گالوانیزه کردن فلزات آهن نت

گالوانیزاسیون به فرآیند پوشش دهی محصولات فولادی با استفاده از فلز روی گفته می‌شود. در طی این فرآیند ورق فولادی یا سایر محصولات فولادی در برابر خوردگی و زنگ زدن مقاوم می‌گردند. گالوانیزاسیون به روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد که در این مطلب به بررسی این روش‌ها خواهیم پرداخت.


گالوانیزاسیون چیست؟

گالوانیزاسیون ( به انگلیسی Galvanization ) یکی از فرایندهای پوشش‌دهی با هدف کاهش میزان خوردگی فلزات است. این روش توسط پوشاندن فلز مادر توسط لایه‌ای از فلز محافظ (عموما فلز روی) انجام می‌شود. اساس شکل‌گیری این روش، سری خوردگی گالوانیک عناصر مختلف است که موجب ایجاد یک حفاظت گالوانیکی خواهد شد. در این حالت، پوشش خورده شده و فلز مادر محافظت می‌شود. این روش در سه حالت کاملا متفاوت گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد ( الکتروگالوانیزاسیون) و پاشش روی انجام می‌گیرد. گالوانیزه گرم عموما از روش غوطه وری در حمام مذاب انجام می‌شود. در حالی که گالوانیزاسیون سرد یک فرایند الکتریکی و الکترولیز است.


انواع روش گالوانیزه کردن

گالوانیزه کردن به دو روش گالوانیزاسیون گرم و سرد انجام می‌شود که روش گالوانیزاسیون گرم متداول‌تر می‌باشد. به طور خلاصه، فرایند گالوانیزاسیون شامل سه مرحله اصلی می‌باشد: آماده سازی سطحی، گالوانیزاسیون و بازرسی.


گالوانیزه گرم

در روش گالوانیزاسیون غوطه‌وری گرم (یا همان گالوانیزه گرم)، لوله یا ورق فولادی در حمام روی مذاب که دمای آن بین ۸۲۰ تا ۸۶۰ درجه فارنهایت است، فرو برده می‌شود و لایه ضخیم روی تشکیل می‌گردد. عنصر فلزی روی با مولکول‌های آهن موجود در لوله یا ورق فولادی واکنش داده و یک لایه سطحی ایجاد می‌کند. این روش معمولا برای قطعه‌های بزرگ استفاده می‌شود. معمولا ضخامت پوشش گالوانیزه گرم در حدود ۸۰ تا ۱۰۰ میکرومتر می‌باشد.


گالوانیزه سرد

در روش گالوانیزه سرد، فولاد از طریق فرآیند آبکاری الکتریکی پوشش دهی می‌شود. در این روش ورق یا لوله فولادی در معرض جریان الکتریکی در داخل محلولی از یون‌های عنصر فلزی روی قرار می‌گیرد. در این روش، جریان الکتریکی باعث مهاجرت یون‌های عنصر فلزی روی بر روی ورق یا لوله فولادی شده و یک لایه نازک بر روی آن تشکیل می‌دهد. ضخامت لایه روی ایجاد شده وابسته به مدت زمانی که در حمام نگهداری می‌شود، متغیر است. این نوع پوشش معمولا دارای ضخامت بین ۱۰ تا ۱۲ میکرومتر می‌باشد.


تفاوت گالوانیزاسیون گرم و سرد

از نظر روش تولید، مفتول گالوانیزه گرم از غوطه وری در مذاب فلز روی و نوع سرد از اسپری کردن محلول نمک و روی بر فلز تولید می‌شود. از طرفی، ضخامت لایه روی در روش گالوانیزه گرم بیشتر از ضخامت لایه روی در گالوانیزاسیون سرد است. ظاهر فلز گالوانیزه شده به روش گرم دارای سطح ناصاف و رنگ کدر است و در حالی که روش سرد دارای سطح صاف و براق و یکنواختی است. در نهایت، فولاد گالوانیزه شده به روش گرم به دلیل ضخامت لایه روی بیشتر در فضاهای باز و یا فضاهایی که بیشتر در معرض خوردگی هستند کاربرد دارند ولی روش سرد برای فولادهایی با ضخامت کم کاربرد دارد.


کاربردهای فلزات گالوانیزه

همان طور که پیش‌تر ذکر کردیم لایه محافظ روی فلز اصلی در روش گالوانیزاسیون سرد چیزی حدود ۲۵ میکرون می باشد و همین ضخامت کم لایه محافظ موجب می شود که این روش برای گالوانیزاسیون فلزات کم ضخامت مناسب باشد. این فلزات کم ضخامت پس از گالوانیزه شدن از طریق روش گالوانیزاسیون سرد به طور معمول در در صنایع ساخت خودرو، قطعه سازی، تولید مفتول های گالوانیزه سرد برای توری مرغی، و تولید پیچ و مهره و تولید ورق رنگی و شیروانی مورد استفاده قرار می‌گیرند.


تاریخچه گالوانیزاسیون

پیشینه دانش گالوانیزاسیون به سال های 1737 الی 1798 برمی‌گردد که "گالوانی" دانشمند ایتالیایی در رشته کالبدشناسی در سال 1775 از دانشگاه BOLOGENS به صورت اتفاقی دریافت که فلزات بر روی موجودات زنده اثر الکتروشیمیایی ایجاد می‌نمایند. پژوهش های او راه را برای اتخاذ تصمیمیات بزرگ در بین دانشمندان این عرصه هموارتر کرد. تا آن جا که در سال 1863 سورل دیگر دانشمند فرانسوی پوشش دادن آهن با روی مذاب را پس از شستشوی آن با اسید سولفوریک 9% و سپس فلاکسینگ آن با کلرید آمونیوم ارائه نمود.