزیت اصلی روش گالوانیلینگ که آن را از سایر فرآیندهای پوششی متمایز می‌کند، پرداخت مات است که برای چسبندگی رنگ عالی است. همچنین، این فرآیند منجر به ایجاد یک پوشش سخت‌تر (در مقایسه با سایر روش‌های گالوانیزه) می‌شود که به‌طور مؤثر در برابر خراش و سایر اشکال آسیب‌های سطحی مقاوم است.
پیش گالوانیزه کردن (Pre-galvanizing)
یکی دیگر از فرآیند تولید ورق گالوانیزه، پیش گالوانیزه کردن است. این روش که به نام گالوانیزه آسیاب نیز شناخته می‌شود، بسیار نزدیک به گالوانیزه گرم است؛ اما در کارخانه فولاد بر روی موادی که قبلاً شکل خاصی دارند انجام می‌شود. کویل فولادی یکی از رایج‌ترین محصولات پیش گالوانیزه در صنعت است
این روش در مقایسه با نتایج حاصل از فرآیند گالوانیزه گرم، به کویل‌های بزرگ فولاد اجازه می‌دهد تا به‌طور یکسان و سریع پوشش داده شوند.
با این حال، هنگامی که فرآیند ساخت فولاد پیش گالوانیزه آغاز می‌شود، مناطق در معرض اکسیژن و بدون پوشش ظاهر می‌شوند. به‌عنوان مثال، هنگامی که یک ورق بلند/یک کلاف به‌اندازه کوچک‌تر بریده می‌شود، لبه‌های محل برش فولاد در معرض تأثیر اکسیژن قرار می‌گیرند.
گالوانیزه کردن فولاد پیشرفته با استحکام بالا (Galvanizing advanced high-strength steel)
این یک روش جدید گالوانیزه کردن فولاد است که مانند یک نسخه ارتقا یافته برای روش گالوانیزه گرم در نظر گرفته می‌شود. ورق فولادی علاوه بر تمیز شدن و غوطه‌ور شدن در یک دیگ روی داغ، از طریق یک عملیات شیمیایی نیز قرار می‌گیرد تا عناصر مستعد زنگ‌زدگی غیرفعال شوند. سپس فولاد برای تولید سطحی با کیفیت بالاتر نسبت به سایر روش‌های سنتی، حرارت داده‌شده و تحت تنش قرار می‌گیرد.
فرآیند تولید ورق گالوانیزه به این روش، منجر به تولید فولادهای گالوانیزه با کیفیت بهتر می‌شود که سبک وزن بوده و استحکام فوق‌العاده‌ای نیز دارند. با این حال، این فرآیند هنوز رایج نیست، بنابراین قیمت آن هم برای تولید و هم برای خرید نسبتاً گران است.
سخن پایانی
در این مقاله با انواع فرآیند تولید ورق گالوانیزه آشنا شدیم. متوجه شدیم که هدف تمام انواع فرآیند تولید ورق گالوانیزه این است که سطح ورق‌های فولادی را با لایه‌ای از فلز روی (Zinc) بپوشانند تا ورق فولاد در معرض اکسیژن و زنگ‌زدگی قرار نگیرد. ورق‌های گالوانیزه مصارف گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند.
