مقدمه
گالوانیزه کردن به‌عنوان یکی از مؤثرترین و اقتصادی‌ترین روش‌های حفاظت فلزات در برابر خوردگی شناخته می‌شود. در صنایع مختلف، از جمله ساخت و تولید، لوله‌کشی و کالاهای خانگی، این فرآیند به‌طور گسترده‌ای برای افزایش طول عمر و مقاومت قطعات فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند گالوانیزه کردن شامل ایجاد یک لایه محافظ روی (Zn) بر روی فلزاتی مانند آهن و فولاد است که به‌واسطه واکنش‌های الکتروشیمیایی انجام می‌شود. در میان روش‌های مختلف گالوانیزه کردن، گالوانیزه گرم به‌دلیل هزینه کمتر و کاربرد وسیع‌تری که دارد، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله، به بررسی اصول گالوانیزه کردن، روش گالوانیزه گرم و کاربردهای متنوع آن می‌پردازیم.
گالوانیزه چیست؟
گالوانیزه کردن فرآیندی است که در آن با استفاده از یک واکنش الکتروشیمیایی، یک پوشش مقاوم در برابر خوردگی بر روی سطح فلزات ایجاد می‌شود. این فرآیند به‌ویژه برای پوشش‌دهی آهن و فولاد به‌کار می‌رود. گالوانیزه کردن به‌دلیل هزینه پایین و کارایی بالا، به‌طور گسترده برای حفاظت از قطعات صنعتی مانند ابزارها، مخازن کشتی‌ها، و سیم‌ها استفاده می‌شود. لوله‌های گالوانیزه، ورق‌های فلزی و سیم‌ها از جمله اقلام پرکاربرد گالوانیزه هستند که در استفاده‌های صنعتی و خانگی، نقش کلیدی دارند. برای گالوانیزه کردن فلزات، چندین تکنیک مختلف وجود دارد.
تکنیک‌های مورد استفاده در گالوانیزه کردن:
روش‌های اصلی گالوانیزه کردن شامل موارد زیر است:
-
گالوانیزه گرم:
این روش به‌عنوان یکی از اقتصادی‌ترین و پرکاربردترین تکنیک‌های گالوانیزه کردن در تولید انبوه شناخته می‌شود. در این روش، قطعات فلزی به‌مدت کوتاهی در حمام روی مذاب غوطه‌ور می‌شوند، که باعث تشکیل یک لایه محافظ در برابر خوردگی می‌گردد. این پوشش معمولاً دارای چسبندگی بالا و مقاومت عالی در برابر شرایط جوی است. -
گالوانیزه سرد:
در این روش، روی به‌وسیله فرآیندهای پاشش یا الکتروپازش بر روی سطح فلز قرار می‌گیرد. این تکنیک معمولاً برای قطعاتی که نمی‌توانند به‌راحتی در حمام روی غوطه‌ور شوند، استفاده می‌شود. -
گالوانیزه الکتریکی:
در این روش، یک جریان الکتریکی از طریق محلول روی عبور داده می‌شود تا پوشش روی به‌طور یکنواخت بر روی سطح فلز ایجاد شود. این روش معمولاً برای پوشش‌دهی سطوح صاف و حساس مناسب است.
مراحل فرآیند گالوانیزه گرم:
-
تمیزکاری سطح:
-
تمیزکاری شامل از بین بردن روغن، چربی، زنگ‌زدگی و هر نوع آلودگی دیگر است. این مرحله معمولاً با استفاده از روش‌های شیمیایی (مانند اسیدشویی) یا مکانیکی (مانند سندبلاست) انجام می‌شود.
-
هدف این است که سطح فلز تا حد ممکن عاری از هر گونه آلودگی باشد تا چسبندگی بهتر روی به فلز فراهم شود.
-
-
آنیلینگ (Annealing):
-
اگر قطعه ورق فلزی باشد، این مرحله ممکن است شامل حرارت دادن ورق به دماهای مشخصی باشد تا ساختار میکروسکوپی فلز بهبود یابد و قابلیت پوشش‌دهی افزایش یابد.
-
-
غوطه‌وری در حمام روی مذاب:
-
در این مرحله، قطعه فلزی به حمام روی مذاب (معمولاً در دمای حدود 450 درجه سانتی‌گراد) غوطه‌ور می‌شود.
-
روی مذاب به سطح فلز نفوذ کرده و یک پوشش مقاوم در برابر خوردگی ایجاد می‌کند.
-
-
کنترل ضخامت پوشش:
-
برای کنترل یکنواختی و ضخامت پوشش، پس از خروج از حمام مذاب، قطعه‌ها معمولاً از میان مجموعه‌ای از غلتک‌ها عبور می‌کنند.
-
این مرحله به حذف روی اضافی کمک کرده و ضخامت مطلوب را تضمین می‌کند.
-
-
خشک‌کردن و آماده‌سازی برای حمل:
-
پس از فرآیند گالوانیزه، قطعات باید خشک شوند و سپس برای حمل آماده شوند.
-
خشک‌کردن ممکن است شامل قرار دادن قطعات در محیطی با دما و رطوبت کنترل شده باشد.
-
روش دیگر:
-
در روش گالوانیزه کردن سرد (غیر غوطه‌وری)، روی مذاب به‌جای غوطه‌وری روی سطح قطعه پاشیده می‌شود یا با استفاده از روش‌های اسپری، الکترودپازش، یا گالوانیزه کردن با جریان الکتریکی به سطح اعمال می‌شود.
-
این روش معمولاً برای پوشش‌دهی سطوح بزرگ یا قطعاتی که نمی‌توانند به راحتی در حمام روی غوطه‌ور شوند، مناسب است.
کاربردهای گالوانیزه کردن در صنعت و ماشین‌سازی:
-
ورق‌های فلزی گالوانیزه:
استفاده در ساخت بدنه ماشین‌آلات، قطعات سازه‌ای، و پانل‌های محافظ. -
قطعات صنعتی و خانگی:
محافظت از فریم‌ها، قفسه‌ها، و تجهیزات در برابر خوردگی. -
قطعات مکانیکی ماشین‌آلات:
گالوانیزه کردن شفت‌ها، چرخ‌دنده‌ها، شاسی‌ها و ابزارهای صنعتی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی. -
مخازن و تجهیزات دریایی:
حفاظت از مخازن و بدنه کشتی‌ها در برابر زنگ‌زدگی و آب شور. -
لوله‌ها و سیم‌های فلزی:
افزایش دوام لوله‌ها و سیم‌ها در کاربردهای صنعتی و ساختمانی، به‌ویژه در صنایع نفت و گاز.
نتیجه‌گیری
گالوانیزه کردن، به‌ویژه روش گالوانیزه گرم، یکی از پرکاربردترین و اقتصادی‌ترین تکنیک‌ها برای حفاظت از فلزات در برابر خوردگی است. این فرآیند نه‌تنها موجب افزایش مقاومت و دوام محصولات فلزی می‌شود، بلکه هزینه‌های نگهداری و تعمیر را نیز به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. با توجه به کاربرد گسترده این روش در صنایع مختلف، از ورق‌های فلزی گرفته تا لوله‌ها و سیم‌ها، می‌توان نتیجه گرفت که گالوانیزه کردن نقش کلیدی در بهبود کارایی و طول عمر تجهیزات و محصولات فلزی ایفا می‌کند. به‌ویژه در محیط‌های خورنده، استفاده از این تکنیک می‌تواند راهکاری مؤثر برای حفاظت از سرمایه‌های صنعتی و خانگی باشد.
