ورق گالوانیزه

ورق گالوانیزه چیست؟

ورق‌‌‌های گالوانیزه تحت تکنولوژی خاصی به نام گالوانیزاسیون تولید می‌‌شوند. این شیوه در دفعه اول به‌ صورت تصادفی با ترکیب دو عنصر در محلول که خواص الکتریکی کاملاً متفاوتی داشتند ابداع شد که خاصیت پیل الکتریکی را بوجود آوردند. این خاصیت اولین بار توسط فردی به نام دکتر لوئیجی گالوانی که در سال‌‌های ۱۷۳۷ الی ۱۷۹۸۵ میزیسته است کشف شد. دکتر لوئیجی محقق نبود و به‌ صورت اتفاقی با این پدیده روبرو شد، اما بعد از او در سال‌‌های بین ۱۷۴۵ الی ۱۸۲۷ میلادی دانشمندی به نام السنادرو ولتا تحقیقات زیاد و کاملی در این زمینه انجام داد و نام گالوانیک را برای جریان الکتریکی تولید شده از واکنش‌‌های شیمایی مواد انتخاب کرد. در کنار این پدیده تحقیقات زیادی روی نحوه اکسیداسیون و خوردگی محصولات آهنی انجام می‌‌شد تا بتوانند از این واکنش‌‌های مخرب در آهن‌ها جلوگیری کنند.
بالاخره در سال ۱۸۳۶ میلادی، مهندسی فرانسوی که سورل نام داشت، پدیده گالوانیزاسیون را با ترکیب نتایج این دو گروه از تحقیقات به دست آورد که به معنی غوطه‌‍‌ور کردن آهن در مواد مذاب روی بود. امروزه محصولات تولید شده با این روش را با نام ورق گالوانیزه می‌‌شناسند. اولین کارخانه تولید ورق گالوانیزه نیز در سال ۱۸۵۰ در بریتانیا تأسیس شده است. بعد از آن با توجه به گسترش کاربرد ورق گالوانیزه و افزایش تقاضای این محصول کارخانه‌‌های دیگری در کشورهای مختلف مانند ایالات‌ متحده ساخته‌ شده و تولید آن همچنان ادامه دارد. به‌ علاوه در حال حاضر ورق‌‌های گالوانیزه در رنگ‌های متنوعی تولید می‌‌شود و هر روز بر کاربردهای آن افزوده خواهد شد.
زمانی که صحبت از مصالح و متریال مقاوم می‌شود، آهن و فولاد به عنوان دو گزینه مقاوم مطرح می‌شوند اما شاید جالب باشد که بدانید این مصالح با وجود سختی بالایی که دارند، در حالت طبیعی اصلا مقاوم نیستند. ورق‌های آهنی یا فولادی علی‌رغم جنس سخت و محکم به شدت نسبت به اکسایش و واکنش با اکسیژن آسیب‌پذیر هستند و در اثر رطوبت دچار خرابی و خوردگی می‌شوند.
با این حال مصالح فولادی بسیار کاربردی هستند و در موارد مختلفی استفاده می‌شوند، بنابراین باید به شکلی مقاوم‌ شوند تا امکان استفاده از آن‌ها وجود داشته باشد. یکی از روش‌هایی که برای مقاوم کردن آهن و فولاد استفاده می‌شود، گالوانیزاسیون است.
ورق‌های آهنی یا فولادی گالوانیزه شده که به اختصار ورق گالوانیزه نامیده می‌شوند، مقاومت فوق‌العاده بالایی دارند، به همین دلیل در بسیاری از صنایع از آن‌ها استفاده می‌شود.

پوشش ورق گالوانیزه
همان‌ طور که گفتیم گالوانیزاسیون به معنای غوطه‌ ور کردن آهن در مواد مذاب روی است. در این شرایط لایه‌‌ای از روی بر سطح آهن می‌‌چسبد. به دلیل اختلاف خاصیت الکترونگاتیویته‌ای که بین آهن و روی وجود دارد، روی خاصیت آندی پیدا کرده و عواملی که باعث اکسید و تخریب فلز آهن یعنی Fe می‌‌شوند، به جای Fe روی را انتخاب می‌کنند و آهن محفوظ می‌ماند یا میزان خوردگی آن به حداقل می‌رسد. در نتیجه ورق‌های گالوانیزه نسبت به خوردگی بسیار مقاوم هستند. دقت داشته باشید که در این واکنش علاوه بر خاصیت گالوانیکی که ایجاد می‌شود یک مانع یعنی همان صفحه نازک روی، بین آهن و هوای آزاد قرار می‌گیرد که کمی رطوبت هم دارد و به‌ خودی‌ خود از میزان اکسیداسیون و زنگ زدن آهن می‌کاهد.

کاربرد ورق های گالوانیزه
به دلیل مقاومت بالا، شکل‌پذیری و مزایای مختلف دیگری که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد، ورق‌های گالوانیزه کاربردهای زیادی دارند. این ورق‌ها را به عنوان پرکاربردترین متریال و مصالح صنعتی نیز می‌شناسند که با استفاده از آن‌ها می‌توان سازه‌های مختلفی را احداث کرد. از جمله کاربردهای رایج و شناخته شده ورق‌های گالوانیزه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• ساخت قطعات و بدنه خودرو
این ورق‌ها در صنعت خودروسازی به منظور ساخت قطعات و بدنه خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• تولید لوازم خانگی
در صنایع و کارخانجات تولید لوازم خانگی از نوع کم قطر این ورق‌ها برای تولید لوازمی مانند لباسشویی یا وسایل سرمایشی و گرمایشی مانند بدنه کولر و بخاری استفاده می‌شود.
• تولید سینی کابل
از این ورق‌ها در صنایعی مانند تولید سینی کابل برق نیز استفاده می‌شود.
• ساخت قطعات کامپیوتری
برخی از قطعات رایانه که باید نسبت به ضربه و حرارت ناشی از عملکرد داخلی رایانه‌ها مقاوم باشند نیز با ورق گالوانیزه ساخته می‌شوند.
صنعت ساختمان سازی
از ورق‌های گالوانیزه به طور گسترده در صنایع ساختمان‌سازی نیز استفاده می‌شود. در ساختمان‌سازی این ورق‌ها برای مقاوم‌سازی دیوارها، کف و ساخت سقف خانه‌ها به خصوص سقف شیروانی و سقف عرشه کاربرد دارند.

انواع ورق‌ های گالوانیزه
رایج‌ترین ورق‌های موجود در بازار ایران دارای پوشش‌هایی با ضخامت‌های بین ۸۰ الی ۱۵۰ میکرون هستند. این محصولات طبق استانداردی به نام استاندارد ISO1460 ساخته می‌شوند که میزان روی در واحد سطح ورق گالوانیزه را تعیین می‌کند. طبق این استاندارد، میزان روی در واحد سطح ورق با ضخامت روی و یک ضریب ثابت رابطه مستقیم دارد. مثلاً پوشش‌های شماره ۸۰ به این معنا هستند که در هر مترمربع از ورق گالوانیزه تنها ۸۰ گرم روی وجود دارد. شایان‌ ذکر است ورق‌های وارداتی دارای پوشش‌های با ضخامت‌های بین ۱۶۰ الی ۲۰۰ میکرون هستند و به همین دلیل گرانتر و مرغوبتر هستند. نکته قابل‌ توجه دیگر این است که علاوه بر میزان ضخامت پوشش روی در ورق‌های گالوانیزه، ترکیبات موجود در این پوشش نیز تأثیر زیادی در کیفیت ورق گالوانیزه دارند. از این لحاظ این محصولات در دو نوع زیر با کیفیت‌های متفاوت تولید می‌شوند:
۱. اگر جنس پوشش روی بر سطح ورق آهنی خالص باشد، به آن ورق Z می‌گویند.
۲. اگر در جنس پوشش روی علاوه بر روی مقداری عنصر آهن Fe نیز یافت شود، به آن ورق ZF می‌گویند.
مورد دیگری که ورق‌های گالوانیزه را از هم متفاوت می‌کند تکنولوژی ساخت آن‌هاست. روش‌های مختلفی برای ساخت ورق گالوانیزه وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به گالوانیزه سرد Cold galvanizing یا الکترولیز Electrolize، گالوانیزه گرم (غوطه‌ وری) Hot deep galvanizing، متالایزینگ Metalizing و پاشش روی Zink spraying اشاره کرد. هر کدام از این روش‌ها کیفیت متفاوتی در ورق گالوانیزه تولید شده ایجاد می‌کنند که تأثیر مستقیمی بر قیمت آن‌ها خواهد داشت.

تولید ورق های گالوانیزه
مراحل ساخت ورق گالوانیزه همیشه یکسان نخواهد بود و به روشی که برای تولید آن انتخاب می‌شود، بستگی دارد. در زیر برای آشنایی بیشتر شما مراحل تولید ورق گالوانیزه به روش غوطه‌وری یا گالوانیزه گرم را شرح خواهیم داد:
۱. آماده‌ سازی: در این مرحله ورق‌های کویل برای گالوانیزه به شکل پیوسته یا به‌ صورت برش خورده آماده می‌شوند.
۲. چربی شویی: مرحله دوم تمیز کردن ورق‌های آهنی به‌ وسیله محلول‌های سود انجام می‌گیرد. اگر این مرحله با دقت انجام نشود و مقداری چربی روی قسمت‌های مختلف ورق بماند، پوشش روی به‌ صورت یکسان پخش نخواهد شد و ورق گالوانیزه تولید شده، کیفیت مطلوبی ندارد.
۳. شست‌ و شو: بعد از چربی شویی برای اطمینان از تمیز شدن سطح ورق‌ها و از بین رفتن کامل محلول‌های چربی گیر که روی ورق‌های آهن باقی‌ مانده است، یک شستشوی کامل انجام می‌شود.
۴. زنگ‌ زدایی: در این مرحله ورق‌ها در یک محلول زنگ زدا که دارای غلظت بالایی از اسیدکلریدریک است، غوطه‌ور می‌شوند تا همه زنگ‌ زدگی‌های احتمالی ورق‌های آهنی به‌ طور کامل از بین بروند.
۵. شست‌ و شوی مجدد: در این مرحله دوباره برای پاک کردن مواد زنگی جدا شده از سطح ورق‌ها، آن‌ها را شست‌ و شو می‌دهند.
۶. فلاکس: فلاکس ماده‌ای ترکیبی از کلرید روی و عناصر دیگر است که روی ورق‌های آهنی زده می‌شود تا برای عملیات گالوانیزه کردن آماده شوند. این مرحله به‌ این‌ علت انجام می‌شود که فلز روی بتواند به‌ خوبی روی فولاد بچسبد یا اصطلاحاً روی و فولاد به‌ خوبی ممزوج شوند.
۷. هم‌ دما کردن: در این مرحله از فرایند پیش‌گرم برای هم‌ دما کردن عناصر استفاده می‌کنند که معمولاً دما را تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهند. این مرحله از پاشش فلز روی مذاب در هنگام غوطه‌وری در داخل وان مذاب جلوگیری می‌کند.
۸. گالوانیزاسیون: در این مرحله دیگر ورق فولادی برای عملیات اصلی یعنی گالوانیزه شدن آماده شده است و در وان مذاب روی غوطه‌ ور می‌شود.
۹. آماده‌ سازی ورق برای عرضه به بازار: بعد از اینکه ورق در وان مذاب غوطه‌ور شد باید عملیاتی روی آن‌ها انجام شود تا بتوان این محصولات را به انبار برده و برای عرضه به بازار آماده کرد. این عملیات عبارتند از:
• خنک کاری
• تمیزکاری
• بازرسی نهایی