گالوانیزه گرم؛ از تاریخچه تا گالوانیزاسیون مدرن

گالوانیزاسیون به روش گرم در واقع نوعی پوشش است. در این روش آهن و فولاد از لحاظ طراحی و ترکیب فلزاتی مناسب برای عمل گالوانیزاسیون هستند ، طی عمل گالوانیزاسیون آهن را به درون وانی حاوی از روی مذاب فرو میبرند.

این روش پوشش دهی در حدود 150 سال پیش شناخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. از آن پس، بیشترین روی تولید شده در جهان در جهت پوشش دهی مورد استفاده قرار گرفته است. علت استفاده از روی جهت پوشش دهی ، ماهیت مقاوم آن است. در روش گالوانیزه گرم دمای روی مذاب موجود در وان به 460 درجه سانتی گراد می‌رسد که قطعه را به داخل آن فرو می‌برند. بعد از خارج کردن قطعه از وان ، پوشش روی ابتدا با اکسیژن و سپس با کربن واکنش می‌دهد و لایه ای مقاوم را به وجود می آورد. این لایه نسبت به زنگ زدگی و و ضربات و شرایط جوی مقاوم و مناسب است.


تاریخچه گالوانیزه
همانطور که در بالا اشاره کردیم عمل گالوانیزاسیون جهت مقاوم سازی بیشتر قطعات فلزی در برابر شرایط جوی و آب و هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تاریخچه این دانش به سالهای 1737 تا 1798 باز می‌گردد . در طی این سال‌ها دانشمندی ایتالیایی که در دانشگاه BOLOGENS مقام پروفسوری در رشته کالبد شناسی را داشت ، به صورت تصادفی متوجه شد که وقتی یک فلز به پای قورباغه مرده تماس پیدا می‌کند ، پای قورباغه حرکت می‌کند از همین طریق متوجه شد که فلزات بر روی موجودات زنده اثر الکتروشیمیایی ایجاد می‌کند. در سال 1791 گالوانی نتایج کارهایش را منتشر کرد و از این طریق راه را برای تصمیمات جدید در بین دانشمندان هموار نمود. بعد از آن ولتا یک ایده مخالف را مطرح کرد و مدعی شد که دلیل اصلی این موضوع قوس فلزی است. سپس بحث بر روی الکتروتراپی در موجودات زنده مطرح شد.



پیدایش آهن و فولاد به دلیل راحتی در تولید و دوام و همچنین راحتی در روش منتاژ ، زندگی را برای انسان راحت کرده است. به همین دلیل بیشترین پیشرفت‌ها و ایجاد تکنولوژی با استفاده از فولاد انجام می‌پذیرد. خوردگی و پوسیدگی عامل اصلی تخریب و شکست آهن و فولاد میباشد و به همین دلیل جلوگیری از آسیب دیدگی بسیار حائز اهمیت میباشد. در واقع فولاد تمایل بالایی به جذب اکسیژن دارد که همین تمایل باعث ایجاد خوردگی و پوسیدگی فولاد میشود و بعد از واکنش با اکسیژن متلاشی میشود. جالب است که بدانید آخرین نمونه این امر در زلزله مارامارا در ترکیه مشاهده شد. در روش گالوانیزاسیون گرم ، پوشش روی بر سطح آهن پیوند شیمیایی برقرار می‌کند.


در عملیات گالوانیزاسیون گرم چه نکاتی باید رعایت شود؟
ایجاد پوشش گالوازیناسیون بر سطح فولاد بر مبنای واکنش متالوژی بین فولاد و روی مذاب است که باعث ایجاد چندین لایه مرکب آهن- روی می‌شود . بررسی ساختار فولاد گالوانیزه شده و عناصر خاص یافت شده در فولاد نشان میدهد دارای تاثیر بر روی ساختار پوشش میباشد. به منظور گالوانیزه کردن قطعاتی که انتهای آنها مسدود است و امکان تجمع روی مذاب در آن مناطق می‌باشد ، سوراخ هایی را به منظور تخلیه روی مذاب ایجاد می‌کنند. اما در مخازنی که فقط سطح خارجی آنها را گالوانیزه می‌کنند به منظور جلوگیری از انفجار این قطعات ، لوله هایی را جهت ورود و خروج هوا در وان مذاب تعبیه می‌کنند.



قطعاتی که عملیات گالوانیزاسیون گرم بر روی آنها انجام می‌شود نباید با رنگ روغن یا اسپری بر روی آنها مارک زده شود. شماره گذاری این قطعات باید با مارک‌های حک شدنی و یا مارک های آویختنی انجام شود. در ادامه باید بگوییم که قبل انجام عملیات گالوانیزاسیون سطح قطعه ی مورد نظر باید عاری از هرگونه گرد و غبار و آلودگی باشند به همین دلیل قطعه را با اسید تمیز میکنند برای این منظور و تماس کامل اسید با سطح قطعه باید بین قطعات فاصله ایجاد کنند. مناسب ترین و ساده ترین روش برای این کار استفاده از زنجیر است.

البته روش های دیگری نیز وجود دارد که با توجه به ابعاد و شکل هندسی قطعه به کار میروند. باید توجه داشت که در این حین قطعه به نحوی قرار بگیرد که هوا در هیچ قسمت آن محبوس نشود و اسید نیز به راحتی از قطعه خارج شود. اگر این مرحله به درستی انجام نگیرد و فاصله بین قطعات حفظ نشود ، در مرحله گالوانیزاسیون قسمت های به هم چسبیده به صورت سوختگی ظاهر میشوند همچنین سنگینی بیش از حد قطعه مخصوصا در قطعات مسطح نیز موجب میشود که در قسمت تماس قطعه با زنجیر ، اسید شویی به درستی صورت نگیرد و جای آن سوختگی های ریز و خطی ایجاد شود. باید به این موضوع نیز اشاره کنیم که با توجه به شکل هندسی قطعات مورد نظر ، ممکن است که قطعات به صورت جدا گانه اسید شویی شوند.


تمیزکاری

این مرحله شامل تمیز کردن سطح فلز جهت انجام مرحله گالوانیزاسیون است. در این مرحله رعایت نکات ایمنی بسیار ضروریست که عبارتند از:

معمولا در این مرحله از اسید کلریدریک (جوهر نمک) استفاده می‌کنند. این اسید دارای فراریت بالایی بوده و قابلیت حل شدن بالایی در آب دارد، همین امر باعث می‌شود که در محیط کارگاه بخارات اسید در هوا وجود داشته باشد. در نتیجه در جایی که رطوبت باشد محلول اسید نیز وجود دارد. مخصوصا در مخاط بینی که به دلیل وجود اسید حساسیت خود را از دست می‌دهد. این موضوع بر روی دندان ها و لثه نیز اترات منفی دارد و با گذشت زمان باعث ایجاد لکه های سیاه رنگ بر روی دندان ها میشود. از مهمترین خطر هایی بخار اسید برای انسان در زمان ناراحتی معده دیده میشود. هنگامی که این بخارات اسید افزایش یابد مواردی چون سوزش چشم ، التهاب پوست و سرفه های عمیق نیز مشاهده می‌شود.


نگهداری کارگاه اسید

– کف کارگاه دائما باید شسته شود.

– برای اطمینان از عدم نشت اسید باید قسمتهای عایق کاری شده دائما بازدید شود.

– کنترل دمای وان آب گرم و مشعل وان در صورت استفاده از سیستم های گرم کننده و اطمینان از صحت کارکرد سیستم .

– اطمینان از عدم نشت آب به وان اسید در زمان تتخلیه اسید مصرفی .

– شست و شوی وان و بازدید بدنه وان و تخلیه لجن و قطعاتی که احتمالا در وان افتاده اند.


محلول فلاکس

این نوع محلول شامل کلرور روی – نشادر و آب با نسبتهای متفاوت شامل 50% آب و 50% مواد جامد است. همچنین نسبت نشادر به کلرور روی از 1 به 10 تا 4 به 5 بر اساس نوع کار متغیر است. همچنین PH این محلول 5 تا 4/5 است که در حین کار کاهش میابد. محلول فلاکس در دمای بین 50 تا 60 درجه سانتی گراد بهترین کارکرد را داراست این دما موجب گرم شدن قطعات می‌شود. همچنین تبخیر سطحی آب در این دما از رقیقتر شدن فلاکس جلوگیری میکند باید بگوییم که این دما تا حدودی باعث انجام واکنش های تمیز کننده نیز میشود و همچنین ویسکوزیته ی محلول کاهش یافته و از روی قطعات بهتر چکیده می شود و این امر مانع از اتلاف محلول مورد نظر می‌شود.

بعد از گذشت زمان مقدار آهن موجود در فلاکس افزایش میابد و هنگامی که مقدار آن از 3 گرم در لیتر بیشتر شد ، محلول را با عملیات شیمیایی ویژه ایی تصفیه می‌کنند.


خنک کردن قطعات به چه صورت است؟

در این مرحله پس از انجماد لایه روی ، گرما بین دو لایه همچنان وجود دارد و این موضوع سبب ادامه واکنش بین دو لایه میشود. برای جلوگیری از دیر خنک شدن قطعات ، آنها را پس از عملیات گالوانیزاسیون باید با فاصله کمی از هم قرار دهند تا هوا در بین قطعات آزادانه در گردش باشد و سرعت خشک شدن آنها نیز بالا رود.


انجام عملیات پس از گالوانیزه
پس از انجام عملیات گالوانیزاسیون ، قطعات گالوانیزه شده باید مورد بررسی قرار گیرد تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود. گاهی اوقات قسمت انتهایی قطعات به دلیل خروج و حرکت مذاب از قطعه مورد نظر ، روی منجمد میشود که این روی منجمد شده را با سوهانکاری از روی قطعه برمیدارند تا جایی که لایه اضافی برداشته شده و به لایه روی زیرین آسیب وارد نشود. اگر پوشش روی زیرین آسیب ببیند سبب ایجاد زنگ زدگی در سطح قطعه می‌شود.


فواید گالوانیزه گرم چیست؟
1- هزینه پایین: گالوانیزاسیون در مقایسه با سایر روشهای پوشش دهی بسیار ارزان میباشد. در حال حاضر گالوانیزاسیون به روش گرم تعداد قطعات بیشتر را با صرفه هزینه و نیروی انسانی کمتر را پوشش میدهد. تا به حال به این فکر کرده اید که چرا از پوشش های نیکلی یا برنزی و یا برنجی برای مخافظت از فولاد استفاده نمیکنند؟ زیرا هنگامی که قطعه در معرض خوردگی قرار بگیرد ، خود فولاد آسیب میبیند اما پوشش سالم باقی میماند اما در روش گالوانیزاسیون گرم روی ، فلز روی خود را فدا میکند که این بدان معنا است که خوردگی تنها در منطقه آسیب دیده به چشم میخورد و برای جلوگیری از گسترش آن تنها نقطه آسیب دیده را ترمیم می‌کنند.

2- پوشش تشکیل شده دارای عمر طولانی است.

3- برای قطعات به شکل‌های گوناگون ، پوشش یکنواخت ایجاد خواهد نمود.

4- هنگام حمل و نقل، مقاومت بالایی در برابر آسیب دیدگی دارد و به خاطر خاصیت کاتودی اش ، خراشیدگی ها و زنگ زدگی های جزیی را جبران و از فولاد محافظت می‌کند.

شرکت روی پوشان لوله قزوین با کادر تخصصی خود متشکل از مهندس مکانیک ، مهندس متالوژی ، کارشناس شیمی و کارگران ماهر از سال 1379 در زمینه گالوانیزه گرم انواع لوله (لوله مانیسان ، لوله گلخانه ، لوله گالوانیزه و لوله برق)، انواع سازه های صنعتی و … فعالیت می‌نماید.


امکانات و تجهیزات خط تولید
واحد پبک لینگ و شست وشو با 6 دستگاه مخزن فلزی و روکش

– واحد پیشگرم به ابعاد 5/1*3*8 متر

– وان مذاب با ابعاد 5/7 *2*20/1 متر

– مجموع غلتکهای مغناطیسی

– مجموع بخارزن و سیکلون

– مجموع سیستم خنک کننده

– واحد آزمایشها و کنترل کیفیت