مقدمه
ورق گالوانیزه نوعی ورق فولادی است که با لایه‌ای از روی (Zn) پوشش داده می‌شود تا در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم شود. این ورق به روش غوطه‌وری گرم یا الکتروگالوانیزه تولید می‌شود و به دلیل مقاومت بالا در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و شرایط جوی نامناسب، کاربرد گسترده‌ای در صنایع ساختمانی، خودروسازی، لوازم خانگی و سوله سازی دارد. از ویژگی‌های مهم آن می‌توان به دوام بالا، قابلیت رنگ پذیری، انعطاف پذیری مناسب و هزینه نگهداری پایین اشاره کرد. این ورق یکی از پرکاربردترین نوع ورق‌های صنعتی و ساختمانی است که در ادامه به بررسی فرایند تولید ورق گالوانیزه خواهیم پرداخت. پس برای خرید این ورق و کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با ما همراه شوید.
ورق گالوانیزه و مشخصات آن
همانطور که در مقدمه به آن اشاره کردیم، ورق گالوانیزه نوعی ورق فولادی است که با لایه‌ای از فلز روی پوشیده می‌شود تا از خوردگی و زنگ زدگی آن جلوگیری شود. این فرآیند که به نام گالوانیزه کردن شناخته می‌شود، معمولاً از دو روش گالوانیزه گرم و الکتروگالوانیزه انجام می‌گیرد. در روش غوطه‌وری گرم، ورق فولادی در مذاب روی فرو برده شده و پس از سرد شدن، سطحی مقاوم در برابر شرایط محیطی پیدا می‌کند. در روش الکتروگالوانیزه، از فرآیند الکترولیز برای پوشش‌دهی استفاده می‌شود که منجر به یک پوشش یکنواخت‌تر و با ضخامت کنترل شده می‌شود.
از مهمترین ویژگی‌های ورق گالوانیزه می‌توان به مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و رطوبت اشاره کرد، که باعث می‌شود این ورق‌ها در محیط‌های مرطوب و صنعتی دوام بالایی داشته باشند. علاوه بر این، پوشش روی به عنوان یک سد محافظتی عمل کرده و در صورت ایجاد خراش یا آسیب جزئی، همچنان از فولاد زیرین محافظت می‌کند. این ورق‌ها وزن سبک، انعطاف پذیری مناسب، قابلیت جوشکاری و فرم پذیری بالا دارند که استفاده از آن‌ها را در صنایع مختلف تسهیل می‌کند.
کاربردهای ورق گالوانیزه بسیار گسترده است. در صنعت ساختمان سازی، از آن برای تولید سقف‌های شیروانی، ناودان‌ها، پانل‌های دیواری و ساندویچ پانل‌ها استفاده می‌شود. در صنعت خودروسازی، این ورق‌ها برای تولید بدنه خودرو، قطعات داخلی و خارجی به کار می‌روند. همچنین در صنایع لوازم خانگی، برای ساخت یخچال، ماشین لباسشویی و کولرهای آبی از ورق‌های گالوانیزه استفاده می‌شود. هزینه پایین نگهداری، عمر طولانی و قابلیت بازیافت از دیگر مزایای مهم این ورق‌ها محسوب می‌شوند.
فرایند تولید ورق گالوانیزه به چه صورت است؟
ورق گالوانیزه طی فرآیندی دقیق تولید می‌شود تا مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ زدگی بدست آورد. این فرآیند عمدتاً به دو روش گالوانیزه گرم و الکتروگالوانیزه انجام می‌شود، اما روش گالوانیزه گرم رایج‌تر است. در ادامه، مراحل این فرآیند را با جزئیات بیشتر بررسی می‌کنیم.
1. آماده سازی ورق فولادی
اولین مرحله از فرآیند تولید ورق گالوانیزه، انتخاب و آماده سازی ورق فولادی است. این ورق‌ها معمولاً از نوع نورد سرد (Cold Rolled Steel) هستند که در ضخامت‌های مختلف تولید می‌شوند. ورق‌های فولادی خام به دلیل عملیات نورد و ذخیره سازی ممکن است دارای آلودگی‌هایی مانند چربی، زنگ زدگی سطحی، گرد و غبار و سایر ناخالصی‌ها باشند. اگر این آلودگی‌ها به درستی پاک نشوند، فرآیند گالوانیزه کردن دچار مشکل شده و پوشش روی به درستی روی سطح ورق نمی‌چسبد.
به همین دلیل، قبل از انجام عملیات گالوانیزه، ورق‌ها در خطوط تولید به صورت کویل‌های بزرگ (رول) به دستگاه‌های مخصوص انتقال داده می‌شوند. در این مرحله، ورق‌ها را از مجموعه‌ای از غلطک‌ها عبور می‌دهند و برای مراحل بعدی فرآیند آماده می‌شوند. علاوه بر این، بررسی‌های اولیه مانند اندازه‌گیری ضخامت و کنترل کیفیت سطحی انجام می‌شود تا ورق‌هایی که دارای نقص یا ترک‌های سطحی هستند، شناسایی و از فرآیند حذف شوند.
2. فرآیند چربی زدایی و اسیدشویی
پس از آماده سازی اولیه، ورق‌های فولادی وارد مرحله چربی زدایی و اسیدشویی می‌شوند. در این مرحله، برای حذف چربی‌ها و آلودگی‌های سطحی از یک محلول قلیایی استفاده می‌شود که روغن‌ها و چربی‌های باقی‌مانده از فرآیند نورد را پاک می‌کند. چربی‌ها و ناخالصی‌های روغنی در صورت باقی ماندن روی سطح ورق، باعث عدم چسبندگی مناسب لایه روی در مراحل بعدی خواهند شد.
بعد از چربی زدایی، ورق‌ها وارد حمام اسیدی می‌شوند که معمولاً از محلول‌های اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک تشکیل می‌شود. این فرآیند که به آن اسیدشویی (Pickling) می‌گویند، هرگونه زنگ زدگی و اکسیدهای سطحی را از بین برده و سطحی تمیز و آماده برای پوشش‌دهی ایجاد می‌کند. در پایان این مرحله، ورق‌ها به طور کامل با آب شسته شده و برای جلوگیری از اکسید شدن مجدد، سریعاً به مرحله بعدی منتقل می‌شوند.
3. فلاکسینگ (جلوگیری از اکسید شدن مجدد ورق)
پس از اسیدشویی، یکی از مهمترین چالش‌ها در فرآیند گالوانیزه جلوگیری از اکسید شدن سریع ورق‌های فولادی است. از آنجایی که فولاد تمایل زیادی به واکنش با اکسیژن دارد، اگر فاصله بین اسیدشویی و گالوانیزه کردن زیاد باشد، سطح ورق مجدداً زنگ می‌زند و مانع از چسبندگی مناسب روی خواهد شد. برای جلوگیری از این اتفاق، ورق‌ها وارد مرحله فلاکسینگ (Fluxing) می‌شوند.
در این مرحله، ورق‌ها در محلولی از کلرید آمونیوم و کلرید روی غوطه‌ور می‌شوند. این ترکیبات یک لایه محافظ موقتی روی فولاد ایجاد کرده و از تماس مستقیم آن با اکسیژن هوا جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، فلاکسینگ باعث بهبود چسبندگی پوشش روی در مرحله بعدی می‌شود و کیفیت نهایی ورق گالوانیزه را افزایش می‌دهد. پس از این مرحله، ورق‌ها برای فرآیند اصلی یعنی غوطه‌وری در مذاب روی آماده می‌شوند.
4. غوطه‌وری در مذاب روی (فرآیند گالوانیزه کردن)
این مرحله مهمترین بخش از فرآیند گالوانیزه کردن است. در این مرحله، ورق‌های فولادی از حمام مذاب روی که دمای آن معمولاً بین 450 تا 460 درجه سانتی‌گراد است، عبور می‌دهند. این دمای بالا باعث می‌شود که روی به راحتی به سطح فولاد بچسبد و لایه‌ای از ترکیبات بین فلزی روی-آهن تشکیل شود.
در طول این فرآیند، روی با سطح فولاد واکنش شیمیایی داده و چندین لایه محافظتی ایجاد می‌کند. این لایه‌ها از یک ساختار متراکم و منسجم برخوردار هستند که باعث افزایش مقاومت ورق در برابر خوردگی و عوامل محیطی می‌شود. مدت زمان غوطه‌وری ورق در مذاب و ترکیب شیمیایی حمام روی، تأثیر مستقیمی بر ضخامت و کیفیت پوشش گالوانیزه دارد.
5. خروج از حمام مذاب و کنترل ضخامت پوشش
پس از خارج شدن ورق از حمام مذاب، مقدار روی باقی مانده روی سطح آن باید به دقت کنترل شود تا ضخامت پوشش مطابق با استانداردهای موردنظر باشد. برای این منظور، از دمنده‌های هوا (Air Knives) استفاده می‌شود که هوای فشرده را با سرعت بالا به سطح ورق می‌دمند و مقدار اضافی روی را از بین می‌برند.
این مرحله به تنظیم ضخامت یکنواخت پوشش کمک می‌کند و از ایجاد ناصافی‌های غیرضروری روی سطح ورق جلوگیری می‌شود. همچنین، برخی از کارخانه‌ها از تکنیک‌های خاصی برای ایجاد الگوهای خاص روی سطح ورق گالوانیزه استفاده می‌کنند که در کاربردهای خاص، مانند تولید ورق‌های گالوانیزه طرحدار، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
6. خنک کاری و عملیات سطحی
پس از تنظیم ضخامت پوشش روی، ورق‌ها باید خنک شوند تا پوشش به طور کامل تثبیت گردد. برای این کار، ورق‌ها از مجموعه‌ای از غلطک‌های خنک کننده عبور می‌دهند و به سرعت دمای آن‌ها کاهش می‌یابد. خنک شدن سریع باعث جلوگیری از تغییرات ناخواسته در ساختار پوشش روی شده و استحکام آن را افزایش می‌دهد.
در برخی موارد، برای افزایش دوام و مقاومت در برابر لکه‌های سفید (White Rust)، یک لایه نازک از مواد کروماته یا روغن محافظ روی ورق اعمال می‌شود. این کار به کاهش اکسیداسیون سریع سطح کمک کرده و کیفیت ظاهری ورق را بهبود می‌بخشد.
7. رول پیچی و بسته بندی
در مرحله نهایی، ورق‌های گالوانیزه به صورت رول (کویل) یا ورق‌های برش خورده (شیت) بسته بندی می‌شوند. باتوجه به نیاز مشتری، این ورق‌ها ممکن است در ابعاد و ضخامت‌های مختلف برش داده شوند. پس از بسته بندی، ورق‌ها به انبار منتقل شده و برای ارسال به صنایع مختلف مانند ساختمان سازی، خودروسازی، تولید لوازم خانگی و صنایع فلزی آماده می‌شوند. این فرآیند باعث تولید ورقی با طول عمر بالا و مقاومت زیاد در برابر عوامل محیطی می‌شود.
نکات مهم هنگام تولید ورق گالوانیزه چیست؟
در قسمت قبل به بررسی فرایند تولید ورق گالوانیزه پرداختیم. تولید ورق گالوانیزه فرآیندی حساس است که نیاز به رعایت استانداردها و کنترل‌های دقیق دارد. برای تولید محصولی باکیفیت و مقاوم، باید نکات مهمی در مراحل مختلف این فرآیند در نظر گرفته شود. در ادامه، به برخی از مهمترین نکات هنگام تولید ورق گالوانیزه اشاره می‌کنیم.
1. انتخاب مواد اولیه مناسب
یکی از عوامل مهم در کیفیت نهایی ورق گالوانیزه، انتخاب ورق فولادی خام (Substrate) با کیفیت مناسب است. ورق‌های فولادی که برای این فرآیند استفاده می‌شوند، معمولاً از نوع نورد سرد (Cold Rolled Steel) هستند. ضخامت، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی ورق فولادی باید مطابق با استاندارد باشد. وجود ناخالصی‌ها و عیوب سطحی مانند ترک، زنگ و خراشیدگی می‌تواند باعث کاهش چسبندگی پوشش روی شود. فولاد مورد استفاده باید ترکیب مناسبی از کربن، منگنز و سیلیس داشته باشد تا به خوبی با پوشش روی واکنش دهد.
2. فرآیند چربی زدایی و اسیدشویی دقیق
قبل از اعمال پوشش روی، سطح ورق فولادی باید کاملاً تمیز شود. چربی زدایی و اسیدشویی از مراحل حیاتی در این فرآیند هستند. برای انجام این کار هرگونه روغن یا چربی روی سطح فولاد باید قبل از گالوانیزه شدن پاک شود. چربی‌های باقی‌مانده باعث ایجاد حفره و نقاط خالی در پوشش روی می‌شوند. از محلول‌های اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک برای از بین بردن زنگ زدگی و اکسیدهای سطحی استفاده می‌شود. پس از اسیدشویی، باید سطح ورق به خوبی با آب شسته شود تا باقی مانده‌های اسیدی حذف شوند و واکنش نامطلوبی با روی مذاب ایجاد نکنند.
3. استفاده از محلول فلاکس مناسب
مرحله فلاکسینگ (Fluxing) قبل از غوطه‌وری در حمام روی انجام می‌شود و تأثیر مستقیمی بر کیفیت چسبندگی پوشش دارد. محلول فلاکس باید ترکیب مناسبی از کلرید آمونیوم و کلرید روی داشته باشد تا از اکسید شدن مجدد فولاد جلوگیری کند. میزان غلظت و دمای محلول باید تحت کنترل باشد، زیرا فلاکس اضافی یا نامناسب می‌تواند باعث ایجاد لایه‌های ناهموار روی شود.
4. کنترل دمای حمام روی و مدت زمان غوطه‌وری
یکی دیگر از مهمترین پارامترها در تولید ورق گالوانیزه، دمای حمام مذاب روی و مدت زمان غوطه‌وری است. دمای حمام روی باید معمولاً بین 450 تا 460 درجه سانتی‌گراد باشد. اگر دما خیلی بالا باشد، پوشش روی بیش از حد ضخیم و شکننده می‌شود. اگر دما کم باشد، چسبندگی روی کاهش می‌یابد. زمان غوطه‌وری ورق در حمام روی باید متناسب با ضخامت فولاد و استانداردهای موردنظر باشد. زمان کم باعث ایجاد پوشش نازک و غیرمقاوم شده و زمان زیاد می‌تواند منجر به افزایش ضخامت بیش از حد شود.
5. کنترل ضخامت و یکنواختی پوشش روی
پس از خروج ورق از حمام مذاب، مقدار روی باقی مانده روی سطح باید کنترل شود تا ضخامت مناسب پوشش حفظ شود. از دمنده‌های هوا (Air Knives) برای تنظیم ضخامت پوشش استفاده می‌شود. این دمنده‌ها با فشار هوای بالا، مقدار اضافی روی را از سطح ورق پاک کرده و پوششی یکنواخت ایجاد می‌کنند. ضخامت پوشش باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM A653 یا EN 10346 تنظیم شود. یکنواختی پوشش از ایجاد نواحی ضعیف یا نقاط فاقد روی جلوگیری کرده و دوام ورق را افزایش می‌دهد.
6. خنک‌کاری دقیق
پس از پوشش‌دهی، ورق‌های گالوانیزه باید به سرعت خنک شوند تا ساختار پوشش پایدار بماند. استفاده از غلطک و آب پاشی کنترل برای جلوگیری از ترک خوردگی پوشش ضروری است. خنک‌کاری سریع باعث بهبود استحکام و یکنواختی پوشش می‌شود.
7. انجام عملیات سطحی و کروماته کردن
برای افزایش مقاومت ورق گالوانیزه در برابر لکه‌های سفید (White Rust) و خوردگی، معمولاً یک لایه محافظتی اضافی روی سطح آن اعمال می‌شود.
کروماته کردن با استفاده از ترکیبات کروم یا فسفات باعث بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون می‌شود. در برخی موارد، یک لایه نازک از روغن محافظ یا پوشش پلیمری برای افزایش طول عمر محصول اعمال می‌شود.
8. کنترل کیفیت و تست‌های استاندارد
پس از تولید، ورق‌های گالوانیزه باید از نظر کیفیت پوشش، ضخامت، یکنواختی و مقاومت در برابر خوردگی بررسی شوند.
آزمون چسبندگی با استفاده از دستگاه‌های میکرومتر دیجیتال ضخامت لایه روی بررسی می‌شود.
آزمون چسبندگی: پوشش روی نباید به راحتی از سطح فولاد جدا شود. تست‌های چسبندگی مانند آزمون خمش (Bend Test) انجام می‌شود.
آزمون خوردگی: نمونه‌های ورق در محیط‌های مرطوب یا با محلول‌های نمکی قرار داده می‌شوند تا میزان مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی بررسی شود.
آزمون ظاهر سطح: ورق‌ها باید بدون نقص‌های سطحی مانند ترک، لکه‌های سفید، پوسته شدن یا زبری بیش از حد باشند.
9. بسته بندی و نگهداری صحیح
پس از تولید، نحوه بسته بندی و نگهداری ورق‌های گالوانیزه نیز اهمیت بالایی دارد. ورق‌ها باید به صورت رول (کویل) یا ورق‌های برش خورده (شیت) بسته بندی شوند. در صورت قرارگیری در محیط‌های مرطوب، باید فاصله کافی بین ورق‌ها ایجاد شود تا از ایجاد لکه‌های سفید جلوگیری شود. بسته بندی‌های ضد رطوبت و نایلون‌های محافظ می‌توانند به افزایش عمر مفید ورق کمک کنند. تولید ورق گالوانیزه یک فرآیند دقیق است که نیاز به کنترل مداوم در تمام مراحل دارد.
انتخاب مواد اولیه مناسب، تنظیم دقیق دمای حمام روی، کنترل ضخامت پوشش، انجام عملیات سطحی و رعایت استانداردهای کیفی از جمله عوامل مؤثر در تولید ورقی با دوام و کیفیت بالا هستند. رعایت این نکات نه تنها به افزایش طول عمر ورق‌های گالوانیزه کمک می‌کند، بلکه باعث بهبود عملکرد آن‌ها در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، خودروسازی، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی می‌شود.
نحوه خرید ورق گالوانیزه
برای خرید ورق گالوانیزه، انتخاب تأمین‌کننده معتبر از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکت‌هایی مانند جهان آسین سپاهان در اصفهان، انواع ورق‌های گالوانیزه را با ابعاد، ضخامت و استانداردهای مختلف عرضه می‌کنند. مشتریان می‌توانند بر اساس نیاز خود، این ورق‌ها را به صورت رول، شیت (برگ‌شده) یا فرم‌دهی‌شده خریداری کنند. امکان سفارش آنلاین، خرید حضوری یا تلفنی و همچنین خدمات برشکاری و ارسال به سراسر کشور، از مزایای خرید از تأمین‌کنندگان معتبر است. با توجه به نوسانات قیمت فولاد، توصیه می‌شود قبل از خرید، قیمت روز ورق گالوانیزه استعلام شود تا خریدی به‌صرفه و مطمئن انجام گیرد.
سخن آخر
ورق گالوانیزه به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، یکی از پرکاربردترین محصولات فولادی در صنایع مختلف محسوب می‌شود. این ورق‌ها با پوششی از روی (Zn) محافظت می‌شوند که باعث افزایش طول عمر آن‌ها در شرایط آب‌وهوایی مرطوب و محیط‌های صنعتی می‌شود. ورق‌های گالوانیزه در دو نوع گالوانیزه گرم و الکتروگالوانیزه تولید می‌شوند. ورق‌های گالوانیزه گرم به دلیل پوشش ضخیم‌تر، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند و در صنایع ساختمانی، سوله‌سازی، لوله‌سازی و دکل‌های برق استفاده می‌شوند. در مقابل، ورق‌های الکتروگالوانیزه با سطحی صاف و نازک، بیشتر در خودروسازی، تولید لوازم خانگی و قطعات دقیق کاربرد دارند.
سوالات متداول
1. ورق گالوانیزه چگونه تولید می‌شود؟
ورق فولادی طی فرآیند گالوانیزه گرم در حمام روی مذاب غوطه‌ور می‌شود تا یک لایه محافظ روی سطح آن تشکیل شود و از زنگ زدگی جلوگیری کند.
2. چرا از گالوانیزه کردن ورق‌های فولادی استفاده می‌شود؟
گالوانیزه کردن باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی شده و عمر مفید ورق را در شرایط مختلف محیطی، به‌ویژه در رطوبت بالا، افزایش می‌دهد.
3. چه تفاوتی بین ورق گالوانیزه گرم و سرد وجود دارد؟
در روش گالوانیزه گرم، فولاد در روی مذاب غوطه‌ور شده و پوششی ضخیم‌تر و مقاوم‌تر ایجاد می‌شود، اما در روش الکتروگالوانیزه (سرد)، پوشش نازک‌تر است و بیشتر برای محیط‌های کم‌خطر استفاده می‌شود.