گالوانیزه گرم، معرفی و روش انجام Hot galvanizing

گالوانیزه گرم، یکی از روش های مدرن و مناسب برای افزایش طول عمر لوله های فلزی در دنیاست. در این روش با پوشاندن سطح خارجی لوله، محافظی برای آن ایجاد می کنند. در این مطلب از مجله ی آیرومکس، با جزئیاتی کامل به بررسی این موضوع خواهیم پرداخت.

 

گالوانیزه گرم چیست؟

 

گالوانیزه گرم (Hot galvanizing) یکی از روش‌های مؤثر پوشش‌دهی فلزات برای جلوگیری از خوردگی و آسیب‌های محیطی است. در این فرآیند، قطعات آهنی یا فولادی درون حمامی از روی مذاب با دمای حدود ۴۶۰ درجه سانتی‌گراد غوطه‌ور می‌شوند تا لایه‌ای مقاوم و محافظ روی سطح آن‌ها شکل بگیرد.

 

فرآیند گالوانیزه گرم شامل سه مرحله‌ی اصلی آماده‌سازی سطح، غوطه‌وری در روی مذاب و در نهایت بازرسی نهایی است. این روش اگرچه ساختاری ساده دارد، اما به دلیل واکنش متالورژیکی بین فلز پایه و روی، پوششی آلیاژی با دوام بالا ایجاد می‌کند که در برابر خوردگی بسیار مقاوم است. همین ویژگی‌ها باعث شده گالوانیزه گرم در مقایسه با سایر روش‌های محافظتی، انتخابی برتر به شمار آید.

 

پوشش روی که در طی گالوانیزه شدن روی فلز شکل می‌گیرد، نقش سد محافظ را ایفا می‌کند. در صورت نبود این پوشش، فلز در معرض رطوبت و اکسیژن قرار گرفته و به‌سرعت دچار زنگ‌زدگی و تخریب می‌شود. استفاده از فولاد گالوانیزه راه‌حلی اقتصادی و مؤثر در برابر خوردگی است که می‌تواند جایگزین مناسبی برای فولاد ضدزنگ یا آلومینیوم باشد. در ادامه‌ی مطلب، نشریه جهان شیمی فیزیک به جزئیات بیشتری در این زمینه خواهد پرداخت.

 

تاریخچه گالوانیزه به روش گرم

 

گالوانیزه گرم سابقه‌ای طولانی در علم و صنعت دارد که ریشه‌های آن به قرن هجدهم بازمی‌گردد. نخستین بار در سال ۱۷۴۲، شیمیدان فرانسوی «پائول ژاک مالوئین» در سخنرانی خود در آکادمی سلطنتی فرانسه، شیوه‌ای را برای پوشش آهن از طریق غوطه‌ور ساختن آن در روی مذاب مطرح کرد.

 

در ادامه‌ی این مسیر، در سال ۱۷۷۲ «لوئیجی گالوانی» دانشمند ایتالیایی با آزمایش‌هایی روی پای قورباغه، پدیده‌ای الکتروشیمیایی را بین فلزات شناسایی کرد و واژه «گالوانیزه» را وارد دایره واژگان علمی کرد. پس از او، «آلساندرو ولتا» در سال ۱۸۰۱ با کشف اختلاف پتانسیل الکتریکی میان دو فلز و طراحی نخستین سلول خورنده، راه گالوانیزاسیون را هموارتر ساخت.

 

سرانجام در سال ۱۸۳۶، «استانیسلاس سورل» شیمی‌دان فرانسوی توانست روشی کارآمد برای پوشش آهن با روی ابداع و ثبت اختراع کند. در این روش، ابتدا قطعات فلزی با اسید سولفوریک ۹٪ تمیز شده و سپس با کلرید آمونیوم فلاکس‌زنی می‌شوند تا آماده ورود به وان روی مذاب گردند.

 

در دنیای امروز، صنعت گالوانیزه گرم به طور گسترده‌ای گسترش یافته است. در آمریکای شمالی، هر سال بیش از ۶۰۰٬۰۰۰ تن روی صرف تولید فولاد گالوانیزه گرم می‌شود؛ ۲۰۰٬۰۰۰ تن از این مقدار در فرآیندهای پس از ساخت و ۴۰۰٬۰۰۰ تن در گالوانیزه مداوم کاربرد دارد. این فرآیند در طیف گسترده‌ای از صنایع، از جمله شیمی، خودروسازی، حمل‌ونقل، و تولید کاغذ، برای محافظت از آهن و فولاد در برابر خوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. گالوانیزه گرم نه‌تنها آزمون زمان را پس داده، بلکه به‌عنوان یکی از مؤثرترین روش‌های محافظت از فلزات، جایگاه تثبیت‌شده‌ای در برنامه‌های صنعتی سراسر جهان به‌دست آورده است.

 

ویژگی های Hot galvanizing

 

گالوانیزه گرم یکی از ساده‌ترین و در عین حال مؤثرترین روش‌های محافظت از فولاد در برابر خوردگی است. این فرآیند شامل پاک‌سازی اولیه سطح فلز و سپس غوطه‌ور کردن آن در وان روی مذاب با دمای حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد (معادل ۸۴۲ درجه فارنهایت) است تا لایه‌ای یکنواخت و مقاوم از روی بر سطح آن شکل گیرد.

 

در طی این عملیات، واکنش متالورژیکی میان فولاد و روی اتفاق می‌افتد که منجر به ایجاد پوششی آلیاژی می‌شود؛ این پوشش از فولاد در برابر شرایط محیطی سخت — چه در فضای باز و چه در فضاهای بسته — محافظت می‌کند. فولاد گالوانیزه حاصل، دوام بالایی دارد و جایگزینی مقرون‌به‌صرفه برای فولاد ضدزنگ در بسیاری از کاربردها به شمار می‌آید.

 

یکی از ویژگی‌های ظاهری گالوانیزه، طرح بلوری شکل سطح آن است که به آن "اسپنگل" گفته می‌شود. این الگو اغلب نشانه‌ای از فرآیند گالوانیزه گرم است. از طرف دیگر، این روش نه‌تنها از نظر عملکردی مؤثر است، بلکه یکی از سازگارترین گزینه‌ها با محیط‌زیست در میان فرآیندهای محافظت فلزات محسوب می‌شود.

 

در مجموع، گالوانیزه غوطه‌وری گرم با وجود سادگی، راه‌حلی بلندمدت برای مقابله با خوردگی و افزایش عمر مفید فولاد فراهم می‌کند.

 

فرآیند ابتدایی گالوانیزه به روش گرم

 

گالوانیزه گرم با فرآیند آماده‌سازی دقیق سطح آغاز می‌شود که نقش مهمی در کیفیت نهایی پوشش ایفا می‌کند. زمانی که قطعات آهنی یا فولادی وارد کارگاه گالوانیزه می‌شوند، آن‌ها را با استفاده از سیم یا رکاب به گونه‌ای آویزان می‌کنند که به‌راحتی توسط جرثقیل قابل جابجایی باشند. سپس قطعات از مراحل مختلف پاک‌سازی عبور می‌کنند. در مرحله چربی‌زدایی، آلودگی‌هایی نظیر روغن، گرد و خاک و مواد آلی از سطح قطعات حذف می‌شود. به دنبال آن، حمام اسیدی برای زدودن پوسته‌های اکسیدی و زنگ‌زدگی‌های سطحی به کار گرفته می‌شود.

 

در آخرین مرحله از آماده‌سازی، عملیات فلاکس‌زنی انجام می‌شود که نه‌تنها باقی‌مانده‌های اکسید را از بین می‌برد، بلکه با ایجاد یک لایه محافظ، از تشکیل مجدد اکسید تا پیش از غوطه‌وری در روی مذاب جلوگیری می‌کند. این مرحله به‌ویژه حیاتی است، زیرا وجود آلودگی یا اکسید روی سطح مانع از پیوند مناسب فلز پایه با روی خواهد شد.

 

پس از آماده‌سازی، قطعات آماده ورود به مرحله اصلی یعنی غوطه‌وری در وان روی مذاب هستند. قطعات با زاویه‌ای مناسب وارد حمام روی می‌شوند تا این فلز به‌خوبی در تمام بخش‌های آن‌ها جریان یابد. در این مرحله، واکنش متالورژیکی بین فلز پایه و روی باعث شکل‌گیری لایه‌هایی از آلیاژهای میان‌فلزی می‌شود که پوششی بسیار مقاوم و یکپارچه ایجاد می‌کنند.

 

در پایان، مرحله بازرسی انجام می‌شود تا کیفیت و یکنواختی پوشش بررسی گردد. ارزیابی چشمی اولیه معمولاً برای تشخیص نواقص کافی است، اما برای اطمینان بیشتر، از ضخامت‌سنج مغناطیسی نیز استفاده می‌شود تا ضخامت لایه روی با استانداردهای لازم تطابق داشته باشد. این کنترل نهایی تضمین می‌کند که قطعه گالوانیزه‌شده برای کاربردهای مختلف، آماده و قابل‌اطمینان باشد.

 

ویژگی های Hot galvanizing

گالوانیزه گرم چقدر زمان می برد؟  

گالوانیزه گرم معمولاً با غوطه‌وری قطعات در وان روی مذاب به مدت حدود ۴ تا ۵ دقیقه انجام می‌شود. با این حال، در مورد قطعات سنگین‌تر که دارای اینرسی حرارتی بالاتری هستند یا در مواردی که لازم است روی به درون فضاهای داخلی و نقاط پنهان قطعه نفوذ کند، مدت زمان غوطه‌وری ممکن است افزایش یابد.

 

پس از بیرون آوردن قطعه از حمام روی مذاب، معمولاً یک لایه نازک از روی مذاب روی سطح خارجی لایه آلیاژی تشکیل می‌شود. این لایه‌ی نهایی باعث ایجاد سطحی براق و جذاب روی قطعه می‌گردد که جلوه‌ای زیبا به آن می‌دهد. این ظاهر براق و یکنواخت نه‌تنها نشان‌دهنده کیفیت خوب گالوانیزاسیون است، بلکه در برخی کاربردها باعث افزایش ارزش و در نتیجه بالاتر رفتن قیمت ورق‌های گالوانیزه می‌شود.

 

ویژگی های Hot galvanizing

مزایای Hot galvanizing  

گالوانیزه گرم مزایای قابل‌توجهی را برای محافظت از قطعات فولادی فراهم می‌آورد. لایه‌های آلیاژی حاصل از واکنش بین آهن و روی، نه‌تنها به‌عنوان یک سد فیزیکی بین فلز پایه و محیط عمل می‌کنند، بلکه نقش مؤثری در حفاظت کاتدی ایفا می‌نمایند. در این نوع حفاظت، فلز روی به‌عنوان قربانی وارد عمل می‌شود و در برابر خوردگی، خود را فدای فولاد زیرین می‌کند تا از تخریب آن جلوگیری شود.

 

پوششی که در طی فرآیند گالوانیزه تشکیل می‌شود، بسیار چسبنده و مقاوم است؛ استحکامی در حدود ۳٬۶۰۰ psi دارد و به‌دلیل سختی بالای لایه‌های بین‌فلزی، در برابر سایش عملکرد فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهد. حتی اگر بخشی از پوشش آسیب ببیند، خاصیت قربانی شدن روی همچنان تا عمقی در حدود یک‌چهارم اینچ از سطح، محافظت مؤثر از فولاد را تضمین می‌کند.

 

افزون بر حفاظت کاتدی، ویژگی‌های ساختاری گالوانیزه گرم نیز باعث افزایش طول عمر قطعات فلزی می‌شوند. فرآیند آبکاری در این روش به‌صورت نفوذی انجام می‌شود، به‌گونه‌ای که پوشش نه فقط روی سطوح صاف بلکه به‌طور یکنواخت روی گوشه‌ها، لبه‌ها و نقاط حساس نیز شکل می‌گیرد. همچنین غوطه‌وری کامل در وان روی مذاب، امکان پوشش‌دهی یکپارچه سطوح داخلی سازه‌های توخالی را نیز فراهم می‌آورد؛ موضوعی که در بسیاری از روش‌های دیگر محافظت فلز قابل دستیابی نیست.

 

ویژگی های Hot galvanizing

معایب گالوانیزه ی گرم  

• * افزایش ضخامت و وزن: یکی از پیامدهای پوشش ضخیم روی در این فرآیند، افزایش وزن و ابعاد قطعه است. در پروژه‌هایی که به دقت بالا یا وزن کم نیاز دارند—مانند سازه‌های سبک یا قطعات مکانیکی حساس—این ویژگی ممکن است محدودکننده باشد.
• * تردی و تغییر خواص مکانیکی: برخی فولادهای آلیاژی، به‌ویژه آن‌هایی با ترکیب‌های خاص، ممکن است در اثر گالوانیزه شدن دچار تردی و کاهش انعطاف‌پذیری شوند. این موضوع می‌تواند دوام مکانیکی قطعه را تحت تأثیر قرار دهد.
• * کاهش زیبایی ظاهری با گذشت زمان: پوشش روی ممکن است به مرور زمان، به‌ویژه در شرایط رطوبتی یا محیط‌های خورنده، تغییر رنگ دهد و ظاهر براق اولیه خود را از دست بدهد. این مورد به‌ویژه در کاربردهای تزئینی یا نمایان می‌تواند مشکل‌ساز باشد.
• * هزینه بالاتر نسبت به برخی روش‌ها: نیاز به تجهیزات خاص، مصرف زیاد انرژی و استفاده از مواد اولیه باعث شده که گالوانیزه گرم نسبت به روش‌هایی مانند گالوانیزه سرد هزینه‌برتر باشد.
• * انتشار گازهای مضر در زمان جوشکاری: جوشکاری روی قطعات گالوانیزه‌شده ممکن است موجب آزاد شدن بخارها و گازهای سمی شود که برای سلامتی جوشکار مضر هستند، مگر اینکه تهویه مناسب یا اقدامات ایمنی در نظر گرفته شود.
• * آسیب‌پذیری در شرایط سخت: در برابر ضربه‌های شدید، سایش مداوم یا دمای بالا، پوشش گالوانیزه می‌تواند آسیب ببیند. در صورت آسیب‌دیدگی، امکان نفوذ عوامل خورنده و زنگ‌زدگی فلز پایه وجود دارد.
• * کاهش دقت در قطعات حساس: ضخامت نهایی پوشش ممکن است برای قطعاتی که نیاز به تلورانس‌های دقیق دارند مناسب نباشد و باعث بروز مشکل در مونتاژ یا عملکرد نهایی شود.

 

خرید لوله های گالوانیزه از آیرومکس

 

اگر به‌دنبال خرید لوله گالوانیزه باکیفیت و دوام بالا هستید، آیرومکس انتخابی مطمئن برای شماست. ما با ارائه محصولات استاندارد، قیمت‌های رقابتی و مشاوره تخصصی در خدمت شما هستیم تا بهترین تجربه خرید را داشته باشید. همین حالا برای ثبت سفارش یا دریافت مشاوره رایگان با شماره 62842 تماس بگیرید و از خدمات سریع و حرفه‌ای آیرومکس بهره‌مند شوید.