مقدمه
زنگزدگی یکی از بزرگترین چالشها در استفاده از فلزات است. هنگامی که آهن یا فولاد در معرض هوا و رطوبت قرار میگیرد، با اکسیژن واکنش داده و اکسید آهن (Fe₂O₃) یا همان زنگ تولید میشود. این پدیده باعث کاهش استحکام، زیبایی و عمر مفید قطعات فلزی میشود.
یکی از بهترین راهکارهای مقابله با این مشکل، فرآیند گالوانیزه (Galvanizing) است. در این روش با پوشش دادن سطح فلز توسط فلز روی (Zinc)، از تماس مستقیم اکسیژن و رطوبت با سطح آهن جلوگیری میشود.
نتیجه؟
فلز در برابر خوردگی محافظت شده و عمر آن تا چند ده سال افزایش مییابد.
در این مقاله تمام جزئیات فرآیند گالوانیزه، انواع آن و کاربردهای صنعتی هر روش را توضیح میدهیم.
⚙️ تعریف فرآیند گالوانیزه
گالوانیزه به فرآیندی گفته میشود که در آن فلز پایه (معمولاً فولاد یا آهن) با یک لایه محافظ از فلز روی (Zn) پوشانده میشود. این پوشش، بهصورت فیزیکی و شیمیایی از فلز در برابر اکسیداسیون محافظت میکند.
فلز روی نسبت به آهن خاصیت الکتروشیمیایی فعالتری دارد. بنابراین در صورت آسیبدیدن سطح، روی بهجای آهن خورده میشود (اثر حفاظت گالوانیکی). به همین دلیل است که حتی اگر پوشش گالوانیزه خراشیده شود، باز هم از زنگزدگی جلوگیری میکند.
🔬 اصول عملکرد گالوانیزه
پوشش روی دو نقش اساسی دارد:
- سد فیزیکی: مانع تماس رطوبت و اکسیژن با سطح فولاد.
- محافظت الکتروشیمیایی: اگر پوشش آسیب ببیند، فلز روی بهجای آهن اکسید میشود و آن را از زنگزدگی حفظ میکند.
🧪 انواع روشهای گالوانیزه
سه روش اصلی برای گالوانیزه کردن فلزات وجود دارد:
- گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing)
- گالوانیزه سرد (Cold Galvanizing)
- گالوانیزه الکترولیتی (Electro-Galvanizing)
در ادامه هر روش را با جزئیات فنی، مزایا و کاربردها بررسی میکنیم.
1. گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing)
نحوه انجام فرآیند
در این روش، قطعات فولادی پس از تمیز شدن و اسیدشویی در وان مذابی از فلز روی (در دمای حدود ۴۵۰ تا ۴۶۰ درجه سانتیگراد) غوطهور میشوند.
فلز روی در سطح فولاد نفوذ کرده و چندین لایه آلیاژی Zn-Fe تشکیل میدهد. این لایهها بسیار چسبنده، سخت و مقاوم هستند.
ویژگیها
- ضخامت پوشش: 70 تا 150 میکرون
- عمر مفید در محیط باز: 30 تا 70 سال
- مقاومت عالی در برابر خوردگی، حتی در مناطق ساحلی
مزایا
- بیشترین دوام و مقاومت
- محافظت یکنواخت حتی در گوشهها و درزها
- نیاز کم به نگهداری
معایب
- هزینه بیشتر نسبت به روش سرد
- امکان تغییر رنگ سطح در اثر حرارت
کاربردها
- دکلهای انتقال برق
- لولههای آب و گاز
- سازههای فلزی ساختمانی
- تیرهای برق، پلها و فنسها
2. گالوانیزه سرد (Cold Galvanizing)
روش انجام
در گالوانیزه سرد، پوشش روی بهصورت رنگ یا اسپری حاوی ذرات روی بر سطح فلز اعمال میشود. برخلاف گالوانیزه گرم، در این روش واکنش شیمیایی در دمای بالا انجام نمیشود.
ویژگیها
- ضخامت پوشش: حدود 20 تا 40 میکرون
- ظاهر یکنواخت و صاف
- مناسب برای ترمیم سطوح یا محیطهای کمخطر
مزایا
- هزینه پایینتر
- اجرا در محل بدون نیاز به تجهیزات خاص
- رنگپذیری بالا
معایب
- چسبندگی کمتر نسبت به گالوانیزه گرم
- دوام کوتاهتر در محیطهای مرطوب
کاربردها
- تعمیر پوشش گالوانیزه گرم
- سازههای داخلی و کمریسک
- صنایع سبک و تجهیزات خانگی
3. گالوانیزه الکترولیتی (Electro-Galvanizing)
روش انجام
در این فرآیند از جریان الکتریکی مستقیم برای رسوب دادن یونهای روی بر سطح فولاد استفاده میشود. قطعه فلزی بهعنوان کاتد و روی بهعنوان آند در محلول الکترولیتی قرار میگیرند.
ویژگیها
- ضخامت پوشش: 5 تا 25 میکرون
- سطح بسیار صاف و براق
- مناسب برای قطعات ظریف و تزئینی
مزایا
- ظاهر زیبا و قابل رنگکاری
- کنترل دقیق ضخامت
- مناسب برای تولید انبوه
معایب
- هزینه نسبتاً بالا
- مقاومت کمتر نسبت به گالوانیزه گرم
کاربردها
- قطعات خودرو و بدنهی اتومبیل
- لوازم خانگی (یخچال، ماشین لباسشویی)
- وسایل الکترونیکی
🧰 مقایسهی سه روش گالوانیزه
ویژگی گالوانیزه گرمگالوانیزه سرد الکترولیتی
جهت اطلاعات بیشتر در مورد گرید های استیل به این صفحه مراجعه کنید
جهت اطلاعات بیشتر در مورد گرید های آهن به این صفحه مراجعه کنید
| ضخامت پوشش | زیاد (70–150µm) | متوسط (20–40µm) | کم (5–25µm) |
| دوام در محیط مرطوب | بسیار بالا | متوسط | پایین |
| ظاهر سطح | نسبتاً زبر | صاف | براق و صیقلی |
| هزینه | زیاد | کم | متوسط |
| کاربرد | صنعتی و عمرانی | تعمیر و داخلی | تزئینی و دقیق |
دیدگاه خود را بنویسید