امروزه در سراسر جهان آهن و فولاد دو عضو مهم تمامی صنایع به شمار می آیند. این فلزات با داشتن آلیاژهای مختلف که از تغییر عناصر در ترکیبات شیمیایی آن ها تولید می شوند، در تمامی صنایع در ساخت دستگاه ها یا تجهیزات و وسایل نهایی آن ها به کار برده می شوند. در واقع فولاد اصلی ترین آلیاژ آهن می باشد که خود به تنهایی محصولات متنوعی را در برمی گیرد. یکی از محصولات اصلی فولاد، ورق گالوانیزه نامیده می شود.

آهن و فولاد با داشتن تنوع در محصولات و کاربرد در صنایع مختلف، یک ایراد بسیار بزرگ دارند و آن ضعیف بودن در برابر عواملی مانند اکسیداسیون، رطوبت، زنگ زدگی و خوردگی است. امروزه با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی راه های مختلفی برای افزایش مقاومت این دو فلز در برابر این عوامل طراحی شده است که یکی از آن ها گالوانیزاسیون نام دارد. فرآیند گالوانیزاسیون به دو روش انجام می گیرد که غوطه وری گرم یا گالوانیزه گرم و الکتروگالوانیزه یا گالوانیزه سرد نام دارند.

در این دو روش یک لایه پوششی بر روی فولاد زیرین تشکیل می شود که سبب افزایش استحکام و مقاومت آن خواهد شد. این لایه از جنس فلز روی می باشد؛ زیرا این فلز در برابر فولاد زیرین که کاتد بوده، نقش آند را ایفا کرده و از آن در برابر این عوامل محافظت خواهد کرد. فولاد زیرین نیز از جنس ورق های سرد می باشد که از قرار گیری محصولات اسیدشویی در فرآیند نورد سرد تولید می شوند. در ادامه به بررسی مشخصات و فرآیند تولید ورق گالوانیزه به صورت کامل پرداخته شده است.

گالوانیزاسیون به روش غوطه وری گرم

این روش یکی از رایج ترین فرآیندهای گالوانیزاسیون در کشور ما و در کل جهان به شمار می آید و با استفاده از فلز روی انجام می گیرد. ورق های تولید شده به این روش گالوانیزه گرم نامیده شده و مراحل آن در ابتدا با آماده سازی فولاد زیرین آغاز می شود. مراحل آماده سازی نیز شامل چربی زدایی فولاد با استفاده از محلول های قلیایی و کشیدن برس های مخصوص و نرم بر روی آن در جهت پاکسازی لایه های چربی، اکسیداسیون و آلودگی است.

سپس ورق ها با آب تمیز کاملاً شستشو داده می شوند. حال اگر لایه های زنگ زدگی نیز بر روی آن ها وجود داشته باشد، به وسیله غوطه ور شدن شیت ها در یک محلول اسیدی این لایه ها پاکسازی شده و ورق ها مجدداً با آب خالص کامل شستشو داده می شوند. سپس شیت ها مرحله سوم آماده سازی یعنی کروماته یا هوادهی را طی می کنند تا سبب افزایش چسبندگی پوشش در آن ها شود.

شیت های پاکسازی شده در مرحله بعدی وارد حوضچه هایی حاوی فلز روی تا دمای 450 درجه سانتی گراد شده و از آن ها عبور می کنند تا لایه پوششی روی بر سطح و زیر آن ها اعمال شود. خروج از این حوضچه ها برابر است با واکنش پوشش روی با اکسیژن هوا و در نهایت اکسید روی تشکیل می شود. سپس اکسید روی با دی اکسید کربن واکنش نشان داده و کربنات روی بر سطح فولاد به وجود می آید که رنگی نقره ای رو به خاکستری دارد.

برای افزایش چسبندگی پوشش و از بین رفتن اضافات پوشش روی، ورق ها از بین غلطک های نورد عبور کرده و در نهایت با عبور از محفظه هوای گرم خشک می شوند تا پس از سرد شدن به واحد بسته بندی منتقل شوند. قیمت ورق گالوانیزه در این روش بسیار مقرون به صرفه می باشد؛ زیرا این فرآیند با استفاده از فلز روی انجام شده و مهم ترین مرحله آن مربوط به بخش های آماده سازی می باشد. ممکن است ضخامت پوشش در این روش چندان قابل کنترل نباشد، اما در نظر گرفتن غلظت پوشش، استانداردهای تولید، ضخامت ورق ها و ... تعیین کننده نرخ این محصولات می باشد. البته سایر عوامل جهانی مانند نرخ مواد اولیه، نوسانات ارز و بورس و جریان های اقتصادی در این موضوع بی تأثیر نیستند.

فرآیند تولید ورق گالوانیزه به روش الکتروگالوانیزه

گالوانیزه سرد یا به اصطلاح آبکاری روی نیز شامل اعمال پوشش بر روی فولاد است. در واقع مراحل آماده سازی که پیش تر ذکر شد به صورت کامل بر روی فولاد انجام گرفته، اما سپس برای قرارگیری پوشش از محلول الکترولیت و غوطه ور کردن فولاد در آن استفاده می کنند. این روش بر پایه فرایند الکترولیز قرار داشته و جریان از فلز روی که نقش آند را دارد، به فلز زیرین که کاتد است، وارد شده تا ذرات بر سطح و زیر آن رسوب کنند. ورق گالوانیزه در این روش با ضخامت پوشش بسیار کمتر و البته سطح درخشان و صیقلی تری تولید می شود، اما مقاومت محصول روش غوطه وری گرم در برابر عوامل مختلف نیز بیشتر است.

یکی از قدیمی ترین تولید کنندگان ورق گالوانیزه در کشور، یعنی کارخانه فولاد امیرکبیر کاشان نیز برای تولید محصولات خود از روش غوطه وری گرم استفاده می کند. کیفیت محصولات این مجموعه بسیار بالا می باشد؛ از این رو قیمت ورق گالوانیزه کاشان یکی از با ارزش ترین ها در بین تمامی تولید کنندگان به شمار می آید. محصولات گالوانیزه کارخانه کاشان کاربرد بسیار زیادی در صنایع تولید لوازم خانگی و خودروسازی و ساختمان سازی داشته، از این رو نرخ آن ها همواره مورد توجه متقاضیان قرار دارد.

ویژگی های ورق گالوانیزه

یکی از اصلی ترین مشخصه فولاد گالوانیزه به سبب اعمال پوشش در هر روش بر روی آن، مقاومت در برابر عواملی مانند اکسیداسیون، زنگ زدگی، رطوبت و خوردگی می باشد. داشتن سطحی صاف و صیقلی و درخشان، خاصیت انعطاف پذیری، جوش پذیری، استحکام در برابر حرارت، قابلیت انجام عملیات های فرمینگ و حرارتی و تولید ورق های رنگی و شیروانی، قابلیت رنگ آمیزی و مقاومت مکانیکی در برابر ضربه و فشار از دیگر ویژگی های این فلزات به شمار می آید.

جالب است بدانید پس از سرد شدن پوشش، بسته به سرعت اجرای فرآیند و غلظت پوشش، طرح هایی از فلز روی بر ورق گالوانیزه به وجود می آید که نوعی عیب بر روی سطح محصول به شمار می آیند و سبب کاهش میزان مقاومت آن خواهند شد. این طرح ها با نام اسپانگل یا گل گالوانیزه شناخته شده و امروزه فولاد گالوانیزه در چند نوع بدون گل، گل ریز، گل متوسط و درشت تولید و عرضه می شوند. کارخانه تاراز در شهرکرد یکی از تولید کنندگان برتر ورق گالوانیزه به شمار می آید که این فلزات را به صورت بدون گل و گل ریز تولید و عرضه می کند. قیمت ورق گالوانیزه تاراز شهرکرد نیز به علت گل ریز بودن محصولات این مجموعه و در نتیجه مقاومت بیشتر آن ها همواره مورد توجه تولید کنندگان و مصرف کنندگان صنایع مختلف قرار داشته است.

تاثیر ویژگی های تولید ورق گالوانیزه بر کاربرد آن

به طور کلی محصولات گالوانیزه به سبب داشتن ویژگی های ذکر شده در صنایع مختلفی  از جمله خودروسازی، ساخت و ساز، لوازم خانگی، پروفیل سازی، ساخت وسایلی مانند سیستم تهویه هوا، بخاری، کانال کولر، لوله و قطعات متنوع به کار برده می شوند. عرض این فلزات معمولاً در دو عرض رایج 1000 و 1250 میلی متر و ضخامت آن ها بسته به غلظت لایه پوششی و وجود لایه رنگ از 3/0 تا 6 میلی متر متغیر است. ضخامت پوشش روی نیز می تواند از 100 تا 375 گرم در هر متر مربع در نظر گرفته شود.

یکی از تولید کنندگان اصلی این محصولات به همراه انواع ورق های فولادی و مقاطعی مانند اسلب در کشور کارخانه فولاد مبارکه است که پوشش این فلزات را برای ورق هایی با ضخامت 5/1 میلی متر، 45 میکرون، ضخامت 3 میلی متر 55 میکرون و ضخامت 6 میلی متر 70 میکرون در نظر می گیرد. قیمت ورق گالوانیزه فولاد مبارکه به علت داشتن کیفیت بالا و دقت بسیار زیاد در تولید به روش غوطه وری همواره به صورت لحظه ای به روز رسانی می شود و در وب سایت آهن اینفو قرار می گیرد. این مجموعه محصولات گالوانیزه را به صورت رول تولید کرده و نرخ آن ها در قیمت ورق گالوانیزه سایر کارخانجات تأثیر به سزایی نیز دارد.

جمع بندی

در پایان باید گفت ورق گالوانیزه در بین محصولات تخت با ضخامت کم یکی از محبوب ترین ها شناخته شده است؛ زیرا با استفاده از روش غوطه وری گرم یا الکترولیت یک لایه پوششی محافظ از جنس فلز روی بر سطح آن ایجاد می شود. این لایه سبب شده تا ورق گالوانیزه در برابر انواع شرایط جوی به خصوص زنگ زدگی و خوردگی مقاومت داشته باشد و آسیبی به لایه های فولاد اصلی نرساند. علاوه بر این ویژگی ها فولاد گالوانیزه دارای قابلیت انعطاف پذیری، سطح ظاهری صاف و یکدست، درخشان، نقره ای رنگ مایل به خاکستری، رنگ پذیری، جوش پذیری و ... است.

به سبب این ویژگی ها نیز ورق گالوانیزه به صورت رنگی و فرمینگ نیز مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه این محصول برای مصارف بزرگ و کوچک و صنعتی به کار می رود؛ اما از نوع رنگی و فرمینگ آن معمولاً در پوشش دهی سقف ها، مواردی که در معرض دید هستند، بدنه لوازم گرمایشی و سرمایشی و ... استفاده می کنند.

همان طور که اشاره شد، محصولات گالوانیزه که به روش غوطه وری تولید می شوند، دارای مقاومت بالاتری هستند. درست است که در این روش قابلیت کنترل پوشش روی بر سطح فولاد وجود ندارد و این میزان در روش الکتروگالوانیزه کاملاً قابل تنظیم است، اما باید گفت هر چه میزان پوشش بر سطح فولاد افزایش یابد و غلظت آن نیز بیشتر باشد، منجر به افزایش مقاومت ورق گالوانیزه در برابر انواع شرایط جوی خواهد شد. از نظر مشخصات فنی نیز در پایان باید گفت ورق های گالوانیزه به علت تولید از طریق ورق های سرد و روغنی، دارای ضخامت کمی در حدود 3/0 تا 3 میلی متر می باشند و در برخی موارد این ضخامت بسته به پوشش روی یا رنگی تغییر می کند.