ورق گالوانیزه

در صنعت تولید انواع ورق و فلز, معمولا ورق گالوانیزه به فولاد گالوانیزه اطلاق می شود. ورق گالوانیزه, ورق های فولادی معمولی است که در روی آن از روکش فلز روی استفاده شده است تا در برابر خوردگی مقاوم باشد. فولاد معمولی از آهن ساخته شده است که هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت ، به صورت باران یا رطوبت محیط زنگ می زند. با گذشت زمان ، زنگ زدگی باعث ایجاد حفره و سوراخ در فولاد می شود.

ورق گالوانیزه چیست؟

در ورق گالوانیزه, گالوانیزه یک پوشش فلز روی است که از طریق یک فرآیندی بر ورق های فولادی با آهنی اعمال می شود که در آن ورق فولادی از حمام روی مذاب عبور می کند.فلز روی مایع به فولاد یا آهن متصل می شود و در دو طرف ورق یک لایه محافظ ایجاد می کند. ورق فولادی سپس می تواند به قسمت تمام شده بچرخد زیرا پوشش روی در طول چرخش فلز پوسته پوسته نمی شود و لایه برداری نمی شود. قسمت نهایی در برابر خوردگی و بدون هیچگونه نقاشی یا پوشش اضافی یا ثانویه مقاومت می کند و باعث می شود ورق های گالوانیزه اقتصادی ترین فرآیند برای محافظت از فولاد در برابر خوردگی باشد.

ورق گالوانیزه به دو شکل رول فرم و فابریک در کارخانه ها ساخته می شود . ورق گالوانیزه های رول فرم از ضخامت ۱۸ صدم میلی متر تا ۶ میلی متر بررخوردار است . هر رول به طور تقریبی با توجه به عرض و ضخامت و همینطور کارخانه ی تولید کننده وزنی مابین ۵ تا ۷ تن دارد.از لحاظ ظاهری نیز ورق گالوانیزه به سه نوع ورق گالوانیزه بدون گل، ورق گالوانیزه گل ریز و ورق گالوانیزه گل درشت تقسیم می شود. این سه نوع ورق گالوانیزه در شکل گیری کریستال (گل) گالوانیزه بر روی ورق متفاوت هستند که شکل گیری کریستال ها به سرعت سرد نمودن ورق و میزان روی استفاده شده در فرآیند گالوانیزاسیون وابسته است و تغییر می کند.    

تاریخچه ورق گالوانیزه

می توان گفت که ورق گالوانیزه درسال ۱۷۴۲ ، زمانی که یک شیمیدان فرانسوی به نام ملوین در یک سمینار اقدام به ارائه روشی برای پوشاندن آهن با فروبردن آن در مذاب روی نمود،قدم به عرصه نهاد. در سال ۱۸۳۶ سورل که او نیز یک شیمیدان فرانسوی بود ، روشی دیگر را برای پوشش آهن با روی پیشنهاد داد به این صورت که پس از تمیز نمودن اولیه آن با اسید سولفوریک و فرو بردن آن درفلاکس کلرید آمونیوم ، حاصل می شد . پروسه گالوانیزه،از میان صدها روش موجود برای محافظت از خوردگی در ۱۴۰ سالی که پشت سر نهاده ایم ، موفقیت های تجاری انکار نشدنی کسب نموده است.

مزایایی ورق گالوانیزه

هزینه کمتر

در عملیات گالوانیزه کردن ورق های آهنی و اجرای روش های ضد خوردگی، حداقل هزینه مصرف می شود.

مقرون به صرفه بودن

هزینه تعمیرات و نگهداری محصولات گالوانیزه به دلیل وجود پوشش محافظ، به مراتب کمتر از سایر محصولات فلزی است.

دوام و طول عمر بالا

پوشش های ایجاد شده بر روی ورق های گالوانیزه بسیار بادوام بوده و در حدود 20 تا 30 سال تخمین زده شده است.

دوام بالای پوشش (کوتینگ)

پوشش ایجاد شده بر روی ورق ها، به دلیل دارا بودن یک ساختار متالورژی خاص، مقاومت بالایی در برابر صدمات مکانیکی، سایش و خوردگی خواهد بود.

اعتبار جهانی محصولات

تمامی محصولات گالوانیزه تحت استانداردهای جهانی تولید می شوند؛ این خود دلیل اعتماد بالای مشتریان به این محصولات است.

پوشش کامل سطح

تمام زوایای موجود در سطح ورق ها، مانند زوایا، گوشه ها، منافذ و فرورفتگی ها، توسط این فرآیند ایمن خواهد شد.

محافظت خودکار سطح در برابر آسیب های محیطی

به دلیل اینکه پوشش روی، در فولاد نفوذ می کند و تمام منافذ ریز فولاد را می پوشاند، این پوشش خواهد توانست سطح فولاد را در برابر تنش های محیط محافظت کند.

بازرسی و نظارت آسان

پوشش های ورق های گالوانیزه به راحتی و بدون نیاز به تست های مخرب، و تنها از راه بازرسی چشمی قابل کنترل است. البته در شرایط خاص و با نظر متخصص بازرسی، نیاز به انجام تست های مخرب خواهد بود.

قابل استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف

ورق گالوانیزه به دلیل داشتن پوشش محافظ، در همه شرایط آب و هوایی قابل استفاده هستند.  

معایب ورق گالوانیزه

• عملیات جوشکاری ورق گالوانیزه نسبت به آهن معمولی معمولا دارای دشواری و پیچیدگی های بسیاری است.
• در هنگام جوشکاری گاز ها و بخارهایی حاصل میشود که سمی و بسیار خطرناک خواهد بودکه اگر به طور طولانی مدت انجام شود باعث بیماری های حاد ریوی خواهد شد.
• توصیه می شود هنگام جوشکاری این نوع از ورق ها از ماسک استفاده شود و همینطور مدت زمان جوشکاری برای هر شخص در روز به مدت ۴ ساعت باشد و حتما از تجهیزات استاندارد استفاده نماید.

دلیل استفاده از ورق گالوانیزه

یکی از روش‌های محافظت از خوردگی گالوانیک است که توسط پوشاندن فلز مادر توسط لایه‌ای از فلز محافظ ( که معمولا فلز روی است) انجام می شود. در این حالت پوشش خورده شده و فلز مادر محافظت می‌شود. این فرآیند نوع خاصی از حفاظت گالوانیکی است. میزان مقاومت ورق گالوانیزه متناسب با ضخامت آن است. این روش یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های محافظت فولادها در محیط‌های خورنده است روش های متفاوتی برای گالوانیزه نمودن فولاد و ورق های فلزی وجود دارد، از بهترین و اقتصادی ترین روش های گالوانیزه نمودن ورقهای فلزی، غوطه وری ورق آهنی یا فولادی در حوضچه مذاب فلز روی است .

میزان پوشش گالوانیزه (ضخامت روی ) بر روی ورق ها و سایر مقاطع فولادی متفاوت است. میزان پوشش گالوانیزه ورق ها بر اساس جرم پوشش فلز روی (ZN) آنها تعیین می گردد. که می تواند از 100 تا 350 گرم بر متر مربع باشد

کابردهایی ورق گالوانیزه

مصارف ورق گالوانیزه بیشتر در مواردی است که ورق در معرض رطوبت قرار داشته و امکان خوردگی و زنگ زدن ورق وجود دارد. مثلا در پوشش سقف های شیروانی، گلخانه ها و پوشش های بیرونی ساختمان ها بیشتر از این ورق ها استفاده می شود. در ادمه به برخی از کاربرد های معروف ورق گالوانیزه را بیان می کنیم:

• پانلها و تابلوهای برق، سينی کابل
• برخي از قطعات لوازم خانگی و تجهيزات آشپزخانه
• مخازن
• مجراهاي هوا و دودكش ، ناودان ها و لوله ها
• بدنه و سقف سوله ها و سالن ها
• تولید لوازمی مانند لوله بخاری ، کانال کولر ، کابینت آشپزخانه و ...
• پوشش سقف های شیروانی، گلخانه ها و پوشش های بیرونی ساختمان ها

زنگ زدگی چیست

آهن تنها در حضور آب و اکسیژن زنگ می‌زند. با انجام اکسایش بر سطح یک جسم آهنی آند شکل می‌گیرد. در بخش دیگری از این سطح که آب و اکسیژن حضور دارند کاتد تشکیل می‌شود. فرآیند صورت گرفته باعث شکل‌گیری یک سلول ولتایی یا پیل ولتایی کوچک می‌شود. با حرکت آندها به سمت کاتدها زنگ خوردگی صورت می‌گیرد.کلیه‌ی محصولات فلزی را می‌توان از دو طریق در برابر خوردگی ( زنگ‌زدگی ) مقاوم کرد.

•  پوشش کویل
• رنگ کردن

عملیات گالوانیزاسیون در ورق گالوانیزه

فرو بردن آهن یا فولاد در مخزنی از مذاب روی ( به منظور پوشش‌دهی ) را گالوانیزاسیون با روش غوطه‌وری گرم می‌گویند. این روش نسبت به سایر روش‌ها از فولاد در برابر زنگ‌زدگی محافظت می‌نماید. گالوانیزاسیون به روش غوطه‌وری گرم از شیوه‌های پرکاربرد و قدیمی در برابر زنگ‌زدگی می‌باشد. با ایجاد لایه‌ای محافظ این عمل را انجام می‌دهد. باید توجه داشته باشید که شرایط حاکم بر محیط و ضخامت روی بر محافظت از فولاد و آهن به منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی تاثیر به‌سزایی را ایفا می‌کنند. تعداد لایه محافظ در فرآیند گالوانیزه کردن بیش از یک عدد است به عبارتی لایه‌ی مد نظر جزئی از سطح فولاد را شکل می‌دهد.

لایه‌ی محافظ شکل گرفته دو ویژگی مهمی را دارد.

1- چسبندگی به فلز اولیه

2- مقاوم بودن در برابر اصطحکاک.  

گالوانیزه با روش غوطه وری گرم چیست ؟

فرایند خوردگی در مجاورت آب ، اکسیژن و سایر عناصر خورنده موجود در محیط ، که بر سطح فولاد نفوذ می کنند ، تشدید می شود ،حباب های ناشی از زنگ زدگی سریعاً رشد کرده و زمانی که این حباب ها می ترکند ،آثار زنگ زدگی بر سطح فولاد کاملا آشکار می گردد و نیاز به ترمیم یا جایگزینی قسمت آسیب دیده (پوسته شده)می باشد .راه حل این مشکل پوشش گالوانیزه می باشد، که از یک سری لایه های آلیاژی روی- آهن در اندازه های مولکولی تشکیل شده ، که بصورت متالورژیکی به سطح ورق می چسبند و مانع از پیشروی سریع فرایند خوردگی شده و منجر به محافظت فولاد در برابر خوردگی می شود.

ضخامت پوشش های گالوانیزه

حداقل ضخامت پوشش های گالوانیزه را استانداردهای مختلفی مشخص می نمایند . گالوانیزه کنندگان حداقل ضخامت پوشش را مشخص می کنند.عوامل بسیار مهمی که ضخامت و ظاهر پوشش گالوانیزه از آنها تاثیر می پذیرند به این شرح هستند:

• ترکیب شیمیایی فولاد
• شرایط سطحی
• کار سردی که روی فولاد پیش از گالوانیزه انجام شده است
• مدت زمان غوطه وری در حمام
• نرخ خارج کردن از حمام
• متالورژی پروسه گالوانیزه
• نرخ سرد کردن فولاد

ترکیب شیمیایی فولادی که قرار است گالوانیزه شود ، اهمیت بسیار زیادی دارد، مثلاً میزان سیلیکون و فسفر موجود در فولاد به شدت در ضخامت و ظاهر پوشش گالوانیزه موثر می باشند .مقدار ۰٫۰۴ % سیلیکون یا بیشتر و یا مقدار ۰٫۰۵ % فسفر یا بیشتر در فولاد به ضخیم شدن پوشش می انجامد ،که حاوی آلیاژهای آهن – روی است. لازم به ذکر است که کربن ، سولفور و منگنز موجود در فولاد اثرگذاری کمی در ضخامت پوشش گالوانیزه دارند.    

تاثیر سیلیکون در ضخامت پوشش

ترکییات مشخصی از فولاد رشد لایه آلیاژی آهن _ روی را قوت می بخشد که در نتیجه پوشش گالوانیزه که حاوی آلیاژهای روی_آهن است به جای آنکه ظاهری درخشان داشته باشد ظاهری خاکستری تیره و مات پیدا می کند مقاومت به خوردگی این پوشش خاکستری تیره و مات با مقاومت به خوردگی پوشش گالوانیزه با ظاهر درخشان برابر است. با توجه به اینکه واکنش گالوانیزه یک فرآیند نفوذی می باشد، بالا بودن دما و یا طولانی شدن مدت زمان غوطه وری باعث می شوند لایه های آلیاژی ضخیم تری تشکیل شود، مشابه دیگر فرآیند های نفوذی ، در مراحل اول واکنش بسرعت انجام می شود و در ادامه و با رشد لایه های آلیاژی وضخیم تر شدن آنها سرعت واکنش کم می شود.

افزایش مدت زمان غوطه وری از یک حد مشخص، تاثیر زمان ، قابل توجه نیست ; در گالوانیزه کردن فولاد هایی که از بیش از ۰٫۰۴ درصد سیلیکون برخوردارند ، فرایند گالوانیزه به صورت واضحی تغییر می یابد. مقدارضخامت خارجی ترین لایه روی بشدت به نرخ خارج کردن نمونه از حمام روی وابسته است. اگرنمونه از حمام روی سریع خارج شود باعث می شود که پوشش روی ضخیم تر گردد . با توجه به استاندارد های خاص برای اندازه گیری ضخامت پوشش لازم است که چند نقطه از آن اندازه گیری شده و بعد از آن میانگین این اندازه ها ضخامت نهایی پوشش را نشان می دهد.

ورق های گالوانیزه

• گالوانیزه رنگی با فرم ذوزنقه.
• گالوانیزه رنگی با فرم کرکره شیروانی یا سینوسی.
• گالوانیزه رنگی به صورت شادولاین
• گالوانیزه رنگی که فرم و برش شده به صورت آبرو شیروانی می باشد.
• گالوانیزه رنگی نمودار سفال ژنوا.
• گالوانیزه رنگی شکل سفال پالرمو.
• گالوانیزه رنگی فرم تیزه.

لینک های مرتبط :

ورق رنگی