ورق گالوانیزه چیست؟ کاربردها، ویژگی‌های آن

به طور کلی به فرآیندی که بر روی آهن فلز روی آغشته گردد، فرآیند گالوانیزه و به ورق بدست آمده از این فرآیند ورق گالوانیزه گفته می‌شود. در این مقاله قصد داریم تا در مورد ورق گالوانیزه، ویژگی‌ها، کاربردهای آن و سوالات مختلفی که ممکن است برایتان پیش بیاید اعم از روش‌های گالوانیزاسیون، تفاوت ورق گالوانیزه با ورق‌های پوشش‌دار دیگر، قیمت و کارخانه‌های تولید کننده ورق‌های گالوانیزه صحبت کنیم. پس با ما همراه باشید تا پاسخ سوالات خود را پیدا کنید.

فرآیند گالوانیزه چیست؟

فرآیند گالوانیزه نوعی از فرآیند حفاظت گالوانیکی به شمار می‌رود و فلز مادر با استفاده از لایه‌ی فلز محافظ که عمدتا  فلز روی است، آغشته می‌گردد. در صورتی که پوشش فلز مادر دچار شکستگی شود، این فلز همچنان از زنگ‌زدگی محفوظ می‌ماند. برای گالوانیزه کردن ورق‌های فلزی و فولاد از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که از بهترین و کم هزینه‌ترین آن‌ها می‌توان به روش غوطه‌وری ورق آهنی در حوضچه مذاب اشاره کرد.

به ورق فولادی که با استفاده از فلز روی گالوانیزه می‌شود، ورق گالوانیزه گویند. همان طور که اشاره شد در فرآیند گالوانیزه فلز مادر که ورق فولادی است، محفوظ می‌ماند و پوشش یا به عبارتی  فلز روی دچار خوردگی می‌شود. ورق‌های گالوانیزه از لحاظ شکل ظاهری شامل سه دسته: ورق گالوانیزه بدون گل، ورق گالوانیزه گل ریز و ورق گالوانیزه گل درشت تقسیم می‌گردند.

ورق گالوانیزه چیست؟

به ورق فولادی که با استفاده از فلز روی گالوانیزه می‌شود، ورق گالوانیزه گویند. همان طور که اشاره شد در فرآیند گالوانیزه فلز مادر که ورق فولادی است، محفوظ می‌ماند و پوشش یا به عبارتی  فلز روی دچار خوردگی می‌شود. میزان ضخامت روی که به عنوان پوشش گالوانیزه محسوب می‌گردد، بر روی کلیه مقاطع فولادی و سایر ورق‌ها متفاوت است.

ورق‌های گالوانیزه از لحاظ شکل ظاهری شامل سه دسته:  بدون گل، گل ریز و  گل درشت تقسیم می‌گردند. تفاوت این ورق‌ها در شکل‌گیری کریستال (گل) گالوانیزه ایجاد شده بر روی ورق است و شکل‌گیری آن‌ها به عواملی همچون: سرعت سرد کردن ورق و مقدار روی مورد استفاده بر روی ورق در فرآیند گالوانیزاسیون بستگی دارد.

انواع ورق گالوانیزه

ویژگی‌های ورق گالوانیزه

ورق گالوانیزه دارای ویژگی‌های متعددی از جمله موارد زیر است:

• دارای عرض ۱۰۰۰ و ۱۲۵۰
• دارای ضخامت‌های ۰.۱۸، ۰.۴۰، ۰.۹۰، ۲، ۶ است.
• وزن کویل به صورت ۳.۵ الی ۱۲ تن است.
• قطر داخلی کویل به صورت ۵۷۰ الی ۶۲۰ هست.
• بدون روغن (Unoiled) است.
• دارای کرم (Chromated) هست.

انواع ورق‌های گالوانیزه

همانطور که بیان شد، ورق های گالوانیزه از یک لحاظ بسته به اندازه گل بر روی آنها به ۳ نوع تقسیم میشوند. گل درشت، گل ریز و بدون گل

اما شاید کمتر شنیده باشید که ورق های گالوانیزه نورد گرم نیز وجود دارند، به همین جهت از جنبه ای دیگر نیز این ورق‌ها به دو دسته نازک و ضخیم تقسیم‌بندی می‌شوند که ورق‌های نازک با استفاده از روش نورد سرد و ورق‌های ضخیم با استفاده از روش نورد گرم تولید می‌گردند. در نظر داشته باشید که ورق های گالوانیزه غالبا از نوع ورق نورد سرد شده و نازک هستند.

ورف گالوانیزه نورد سرد و نورد گرم شده

کاربرد ورق‌های گالوانیزه

ورق‌های گالوانیزه به دلیل این که کاربردهای متنوعی دارند، در موارد مختلفی می‌توان از آن‌ها استفاده نمود. از جمله موارد پرکاربرد ورق‌های گالوانیزه عبارتند از: ساخت کابینت‌های آشپزخانه، کانال‌های خنک کننده و تهویه هوا، و مواردی همچون:

• ساخت انواع لوله، پروفیل و سایر محصولات فولادی گالوانیزه
• ساخت انواع تابلوهای برق صنعتی یا شهری
• ساخت تجهیزات مختلف آشپزخانه مانند یخچال و ماشین لباس‌شویی
• ساخت انواع مخازن متحرک یا ساکن همانند مخازن تانکرها
• ساخت  بدنه‌ و سقف‌های سالن‌های بزرگ و یا سوله‌های مختلف صنعتی و غیر‌ صنعتی
• صنعت ماشین‌سازی
• در مناطق مرطوب مانند شمال کشور برای ساخت شیروانی خانه‌ها
• تابلوهای برق و پانل‌ها
• سینی کابل

مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای ورق گالوانیزه

استفاده از ورق گالوانیزه شامل مزایای متعددی است که در این قسمت به شرح هر یک از آن‌ها پرداخته خواهد شد:

1. جهت جلوگیری از خوردگی در مقایسه با روش‌های دیگر، روش گالوانیزینگ از هزینه‌ی کمتری برخوردار است.
2. هزینه‌های نگهداری ورق‌های گالوانیزه بسیار کم است که دلیل این امر عدم نیاز به تعمیرات پر هزینه است.
3. ورق‌‌های پوشش داده شده توسط فلز روی در محیط‌های خورنده از طول عمر بالایی برخوردار هستند.
4. به دلیل ساختار متالورژیکی خاص پوشش‌های گالوانیزه، قادر به کاهش آسیب‌های ناشی از خوردگی و سایش هستند و در مقابل آسیب‌های مکانیکی نیز از مقاومت بالایی برخوردار هستند.
5. ورق‌های گالوانیزه دارای قابلیت جوش‌پذیری و شکل‌پذیری مطلوبی هستند.
6. این ورق‌ها با استفاده از رنگ‌های مختلف قابلیت رنگ‌پذیری دارند و با استفاده از عملیات رنگ‌پذیری، در مقابل خوردگی مقاومت آن‌ها افزایش می‌یابد.
7. آسیب‌های احتمالی موجود در پوشش‌های گالوانیزه با استفاده از چشم غیر مسلح قابل رویت است و به آزمون‌های غیر‌مخرب احتیاج ندارد.
8. تمیز کردن ورق‌های گالوانیزه بسیار ساده است و با استفاده از اسپری آب قلیایی امکان پذیر است.
9. با توجه به این که گالوانیزه از پوشش‌های سخت محافظ در بازار به شمار می‌رود، هنگام حمل و نقل ورق‌ها دچار آسیب نمی‌شوند.
10. از آن جایی که این محصولات منطبق بر استانداردهای بین‌المللی تولید می‌گردند، از قابلیت اطمینان وتطبیق پذیری بالایی برخوردار هستند.

معایب ورق‌های گالوانیزه

ورق‌های گالوانیزه علاوه بر مزایای ذکر شده، دارای معایبی نیز هستند. از جمله معایبی که می‌توان برای ورق‌های گالوانیزه در نظر گرفت:

• حین عملیات جوشکاری این ورق‌ها از پیچیدگی‌ها و دشواری‌های بسیاری نسبت به ورق‌های آهنی برخوردار هستند.
• بخارها و گازهای سمی تولید شده از عملیات جوشکاری ورق‌های گالوانیزه سمی هستند و باعث بوجود آمدن سرگیجه و حالت تهوع و بیماری‌های ریوی در افراد مختلف می‌گردد.

ابعاد ورق‌های گالوانیزه به چه صورت هستند؟

در کارخانه‌های مختلف تولیدکننده‌ی ورق‌های فلزی و فولادی، مشخصات و ابعاد ورق‌های تولیدشده خود به دلایل گوناگونی به صورت دقیق ارائه می‌دهند. از جمله یکی از مهم‌ترین این دلایل، اطلاع داشتن خریدار از ابعاد ورق است تا محصول خود را صحیح و به طور دقیق انتخاب نماید و استفاده بهینه از آن را داشته باشد. شایان ذکر است ابعاد ورق‌ها برای مهندسان عمران و معماران نیز حائز اهمیت است.  ورق گالوانیزه به دو شکل رول فرم و فابریک در کارخانه‌ها تولید می‌گردند. ورق‌ فابریک گالوانیزه دو صورت فابریک ۲۰۰۰×۱۰۰۰ میلی‌متر و فابریک ۲۵۰۰×۱۲۵۰ میلی‌متر و ورق‌های رول با ضخامت‌های ۱۸/۰ الی ۶ میلی‌متر و با دو عرض ۱۰۰ سانتیمتر و ۱۲۵ سانتی‌متر تولید می‌گردند.

محاسبه وزن ورق‌های گالوانیزه

وزن ورق‌های گالوانیزه مانند سایر ورق‌های فلزی همچون: ورق سیاه، ورق روغنی، ورق اسید شویی و ورق آجدار از یک فرمول ثابت به صورت زیر تبعیت می‌کند:

طول ورق *عرض ورق*ضخامت ورق*عدد چگالی آهن

قابل ذکر است به منظور محاسبه دقیق‌تر عدد چگالی آهن ۸ در نظر گرفته می‌شود.

 

نحوه تولید ورق‌های گالوانیزه

روش‌های مختلفی برای عملیات گالوانیزاسیون ورق‌های فولادی وجود دارد به طوری که هر یک از آن‌ها دارای کاربردهای مختلفی هستند و ویژگی‌های منحصر به فردی به ورق‌ها می‌دهند. چهار روش مهم عبارتند از:

روش الکتروگالوانیزه (Electrogalvanization)

این روش به کمک جریان‌های الکتریکی و محلول الکترولیتی سولفات روی اعمال می‌شود. ورق‌های تولیدی با استفاده از روش گالوانیزه دارای ضخامت کمی هستند و در صنایع حساس مانند صنعت خودروسازی به کار می‌روند. شایان ذکر است که ورق‌های بدست آمده با استفاده از این روش، دارای قابلیت رنگ‌پذیری بهتری هستند.

روش گالوانیزه گرم یا حرارتی (Hot-Dip Galvanizing)

روش گالوانیزه حرارتی بدین صورت است که ورق‌های فولادی به منظور آغشته شدن با روی در استخری پر از روی غوطه‌ور می‌گردند. روی با گاز اکسیژن بر روی سطح ورق می‌چسبد و پیوند متالورژیکی میان روی و فولاد برقرار می‌شود. این روش به  گالوانیزاسیون کلاسیک نیز مشهور است. روش گالوانیزه حرارتی نسبت به روش‌های دیگر از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است. به دلیل استفاده از روش غوطه‌وری، امکان روی اندود کردن تمامی محصولات فولادی در شکل‌های مختلف امکان پذیر است. قابل ذکر است این روش کلیه قسمت‌های فولاد را به طور مطلوب آغشته کرده و موجب استحکام ورق‌های فولادی می‌گردد.

روش پیش گالوانیزاسیون (Pre-galvanization)

روش گالوانیزه گرم و پیش گالوانیزاسیون شباهت‌های زیادی با یکدیگر دارند. از تفاوت‌های این دو روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• در روش پیش گالوانیزاسیون، در مرحله اول فلز با استفاده از یک مایع تمیز می‌گردد و در مرحله بعد به منظور گالوانیزاسیون در استخری پر از روی به صورت رفت و برگشت گالوانیزه می‌گردد.
• ورق‌های پیش گالوانیزه در مقایسه با ورق‌های تولید شده با استفاده از روش گالوانیزه گرم، از یکدستی و یکپارچگی بیشتری برخوردار هستند.

روش گالوانیلینگ (Galvannealing)

روش انجام این فرآیند بدین صورت است که در مرحله اول ورق با استفاده از روکشی از جنس عنصر فلز روی پوشش داده شده و در مرحله بعد در کوره‌های گداخته قرار خواهد گرفت. محصول تولید شده به صورت ورق آلیاژی (آلیاژی از آهن و روی) است. این روش نسبتا طولانی و حساس است.

روش‌های دیگر گالوانیزه

از روش‌های دیگر گالوانیزه می‌توان به روش‌های ذیل اشاره نمود:

• روش پوشش با استفاده از رنگ‌های غنی از روی (Zinc rich paint)
• روش پاشش مکانیکی روی (Sherardizing) (که به روش گرمایش پودر روی در درام مشهور است.)
• روش پاشش گرمایی روی (Zinc spray) (روش پاشش گرد روی توسط گرمای سوختن )
• روش آبکاری روی (Zinc plating) (که به روش الکترو شیمیائی مشهور است.)

عمر مفید ورق‌های گالوانیزه

به طور کلی مدت زمان زیادی طول می‌کشد تا ورق‌های گالوانیزه دچار زنگ‌زدگی شوند و از بین بروند. معمولا عمر ورق‌های گالوانیزه ۲۰ تا ۳۰ سال است اما در صورتی که این ورق‌ها از باران و شرایط رطوبت دور باشند، برای همیشه سالم می‌مانند. به منظور محافظت و افزایش طول عمر بیشتر ورق‌های گالوانیزه در محیط‌های خورنده، می‌توان از روش رنگ زدن استفاده نمود. قابل ذکر است قبل از رنگ آمیزی ورق‌ها، سطح آن‌ها می‌بایست تمیز و عاری از هر گونه آلودگی مانند نمک روی باشد که این کار با استفاده از تهویه فلزی و دستگاه شوینده امکان پذیر است.

تفاوت ورق‌ گالوانیزه و ورق قلع اندود

ورق‌های قلع اندود نیز همانند ورق‌های گالوانیزه کاربردهای متنوعی دارند که از جمله آن‌ها استفاده در صنایع بسته‌بندی مواد غذایی و صنعتی است. فرآیند نورد ورق‌های قلع اندود حائز اهمیت است و در صورتی که به شکل درست انجام نشود و موج یا خشی بر روی آن‌ها باقی بماند، قادر به قلع اندود کردن آن‌ها نیستیم. اما در ورق‌های گالوانیزه با وجود هر گونه خش و خطی می‌توان آن‌ها را با روی آغشته کرد. در مواردی ورق‌های گالوانیزه نرم که دارای قابلیت انعطاف‌پذیری هستند، می‌توانند جایگزین ورق‌های قلع اندود گردند.

ورق گالوانیزه سمت راست و قلع اندود سمت چپ

تفاوت ورق گالوانیزه و آلوزینک

ورق‌های گالوانیزه و آلوزینک در مواردی مانند شکل ظاهری، ابعاد، مشخصات فنی، مقاومت در برابر خوردگی و هزینه تولیدی با یکدیگر تفاوت دارند. ورق‌های آلوزینک به شکل رنگ شده در بازار وجود دارند و دارای ظاهر یکدست‌تری نسبت به ورق‌های گالوانیزه هستند. ساختار ورق‌های آلوزینک پیچیده‌تر است در حالی که ورق‌های گالوانیزه ورق‌های فولادی نورد سرد یا نورد گرم هستند و توسط لایه روی پوشش‌دهی شده‌اند.

ابعاد هر دو ورق محدود است اما ورق‌های گالوانیزه در بازه گسترده‌تری تولید و عرضه می‌گردند. عنصر آلومینیوم در ورق‌های آلوزینک به فور یافت می‌شود از این‌رو این ورق‌ها از مقاومت بسیار بالایی نسبت به ورق‌های گالوانیزه برخوردار هستند و در صنایع دقیق و حساس پرکاربرد هستند. علاوه بر این، با توجه به اینکه آلومینیوم نسبتا گران است، وجود آن در ورق‌های آلوزینک باعث می‌گردد تا این ورق‌ها قیمت بالایی نسبت به ورق‌های گالوانیزه داشته باشند.

ورق گالوانیزه سمت راست و ورق آلوزینک سمت چپ

کارخانه‌های تولید کننده و قیمت ورق‌های گالوانیزه

از جمله تولید کنندگان داخلی ورق‌های گالوانیزه در کشورمان می‌توان به کارخانه‌های فولاد مبارکه، کاشان، هفت الماس، شهرکرد، ورق گالوانیزه سمنان،  اشتهارد و  سروش اشاره کرد. کارخانه‌های خارجی نیز که صادرات  ورق‌های گالوانیزه به کشورهای مختلف از جمله ایران دارند عبارتند از: ورق گالوانیزه جین دال هند،  بوشان هند، ایثار هند،  امارات،  قزاق،  چین،  اکراین، تایوان و بلژیک. قیمت ورق‌های گالوانیزه به عواملی همچون کیفیت ورق‌ها، کارخانه‌های تولید کننده آن‌ها بستگی دارد.

جمع‌بندی

از روش‌های مهم و کاربردی به منظور مقاومت ورق‌های آهنی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، فرآیند گالوانیزاسیون است که توسط فلز روی ورق‌های آهنی آغشته می‌گردند. در این مقاله به بررسی ورق‌های گالوانیزه و مزایای آن‌ها و همچنین کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف با توجه به ویژگی‌های مطلوب آن‌ها پرداخته شد.