راهنمای خرید انواع ورق گالوانیزه[سرد،گرم،روغنی و سیاه]

ورق گالوانیزه در کل به ورق فولادی گالوانیزه توسط روی می گویند. ورق گالوانیزه به دلیل پوشش خاصی که دارد در صنایع مختلف بسیار بکارگرفته می شود. یکی از مهم ترین مصارف این ورق در ساختمان هاست.

ساختمان ها معمولا در برابر آتش سوزی، سیل، زمین لرزه و دیگر حوادث طبیعی مقاوم هستند. در صورتی که با یک پوشش مثل ورق گالوانیزه پوشانده نشوند در طولانی مدت دچار زنگ زدگی خواهد شد. در ادامه این متن از ساختمانچی با ما همراه باشید تا با کاربرد، ساختار، مشخصات و… این ورق آشنا شوید.

ورق گالوانیزه چیست؟

همان طور که می دانید آهن و فولاد از دسته آن عناصری هستند که در طول زمان دچار زنگ زدگی و خوردگی می شوند. این زنگ زدگی و خوردگی ممکن است خسارات و آسیب های جانی و مالی زیادی داشته باشد؛ بنابراین باید راهی باشد که بتوان از این آسیب ها جلوگیری نمود.

امروزه راه های زیادی برای جلوگیری از این خسارت و محافظت از سازه های فولادی وجود دارد که یکی از این راه ها فولاد گالوانیزه است. منظور از گالوانیزه کردن همان پوشاندن فلز مادر توسط لایه ای از فلز محافظ یا همان روی است.

در این حالت حتی اگر پوشش خورده شود هم به فلز مادر آسیبی نمی رسد و دچار زنگ زدگی نخواهد شد. میزان پوشش گالوانیزه ورق ها بر اساس جرم پوشش فلز روی (ZN) تعیین می گردد و از 100 تا 350 گرم بر متر مربع می باشد.

ورق گالوانیزه از لحاظ ظاهری به 3 نوع ورق گالوانیزه بدون گل، ورق گالوانیزه گل ریز و ورق گالوانیزه گل درشت تقسیم می شود. تفاوت این دسته را می توان شکل گیری کریستال و یاهمان گل بر روی ورق دانست.

وجود ناخالصی در روی هنگام کریستال‌شدن روی مذاب بر روی ورق سرد یا روغنی از دلایل به وجود آمدن گل هاست. شکل گیری کریستال ها با توجه به سرعت سرد کردن ورق و میزان روی مورد استفاده در فرآیند گالوانیزاسیون متفاوت خواهد بود. نکته حائز اهمیت این است که در آینده ای نه چندان دور به دلیل مسائل زیست محیطی تمام این محصولات بدون گل خواهند بود.

اکسید آهن چگونه انجام می شود؟

اکسید آهن یا زنگ زدگی فولاد چگونه انجام می شود؟ زنگ زدگی زمانی رخ می دهد که آهن یا آلیاژ حاوی آهن مثل فولاد برای مدت زمان طولانی در برابر رطوبت قرار بگیرد.

در این صورت با گذشت زمان اکسیژن با فلز در سطح اتمی ترکیب شده و ترکیب جدیدی را تشکیل می دهد که به آن اکسید گفته می شود. این ترکیب جدید باعث تضعیف پیوندهای فلز می شود.

آب در این قسمت با شکست مولکول های اکسیژن به واکنش دهی آهن و اکسیژن کمک می کند و در ابتدای کار آهن الکترون‌های خود را به اکسیژن می‌دهد؛ سپس یون‌های آهن با آب واکنش می‌دهند تا هیدروکسید آهن و هیدروژن تشکیل شوند.

با انجام اکسایش بر سطح یک جسم آهنی، آند شکل می‌گیرد. در قسمت دیگری از این سطح که آب و اکسیژن حضور دارند، کاتد تشکیل می‌شود. فرآیند صورت گرفته باعث شکل‌گیری یک سلول ولتایی کوچک می شود که با حرکت آندها به سمت کاتدها زنگ خوردگی صورت می‌گیرد.

کاربرد ورق گالوانیزه

به طور کلی از ورق گالوانیزه در محیط هایی که ممکن است فولاد و آهن در معرض خوردگی و زنگ زدگی قرار بگیرند استفاده می شود. از جمله این موارد می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:

• قطعات فلزی لوازم خانگی
• یخچال ها
• صنعت خودرو
• صنعت کشاورزی
• پانل های ساندویچی
• ساخت تانک های ذخیره و بشکی
• رابیتس های مصرفی در سقف ها
• مخازن آب و ذخایر انرژی
• مجاری آب و لوله و اتصالات
• گلخانه
• اجزا مختلف سالن و سوله ها
• لوله های فولادی برق

ضخامت پوشش گالوانیزه

حداقل ضخامت پوشش های گالوانیزه به فاکتورهای متعددی بستگی دارد. عوامل مهمی که ظاهر و ضخامت گالوانیزه را مشخص می کند را در ادامه برای شما آوردیم:

• شرایط سطحی
• ترکیب شیمیایی فولاد
• مدت زمان غوطه ور شدن قطعات در حمام
• نرخ خارج کردن از حمام
• نرخ سر کردن فولاد

ترکیب شیمیایی فولادی که قرار است گالوانیزه شود، از اهمیت بالایی برخوردارست. برای مثال میزان سیلیکون و فسفر موجود در فولاد به شدت در ضخامت و ظاهر پوشش گالوانیزه موثر است.

مقدار ۰٫۰۴ % سیلیکون یا بیشتر و یا مقدار ۰٫۰۵ % فسفر یا بیشتر در فولاد به ضخیم شدن این پوشش می انجامد که حاوی آلیاژهای آهن – روی است. لازم به ذکر است که کربن، سولفور و منگنز موجود در فولاد اثرگذاری کمی در ضخامت پوشش گالوانیزه دارند.

مزایای استفاده از ورق گالوانیزه

تا این قسمت از نوشته به بررسی کاربردها و مفهوم اصلی ورق گالوانیزه پرداختیم. مزایای استفاده از این ورق ها چیست؟ شناختن مزایای ورق های گالوانیزه به شما در یک نتیجه گیری مطلوب کمک خواهد کرد.

هزینه کمتر

در مقایسه با سایر روش های جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی،  گالوانیزه کردن روشی مقرون به صرفه و کم هزینه خواهد بود. علاوه بر این هزینه تعمیرات و نگهداری این ورق ها به دلیل وجود پوشش محافظ به مراتب کمتر از سایر روش هاست که به همین دلیل بسیاری از افراد را به خود جذب کرده است.

طول عمر بالا

طول عمر ورق های گالوانیزه به این دلیل که با روی پوشش داده شده اند در همه محیط ها و حتی محیط های خورنده در حدود 20 تا 30 سال است.

دوام بالای کوتینگ یا پوشش

پوشش ایجادشده بر روی ورق ها، به دلیل دارا بودن یک ساختار متالورژی خاص، مقاومت بالایی در برابر صدمات مکانیکی، سایش و خوردگی خواهد بود.

محافظت اتوماتیک در برابر آسیب ها و صدمات محیطی

پوشش های گالوانیزه در فلز نفوذ می کند و به عنوان کاتد عمل می نماید. این پوشش مقاطع ریز موجود بر روی سطح فولاد را می پوشاند و در برابر صدمات محیطی و خورندگی از آن محافظت می کند.

بازرسی آسان

همان طور که می دانید سازه ها را باید هر یک سال یکبار مورد بررسی قرار داد. ورق های گالوانیزه را می توان به سادگی و بدون نیاز به انجام آزمیش خاصی از طریق چشم مورد بررسی قرار داد. هزینه بررسی این ورق ها نیز مقرون به صرفه است.

اعتبار جهانی

استانداردهای مختلف در خصوص گالوانیزه کردن ورق های فولادی، درزمینه ایجاد پوشش های نازک بحث می کنند و این نشان دهنده آن است که طول عمر و نحوه عملکرد لایه روی‏، برای مصرف کننده قابل اعتماد است.

محافظت کامل

پوشش روی ورق می تواند کلیه نقاط و سطوح فولاد را اعم از گوشه ها، نقاط کوچک و حتی فرورفتگی ها را پر می کند و از خوردگی آن ها جلوگیری می نماید. در این زمینه هیچ پوششی بهتر از پوشش گالوانیزه عمل نخواهد کرد.

تمیزی آسان

این ورق ها را می توان به راحتی و بدون دردسر تمیز کرد. برای تمیز کردن این ورق ها کافی است کمی آب قلیایی را بر روی آن اسپری و سپس به کمک یک دستمال نرم سطح آن را تمیز کنید.

معایب ورق گالوانیزه

• عملیات جوشکاری بر روی ورق های گالوانیزه نسبت به آهن معمولی از سختی ها و پیچیدگی های بیشتری برخوردارست.

• به هنگام جوشکاری بر روی این ورق ها، گازها و بخارهایی حاصل می شود که بسیار خطرناک و سمی است و در طولانی مدت باعث بیماری های حاد ریوی خواهد شد.

• به همین دلیل توصیه می شود که به هنگام جوشکاری بر روی این ورق ها حتما از ماسک استفاده شود و مدت زمان جوشکاری کمتر از 4 ساعت باشد.

روش های متفاوت گالوانیزاسیون

ورق های فولادی را می توان به روش های متعددی از جمله گرم یا حرارتی، الکتروگالوانیزه، پیش گالوانیزاسیون و گالوانیلینگ گالوانیزاسیون کرد که در ادامه به معرفی تعدادی از آن هامی پردازیم:

روش گالوانیزه گرم یا حرارتی Hot-dip galvanizing

ورقه های فولادی را در یک استخر پر از روی تا زمانی که کاملا با آن آغشته شوند غوطه ور می کنند. روی و اکسیژن به سختی به ورق می چسبند و پیوندی متالوژیکی میان فولاد و روی رخ می دهد که به این روش، روش حرارتی یا کلاسیک می گویند.

از مزایای این روش می توان به مقرون به صرفه بودن آن اشاره کرد. علاوه بر این، استفاده از تکنیک غوطه وری برای اندود کردن این امکان را به فرد می دهد که هر محصول فولادی را به هر شکلی که باشد اندود کند.

در این روش همه قسمت های فولاد به خوبی با مواد آغشته می شوند و استحکام مناسبی به ورق فولاد می دهد. تعداد لایه محافظ در گالوانیزاسیون بیشتر از یک عدد است و به عبارتی دیگر جزئی از سطح فولاد را تشکیل می دهد.

به طور کلی گالوانیزه با روش حرارتی برای فلزاتی که به صورت مداوم در معرض مواد خورنده مثل اسید هستند، کاربردی ندارد. از فولاد ضدزنگ یا استینلس برای این مشکل به عنوان جایگزین بهتر استفاده می‌شود.

محیط‌های دریایی و شور نیز به دلیل رسانایی الکتریکی بالای آب دریا که باعث زنگ‌زدن می‌شود، عمر این ورق‌ها را کوتاه می‌ کنند.

روش الکتروگالوانیزه electrogalvanization

روش الکتروگالوانیزه یا الکتروپلات را می توان با استفاده از جریان های الکتریکی و محلول الکترولیتی سولفات روی عملی کرد.

ورق هایی که به این روش تولید می شوند معمولا ضخامت کمتری نسبت به ورق های تولید شده با سایر روش ها دارند و بیشتر در صنایع حساس مثل خودروسازی بکار می روند. از مزایای این ورق ها نیز می توان به رنگ آمیزی بهتر آن ها اشاره کرد.

روش پیش گالوانیزاسیون pre-galvanization

روش پیش گالوانیزاسیون شباهت بسیار زیادی به همان روش حرارتی و یا گالوانیزاسیون گرم دارد. تنها تفاوتی که این دو روش را با یکدیگر متمایز می کند، این است که در روش پیش گالوانیزاسیون ابتدا فلز با یک مایع تمیز می شود و سپس ورق در یک استخر پر از روی به شیوه رفت و برگشت غوطه ور می شود. ورق هایی که به این روش گالوانیزه می شوند یکپارچگی و یک دستی بیشتری نسبت به روش گالوانیزه حرارتی یا گرم دارند.

روش گالوانیلینگ galvannealing

روش گالوانیلینگ که روشی حساس و زمان بر است، ورق های فولادی را با دو روش گالوانیزاسیون گرم و گداختگی تولید می کنند. در این روش ابتدا ورق را با روکشی از جنس عنصر فلزی روی پوشش می شود و سپس آن را در فرآیند کوره های گداخته قرار می دهند. محصول فرآیند ورقی از آلیاژ روی و آهن خواهد بود.

گالوانیزاسیون به روش غوطه وری

تا این قسمت از نوشته به بررسی روش های مختلف گالوانیزاسیون پرداختیم. همان طور که گفتیم گالوانیزاسیون به روش غوطه وری یکی از روش های مقرون به صرفه است که در ادامه به معرفی کامل این فرآیند می پردازیم:

چربی گیری degrasing

اولین مرحله این فرایند گالوانیزه کردن، چربی گیری است. در این مرحله سطح قطعه یا قطعات کار از رنگ، روغن، گریس و هرگونه ترکیبات الی دیگر پاک می شود. سپس ممکن است بعضی از مواد و ترکیبات سطح را کثیف کنند و پاک نشوند.

در این صورت در مرحله بعدی که همان اسیدشویی است، آن را می زدایند. برخی از رنگ ها و روغن ها به راحتی از روی سطوح پاک نمی شوند و نیاز به سند بلاست و سایش است. به عملیات پرتاب ماسه و شن با فشار بسیار زیاد هوا را سند بلاست گویند.

پس از انجام عملیات چربی زدایی تمام سطوح بررسی می شود تا تمامی رنگ ها، روغن ها، گریس ها و هر گونه ترکیبات پاکسازی از سطوح پاک شده باشند. لازم به ذکر است که در زمان فرآیند گالوانیزه قطعات آویزان نگه داشته شوند.

بارگذاری و تعلیق loading-jiggingg

به این منظور باید اسبابی تدارک دیده شود که قطعات را در مراحل حاضرسازی و غوطه وری بتوان به صورت معلق جا به جا کرد. همان طور که گفتیم، هرگونه آلودگی و رنگ و روغن قبل از مرحله حاضرسازی باید از بین برود.

نحوه قرارگیری و منافذ داخلی قطعات نیز باید به گونه ای باشد که محلول های شستشو و مذاب روی بتوانند در تمامی نواحی قطعه جریان یابند.

اجزای سازه ها نیز باید به نحوی طراحی گردند که هیچ ناحیه ای بن بست نباشد و هوا، محل های شستشو (چربی گیری، اسید و فلاکس) و در نهایت مذاب به آن دسترسی نداشته باشد.

اسید شویی acid-picking

قطعات در این مرحله به منظور برداشتن رنگ، پوسته و سایر اکسید های فلزی در حمام اسید کلریدریک غوطه ور می شوند. سطح فولاد می بایست به طور کامل از این آلودگی ها پاک شود تا مذاب روی بتواند با فولاد به طور کامل واکنش دهد.

زنگ زدگی عمیق و سنگین را ممکن است نتوان به راحتی با روش اسیدشویی برطرف کرد، به همین دلیل شاید لازم باشد از سایر روش های مکانیکی به منظور تمیز کردن سطح قبل از اسیدشویی استفاده گردد.

فلاکسین pre_fluxing

پس از این که مرحله اسیدشویی تکمیل شد، قطعات در وان آب شسته می شود و در پایان مراحل آماده‌سازی در حمام گرم کلرید آمونیاکی روی قرار می گیرند و به آن آغشته می شوند. محلول کلرید آمونیاکی روی، سطح فولاد را برای انجام واکنش با مذاب روی حاضر می نماید.

گالوانیزه گرم hot-dip galvanization

مذاب روی با سطح فولادی که در مراحل قبلی کاملا  تمیز شده است، واکنش می دهد و لایه ای از آلیاژ روی و آهن را که پیوند بسیار قوی با سطح فولاد برقرار کرده است را تشکیل می دهد. پوشش گالوانیزه در ۲ الی ۳ دقیقه ابتدایی ورود به حمام مذاب تشکیل می شود که در هر حال به ضخامت فولاد بستگی دارد.

خنک کردن quenching

پس از اتمام فرایند گالوانیزه گرم که با خروج قطعات از درون مذاب همراه است، آن ها را خیلی سریع درون آب و یا محلول دی کرومات سدیم غوطه ور می کنند.

عملیات غوطه وری در محلول دی کرومات سدیم موجب خنکی قطعات می شود. به همین دلیل به راحتی قابل انتقال است و سطوح نسبت به واکنش های بعدی غیرفعال و براق خواهد شد.

کارخانجات مهم تولیدکننده ورق گالوانیزه

کدام کارخانه ها در ایران ورق گالوانیزه تولید می کنند؟ در ادامه با ما همراه باشید تا با 4 کارخانه معروف تولید ورق های گالوانیزه آشنا شوید.

کارخانه فولاد مبارکه

شرکت فولاد مبارکه انواع ورق های فولادی با ضخامت بالاتر از 0.18 میلی متر را تولید می نماید. ورق های گالوانیزه این شرکت از طریق فرآیند گالوانیزه گرم تولید می شوند و ضخامت آن از 0.25 تا 2 میلی متر قابل تغییر است.

عرض این ورق ها نیز از 75 تا 150 سانتی متر می باشد. کلاف ورق این شرکت وزنی بین 2 تا 3 تن دارد و کیفیت ظاهری آن در نوع معمولی و بهبود یافته است.

کارخانه 7 الماس قزوین

این شرکت انواع ورق های فولادی از جمله ورق های گالوانیزه را تولید کرده و صادر می کند. این شرکت در حال حاضر حدود 20 تا 40 درصد از تولیدات خود را به سایر کشورها صادر می کند.

ضخامت ورق های گالوانیزه تولیدی این کارخانه از 0.3 تا 2 میلی متر بوده و عرض آن همانند ورق های روغنی 1 الی 1.25 متر می باشد. ورق های تولیدی این کارخانه را می توان از با کیفیت ترین ورق های تولیدی دانست. علاوه بر این، این کارخانه ورق های خود را به دو صورت شیت و رول ارائه می دهد.

کارخانه امیرکبیر کاشان

این کارخانه تولید ورق های گالوانیزه را از سال 1374 و به کمک فرآیند غوطه وری آغاز کرد. تنوع ورق های تولیدشده این شرکت بسیار بالا است و کیفیت سخت، انعطاف پذیری پایین و هم چنین استحکام بالای این ورق ها باعث می شود که بتوان این ورق ها را در ساخت پروفیل و پوشش های سقف استفاده کرد.

ضخامت کلاف گالوانیزه تولیدی این شرکت در دامنه 0.25 تا 1.5 میلی متر بوده و ضخامت شیت های این شرکت در دامنه 0.25 تا 1.2 میلی متر است.

کارخانه ورق های پوشش دار تاراز چهارمحال

شرکت تاراز در سال 87 در شهرک صنعتی شهرکرد به عنوان نخستین تولید کننده ورق گالوالوم در کشور تاسیس گردید. ظرفیت اسمی این شرکت بر اساس آمار منتشرشده 330000 تن می باشد. از دیگر شرکت های تولید کننده ورق گالوانیزه می توان به شرکت های خودرو چهارمحال، سمنان و روی اندود کاوه اشاره نمود.

کلام پایانی

همان طور که در این مقاله نیز به آن اشاره شد، به کمک فرآیند گالوانیزاسیون می توان بزرگ ترین ضعف فولاد را که همان خوردگی و زنگ زدگی است را حل نمود.

فرآیند گالوانیزاسیون را می توان به روش های مختلفی از جمله گرم یا حرارتی، الکتروگالوانیزاسیون، پیشگالوانیزاسیون و گالوانیلینگ انجام داد که در این نوشته به توضیح کامل هر یک از آن ها پرداختیم.

از آن جایی که این ورق ها مزایای بسیاری دارند می توان از آن ها در صنایع مختلفی چون خودروسازی، کشاورزی، لوازم خانگی و… استفاده کرد.

سوالات متداول