گالوانیزاسیون پروفیل

افزایش مقاومت

گالوانیزاسیون فرآیند اعمال پوشش محافظ روی آهن یا فولاد برای جلوگیری از زنگ زدگی است. متداول ترین روش گالوانیزه گرم است که در آن محصولات فولادی در محلولی از روی مذاب غوطه ور می شوند. با این کار پروفیل در برابر زنگ زدگی و خوردگی به شدت مقاوم می شود.

گالوانیزاسیون و تاریخچه

گالوانیزاسیون از دوران قدیم انجام می شد. در سال 1824، سر همفری دیوی نشان داد که وقتی دو فلز غیرمشابه به صورت الکتریکی به هم متصل شده باشند. داخل محلول قرار می گرفتند. یک فلز به سرعت پوسیده می شد در حالی که دیگری سالم باقی مانده بود. در سال 1829، هنری پالمر، حق ثبت اختراع ورق های فلزی موج دار را دریافت کرد، کشف او تأثیر چشمگیری بر طراحی صنعتی و گالوانیزه کردن داشت.

در سال 1836، سورل در فرانسه اولین روش گالوانیزه کردن را مطرح کرد و آن را انجام داد. علاوه بر ثبت اختراع سورل در سال 1836، یک امتیاز برای فرآیند مشابه در سال 1837 به ویلیام کرافورد اعطا شد.

اگرچه نامشخص است، اما تصور می شود اولین استفاده از آهن گالوانیزه برای نیروی دریایی در ولز در سال 1844 به ثبت رسیده باشد. به تدریج این روش موجب شد که در بسیاری از صنایع به کار گرفته شود. بدین ترتیب بود که این روش در همه جای دنیا در صنایع به کار گرفته شد.

گالوانیزاسیون و نحوه تاثیر

گالوانیزاسیون در برابر زنگ زدگی و پوسیدگی مانعی ایجاد می کند. در تمامی شرایط ناخواسته نیز از پروفیل محافظت می کند. روی پروفیل روکش محکمی ایجاد می شود.

گالوانیزاسیون فقط روی یک سطح تمیز شیمیایی رخ می دهد. مانند اکثر فرآیندهای پوشش روی، راز دستیابی به یک پوشش با کیفیت خوب با تمیز کردن سطح پروفیل نهفته است.

قبل از گالوانیزاسیون، ضروری است سطح فلز عاری از چربی، کثیفی و رسوب باشد. این نوع آلودگی ها با فرآیندهای مختلفی از بین می روند و روش معمول این است که ابتدا با استفاده از محلول قلیایی یا اسیدی که پروفیل در آن غوطه ور شده چربی زدایی می شود. سپس برای جلوگیری از آلوده شدن بقیه مراحل، محصول را با آب سرد شستشو می دهند.

با دستگاه رول فرمینگ می توان لوله های توخالی را گالوانیزه کرد. در این حالت می توان صفحات و لوله را به یکدیگر جوش داد. نورد گرم در دمای 1700 درجه فارنهایت ایجاد می شود. نورد سرد نسبت به گرم تاثیر بیشتری دارد.

هر دو طرف ورق ها با فلز روی پوشانده می شود. از آن جایی که پروفیل های گالوانیزه محکم هستند به همین خاطر در ساخت اکثر سازه ها از آن ها استفاده می شود. این پروفیل ها به نحوی طراحی می شوند که می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند. اتصال آسان با پیچ و مهره کردن یا جوشکاری روشی آسان برای متصل کردن این قطعات به یکدیگر محسوب می شود.

گالوانیزاسیون به سه روش سرد، گرم و الکترولیتی انجام می شود. این سه روش برای گالوانیزه کردن سازه های فلزی مناسب بوده و تاثیر آن ها نیز به اثبات رسیده است. با این حال گالوانیزه کردن گرم در دمای 450 درجه سانتیگراد انجام می شود و مقاومت سازه فلزی با این روش در مقایسه با دو روش دیگر بیشتر خواهد بود.

دمای فرایند گالوانیزاسیون پروفیل

پروفیل در دمای محیط در اسید هیدروکلریک غوطه ور می شود تا زنگ زدگی و رسوب از بین برود. جوش، رنگ و گریس با این مراحل تمیز کردن پاک نمی شوند و باید قبل از گالوانیزه کردن پاک شوند. پس از شستشوی بیشتر، موجب می شود که پروفیل با گدازش گالوانیزه شود.

هنگامی که آهن تمیز یا محصول فولادی در روی مذاب فرو می‌رود (که معمولاً در دمای حدود 450 درجه سانتیگراد است) لایه‌های آلیاژ روی-آهن با واکنش متالورژیکی بین آهن و روی تشکیل می‌شود.

سرعت واکنش بین فولاد و روی معمولاً زمان بر بوده و بنابراین سرعت اولیه واکنش بسیار سریع پیش بینی شده است. ضخامت پوشش در این دوره تشکیل شده و پس از آن، واکنش کند می شود و ضخامت پوشش به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد، حتی اگر محصول برای مدت زمان طولانی تری در محلول باشد.

گالوانیزاسیون یک مانع بین تمام سطوح فولادی داخلی و خارجی و محیط آنها ایجاد می کند. برای گالوانیزه کردن از فلز روی استفاده می شود و از فلز در برابر زنگ زدگی محافظت می کند، از این رو گالوانیزه گرم در مقایسه با الکترولیت تاثیر بیشتری دارد.

گالوانیزاسیون گرم

گالوانیزاسیون گرم فرآیند منحصر به فرد است. هنگامی که فولاد در روی مذاب غوطه ور می شود، لایه های آلیاژ روی-آهن با یک واکنش متالورژیکی بین آهن و روی تشکیل می شود. پوششی محکم را ایجاد می کند که بخشی جدایی ناپذیر از فولاد است.

با توجه به این واقعیت که گالوانیزه گرم برای محافظت از آهن/فولاد برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته ، اصطلاحات مختلفی برای توصیف این فرآیند استفاده شده است.

گالوانیزاسیون گرم روش مناسبی برای گالوانیزه کردن پوشش خارجی و داخلی در پروفیل توخالی محسوب می شود. روکش پایداری به شمار می رود، از نظر زیست محیطی پایدار بوده، ضربه و سایش خوبی دارد.

می توان پروفیل را تا 50 سال نگهداری کرد. حتی به تعمیر و ترمیم نیز نیازی نخواهد بود. فولاد گالوانیزه به طور گسترده در کاربردهایی که حفاظت در برابر خوردگی مورد نیاز است استفاده می شود. گالوانیزه گرم امروز هزینه کمتری دارد.

گدازش

گالوانیزاسیون با فرو بردن در محلول مذاب – معمولاً حدود 30٪ کلرید آمونیوم روی در حدود 65-80 درجه سانتیگراد انجام می شود. از طرف دیگر، برخی از کارخانه های گالوانیزه ممکن است با استفاده از یک پوشش مذاب در بالای محلول گالوانیزه این کار را به انجام برسانند. عملیات گدازش آخرین آثار اکسید را از سطح حذف می کند.

گالوانیزاسیون و مدت زمان فرایند

گالوانیزاسیون یک زمان معمول غوطه وری حدود چهار یا پنج دقیقه محسوب می شود، اما برای اقلام سنگینی که ظرفیت حرارتی بالایی داشته یا برای سطوح بزرگ تر این روند در مدت زمان طولانی تری به انجام خواهد رسید. پس از خروج از محلول گالوانیزه، یک لایه روی مذاب از بالای لایه آلیاژی برداشته می شود. با خنک شدن پروفیل رویه محصول شفاف و درخشان خواهد شد.

مراحل بعد

خنک کردن با آب یا هوا مرحله بعد گالوانیزاسیون گرم خواهد بود. شرایط موجود در کارخانه گالوانیزه مانند دما، رطوبت و کیفیت هوا بر کیفیت پوشش گالوانیزه تاثیری ندارد.

در مقابل، این عوامل برای یک رنگ با کیفیت خوب برای فلز گالوانیزه بسیار مهم هستند. به هیچ وجه پس از عملیات گالوانیزه نیازی نیست و می توان از رنگ یا روکش پودری برای زیبایی یا محافظت استفاده کرد. روکش های شیمیایی ممکن است موثر باشند.

اندازه پروفیل گالوانیزه

گالوانیزاسیون گرم با چندین روش انجام می شود. محصولات مختلف از پیچ و مهره تا سازه ها را می توان با این روش گالوانیزه کرد. این کار، همراه با قابلیت پیچ و مهره کردن یا جوش کاری پس از گالوانیزه کردن امکان پذیر است.

پوشش رنگ و پودر

گالوانیزاسیون اولین روش مقاوم کردن پروفیل محسوب می شود. گالوانیزه کردن به روش بلاست نسبت به گالوانیزه کردن به روش بلاست استاندارد مزایای بسیار زیادی دارد. بخاطر این که سطح روی نسبتاً نرم بوده و یک گالوانیزه کردن به روش بلاست استاندارد بیشتر پوشش را از بین می برد. گالوانیزه کردن به روش بلاست بر روی سطح در زاویه 30 تا 60 درجه انجام می شود.

از فرآیند استاندارد بلاست اجتناب کنید بخاطر این که در زاویه 90 درجه محصول انجام می گیرد. هر ساله روش های جدیدی برای گالوانیزه ایجاد می شود.