یکی از روش های موثر برای جلوگیری از زنگ زدگی و افزایش عمر ورق ها و سایر قطعات آهنی یا فولادی، عملیات گالوانیزاسیون یا آبکاری گالوانیزه روی آنها انجام میدهند. آبکاری گالوانیزه به این صورت است که پوشش از جنس روی به قطعه مورد نظر شما داده می شود، وجود این لایه روی تا حد بسیار زیادی باعث افزایش عمر آهن آلات شما خواهد شد. طبق برآوردهای انجام شده سالانه حدود 2 میلیون تن فلز روی برای آبکاری گالوانیزه حدود 40 میلیون تن فولاد استفاده می شود. امروزه در جهان نیمی از محصولات گالوانیزه تولید شده ورق گالوانیزه، لوله ها و سیم ها و… می باشند. تا اینجای کار برای شما توضیح دادیم که آبکاری گالوانیزه چیست، در ادامه انواع مختلف گالوانیزه را معرفی و توضیحاتی را در خصوص آنها با شما به اشتراک می گذاریم.
روش آبکاری گالوانیزه چیست؟
برای درک بهتر این موضوع که آبکاری گالوانیزه چیست باید در نظر داشته باشید که معمولا دو روش آبکاری سرد و آبکاری گرم برای گالوانیزاسیون وجود دارد. برای انجام آبکاری ابتدا باید به روشهای مختلف مانند استفاده از محلول های چربی گیر، امولسیون، تمیزکاری با حلال های صنعتی و چربی زدایی با بخار چربی هایی که در روند انجام شکل دهی به محصولات چسبیده است را پاک کنند. بعد از آن مرحله اسید شویی شروع می شود که در آن قطعه را درون محلول آب، اسید کلریک یا اسید سولفوریک قرار می دهند. غلظت اسیدی این محلول باید بین 10 تا 15 درصد و دمای آن بین 60 تا 80 درجه باشد. در ضمن برای اینکه مدت زمان اسید شویی کاهش پیدا کند و طی انجام آن فلز دچار خوردگی نگردد می توان از الکتریسیته استفاده کرد. در طی این فرآیند، ممکن است قطعات معیوب یا لایه‌های زائد به وجود بیاید که به عنوان ضایعات ورق گالوانیزه شناخته می‌شوند و باید به‌درستی مدیریت یا بازیافت شوند.
آبکاری گالوانیزه گرم چیست؟
بعد از انجام اسید شویی قطعه آهنی مورد نظرتان که کاملا تمیز شده است را درون مذابی از جنس روی قرار می دهند. در زمان انجام این کار مقداری از روی کمی منجمد می گردد و مجددا در اثر افزایش حرارت دوباره ذوب می شود. مذاب روی مورد نظر شما با سطح قطعه آهنی واکنش نشان داده و باعث ایجاد آلیاژ هایی از جنس آهن و روی روی قطعه می شود. همچنین بعد از بیرون کشیدن قطعه مورد نظر یک لایه نازک و یکدست روی قطعه آهنی شما ایجاد شده است. زمان نگهداری آهن درون این مذاب و دمای آن نقش تعیین کننده‌ای در زمینه کیفیت، رنگ و ضخامت لایه روی خواهند داشت.
آبکاری گالوانیزه سرد چیست؟
در این روش با استفاده از الکترولیز کردن مواد نمکی درون یک محلول هر قطعه آهنی که در این شرایط باشند را پوشش می دهند. این روش که در اصل باید با استفاده از الکترولیت اسیدی انجام شود، معمولا برای وسایل مورد استفاده در مصارف خانگی به کار برده می شود. لایه روی ایجاد شده روی آهن در این روش نازک تر از زمانی است که شما از روش گالوانيزه گرم استفاده می کنید. در ضمن بهتر است بدانید که علاوه بر گالوانیزه گرم و سرد روشهای دیگری برای آبکاری گالوانیزه وجود دارد که عبارتند از:
- پوشش دهی مکانیکی: در این روش قطعه مورد نظر را درون پودر شیشه و روی قرار می دهند. سپس با پاشش مواد گالوانیزه و قرار دادن آن درون مایع شیمیایی مخصوص باعث می شوند که ذرات روی کاملا بر سطح قطعه بنشینند. در نظر داشته باشید که این روش برای شرایطی استفاده می شود که شما قصد دارید گالوانیزاسیون را روی قطعات کوچک زیر 50 کیلو انجام دهید.
- رنگ کردن با روی: در این روش ابتدا باید سطح قطعه مورد نظر شما با استفاده از سنگ ساییده شود، سپس با استفاده از فرچه یا اسپری رنگ روی را روی قطعه مورد نظر خود بپاشید. لایه‌ای که با این روش روی قطعه مورد نظر خود ایجاد می کنید دارای 92 تا 95 درصد روی است.
- اسپر کردن روی: در این روش اول روی را به شکل پودر در داخل یک تفنگ می ریزند و سپس آن را حرارت میدهند تا پودر آب شود و سپس آن را به صورت مذاب روی قطعات مورد نظر می پاشند. در این روش باید از از کمپرسور و تجهیزات مناسب برای افزایش سرعت پاشش استفاده کرد.
- روش غوطه ور سازی: انجام این روش چنین است که قطعه مورد نظر که قصد انجام آبکاری روی آن را دارید چندین بار از درون حمام مذابی از جنس فسفر، آلومینیوم، مس، نیکل، قلع، منگنز و روی عبور می دهند. برا کنترل ضخامت روکش در این روش از دمیدن هوا استفاده می شود. این روش آبکاری گالوانیزه زیر مجموعه آبکاری گالوانیزه گرم قرار می گیرد و آنرا با نام روش آبکاری گرم غیر مداوم نیز می شناسند.
آبکاری ورق گالوانیزه با رنگ متفاوت
برای رفع نیاز صنایع مختلف، میتوان ورق های گالوانیزه را با رنگ های متفاوتی آبکاری کرد. شما در سایت آهن تاپ می توانید انواع مختلف آبکاری ورق گالوانیزه در رنگ های مختلف را مشاهده کرده و برای دریافت اطلاعات بیشتر با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
آبکاری گالوانیزه به صورت سرد و گرم انجام می شود. مبدأ آبکاری گالوانیزه گرم به 150 سال قبل باز می گردد. در این روش گالوانیزه فلز مورد نظر آغشته به مواد مذاب می شود و در دمایی حدود 460 درجه سانتیگراد قرار می گیرد و پس از آن فلز با اکسیژن و کربن واکنش ایجاد می کند و به فلزی مقاوم در برابر سختی و خورندگی تبدیل می شود، اما در آبکاری گالوانیزه سرد، مقداری نمک را روی فلز مورد نظر می ریزند و لایه‌ی گالوانیزه ای حدود 25 میکرون حاصل می شود و این لایه بسیار براق است.
گالوانیزه گرم برای فلزاتی که در مکان باز هستند، مانند: گاردیل جاده ها، لوله های آب و دکل ها مورد استفاده قرار می گیرد. گالوانیزه سرد برای فلزاتی که در مکان های بهداشتی یا در خودروسازی و ساخت پیچ و مهره هستند، مورد استفاده می باشد. تشخیص این که آیا در این فلز گالوانیزه سرد به کار رفته است یا گرم را می توان از رنگ براق یا کدر آن فلز تشخیص داد. فلزاتی که گالوانیزه سرد شده باشند، پوشش درخشان دارند و فلزاتی که در آن ها از گالوانیزه گرم استفاده شده باشد رنگی مات دارند.
مواد لازم برای آبکاری گالوانیزه
برای آبکاری گالوانیزه، با توجه به نوع فرآیند (گالوانیزه گرم یا الکترولیتی)، به مواد و ترکیبات متفاوتی نیاز داریم.
مواد لازم برای گالوانیزه گرم، عبارتند از:
- روی خالص (Zn) به‌صورت مذاب
- محلول‌های تمیز کننده مانند اسید سولفوریک رقیق یا سود سوزآور برای حذف چربی و زنگ
- محلول فلکس شامل کلرید آمونیوم و کلرید روی، برای جلوگیری از اکسید شدن سطح فلز
- آب برای شست‌وشوی بین مراحل
در روش گالوانیزه گرم، قطعه فلزی پس از تمیزکاری کامل، وارد وان روی مذاب با دمای حدود ۴۵۰ درجه سانتیگراد می‌شود تا یک پوشش یکنواخت روی، بر سطح آن ایجاد شود.
مواد مورد نیاز برای آبکاری الکترولیتی (گالوانیزه سرد) نیز شامل موارد زیر است:
- نمک‌های روی مانند سولفات روی یا کلرید روی، برای تهیه محلول الکترولیت
- مواد افزودنی مانند براق‌کننده‌ها، برای بهبود ظاهر و کیفیت پوشش
- آند روی و کاتد فلزی (قطعه مورد نظر)
- منبع جریان مستقیم (DC) برای انتقال یون‌های روی به سطح قطعه
در روش الکترولیتی، قطعه فلزی پس از تمیزکاری کامل، به‌عنوان کاتد درون محلول الکترولیت حاوی نمک‌های روی قرار می‌گیرد. سپس با اعمال جریان برق مستقیم، یون‌های روی از آند (که معمولاً از روی خالص است) جدا شده و روی سطح قطعه رسوب کرده و لایه‌ای یکنواخت و براق از فلز روی را ایجاد می‌کنند.
مواد لازم برای آبکاری فلزات
مواد اولیه برای آبکاری فلزات، با توجه به نوع آبکاری (الکترولیتی، شیمیایی یا گالوانیزه گرم)، متفاوت خواهند بود. اما به طور کلی، این مواد شامل فلز پوششی (مانند نیکل، کروم، روی، طلا یا نقره)، محلول الکترولیت حاوی نمک‌های آن فلز و مواد تمیزکننده (مانند اسیدها یا قلیاها) برای آماده‌سازی سطح فلز پایه هستند. همچنین از افزودنی‌هایی مانند براق‌کننده‌ها و تنظیم‌کننده‌های pH نیز برای بهبود کیفیت ظاهری پوشش، استفاده می‌شود.
در آبکاری الکترولیتی، علاوه بر محلول الکترولیت و فلز پایه (کاتد)، به یک آند فلزی از جنس فلز پوششی و منبع جریان مستقیم برق نیز نیاز است تا با انتقال یون‌های فلزی، لایه‌ای از پوشش فلزی دلخواه( مانند روی) بر سطح فلز پایه، ایجاد شود. البته در روشهای غیرالکترولیتی، از واکنش‌های شیمیایی برای رسوب‌دهی فلز استفاده می‌شود و نیازی به جریان برق نیست.
لیست خدمات آبکاری گالوانیزه
آبکاری گالوانیزه یکی از خدمات صنعتی مهم و کاربردی برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی است. این خدمات با توجه به نوع قطعه، کاربرد و نیاز مشتری در انواع مختلفی ارائه می‌شوند که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
- آبکاری قطعات صنعتی سنگین: این خدمات شامل آبکاری تیرآهن‌ها، لوله‌ها، شاسی ماشین‌آلات و سازه‌های فلزی بزرگ می‌شود.
- آبکاری قطعات کوچک و پیچ‌ومهره‌ها: در این خدمات، پیچ، مهره، واشر و سایر قطعات ریز با دقت بالا گالوانیزه می‌شوند تا در برابر رطوبت و خوردگی، دوام بیشتری داشته باشند.
- آبکاری قطعات خودرو: در بخش خدمات آبکاری قطعات خودرو، قطعاتی مانند شاسی، سپر، اتصالات و پیچ‌های خودرو را برای افزایش مقاومت در برابر شرایط جوی، آبکاری می‌کنند.
- آبکاری تجهیزات ساختمانی: در آبکاری تجهیزات ساختمانی، انواع بست، اتصالات، نبشی و صفحات فلزی مورد استفاده در ساختمان‌سازی را با یک پوشش گالوانیزه مقاوم می‌پوشانند.
- آبکاری قطعات دکوراتیو: در این خدمات، برخی قطعات فلزی تزئینی و مصرفی نیز به‌صورت رنگی یا براق، گالوانیزه می‌شوند تا هم زیباتر شوند و هم در برابر زنگ‌زدگی، مقاوم بمانند.
- آبکاری برای صنایع برق و مخابرات: در این بخش از خدمات آبکاری، انواع پایه‌ها، اتصالات و تابلوهای فلزی مورد استفاده در صنعت برق و مخابرات را گالوانیزه می‌کنند تا از آسیب آنها در محیط‌های مرطوب جلوگیری شود.
ساخت محلول ابکاری
برای ساخت محلول آبکاری، باید با توجه به نوع فلز پوششی، مواد خاصی را با آب ترکیب کنیم. مثلاً در آبکاری روی ( رایج‌ترین و پرکاربردترین آبکاری)، از موادی مثل سولفات روی یا کلرید روی استفاده می‌شود. ابتدا این مواد در آب حل می‌شوند و سپس با افزودن موادی مثل اسید بوریک، قلیا و گاهی براق‌کننده، محلولی ساخته می‌شود که یون‌های فلز را به‌خوبی منتقل کرده و باعث می‌شود که پوشش یکنواختی بر سطح قطعه فلز پایه، ایجاد شود.
برای آماده‌سازی محلول، باید همه مواد را با دقت اندازه‌گیری کرده و در آب مقطر حل کنید. بعد از حل شدن کامل مواد، محلول را هم بزنید تا کاملاً یکنواخت شود. سپس با استفاده از دستگاه‌های ساده، مقدار pH محلول و دمای آن را بررسی کنید تا شرایط مناسبی داشته باشد. در پایان، محلول را از صافی رد کنید تا هرگونه ناخالصی آن جدا شود و برای استفاده در وان آبکاری، آماده باشد.
