تولید پروفیل گالوانیزه

[rkiahoseyni]

تولید پروفیل گالوانیزه

 

مقدمه:

گالوانیزه کردن، یک فرآیند تولیدی است که در آن یک پوشش فلز روی (Zn) بر سطح فولاد یا آهن اعمال می شود تا از زنگ زدگی محافظت کند. چندین فرآیند گالوانیزه در دسترس است، اما متداول ترین روش ارائه شده و مورد استفاده، گالوانیزه گرم نامیده می شود. پروفیل گالوانیزه به دلیل دوام زیاد، استحکام و شکل پذیری فولاد و همچنین محافظت در برابر خوردگی، یکی از محبوب ترین انواع مواد مورد استفاده در صنایع است. فلز روی به عنوان مانعی در برابر عناصر خورنده از فلز پایه محافظت می کند و طبیعت فداکارانه 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 مناسب می کند. در زیر، شرح جامعی از نحوه پردازش فولاد (پروفیل) گالوانیزه، روش‌های مختلف گالوانیزه کردن، مزایای آن و نحوه استفاده از آن در صنایع مختلف آمده است.

 

مراحل فرآیند گالوانیزه:

قبل از اینکه پروفیل گالوانیزه تحت عملیات شکلدهی قرار گیرد، ورق اولیه گالوانیزه می گردد. برای این منظور ابتدا فولاد موردنظر در محلول مناسب چربی زدایی و تمیز می شود. پس از تمیز کردن، آنرا با قرار دادن در ظرفی حاوی اسید سولفوریک داغ رقیق شده اسیدشویی می کنند. سپس فولاد در یک محلول آبی (معمولاً کلرید روی آمونیوم) روان می شود. پس از شار، فولاد از طریق غوطه ور شدن در خمره ای از روی (Zn)  مذاب گالوانیزه شده و نهایتاً از نظر کیفیت پوشش کامل بررسی می گردد.

 

مزایای پروفیل گالوانیزه چیست؟

بسیاری از صنایع مختلف عمدتاً از فولاد گالوانیزه 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 فولادهای صنعتی که هزینه تولید را به شدت کاهش می دهد. علاوه بر این، فولاد گالوانیزه بلافاصله پس از تحویل آماده استفاده است. نیازی به آماده سازی اضافی سطح، بازرسی ها، رنگ آمیزی، پوشش دهی و غیره ندارد که باعث صرفه جویی در هزینه های بیشتر شرکت ها می گردد.
با گالوانیزه کردن، انتظار می‌رود که یک قطعه فولاد صنعتی در محیط‌های متوسط بیش از 50 سال دوام بیاورد و با قرار گرفتن در معرض شدید آب تا بیش از 20 سال مقاومت کند، لذا نیازی به نگهداری ویژه نیست. افزایش دوام محصول نهایی فولاد نیز قابلیت اطمینان محصول را افزایش می دهد.
فرآیند حافظتی آند فداشونده تضمین می کند که هر فولاد آسیب دیده توسط پوشش روی (Zn) اطراف محافظت می شود. مهم نیست که بخش فولادی کاملاً در معرض دید قرار گرفته باشد. روی همچنان ابتدا  خورده می شود. این پوشش رفتار خوردگی ترجیحی نسبت به فولاد دارد و یک شرایط حفاظتی فداکارانه برای مناطق آسیب دیده ایجاد می کند.
عناصر آهن در فولاد به طور باورنکردنی مستعد زنگ زدگی هستند، اما افزودن روی به عنوان یک بافر محافظ بین فولاد و هر گونه رطوبت یا اکسیژن عمل می کند. فولاد گالوانیزه 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:

همانطور که در بالا گفته شد، چندین فرآیند مختلف برای گالوانیزه کردن فولاد وجود دارد.

 

گالوانیزه گرم:

اولین و مهمترین روش برای گالوانیزه کردن، گالوانیزه گرم است. همانطور که از نام این روش پیداست، فولاد یا آهن را در یک حوضچه مذاب روی غوطه ور می کنند که دمای آن در حدود 860 درجه فارنهایت (460 درجه سانتیگراد) حفظ می شود. این حمام مذاب یک پیوند متالورژیکی بین روی و فلز دریافت کننده را آغاز می کند. پس از بیرون کشیدن فلز از حمام، به قرار گرفتن در معرض جو واکنش نشان می دهد و روی خالص با اکسیژن مخلوط و اکسید روی را تشکیل می دهد. اکسید روی بیشتر به دی اکسید کربن واکنش می دهد و کربنات روی را تولید می شود که پوشش محافظ نهایی روی مواد را ایجاد می کند. نشانه آشکار یک ماده گالوانیزه داغ وجود یک الگوی کریستالی مانند بر روی سطح است که گاهی اوقات به عنوان "spangle" نامیده می شود. روش گالوانیزه گرم 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 ماشین کاری کرد. فولاد گالوانیزه را می توان در کاربردهای با دمای بالا تا 392 درجه فارنهایت استفاده نمود، اما استفاده در دمای بیش از این سطح باعث جدا شدن لایه روی-کربنات می گردد.

 

گالوانیلینگ:

گالوانیلینگ نتیجه ترکیب فرآیندهای آنیل و گالوانیزه گرم به منظور تولید یک پوشش تخصصی روی فولاد است. فرآیند گالوانیزه کردن از طریق آنیلینگ آنی و غوطه وری انجام می شود که یک روکش خاکستری مات ایجاد می کند.
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 غیر براق است. فولاد گالوانیل شده برای جوشکاری مساعد است و سطح آن برای چسبندگی رنگ عالی است.

 

پیش گالوانیزه کردن:

شبیه به روش گالوانیزه گرم است، 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 خارج می گردد. 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:

منحصربفردترین روش ذکر شده، الکتروگالوانیزه کردن شامل فرو بردن مواد در ظرف مذاب روی با حضور جریان الکتریکی است. جریان الکتریکی به محلول الکترولیتی وارد می‌شود که روی فولاد اعمال شده و یون‌های روی دارای بار مثبت را به فلز روی کاهش می‌دهد و 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 می توان استفاده نمود. 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. ورق نورد سرد نیز اغلب گالوانیزه می شود. مهره‌ها، پیچ‌ها، ابزارها و انواع سیم‌ها اکنون گالوانیزه می‌شوند، زیرا این یک فرآیند ارزان است و به افزایش طول عمر فلز کمک می‌کند.
فولاد گالوانیزه، به ویژه، اغلب چیزی است که در ساختمان‌های مدرن «اسکلت فلزی» استفاده می‌شود. فولاد گالوانیزه همچنین برای ایجاد سازه هایی مانند بالکن، ایوان، راه پله، نردبان، راهرو و غیره استفاده می گردد. اگر پروژه شما پس از اتمام در خارج از خانه قرار می گیرد، فلز گالوانیزه انتخاب ایده آلی است. نرده ها، سقف ها، راهروهای بیرونی، همه اینها انتخاب های عالی برای فلز گالوانیزه هستند.
در صنایع بادی و خورشیدی نیز از ورق گالوانیزه استفاده می شود. پروژه های خورشیدی باید پس از نصب، گردش کار مداوم داشته باشند و هرگونه تعمیر و نگهداری منجر به اختلال در خدمات (با نام مستعار از دست دادن درآمد) شود. این بدان معنی است که فولادهای گالوانیزه گرم در پروژه های خورشیدی به دلیل محافظت در برابر خوردگی محبوب هستند. همچنین به دلیل دوستدار «محیط‌زیست» بودن محبوب است زیرا انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و چندین دهه بدون تعمیر و نگهداری را تضمین می‌کند. 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 را ایجاد می کند. فولاد گالوانیزه گرم محافظت در برابر خوردگی را فراهم می کند که اغلب می تواند برای چندین دهه، حتی زمانی که در معرض محیط خشن کشاورزی قرار می گیرد، دوام بیاورد.

 

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی