قبل از اینکه با روش گالوانیزه گرم آشنا شویم، می‌خواهیم به شرح عملیات گالوانیزاسیون بپردازیم که طی آن پوشش نازکی از فلز روی Zn بر سطوح خارجی ورق های فولادی قرار می گیرد.
در این فرایند سطح خارجی فولاد با فلز روی ممزوج می شود. ضخامت و مقدار وزنی فلز روی که سطح فولاد را می پوشاند در خط تولید به کمک تکنولوژی بروز و به صورت اتوماسیون با دقت بسیار بالایی کنترل می شود. دقت در نازکی پوشش فلز روی در حد چند میکرون (چند هزارم میلی متر) است و میزان وزنی آن نیز با دقت گرم در هر متر مربع (gr/m2) در هر دو طرف ورق است.
روش گالوانیزه گرم به دلیل دقت و کیفیت بالا از چندین دهه قبل تا کنون متداول ترین روش گالوانیزه کردن سطوح فولادی بوده و هست و با این روش محصولات فولادی در معرض شرایط جوی و محیطی در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاوم می شوند .
HOT اینجا به معنای داغ است گرمایی بیش از دمای ذوب فلز روی.
DIP غوطه وری است. اینجا لازم است به تمایز لفظ ِDip به معنای فروروی با لفظ Deep به معنای عمیق توجه شود از طرف دیگر Dip غیر از شناوری (Floating)است، منظور ازغوطه وری فرورفتن ناگهانی چیزی به زیر سطح مایع است.
ورق های فولادی در این روش با دمایی نزدیک به 600 درجه سلنتی گراد وارد حوضچه ای (وان) از فلز روی مذاب شده و پس از فرو رفتن کامل و سراسری درون روی مذاب در حالیکه سطوح فولادی یکسره با فلز روی آغشته هستند از حوضچه روی مذاب خارج می شوند.
به طور کلی گالوانیزه گرم طبق مراحل زیر انجام می شود:
• آماده سازی سطح خارجی Surface Preparation
• چربی زدایی Degreecing
• اسید شویی Pickling Process
• انجام گالوانیزاسیون با غوطه ور کردن فلز درون حوضچه روی مذاب
• تنظیم اندازه نازکی فلز روی به چاقوی بادی Knife Wind با تکنولوژی بالا و به صورت اتوماسیون
• نورد پوسته ای Skin Pass
• کروماته کردن Choromation
• خنک سازی Chilling
• کنترل کیفی محصولات Quality Control
در ادامه به صورت مجزا به بررسی هر کدام از این مراحل می پردازیم.
برای اینکه فرایند گالوانیزاسیون فلزات کاملاً استاندارد و اصولی انجام شود، لازم است ابتدا سطح خارجی فلز به صورت کامل پاکسازی و آماده شود. در این مرحله ابتدا تمام بخش های مختلف فلز کاملا شستشو داده می شوند. این فرایند باعث می شود تا هر نوع ماده اضافی، آلودگی، رنگ و… که بر روی سطح خارجی فلز وجود دارند برطرف شوند.
در این مرحله به یک وان که حاوی محلول های تمیز کننده قلیایی است نیاز می باشد. محتویات درون وان، دمایی بین ۶۵ تا ۸۲ درجه سانتیگراد داشته و از قدرت چربی زدایی بسیار بالایی برخوردار است. این وان از قبل آماده می شود تا پس از شستشوی کامل فلز، آن را درون این وان غوطه ور کنند. انواعی از آلودگی های باقیمانده بر روی سطح فلز، چربی ها و ذرات گرد و غبار فلز پس از غوطه ور کردن آن درون وان از بین می روند. بسته به میزان آلودگی سطح خارجی فلز، مدت غوطه ور بودن آن درون وان می تواند حدود ۵ الی ۱۵ دقیقه زمان ببرد. در نهایت فلز را از درون وان خارج کرده و آن را کاملاً شستشو می دهند تا آماده ورود به مرحله اسیدشویی شود.
برای اینکه واکنش شیمیایی بین آهن و فلز روی مذاب شده به طور کامل انجام شود، لازم است هرگونه مانع از سطح خارجی فلز از بین برود. اثرات زنگ زدگی و پوسته های اکسیدی از آن دست مواردی هستند که تنها با یک بار شستشو به راحتی از بین نمی روند. برای برطرف کردن این موارد، فلز مورد نظر را درون محلول های اسیدی همچون محلول آبی اسید سولفوریک که دمای بین ۶۰ الی ۷۹ درجه سانتیگراد دارد قرار می دهند.
اما برای این که فرایند اسید شویی باعث تخریب سطح خارجی فلز نشود، معمولاً از ترکیب اسید سولفوریک و اسید کلریدریک به صورت همزمان استفاده می شود. مجدداً پس از اتمام فرایند اسید شویی، فلز بایستی کاملاً شسته شود. اما قبل از ورود آن به مرحله بعدی، فلز را در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد کاملاً خشک می‌کنند.
در این مرحله با اعمال حرارت سطح ورق های گالوانیزه تا 600 درجه سانتی گراد داغ می شود تا با دمای بالا وارد وان حاوی فلز روی مذاب شود. دمای درون حوضچه روی مذاب ۴۵۰ تا ۴۶۰ درجه سانتیگراد است. ورق فولادی داغ کاملاً خشک و آماده را درون این وان کاملاً غوطه ور می‌کنند تا تمامی سطح آن به روی مذاب آغشته شود. پس از خارج کردن فلز، چاقوی بادی میزان ضخامت و وزن فلز روی را بر روی سطح فولاد تنظیم میکند و مازاد روی آغشته و سیال را به درون حوضچه برمی گرداند. در واقع اصلی ترین بخش گالوانیزه گرم همین فرایند غوطه ور کردن فلز درون وان مذاب روی است. مواد مذاب شده کاملاً با آهن واکنش می دهند و لایه ای نازک و ممزوج از فولاد و فلز روی در سطح که بسیار مقاوم و با دوام است را ایجاد می‌کنند.
فرایند نورد پوسته ای یا اسکین پس در انتهای فرایند تولید ورق فولادی قرار دارد. همانطور که از نام آن پیداست، فرایند نورد پوسته‌ای تنها بر سطح ورق و ویژگی‌های آن تاثیر می‌گذارد و تاثیری بر ویژگی‌های متالورژیکی قسمت داخلی ورق ندارد.
نورد پوسته‌ای موجب اعمال فشار بر برجستگی های سطحی پوشش روی و صافی و یکدستی سطح ورق گالوانیزه می شود . هر چند نورد پوسته‌ای همانطور که قبلاً به آن اشاره شد، تنها با سطح ورق سر و کار دارد اما تا حدی باعث افزایش و بهبود خواص کششی و مکانیکی ورق فولادی نیز می‌شود که در مصارف صنعتی بسیار کاربردی می‌باشد. فرایند نوردپوسته‌ای همچنین با یک دست کردن سطح ورق باعث از بین رفتن چین و چروک‌ها و خلل‌های این چنینی ورق فولادی که در حالت عادی به سختی حذف می‌شوند نیز می‌شود.
دیگر ویژگی بسیار مهم و کاربردی فرایند اسکین پس، یکنواخت سازی ضخامت ورق فولادی در کل طول ورق است. از آنجایی که عدم انسجام ضخامت ورق در بسیاری از مصارف حساس غیر قابل قبول تلقی می‌شود، پروسه نورد پوسته ای برای چنین کاربرد هایی ضروری می‌باشد.
کروماته کردن به عنوان یکی از مراحل پایانی تولید ورق فولادی انجام می شود. تولید کننده های بسیاری برای افزایش طول عمر پوشش فلزی روی، اقدام به استفاده از یک لایه محافظ نهایی می کنند. یکی از انواع این لایه های محافظ کرومات می باشد. این لایه محافظ با داشتن کروم 3 و 6 ظرفیتی به خوبی باعث جلوگیری از آسیب های ظاهری و بنیادی به ورق فولادی می شود. پس از اینکه ورق گالوانیزه شد، ابتدا سطح آن را به خوبی از ناخالصی و آلودگی ها پاک کرده و سپس به طور معمول آن را از محلول رقیق شده اسید کرومیک رد می کنند. یک لایه کرومات بر روی ورق فولادی نقش می بندد که بسیار در برابر تشکیل شوره بر روی سطح پوشش فلزی روی مقاوم است. کروم شش ظرفیتی موجود در این لایه حتی توانایی خود درمانی و اصلاحی نیز به ورق می دهد، که به نوبه خود بی نظیر است. برای افزایش غلظت و پایداری این لایه، گاها افزودنی های دیگری به ترکیب اضافه می شوند، یکی از رایج ترین افزودنی های این چنینی فلوراید است که در نقش بستن لایه محافظ کرومات تاثیر گذار می باشد.
در صورتی که پس از خارج کردن فلز از درون وان مذاب روی، عملیات خنک سازی انجام نشود، حرارت و گرما همچنان در قطعه گالوانیزه شده باقی می ماند و این اتفاق باعث می شود تا واکنش میان آهن و روی همچنان ادامه داشته باشد. بنابراین نیاز به عملیات خنک سازی است تا سطح قطعه آهنی کاملاً خنک و سرد شود. عملیات خنک سازی معمولاً از طریق دمیدن هوا و یا به کمک آب انجام می شود.
ممکن است پس از عملیات خنک سازی، مشاهده شود که همچنان مقداری از روی منجمد شده بر روی سطح فلز به صورت اضافی باقی مانده است. این روی باقیمانده را معمولا به وسیله عملیات سنباده زنی یا سوهان کاری از بین می برند. در نهایت بر اساس یک سری استانداردهای مشخص، فاکتورهایی همچون؛ ظاهر قطعات، میزان ضخامت پوشش ایجاد شده روی فلز، قدرت چسبندگی پوشش و… بررسی و کنترل می شوند. پس از کنترل کیفی محصولات، فرایند گالوانیزه گرم به طور کاملا موفقیت آمیز انجام خواهد شد.
شاید با اطلاع از مزایای گالوانیزه گرم به این موضوع پی ببرید که به چه دلیل صنعتگران از این روش استقبال زیادی داشته اند و تمایل دارند محصولات آن ها طبق این روش تولید و آماده شوند. از مهم ترین مزایای گالوانیزه گرم می توان به چند مورد زیر اشاره کرد:
• در صورتی که قطعه مورد نظر قبل از ورود به فرایند گالوانیزه گرم، در قسمتی دچار آسیب شده باشد، با آغاز عملیات گالوانیزه گرم، این بخش به صورت خود به خودی ترمیم شده و یک لایه و روکش اضافی برای محافظت از آن ایجاد می شود.
• گالوانیزه گرم فرایندی است که تمام بخش های مختلف یک فلز را در برابر عوامل محیطی از جمله زنگ زدگی، خوردگی، اکسایش، رطوبت و…مقاوم میکند. به این شکل استحکام و ماندگاری فلز در طولانی مدت افزایش پیدا خواهد کرد.
• گالوانیزه گرم در مقایسه با دیگر روش ها می تواند به راحتی مواد آبکاری را به بخش های غیر قابل دسترس قطعه فولادی وارد کرده و مقاومت آن ها را افزایش دهد. در واقع می توان گفت تمامی حفره ها، سوراخ ها و گوشه های قطعه مورد نظر درون مواد آبکاری غوطه ور می شوند.
• فرایند گالوانیزه گرم به صورتی است که پس از اتمام عملیات گالوانیزاسیون، بازرسان نیازی به بررسی بسیار دقیق و موشکافانه ندارند. آن ها می توانند با یک مشاهده کلی، قطعات با کیفیت و استاندارد را از قطعات معیوب و بی‌کیفیت تشخیص دهند.
• فولادی که با روش گالوانیزه گرم تولید شده است معمولاً نیازی به فرایند بازرسی، رنگ کاری و… ندارد که همین عامل باعث می شود تا در بسیاری از هزینه ها صرفه جویی به عمل آید.
• کاربرد در اسکلت های ساختمانی برای انواع مبدل حرارتی، تجهیزات پتروشیمی و تجهیزات مولد نیرو
• کاربرد در بتن های از قبل آماده شده برای صنایع ساختمانی
• کاربرد در ساخت اجزای ساختمان پل ها و کف پل ها
• کاربرد در تجهیزات برق رسانی راه آهن
• کاربرد در صنایع بادی و خورشیدی
• کاربرد برای فولادهای تقویت کننده برج های خنک کننده
• کاربرد در صنعت کشاورزی برای افزایش مقاومت تجهیزات صنعتی
• کاربرد در صنعت مخابرات برای افزایش محافظت از تجهیزات مخابراتی همچون کابل ها و سیم ها
• کاربرد در صنعت خودرو
• کاربرد برای ساخت انواع راه پله، ایوان، بالکن
• کاربرد برای ساخت انواع نردبان و راهرو
.
