گالوانیزه

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز هم با مطلب آموزشی گالوانیزه در خدمت شما هستیم. فولاد و آهن، از جمله مصالح پرکاربرد در صنایع مختلف، به دلیل استحکام و انعطاف‌پذیری بالا، جایگاه ویژه‌ای دارند. با این ‌حال، نقطه ‌ضعف عمده این فلزات، آسیب‌پذیری در برابر زنگ‌زدگی است که طول عمر آنها را به ‌شدت کاهش می‌دهد.

اکسیداسیون به دلیل واکنش با اکسیژن موجود در هوا و رطوبت محیط، یکی از مهم‌ترین چالش‌های مربوط به این مواد است.متخصصان و پژوهشگران برای غلبه بر این چالش، روش‌های مختلفی را ابداع کرده‌اند که یکی از آن‌ها گالوانیزه کردن محصولات است.

گالوانیزاسیون یا روی‌اندود کردن، به‌عنوان یک راهکار کارآمد برای حفاظت در برابر زنگ‌زدگی شناخته می‌شود و این ورق نیز یکی از انواع ورق‌های فولادی پرکاربرد در صنایع مختلف است که از این فرایند بهره می‌برد.

گالوانیزه چیست

روی‌اندود کردن، فرایندی است که در آن، یک ‌لایه نازک و یکنواخت از شمش روی بر روی سطح فولاد پوشانده می‌شود. این پوشش، نقش مهمی در محافظت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی ایفا می‌کند.

در این روش، فولاد به‌عنوان زیرلایه و روی به‌عنوان فلز پوشاننده مورداستفاده قرار می‌گیرند. این پوشاننده، فلزی فعال است که به‌ راحتی در واکنش با اکسیژن و رطوبت محیطی قرار می‌گیرد و اکسید می‌شود. این اکسید، یک ‌لایه محافظ بر سطح ایجاد می‌کند و مانع از تماس مستقیم فلز زیرین با عوامل خورنده محیطی می‌شود.

حتی اگر این لایه محافظ روی در برخی نقاط آسیب ببیند یا از بین برود، فولاد زیرین همچنان در امان می‌ماند و زنگ نمی‌زند. به همین دلیل، گالوانیزاسیون یک روش بسیار کارآمد برای افزایش مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی محسوب می‌شود و کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف، به‌ویژه در ساخت لوله‌ها و سازه‌ها دارد.

پیدایش گالوانیزاسیون

گالوانیزاسیون، فرایندی برای محافظت قطعات و سازه‌های فلزی در برابر خوردگی و افزایش مقاومتشان در مقابل شرایط آب‌وهوایی، دارای پیشینه‌ای بلندمدت است. ریشه‌های این دانش به سال‌های ۱۷۳۷ تا ۱۷۹۸ میلادی بازمی‌گردد.

در سال ۱۷۷۵، دانشمند ایتالیایی به نام لوییجی گالوانی، در حین تدریس کالبدشناسی در دانشگاه BOLOGENS، به‌صورت اتفاقی متوجه شد که پای قورباغه‌ای مرده، هنگام تماس با یک ‌تکه فلز، حرکت می‌کند. این مشاهده به او آموخت که فلزات می‌توانند اثرات الکتروشیمیایی بر روی موجودات زنده ایجاد کنند.

گالوانی در سال ۱۷۹۱ نتایج تحقیقات خود را منتشر ساخت و این امر، راه را برای دستاوردهای بعدی پژوهشگران هموار نمود.

پس از آن، آلساندرو ولتا، ایده‌ای متفاوت را پیشنهاد کرد و معتقد بود که دلیل این پدیده، قوس فلزی است. این مجموعه آزمایش‌ها و بحث‌وبررسی‌ها، زمینه را برای توسعه مطالعات در حوزه الکتروتراپی در موجودات زنده فراهم کرد و در نهایت، به گسترش دانش گالوانیزاسیون برای محافظت فلزات در برابر خوردگی منجر شد.

روش‌های روی‌اندود

فولاد به‌عنوان یک ماده فلزی در معرض خطر خوردگی قرار دارد. برای حفاظت از این فلز، روش‌های متنوعی برای روی‌اندود کردن آن وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

گالوانیزه گرم

یکی از رایج‌ترین این روش‌ها، گالوانیزه کردن گرم (Hot Dip Galvanizing) است. در این فرایند، قطعات فولادی در مخزن حاوی شمش روی مذاب و غوطه‌ور شده و پس از خروج، لایه‌ای یکنواخت از روی بر سطح آن‌ها شکل می‌گیرد. محصولات بدست آمده  از این طریق، به‌اختصار HDG یا Hot Deep Galvanized نامیده می‌شوند.

افزون بر این روش گرم، روش‌هایی دیگری وجود دارد از جمله می‌توان به گالوانیزه کردن به روش سرد یا الکترولیز، پاشش روی، متالایزینگ و موارد دیگر اشاره کرد. هر یک از این فرایندها ویژگی‌های خاصی را به پوشش روی اضافه می‌کنند و انتخاب هر کدام بستگی به نوع کاربرد و شرایط موردنیاز دارد.

در مجموع، گوناگونی روش‌های روی‌اندود کردن، این امکان را فراهم می‌کند که فولاد را با لباس محافظی متنوع در برابر زنگ‌زدگی مجهز کرد.

گالوانیزه سرد

اما در نقطه مقابل گالوانیزه سرد (Cold galvanizing) استفاده و پوشش دهی با یک رنگ که غنی از روی می باشد بر روی سطح قطعات آهنی یا فولادی می باشد که به منظور محافظت از آنها در برابر خوردگی استفاده می شود. فرآیند گالوانیزه سرد نسبت به گالوانیزه گرم دوام ندارد و در موقعیت هایی که استقامت فلزات مهم است این روش کارایی ندارد.

مزایا و معایب ورق گالوانیزه

ورق‌های فولادی گالوانیزه، مزایای چشمگیری در کاربردهای صنعتی و ساختمانی دارند. بررسی این مزایا و نقاط ضعف آنها می‌تواند در انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای هر پروژه کمک کند. مزایای گوناگون ورق روی‌اندود را می‌توانید در زیر مشاهده کنید.

• سختی و استحکام بسیار زیاد
• فرایند ساده‌تر تمیزکاری و نگهداری
• هزینه‌های کمتر ساخت و نگهداری

این ورق‌ها به دلیل پوشش شمش روی بر سطح فولاد، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و عمر طولانی‌تری نسبت به فلز‌های معمولی خواهند داشت. این ویژگی‌ها آنها را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای صنعتی و ساختمانی تبدیل می‌کند. با این‌ حال، این ورق‌ها معایب خود را نیز دارند.

• قیمت بالاتر به دلیل فرایند تولید پیچیده‌تر
• دشواری جوشکاری به دلیل تولید گازهای سمی
• آزادسازی آلاینده‌هایی که به محیط‌زیست آسیب می‌رسانند
• امکان بازیافت محدودتر به دلیل وجود پوشش روی

انتخاب ورق گالوانیزه یا سایر انواع ورق‌های فولادی بستگی به شرایط و نیازهای هر پروژه خاص دارد. مزایای حفاظتی ورق‌های گالوانیزه آنها را به گزینه‌ای بسیار مناسب برای کاربردهای صنعتی و ساختمانی تبدیل می‌کند.

تفاوت‌های گالوانیزه گرم و سرد

همان‌طور که قبلاً هم اشاره شد، در ورق‌های گالوانیزه سرد (با توجه ‌به سطح درخشانی که دارند) در مواردی استفاده می‌شود که نما و زیبایی نهایی قطعه، اهمیت داشته باشد. خودروسازی و قطعه‌سازی از جمله کاربردهای گالوانیزه سرد هستند.

از سویی دیگر، به دلیل مقاومت بالای گالوانیزه گرم و همچنین سطح مات و کدر این ورق‌ها، در اکثر پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، از آن‌ها استفاده می‌شود.

گالوانیزه سرد برای کاربردهایی با تأکید بر ظاهر و زیبایی استفاده می‌شود، در حالی ‌که گالوانیزه گرم بیشتر در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند، کاربرد دارد. انتخاب نوع گالوانیزه بر اساس نیازهای کاربردی پروژه صورت می‌گیرد.

عمر مفید ورق گالوانیزه

این محصول فلزی می‌تواند عمر مفید طولانی داشته باشد. معمولاً عمر مفید ورق روی‌اندود بین ۲۰ تا ۳۰ سال برآورد می‌شود. اما در صورتی ‌که این ورق در محیط‌های خشک و دور از باران مورداستفاده قرار بگیرد، می‌تواند برای همیشه سالم و بدون زنگ‌زدگی باقی بماند.

برای استفاده در فضای باز و محیط‌های مرطوب، باید از فولاد گالوانیزه گرم (حمام مذاب فولاد در روی) استفاده کرد. این نوع فولاد گالوانیزه معمولاً تا ۷۰ سال در انواع محیط‌ها دوام می‌آورد.

یکی از روش‌هایی که برای افزایش طول عمر استفاده می‌شود رنگ کردن فلز است. البته قبل از رنگ‌آمیزی باید سطح ورق کاملاً تمیز، خشک و عاری از آلودگی باشد. این فرایند با استفاده از دستگاه شوینده و تهویه فلزی قابل‌انجام است.

در مجموع، ورق گالوانیزه به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، گزینه مناسبی برای استفاده در پروژه‌های بلندمدت است و سازه‌های ساخته شده با این محصول نیاز به نگه‌داری و تعمیرات مداوم ندارند.

جمع بندی

امروز با مطلب گالوانیزه در خدمت شما بودیم. یکی از بزرگترین عوامل مخرب برای سازه های فولادی، رطوبت بوده که در طولانی مدت باعث زنگ زدگی آن ها می شود اما محققان دریافتند که فلز روی عمل بازدارندگی نسبت به رطوبت دارد.

در قدیم الایم هیچ کس فکر این را نمی کرد که فرآیند گالوانیزاسیون به کاربرد گستره امروزی برسد. پس این نکته را در نظر بگیرید که باید نسبت به صنعت مورد استفاده بهترین روش را انتخاب کتید.