تفاوت گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد

به طورکلی می توان تفاوت گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد را در شیوه پوشش دهی فلزات و میزان حفاظت آن ها در برابر خوردگی و زنگ زدگی خلاصه کرد. بکارگیری روش گالوانیزه صحیح به ایجاد تعادل مطلوب بین هزینه و عملکرد آهن منجر می شود.

تاثیر مخرب خوردگی و زنگ زدگی فلزات که منجر به کاهش عملکرد و کاهش عمر مفید آهن آلات می شود بر کسی پوشیده نیست. از زمانی که استفاده از انواع فلزات در صنایع مختلف رایج شد، همواره انسان به دنبال یافتن راهی برای حفاظت از فولاد در برابر خوردگی بوده است.

یکی از معمول ترین شیوه ها برای جلوگیری از خوردگی فلزات استفاده از روش گالوانیزاسیون است. از گذشته تاکنون فولاد گالوانیزه نقش مهمی در زندگی ما داشته و برای پوشش دهی قطعات مختلف استفاده شده است.

امروزه اگرچه پوشش های بهتر و مقاوم تر مانند پوشش زینک فلیک و داکرومات برای محافظت از فلزات وجود دارد اما گالوانیزاسیون نیز طرفداران خود را داشته و در صنایع مختلف مانند: صنعت ساختمان سازی، حمل ونقل، کشاورزی و تولید برق کاربرد دارد.

در این مقاله قصد داریم به توضیحات بیشتری در خصوص تعریف و تفاوت پوشش گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد بپردازیم با ما همراه باشید.

تاریخچه کشف پوشش گالوانیزه

در سال 1742 یک شیمیدان به نام ملوین دریافت که می تواند با غوطه ور کردن آهن در فلز روی مذاب، لایه محافظی بر روی آن ایجاد کند. این اکتشاف موجی از تحقیقات علمی در جامعه را در پی داشت که زمینه ساز ایجاد پوشش گالوانیزه شد.

در سال 1780 فیزیکدان ایتالیایی با نام لویجی گالوانی که فرآیند گالوانیزه نیز از اسم او الهام گرفته شده، کشف کرد که تماس بین دو فلز غیر همسان منجر به ایجاد جریان الکتریکی بین آن ها می شود.

با گذر زمان، دانش بشریت درباره پوشش گالوانیزه به طور چشمگیری افزایش یافت. تا سال 1850 سالانه از 10 هزار تن فلز روی برای پوشش دهی آهن در صنعت گالوانیزه استفاده شد و این نقطه شروع انقلابی در صنعت فولاد و پوشش های ضد زنگ بود و همچنان نیز ادامه دارد.

پوشش گالوانیزه چیست

در تعریفی ساده، گالوانیزه به معنی ایجاد پوشش فلز روی بر سطح فلزات است که از آهن آلات در برابر خوردگی و زنگ زدگی محافظت کرده و عمر مفیدشان را افزایش می دهد.

زمانی که از پوشش روی بر سطوح فولادی استفاده می شود پس از خشک شدن سطح، لایه سخت محافظ به نام زینک اکسید به وجود می آید که اجازه نفوذ هوا و رطوبت را به لایه های زیرین نمی دهد و باعث از بین رفتن عوامل خوردگی می شود.

این شیوه که از آن به عنوان روش کاتدیک هم یاد می شود از فلز زیرین خود در برابر خوردگی حفاظت می کند. استفاده از این پوشش برای مواردی که ممکن است فولاد در معرض خراشیدگی، بریدگی و فرورفتگی قرار بگیرد موثر است.

فلز روی بسیار واکنش پذیر و الکترونگاتیو است که باعث ایجاد قطب مثبت می شود.

در صورتیکه فولاد در معرض خوردگی قرار گیرد فلز روی نقش قربانی را ایفا می کند و دچار خوردگی می شود. روی به نقش حفاظتی خود ادامه می دهد تا زمانی که پوشش گالوانیزه به طور کامل از بین برود.

دو روش اصلی گالوانیزاسیون

• گالوانیزه گرم
• گالوانیزه سرد

در ادامه به توضیحات تکمیلی در خصوص هر کدام خواهیم پرداخت:

گالوانیزه گرم

گالوانیزه گرم یکی از رایج ترین روش های پوشش دهی فلزات است. در این روش آهن یا فولاد مورد نظر در مخزن روی مذاب با دمای 449 درجه سانتی گراد غوطه‌ور می‌شود.

زمانی که فلز پوشش دهی شده از مخزن خارج می شود سطح خارجی آن با اکسیژن واکنش نشان داده و باعث ایجاد زینک اکسید در آن می شود. در ادامه زینک اکسید با کربن دی اکسید واکنش نشان داده و لایه حفاظتی به نام زینک کربنات به وجود می آید. این لایه کدر خاکستری رنگ مقاوم بوده و با سطح زیرین خود چسبندگی زیادی ایجاد کرده و از فلز محافظت می کند.

فرایند گالوانیزه گرم

اگرچه مفهوم گالوانیزه گرم ساده به نظر می رسد ولی فرآیند آن شامل چند مرحله مهم است:

در ابتدا فلز مورد نظر در سه گام مجزا تمیز کاری شده و قطعه فولادی برای گالوانیزاسیون آماده می شود.

این مراحل شامل چربی زدایی، قطعه شویی و روان شویی می باشد.

• از روش چربی زدایی برای پاک کردن سطح فولاد از ذرات خاک، روغن و دیگر پسماندها استفاده می شود.
• روش اسید شویی ملایم یا قطعه شویی برای از بین بردن اکسید آهن سطح فلزات کاربرد دارد.

• در روش روان شویی سطح از هرگونه اکسید آهن پاک شده و لایه محافظ بر روی آن ایجاد می شود که از ایجاد اکسید بر روی سطح پیش از گالوانیزاسیون جلوگیری می کند.

زمانی که فرآیند تمیز سازی کامل و سطح فلز خشک شد زمان آن است که قطعه در مخزن روی مذاب غوطه ور شود. مایع روی مذاب تمام قسمت های قطعه را می پوشاند و بر روی سطح آن یک لایه حفاظتی کامل ایجاد می کند. سپس قطعه پوشش دهی شده از مخزن خارج و بعد از بازرسی نهایی خشک می شود.

گالوانیزه سرد

این روش پوششی شامل ایجاد رنگ حاوی فلز روی بر سطح فولاد برای حفاظت از آن در برابر خوردگی است.
گالوانیزه سرد (Cold galvanizing) به شکل کشیدن رنگ روغنی بر سطح فلزات انجام می شود و چیزی شبیه به نقاشی کردن سطوح است.

گالوانیزه سرد زینکوت (ZINKOT) در حالت مایع با ویسکوزیته بالا به وسیله غلتک، پیستوله و قلم مخصوص بر روی فلزات اعمال می شود.

برای ایجاد رنگ پوششی روی می توان از برس، غلتک و یا اسپری استفاده کرد. رنگ حاوی روی که در روش گالوانیزه سرد استفاده می شود به دلیل وجود عناصر چسبنده باعث می شوند تا پوشش روی به فلز زیرین بچسبد و لایه محافظ مناسبی بر سطح فولاد ایجاد شود.

مانند روش گالوانیزه گرم در گالوانیزه سرد نیز بر روی قطعه پوشش حفاظتی و کاتدیک ایجاد می شود. ذرات موجود در پوشش باید از غلظت کافی برخوردار باشند تا بتوانند خاصیت رسانای الکتریکی بین فلز و روی را ایجاد کنند.

آماده سازی سطوح برای ایجاد پوشش در گالوانیزه سرد در مقایسه با گالوانیزه گرم آسانتر است.

قبل از شروع فرآیند پوشش دهی، سطح فلز تمیز و خشک می شود. ناخالصی، چربی، مواد شیمیایی و دیگر عناصر از سطح پاکسازی می شوند. برای از بین بردن زنگ زدگی و دیگر عوامل خوردگی از برس سیمی استفاده می کنند.

بعد از آماده سازی فلز پوشش روی به میزان لازم بر سطح اعمال می شود.

مزایا پوشش گالوانیزه سرد

• صرفه اقتصادی
• هزینه پایین تعمیرات
• مقاومت مناسب پوشش
• انجام فرایند در زمان کوتاه
• اجرای فرایند به سادگی و بدون نیاز به تجهیزات خاص

تفاوت گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد

اگرچه هر دو روش گالوانیزه گرم و سرد به منظور محافظت از فلزات در برابر عوامل خورنده ایجاد شده اند اما روش استفاده و عملکردشان تفاوت داشته و هر کدام معایب و مزایای خاص خود را دارند.

در بیان تفاوت گالوانیزه گرم و سرد می توان به فرایند ایجاد لایه محافظ آن ها بر روی فلزات اشاره داشت.
همچنین فرایند گالوانیزه گرم در مقایسه با گالوانیزه سرد دارای مراحل بیشتر و پیچیده تری است.

پوشش گالوانیزه گرم در مقایسه با گالوانیزه سرد از مقاومت بسیار بالاتری برخوردار است. به دلیل این که گالوانیزه سرد یک پوشش حفاظتی ساده است نمی تواند به خوبی توسط واکنش های شمیایی به سطح فلز بچسبد به همین دلیل عمر مفید کمتری دارد.

همچنین حفاظت کاتدیک و مقاومت آن در برابر ساییدگی نیز پایین است. هرچند گالوانیزه سرد در مقایسه با گالوانیزه گرم عملکرد ضعیف تری دارد ولی مزایایی نیز دارد که قبلا ذکر شد.

از روش گالوانیزه سرد می توان برای ایجاد پوشش برای قطعات کوچک و با صرفه اقتصادی استفاده کرد. روش گالوانیزه گرم از لحاظ اقتصادی هزینه بیشتری دارد و برای قطعات بزرگتر قابل استفاده است.

به طور خلاصه گالوانیزه گرم از نظر مقاومت در برابر خوردگی، سایش، و محافظت کاتدی در مقایسه با گالوانیزه سرد بسیار قوی تر می باشد.

هرچند که مقاومت گالوانیزه سرد در حد گرم نیست با این حال عملکردی مشابه آن دارد. این پوشش برای قطعات کوچکتر مناسب بوده و صرفه اقتصادی داشته و طرفداران خود را دارد.

تفاوت ظاهری گالوانیزه گرم و سرد

تشخیص گالوانیزه گرم و سرد از یک‌دیگر چندان سخت نیست؛ چراکه از لحاظ شکل ظاهر بسیار با هم‌دیگر متفاوت هستند. اجسامی که با گالوانیزه سرد پوشش داده می‌شوند، از سطحی براق و درخشان برخوردار هستند. این در حالی است که پوشش گالوانیزه گرم، به اجسام، ظاهری کدر و مات می‌دهد. با توجه به این نکات، در مواردی که زیبایی ظاهر اهمیت داشته باشد، گالوانیزه سرد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جمع بندی

در این مقاله به تعریف پوشش گالوانیزه، روش های گالوانیزاسیون، تعریف گالوانیزه گرم و گالوانیزه سرد و ویژگی ها و معایب و مزایای هر کدام پرداخته شد. همانطور که بیان کردیم اگرچه هر دو روش گالوانیزه گرم و سرد به منظور محافظت از فلزات در برابر عوامل خورنده ایجاد شده اند اما روش استفاده و عملکردشان تفاوت دارد و به طور خلاصه پوشش گالوانیزه گرم در مقایسه با گالوانیزه سرد از مقاومت بسیار بالاتری برخوردار است.

سوالات متداول