گالوانیزه گرم و سرد

ورق گالوانیزه

آهنی است که با روی پوشانده شده باشد. این آهن ، حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، از زنگ زدن محفوظ می‌ماند. ماهیت آهن گالوانیزه در آهن گالوانیزه ، بین آهن و روی ، پیلی الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود که در آن روی به جای آهن به عنوان آند بکار می‌رود و آهن به عنوان کاتد. روی در آند اکسید می‌شود چون فلزی فعالتر از آهن است و دارای پتانسیل احیاء کمتری از آهن است و پتانسیل اکسید بیشتری از آن دارد. در حلبی ، بر روی آهن ، پوشش قلع بکار رفته است و عمل معکوس آهن گالوانیزه انجام می‌شود. چون آهن فلزی فعالتر از قلع است و پتانسیل احیاء قلع بیشتر از آهن است و به عنوان کاتد در حلبی به کار می‌رود و آهن آند می‌شود. البته در صورتی که پوشش قلع بشکند، خوردگی آهن در زیر این پوشش پیش می‌رود. علت استفاده از آهن گالوانیزه آهن گالوانیزه ، آهنی است که با روی پوشانده شده باشد.
خوردگی یا زنگ زدن آهن فقط در حضور اکسیژن و آب صورت می‌گیرد. در جایی بر سطح جسم آهنی، اکسایش آهن انجام می‌شود و آند را تشکیل می‌دهد و در جایی دیگر از سطح آن جسم که اکسیژن و بخار آب وجود دارد، کاهش انجام می‌شود و کاتد را تشکیل می‌دهد و نتیجه این عمل، ایجاد یک سلول ولتایی یا پیل ولتایی یا الکتروشیمیایی بسیار کوچک است. الکترون¬های تولید شده در ناحیه آندی در میان آهن بسوی ناحیه کاتدی حرکت می‌کند.

کاربرد : از آهن گالوانیزه در ساختن لوازمی مثل لوله بخاری ، کانال کولر ، کابینت آشپزخانه ، شیروانی منازل ، لوله‌های آب و هر جا که احتمال خوردگی آهن و خسارت وجود دارد، استفاده می‌شود. اصطلاح فولاد (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود ۱،۵ درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.
ورق گالوانیزه به دو صورت کلی رول فرم و فابریک در کارخانه تولید می شود.
ورق های رول فرم گالوانیزه با ضخامت های ۱۸/0 تا ۶ میلی¬متر و با دو عرض ۱۰۰ سانتی¬متر و ۱۲۵ سانتی-متر تولید می شوند.
ورق¬های فابریک گالوانیزه هم به دو صورت فابریک ۲۰۰۰×۱۰۰۰ میلی¬متر و فابریک ۲۵۰۰×۱۲۵۰ میلی¬متر تولید می¬شوند .
وزن عمومی رول ها بسته به عرض رول یا ضخامت و کارخانه تولید کننده بین ۵ تا ۷ تن می¬باشد.
فولاد گالوانیزه ( Galvanized Steel) به فولاد پوشش داده شده توسط روی گفته می‌شود .

پوشش چیست ؟
پوشش ( Coating ) میزان پوشش روی در دو سطح ورق بوده و واحد آن gr/m2 می¬باشد.
ورق گالوانیزه دستگاه رول باز کن

وجود گل :
وجود گل (Spangle ) به دلیل وجود ناخالصی در روی هنگام کریستال شدن روی مذاب بر روی ورق سرد ( روغنی ) می¬باشد. علت تولید کالاهای بدون گل به دلیل مسایل زیست محیطی می¬باشد و در آینده تمامی کالاهای گالوانیزه بدون گل خواهد بود. در کل سه نوع گل وجود دارد : مدل بی گل (Zero Spangle ) ، مدل گل ریز ( Minimum Spangle ) و مدل گل دار (RegularSpangle ).

مزایای ورق¬های گالوانیزه چیست؟
استفاده از ورق¬های گالوانیزه ۱۰ فایده خواهد داشت که عبارتند از:
۱- هزینه کمتر: برای انجام عملیات گالوانیزه کردن، در مقایسه با سایر روش¬های معمول جلوگیری از خوردگی، نیاز به هزینه کمتری خواهد بود.
۲- هزینه کمتر برای تعمیرات و نگهداری: حتی در شرایطی که انجام عملیات گالوانیزینگ در مقایسه با سایر روشهای جلوگیری از خوردگی، هزینه برتر است، اجرای آن به دلیل عدم نیاز به تعمیرات پرهزینه‏، توصیه می شود.
۳- طول عمر زیاد: طول عمر ورق¬های پوشش داده شده با روی‏ در محیط¬های کاملا خورنده، در حدود ۲۰ تا ۳۰ سال است.
۴- اعتبار: استانداردهای مختلف در خصوص گالوانیزه کردن ورق¬های فولادی، درزمینه ایجاد پوشش¬های نازک بحث می کنند و این نشان دهنده آن است که طول عمر و نحوه عملکرد لایه روی‏، برای مصرف کننده قابل اعتماد است.
۵- دوام پوشش: پوشش ایجاد شده از طریق گالوانیزه به دلیل داشتن یک ساختار متالورژیکی خاص، دارای مقاومت مناسب در برابر صدمات مکانیکی، سایش و خوردگی خواهد بود.
۶- محافظت در برابر صدمات محیطی به صورت اتوماتیک: پوشش¬های گالوانیزه به دلیل آنکه در فولاد نفوذ کرده و به عنوان کاتد عمل می¬کنند، به همین دلیل خواهد توانست مقاطع ریز موجود در روی سطح فولاد را در برابر صدمات محیطی و خورندگی، محافظت نمایند.
۷- محافظت کامل: پوشش ایجاد شده می تواند کلیه نقاط و سطوح فولاد را اعم از گوشه ها، جاهای کوچک و فرورفتگی¬ها پر نموده و از خوردگی آنها جلوگیری کند. در این زمینه هیچ پوششی بهتر از پوشش گالوانیزه عمل نخواهد کرد.
۸- بازرسی آسان: پوشش گالوانیزه را به راحتی و بدون نیاز با هیچ آزمایش مخربی و تنها از طریق چشم می¬توان کنترل و بازرسی نمود (در شرایط خاص که نیاز به ارائه تضمین برای کنترل کیفیت است، نیاز به آزمایش¬های مخرب می باشد) .
۹- رسیدن به هدف در زمان کوتاه: در صورتی که نیاز باشد از ورق¬های گالوانیزه در محل استفاده شود، در این حالت نیاز به صرف زمان برای آماده سازی سطح، رنگ کردن و یا بازرسی نخواهد بود.
۱۰- محافظت کامل توسط پوشش گالوانیزه: پروسه گالوانیزه وابسته به شرایط آب و هوائی نمی¬باشد.

مصرف ورق های گالوانیزه:
ورق¬های گالوانیزه مصارف بسیاری در صنایع مختلف داشته و زمانی از آن استفاده می¬شود که نیاز به کنترل خوردگی در آهن و فولاد باشد. برخی از موارد مصرف ورق¬های گالوانیزه به شرح ذیل می¬باشد:

تئوری گالوانیزاسیون گرم
گالوانیزه گرم فرایندی است که طی آن قطعات تولید شده پس از غوطه وری در مذاب روی پوششی از روی خالص و یا آلیاژ روی آهن که با پیوندهای متالورژیکی (فلزی) به فلز پایه ( آهن ) متصل می¬گردد.
در حال حاضر این فرایند به دو صورت گالوانیزه تر و خشک انجام می¬شود. در گالوانیزه تر، مخلوط کلرید آمونیاکی روی در سطح مذاب پاشیده می شود و قطعات پس از انجام مراحل آماده سازی مستقیماً و همزمان با آغشته شدن به فلاکس وارد مذاب می شود. در گالوانیزه خشک ، قطعات پس از انجام مراحل آماده سازی در محلول کلرید آمونیاکی روی قرار گرفته و پس از آغشته شدن در خشک کن و در ادامه درون مذاب قرار می¬گیرند. تاریخچه استفاده از گالوانیزه به سال ۱۷۲۴ باز می¬گردد. زمانی که یک شیمی دان فرانسوی به نام Melouin در آکادمی رویال فرانسه یک روش پوشش روی مذاب بر روی آهن را توصیف نمود.
در سال ۱۸۳۶ دیگر شیمی دان فرانسوی Sorel این موضوع را ادامه داد . وی برای پوشش دادن آهن توسط روی ابتدا آن¬ را نه بار در اسید سولفوریک تمیز کرد وسپس توسط فلاکس کلرید آمونیم آن را آغشته و در مخزن روی مذاب قرار داد تا اولین قطعه فولادی گالوانیزه شکل گیرد. گالوانیزه گرم به سبب افزایش طول عمر قطعات از لحاظ بالا بردن مقاومت آنها در برابر خوردگی شیمیایی و الکتروشیمیائی در بیشتر صنایع و به خصوص در نواحی که در معرض خوردگی هستند همواره مورد توجه صنعت¬گران می¬باشد .
سایر روش های گالوانیزه عبارتند از :
آبکاری روی (Zinc plating) ( روش الکترو شیمیائی)
پاشش مکانیکی روی (Sherardizing) ( روش گرمایش پودر روی در درام )
پاشش گرمایی روی (Zinc spray) (روش پاشش گرد روی از طریق گرمای سوختن )
پوشش با رنگ های غنی از روی (Zinc rich paint)
فرایند گالوانیزاسیون به روش غوطه وری در مذاب: 
چربی گیری (Degreasing)
حمام گرم از سود ( حدود ۹۰ درجه سانتیگراد ) و یا ترکیبات خاص چربی گیر معمولاً در اولین ایستگاه فرایند گالوانیزه برای پاک کردن سطوح قطعات از رنگ ، روغن ، گریس و هر گونه ترکیبات الی دیگر مورد استفاده قرار می¬گیرد. ترکیبات دیگری که سطح را آلوده می¬کند و در این مرحله زدوده نمی¬شود را در مرحله بعدی ( اسید شوئی) می¬زدایند. کلیه سطوح قطعه از لحاظ زدوده شده رنگ باید بطور دقیق کنترل شوند، بعضی از انواع رنگ¬ها ممکن است به راحتی زدوده نشده و نیاز به انجام عملیات مکانیکی ویژه مانند سند بلاست کردن باشد . نیازمند است قطعاتی که قرار است گالوانیزه شوند درحین فرایند اویزان نگه داشته شوند .
بار گذاری – تعلیق (Loading – jiggingg) به این منظور باید اسبابی تدارک دیده شود که قطعات را در مراحل آماده سازی و غوطه وری به طور معلق بتواند جابجا نماید. این نکته را نباید از خاطر دور کرد که هر گونه آلودگی مانند علائم با رنگ ، گریس ، روغن و … قبل از شروع مراحل آماده سازی از سطح قطعات زدوده شود. نحوه قرارگیری و منافذ داخلی قطعات باید به نحوی باشد که محلول های شستشو و مذاب روی قادر باشد در تمام نواحی قطعه جریان یابد. اجزاء سازه ها در هنگام طراحی باید به نحوی پیش بینی گردد ناحیه¬ای بن بست نباشد تا هوا، محلول های شستشو( چربی ¬گیر، اسید و فلاکس ) و در نهایت مذاب به آن دسترسی نداشته باشد.
اسید شوئی (Acid pickling)
قطعات در این مرحله به منظور برداشتن زنگ ، پوسته و سایر اکسید های فلزی در حمام اسید کلریدریک غوطه ور می¬شوند. سطح فولاد می¬بایست بطور کامل از این آلودگی ها زدوده گردد تا مذاب روی قادر گردد با فولاد بطور کامل واکنش دهد زنگ زدگی عمیق و سنگین را ممکن است نتوان به راحتی با روش اسیدشوئی برطرف کرد، به همین دلیل شاید لازم باشد از سایر روش¬های مکانیکی به منظور تمیز کردن سطح قبل از اسید¬شوئی استفاده کرد.
فلاکسینگ (Pre-fluxing)
پس از اینکه قطعات اسید شوئی شدند در وان آب شسته شدند، در پایان مراحل آماده¬سازی در حمام گرم کلرید آمونیاکی روی قرار گرفته و به آن آغشته می¬شوند . محلول کلرید آمونیاکی روی، سطح فولاد را برای انجام واکنش با مذاب روی آماده می¬نماید.
گالوانیزه گرم (Hot dip galvanizing)
مذاب روی با سطح فولادی که در مراحل قبلی کاملاً تمیزشده است ، واکنش داده و لایه¬ای از آلیاژ روی، آهن را که پیوند بسیار قوی با سطح فولاد برقرار کرده را تشکیل می¬دهد. پوشش گالوانیزه در ۲ الی ۳ دقیقه ابتدایی ورود به حمام مذاب تشکیل می¬شود که در هر حال به ضخامت فولاد بستگی دارد.
خنک کردن ( Quenching)
پس از اتمام فرایند گالوانیزه گرم که با خروج قطعات از درون مذاب همراه است ، آن¬ها را بلافاصله در آب و یا محلول دی کرومات سدیم غوطه ور می¬کنند. عملیات غوطه¬وری در محلول دی کرومات سدیم موجب خنک شدن قطعات می¬گردد که به همین سبب به راحتی قابل انتقال بوده و سطوح نسبت به واکنش¬های بعدی غیرفعال گردیده و براق خواهد شد.
مقایسه پوشش
ویژگی¬های پوشش روی به روش گالوانیزه به روش غوطه وری گرم، در مقایسه با روش الکترولیز و گالوانیزه پیوسته ارجحیت دارد، زیرا:
1- پوشش گالوانیزه گرم ضخامت بیشتر و در نتیجه طول عمر بالغ بر ۵۰ سال بدون زنگ زدن دارد.
2- پوشش گالوانیزه گرم