گالوانیزه چیست؟

 یک فرآیند تولیدی است که در آن یک پوشش روی بر روی فولاد یا آهن اعمال می شود تا از زنگ زدگی محافظت کند. چندین فرآیند گالوانیزه وجود دارد، اما متداول ترین روش ارائه شده و مورد استفاده، گالوانیزه گرم نامیده می شود.

فولاد گالوانیزه به دلیل دوام زیاد، استحکام و شکل پذیری آن و همچنین محافظت در برابر خوردگی (پوشش روی-آهن)، یکی از محبوب ترین انواع فولاد است. روی با عمل به عنوان مانعی در برابر عناصر خورنده از فلز پایه محافظت می کند. این پوشش منجر به یک محصول فولادی با دوام و با کیفیت بالا می شود.

این تطبیق پذیری آن را برای انواع پروژه ها و صنایع از جمله کشاورزی، خورشیدی، خودروسازی، ساختمانی و غیره قابل استفاده می کند. هدف ما در این مقاله شرح جامعی از نحوه پردازش فولاد گالوانیزه، روش‌های مختلف گالوانیزه کردن، مزایای آن و نحوه استفاده از آن در این صنایع مختلف است. با تیم تجهیزساختمان همراه باشید.

برای درک فرآیند گالوانیزه گرم و تکامل آن، منطقی است که از ابتدا شروع کنیم، که قدمت آن به سال ۷۹ بعد از میلاد باز می گردد.

۷۹ بعد از میلاد
رکورد استفاده از روی در ساخت و ساز آغاز شد که می توان آن را منشا گالوانیزه دانست.

۱۷۴۲
اولین تاریخ ثبت شده گالوانیزه به زمانی برمی گردد که P.J. Malouin، شیمیدان فرانسوی، چندین آزمایش را در مورد پوشش آهن با روی مذاب به آکادمی سلطنتی علوم ارائه کرد.

۱۷۷۲
لوئیجی گالوانی، همنام گالوانیزه، طی آزمایشی با پاهای قورباغه، فرآیند الکتروشیمیایی را که بین فلزات انجام می‌شود، کشف کرد.

۱۸۰۱
الساندرو ولتا با کشف پتانسیل الکتریکی بین دو فلز و ایجاد سلول خوردگی، تحقیقات در مورد گالوانیزه را بیشتر کرد.

۱۸۲۹
مایکل فارادی طی آزمایشی که شامل روی، آب نمک و ناخن بود، عمل قربانی روی را کشف کرد.

۱۸۳۷
مهندس فرانسوی استانیسلاوس ترانکویل مودست سورل یک حق اختراع برای فرآیند گالوانیزه اولیه به ثبت رساند.

۱۸۵۰
صنعت گالوانیزه بریتانیا سالانه ۱۰۰۰۰ تن روی برای تولید فولاد گالوانیزه مصرف می کرد.

۱۸۷۰
ایالات متحده، کمی عقب تر، اولین کارخانه گالوانیزه خود را باز کرد. در آن زمان، فولاد با دست در حمام روی فرو می‌رفت.

۲۰۰۰
پیشرفت در متالورژی و فناوری کوره باعث بهبود کارایی و پایداری فرآیند می شود.

امروز

گالوانیزه تقریباً در همه کاربردها و صنایع اصلی که در آن از آهن یا فولاد استفاده می شود یافت می شود. صنایع آب و برق، فرآیندهای شیمیایی، خمیر و کاغذ، خودروسازی، و صنایع حمل و نقل، از نظر تاریخی از گالوانیزه برای کنترل خوردگی استفاده گسترده ای کرده اند. امروز هم به این کار ادامه می دهند. گالوانیزه گرم دارای سابقه موفقیت آمیز و رو به رشدی در کاربردهای بی شمار در سراسر جهان است.

مراحل فرآیند گالوانیزه

فولاد در محلول چربی زدایی، از آلودگی ها پاک می شود.
پس از تمیز کردن، فولاد را در ظرفی حاوی اسید سولفوریک داغ رقیق شده قرار می دهند.
سپس فولاد در یک محلول آبی (معمولاً کلرید روی آمونیوم) قرار می گیرد.
فولاد از طریق غوطه ور شدن در خمره ای از روی مذاب گالوانیزه می شود.
سپس فولاد از نظر قوام و پوشش کاملا بررسی می شود.

مزایای فولاد گالوانیزه چیست؟

بسیاری از صنایع مختلف عمدتاً از این فولاد استفاده می کنند زیرا دارای طیف گسترده ای از مزایا برای صنایع است که می توانند از آنها استفاده کنند.

از جمله:

• هزینه اولیه پایین در مقایسه با اکثر فولادها. علاوه بر این، این فولاد بلافاصله پس از تحویل آماده استفاده است. نیازی به آماده سازی اضافی سطح، بازرسی ها، رنگ آمیزی/پوشش ها و غیره ندارد که باعث صرفه جویی در هزینه های بیشتر شرکت ها می شود.
• عمر طولانی تر. با گاین روش، انتظار می‌رود که یک قطعه فولاد صنعتی در محیط‌های متوسط ​​بیش از ۵۰ سال دوام بیاورد و با قرار گرفتن در معرض شدید آب بیش از ۲۰ سال عمر کند. 
• مقاومت در برابر زنگ زدگی از پوشش روی. عناصر آهن در فولاد به طور باورنکردنی مستعد زنگ زدگی هستند، اما افزودن روی به عنوان یک بافر محافظ بین فولاد و هرگونه رطوبت یا اکسیژن عمل می کند. این فولاد بسیار محافظ است، از جمله گوشه‌های تیز و فرورفتگی‌هایی که نمی‌توان با پوشش‌های دیگر محافظت کرد و در برابر آسیب مقاوم است.

روش های مختلف گالوانیزه

چندین فرآیند مختلف برای گالوانیزه کردن فولاد وجود دارد:

گالوانیزه گرم

اولین و مهمترین روش، گالوانیزه گرم است. روند بسیار شبیه به آنچه از نام نشان می دهد! در این روش، فولاد یا آهن را در یک حوضچه مذاب روی غوطه ور می کنند که دمای آن در حدود ۸۶۰ درجه فارنهایت (۴۶۰ درجه سانتیگراد) حفظ می شود.

این حمام مذاب یک پیوند متالورژیکی بین روی و فلز دریافت کننده را آغاز می کند. پس از خارج کردن فلز، زمانی که در معرض جو قرار بگیرد،واکنش نشان میدهد. و روی خالص با اکسیژن مخلوط می شود و اکسید روی را تشکیل می دهد.

اکسید روی بیشتر به دی اکسید کربن واکنش می دهد. که پوشش محافظ نهایی روی مواد را تشکیل می دهد. نشانه بارز مواد گالوانیزه داغ وجود یک الگوی کریستالی مانند بر روی سطح است که گاهی اوقات به عنوان “spangle” نامیده می شود.

روش فوق یک انتخاب مقرون به صرفه است که می تواند به سرعت در اشکال ساده و پیچیده اجرا شود.

مواد پوشش داده شده جدید را می توان به روشی مشابه مواد بدون پوشش کار و ماشین کاری کرد. می توان از آن در کاربردهای با دمای بالا تا ۳۹۲ درجه فارنهایت استفاده کرد، اما استفاده در دمای بیش از این سطح باعث جدا شدن لایه روی-کربنات می شود.

گالوانیلینگ

Galvannealing نتیجه ترکیب فرآیندهای آنیل و گالوانیزه گرم به منظور تولید یک پوشش تخصصی روی فولاد است.

فولاد گالوانیل شده یک محصول آلیاژ روی-آهن است که در آن فلز پایه با فرآیند غوطه ور شدن گرم پوشش داده می شود و سپس برای ایجاد آلیاژ بین پوشش روی مذاب و فولاد حرارت داده می شود. پوشش حاصل یک سطح مات کسل کننده است. این فولاد  برای جوشکاری مساعد است و سطح آن برای چسبندگی رنگ عالی است.

پیش گالوانیزه کردن

همچنین شبیه به روش گالوانیزه گرم، اما در همان مرحله اول تولید انجام می شود. پیش گالوانیزه کردن فرآیندی است که شامل چرخاندن ورق فلز از طریق یک ماده تمیز کننده برای آماده سازی سریع مواد برای گالوانیزه کردن است. سپس فلز از داخل حوضچه ای از روی مایع مذاب عبور داده می شود و بلافاصله پس می زند. مزیت اصلی این روش این است که کویل های ورق فولادی را می توان به سرعت در مقیاس بزرگ با پوشش یکپارچه تری نسبت به روش سنتی غوطه ور گرم گالوانیزه کرد.

الکتروگالوانیزه کردن

منحصر بفردترین روش ذکر شده، الکتروگالوانیزه کردن شامل فرو بردن مواد در ظرف مذاب روی نیست. در عوض، جریان الکتریکی به محلول الکترولیتی وارد می‌شود که روی فولاد اعمال می‌شود، که یون‌های روی دارای بار مثبت را به فلز روی کاهش می‌دهد – که سپس روی فولاد با بار مثبت رسوب می‌کند. مانند پیش گالوانیزه کردن، این روش معمولاً در مرحله اول تولید انجام می شود.

در چه صنایعی از فولاد گالوانیزه استفاده می شود؟

در همه جا از فلزات گالوانیزه استفاده می شود!

بدنه اتومبیل ها و بسیاری از دوچرخه ها از فلزات گالوانیزه ساخته شده اند. برخی از لوله های آب آشامیدنی هنوز از فولاد گالوانیزه ساخته می شوند. مهره‌ها، پیچ‌ها، ابزارها و انواع سیم‌ها اکنون گالوانیزه می‌شوند، زیرا یک فرآیند ارزان است و به افزایش طول عمر فلز کمک می‌کند!

ساختمان های مدرن

فولاد گالوانیزه، در ساختمان‌های مدرن «اسکلت فلزی» استفاده می‌شود. همچنین برای ایجاد سازه هایی مانند بالکن، ایوان، راه پله، نردبان، راهرو و غیره استفاده می شود. اگر پروژه شما برای خارج از محیط داخلی منزل است، این فلز انتخاب ایده آلی است. نرده ها، سقف ها، راهروهای بیرونی.

صنایع بادی و خورشیدی

پروژه های خورشیدی باید پس از نصب، گردش کار مداوم داشته باشند و هرگونه تعمیر/نگهداری منجر به اختلال در خدمات می شود. این بدان معنی است که این فولادها در پروژه های خورشیدی به دلیل محافظت در برابر خوردگی محبوب هستند. همچنین به دلیل دوستی با «محیط‌ زیست» محبوبمی باشند. زیرا گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و چندین دهه بدون تعمیر و نگهداری را تضمین می‌کند.

صنعت کشاورزی

به عنوان مثال، اغلب در صنعت کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا تجهیزات به راحتی در معرض خوردگی هستند و تقاضا برای تجهیزات سخت تر و انعطاف پذیرتر همیشه وجود دارد. فولاد گالوانیزه گرم محافظت در برابر خوردگی ،اغلب می تواند برای چندین دهه، حتی زمانی که در معرض محیط خشن کشاورزی قرار می گیرد، دوام بیاورد.