عمومآ بزرگترین تهدید برای سازه‌های فولادی، رطوبت است. ساختمان‌های فلزی، در برابر صدمات یا آسیب‌هایی مانند آتش‌سوزی، طوفان و باران‌های سیل‌آسا بسیار مقاوم هستند؛ با این حال اگر به خوبی پوشش داده نشوند، رطوبت در طولانی مدت باعث زنگ‌زدگی آن‌ها می‌شود. ورق‌های گالوانیزه که کاربرد فراوانی در صنایع متفاوت دارند، به دلیل پوشش خاص خود دچار زنگ‌خوردگی نمی‌شوند؛ همین امر سبب گردیده تا این ورق‌ها از محبوبیت خاصی برخوردار باشند. اما ورق گالوانیزه چیست و چه ساختاری دارد؟ در این مطلب قصد داریم به معرفی این محصول و بررسی عدم خوردگی و زنگ‌زدگی آن بپردازیم.
زنگ زدگی چیست؟
اما زنگ زدن فولاد چگونه انجام می‌شود و چه عواملی باعث این اتفاق می‌شوند؟ در این قسمت به عملیات زنگ‌زدگی فولاد اشاره می‌کنیم تا درک مفاهیم مطلب ساده‌تر گردد.
زنگ‌زدگی نام دیگر اکسید آهن می‌باشد و زمانی رخ می‌دهد که آهن یا آلیاژ حاوی آهن مانند فولاد برای مدت طولانی در معرض اکسیژن و رطوبت باشد. با گذشت زمان اکسیژن با فلز در سطح اتمی ترکیب شده و ترکیب جدیدی به نام اکسید را تشکیل می‌دهد که باعث تضعیف پیوندهای فلز می‌شوند. آب با شکستن مولکول اکسیژن به واکنش آهن با اکسیژن کمک می‌کند. در ابتدای واکنش، آهن الکترون‌های خود را به اکسیژن می‌دهد؛ سپس یون‌های آهن با آب واکنش می‌دهند تا هیدروکسید آهن و هیدروژن تشکیل شوند.
پس از این واکنش و 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.
گالوانیزه چیست؟
معمولا فولاد و آهن، از عناصری هستند که دچار خوردگی، زنگ‌زدن و در نهایت تضعیف و فروریختن می‌شوند. امروزه راه‌های مختلفی برای محافظت از سازه‌های فولادی در این مشکل وجود دارند. فولاد گالوانیزه یکی از همین روش‌ها و اغلب بهترین روش برای اکثر سازه‌های فولادی محسوب می‌شود.
اگر ورق فولادی را با فلز «روی» پوشش دهند، ورق گالوانیزه ایجاد می‌شود. اگر پوشش روی از بین رود یا حتی شکسته شود، این ورق به هیچ وجه زنگ نخواهد زد؛ همچنین بنا به دلایلی که در ادامه ذکر می‌کنیم استفاده از این ورق‌ها بسیار مقرون به صرفه هستند، به همین دلیل قیمت ورق گالوانیزه اهمیت زیادی دارد.
کاربرد این محصول به اندازه‌ای وسیع است که می‌توان آن را در همه‌جا پیدا کرد: در پل‌ها، استادیوم‌ها، دروازه‌ها و نرده‌ها، چراغ خیابان‌ها، سقف منازل و اتومبیل‌ها!
ورق گالوانیزه به چه ورق‌هایی گفته می‌شود؟
ورق‌های فولادی با دو روش نورد سرد و گرم تولید و عرضه می‌شوند. معمولاً ورق‌های نورد گرم، پس از تولید در یک فرآیند خاص، «گالوانیزه» می‌شوند. به بیان دیگر، در فرآیند تولید ورق گالوانیزه، متخصصان، یک لایه‌ی نازک از جنس عنصر فلزی روی (ZN) بر سطح خارجی ورق می‌کشند.
گالوانیزاسیون یا رویاندودکردن، مقاومت ورق‌های فولادی را در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی‌های احتمالی افزایش می‌دهد. روش‌های گوناگونی برای رویاندودکردن ورق‌های فولادی وجود دارد.
ورق گالوانیزه، یکی از پُرکاربردترین ورق‌های فولادی است و مهم‌ترین ویژگی این ورق، مقاومت مثال‌زدنی آن‌ها در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی است. جالب است بدانید که با انجام فرآیند گالوانیزاسیون، عمر مفید ورق‌های فولادی تا 50 سال افزایش پیدا می‌کند. همچنین، بازرسی و معاینه‌ی فنی ورق‌های گالوانیزه، بسیار ساده‌تر از سایر ورق‌ها انجام می‌شود؛ در نتیجه، اعتبار فنی این ورق‌ها بیشتر از سایر ورق‌های فولادی است.
ورق گالوانیزه چگونه و با چه روشی تولید می‌شود؟
ورق‌های فولادی با روش‌های متفاوتی گالوانیزاسیون می‌شوند. نکته اینجاست که هر روش، ویژگیهای خاصی به ورق تولیدشده می‌دهد و کاربرد متفاوتی هم دارد. چهار روش زیر، مهم‌ترین راه‌ها برای رویاندودکردن ورق‌های فولادی است:
روش الکتروگالوانیزه (Electrogalvanization):
با استفاده از جریان‌های الکتریکی و محلول الکترولیتی سولفات روی، روش الکتروگالوانیزه عملی می‌شود. ورق‌های تولیدشده با این شیوه، ضخامت کمتری نسبت به سایر ورق‌های گالوانیزه دارند و معمولاً در صنعت‌های حساس‌تری به کار می‌روند. مثلاً در خودروسازی از ورق‌های الکتروگالوانیزه استفاده می‌شود. همچنین این ورق‌ها، قابلیت رنگ‌آمیزی بهتری دارند.
روش گالوانیزه گرم یا حرارتی (Hot-Dip Galvanizing):
این روش با عنوان گالوانیزاسیون کلاسیک نیز شناخته می‌شود. نحوه‌ی انجام آن هم به این شکل است که ورق‌های فولادی در یک استخر پر از روی، غوطه‌ور می‌شوند تا کاملاً با روی، آغشته شوند. روی، به همراه اُکسیژن، به سختی بر سطح ورق می‌چسبد؛ به بیان دیگر، پیوندی متالورژیکی بین فولاد و روی رقم می‌خورد.
مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها، مقرون‌به‌صرفه‌بودن این راهکار است. علاوه بر این، به علت این که از تکنیک غوطه‌وری برای رویاندودکردن استفاده می‌شود، هر محصول فولادی در هر شکلی که باشد، امکان روی‌اندود شدن را دارد. همچنین، گفتن این نکته خالی از لطف نیست که گالوانیزاسیون با روش حرارتی، همه‌ی قسمت‌های فولاد را به خوبی آغشته می‌کند و استحکام مطلوبی به ورق فولادی می‌دهد.
روش پیش گالوانیزاسیون (Pre-galvanization):
روش پیش‌گالوانیزاسیون، شباهت زیادی با روش گالوانیزه‌ی گرم دارد. تفاوت این دو روش در این است که در روش پیش‌گالوانیزه، ابتدا فلز با یک مایع، تمیز می‌شود، سپس ورق برای گالوانیزاسیون در یک استخر پر از روی به شیوه‌ی رفت و برگشت، گالوانیزه می‌شود. ورق‌های پیش‌گالوانیزه، یکپارچگی و یک‌دستی بیشتری نسبت به روش گالوانیزه‌ی گرم دارند.
روش گالوانیلینگ (Galvannealing):
گالوانیلینگ روشی نسبتاً زمان‌بر و حساس است؛ در این شیوه، متخصصان، ورق‌های فولادی را با دو روش گالوانیزاسیون گرم و گداختگی تولید می‌کنند. نحوه‌ی انجام این فرآیند هم به این شکل است که ابتدا ورق با روکشی از جنس عنصر فلزی روی پوشش‌دهی می‌شود، سپس در فرآیند کوره‌های گداخته قرار می‌گیرد. محصول این فرآیند، یک ورق آلیاژی خواهد بود (آلیاژی از روی و آهن).
کوتینگ در ورق گالوانیزه چیست؟
کوتینگ یا درصد کوتینگ، مربوط به قطر لایه‌ی روی بر سطح فلز است. به بیان دیگر، هر چقدر که میزان کوتینگ در ورق گالوانیزه بیشتر باشد، یعنی لایه‌ی روی ضخیم‌تر است.
در بازار، ورق‌های گالوانیزه‌ی متعددی وجود دارد که هر یک، توسط کارخانه‌ی خاصی تولید شده‌اند و درصد‌های کوتینگ متفاوتی نیز دارند؛ مثلاً، کوتینگ ورق‌های گالوانیزه که تولید شرکت‌های هندی یا ژاپنی است، بیشتر از عدد 170 است، در حالی که درصد کوتینگ در ورق‌های تولیدشده در کشور چین، چیزی حدود 100 تا 125 است.
مشخصات فولاد گالوانیزه
پوشش روی مانع از رسیدن مواد خورنده به فولاد زیرین یا آهن می‌شود، از خوردگی فلزات جلوگیری کرده و مقاومت فولاد پوشش داده شده عمیقا افزایش می‌یاید.
یک پوشش گالوانیزه می‌تواند بیشتر از ۷۰ سال بدون تعمیر و نگه‌داری دوام بیاورد.
روی تنها ماده‌ای است که همچین قابلیتی را به فلز زیرین می‌دهد.
فولاد گالوانیزه جایگزین مناسبی برای فولاد ضدزنگ است.
اگر پوشش روی خراشیده شده و آسیب ببیند، همچنان از فولاد زیرین محافظت شده و زنگ نمی‌زند.
ورق گالوانیزه چه کاربردهایی دارد؟
ورق‌های گالوانیزه جزء آن دسته از ورق‌های فولادی هستند که مقاومت بسیار زیادی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی دارند، در نتیجه، در مناطقی که رطوبت زیادی دارند یا در موقعیت‌های آسیب‌زا، از این نوع ورق‌ها بیشتر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در ساخت کابینت‌های آشپزخانه یا کانال‌های تهویه‌ی هوا و کانال‌های خنک‌کننده، از ورق گالوانیزه به وفور استفاده می‌شود. موارد زیر، سایر کاربردهای ورق گالوانیزه است:
ساخت انواع مخازن ساکن یا متحرک، مانند مخازن تانکرها.
ساخت سقف‌ها و بدنه‌ی سالن‌های بزرگ یا سوله‌های صنعتی و غیر صنعتی.
ساخت انواع تجهیزات آشپزخانه، مانند یخچال یا ماشین لباس‌شویی.
ساخت انواع تابلوهای برق شهری یا صنعتی.
ساخت انواع پروفیل، لوله و محصولات فولادی گالوانیزه.
مزایای ورق گالوانیزه
هر یک از ورق‌های فولادی، کاربردی مخصوص به خود دارند و در قسمتی از صنعت، بهترین انتخاب هستند؛ بنا بر این، شما باید بهترین ورق فولادی را برای کار خود پیدا کنید. علاوه بر این مسائل، مهم‌ترین مزایای ورق فولادی، شامل موارد زیر می‌شود:
طول عمر طولانی: اگر ورق‌های گالوانیزه در محیط‌هایی که میزان خوردگی بالایی دارند مورد استفاده قرار گیرند، بین ۲۰ تا ۷۰ سال عمر می‌کنند. البته این سال‌ها بستگی به میزان قرار گرفتن فولاد در برابر مواد خورنده دارد.
هزینه کمتر: همان‌طور که گفته شد، روی مذاب با فولاد به خوبی به یکدیگر می‌چسبند و محصولی بسیار بادوام را تولید می‌کنند؛ در نتیجه روش گالوانیزاسیون نسبت به سایر روش‌هایی که برای جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده می‌شود، هزینه کمتری برای تعمیر و نگه‌داری دارد. شاید در مقایسه با سایر محصولات فولادی هزینه اولیه این محصول بالا به نظر برسد، اما اجرای آن به دلیل سرمایه‌گذاری بلندمدت (یعنی در طولانی مدت نیاز به تعمیر و نگه‌داری ندارد)، بهترین گزینه برای اکثر پیمان‌کاران می‌باشد.
بازرسی آسان: از آن‌جایی که باید سازه‌ها را به صورت سالیانه مورد بررسی قرار داد، بنابراین روش بازرسی بسیار اهمیت خواهد داشت. ورق‌های گالوانیزه بدون نیاز به آزمایش خاصی، به راحتی و تنها از طریق چشم قابل بررسی هستند و در آزمایش و تست کیفیت آن هزینه زیادی صرف نمی‌شود.
سختی: گالوانیزه یکی از سخت‌ترین پوشش‌های محافظ موجود در بازار می‌باشد. این بدان معنی است که علاوه بر اینکه در برابر زنگ‌زدن مقاومت دارند، از آسیب‌های زمان حمل و نقل نیز در امان هستند.
سادگی در تمیزکردن: این محصولات را می‌توانید با آب قلیایی اسپری کرده و در صورت لزوم با یک پارچه نرم پاک کنید.
صرفه‌جویی در منابع: فولاد گالوانیزه یکی از محصولات بسیار با دوام و با پایداری بالاست. همان حمام مذابی که از آن برای تولید ورق گالوانیزه استفاده می‌شود را می‌توان بارها و بارها استفاده کرد.
تطبیق‌پذیری و قابلیت اطمینان بالا: این محصولات کاملا منطبق بر استانداردهای بین‌المللی ساخته می‌شوند، بنابراین قابلیت اطمینان بالایی دارند.
عمر مفید ورق گالوانیزه چقدر است؟
زمان زیادی طول می‌کشد تا ورق گالوانیزه از بین برود یا زنگ بزند. همان‌طور که در بالا اشاره نیز کردیم، عمر مفید این ورق بین ۲۰ تا ۳۰ سال است؛ ولی اگر خشک و دور از باران باشد (با هر روشی که تولید می‌شود)، می‌تواند برای همیشه سالم بماند. فولاد گالوانیزه‌ای که برای استفاده طولانی مدت در فضای باز در نظر گرفته شده است باید از جنس فولاد گالوانیزه گرم (یا همان حمام مذاب فولاد با فلز روی) باشد که معمولا در محیط‌های مختلف تا حدود ۷۰ سال دوام می‌آورد.
البته می‌توان از رنگ کردن برای محافظت بیشتر ورق در محیط‌هایی که میزان زنگ‌زدن عناصر در آن‌ها بسیار بالاست یا به اصطلاح بسیار خورنده هستند، برای افزایش طول عمر فولاد گالوانیزه استفاده کرد. البته باید دقت کنید که قبل از رنگ‌آمیزی حتما سطح آن تمیز، خشک و عاری از هرگونه آلودگی، از جمله نمک روی و هرگونه محلول کرومات باشد. این کار را می‌توان با استفاده از یک دستگاه شوینده و تهویه فلزی انجام داد.
سخن پایانی
گالوانیزاسیون، یکی از بزرگترین ضعف‌های فولاد را که مقاومت کم در برابر خوردگی است، جبران می‌کند؛ گالوانیزاسیون با روش‌هایی مانند شیوه‌ی حرارتی، گالوانیلینگ یا پیش‌گالوانیزه انجام می‌شود و هر کدام از این روش‌ها، کاربرد و خاصیت خود را دارند.
تماس فوری(مشاوره و خرید)