گالوانیزه کردن فرایندی است که طی آن لایه ای از فلز روی برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی روی سطح فلزات قرار می گیرد. این روش باعث افزایش مقاومت فلزات در برابر تنش ها و فشارهای مکانیکی می شود. امروزه از فرایند گالوانیزاسیون برای محافظت از انواع فلزات، از جمله لوله های گالوانیزه، ورق های گالوانیزه و پروفیل های فلزی، استفاده می شود.
تاریخچه گالوانیزه گرم
استفاده از فلز روی از دیرباز در صنایع مختلف متداول بوده است. در اساطیر ایرانی، داستان اسفندیار روئین تن و در افسانه های یونانی، پهلوانی به نام آشیل نشان از آگاهی بشر از خاصیت محافظتی روی دارد.
قدمت استفاده از روی به هزاران سال پیش بازمی گردد. اشیای زینتی باستانی حاوی ۸۰ درصد روی، قدمتی تا ۲۵۰۰ سال قبل از میلاد دارند. در گذشته، سفیدکاری ظروف مسی با پوششی از فلز روی رواج داشت و حتی یعقوب لیث صفاری به این حرفه اشتغال داشت.
آلیاژ برنج، ترکیبی از مس و روی، از ۱۰ قرن قبل از میلاد استفاده می شد. قطعات برنجی یافت شده در خاورمیانه حاوی ۲۳ درصد روی هستند. همچنین در متنی پزشکی از هند باستان به نام Charaka Samhita، نوشته شده در حدود ۵۰۰ سال قبل از میلاد، از فلزی نام برده شده که در هنگام سوختن، ماده ای به نام پشم فلاسفه (احتمالاً اکسید روی) تولید می کند. این ماده در آن زمان به عنوان ضماد برای درمان زخم ها و مشکلات چشمی استفاده می شد و امروزه نیز در تولید کرم های پوستی و پمادهای ضدعفونی کننده کاربرد دارد.
دانش استخراج فلز روی در قرن هفدهم از هند به چین منتقل شد و در سال ۱۷۴۳، اولین تولید صنعتی روی در اروپا، در شهر بریستول انگلستان، آغاز شد.
آغاز گالوانیزه گرم
در سال ۱۷۴۲، شیمیدانی به نام ملوئین (Melouin) مقاله ای را به آکادمی سلطنتی فرانسه ارائه داد که در آن روش پوشش دهی فولاد با فروبردن آن در روی مذاب را توضیح داده بود. این کشف به سرعت موردتوجه قرار گرفت و نخستین کاربرد آن، ایجاد پوشش محافظ روی ظروف خانگی بود. در نیمه دوم قرن هجدهم، این محصولات در بخش هایی از فرانسه رواج یافتند.
در سال ۱۷۸۰، دانشمند ایتالیایی لوئیجی گالوانی (Luigi Galvani) پدیده ای الکتریکی را کشف کرد که طی آن، عضلات پای قورباغه در تماس با دو فلز غیرمشابه مانند آهن و مس تحریک می شدند. گالوانی به اشتباه نتیجه گرفت که منبع این الکتریسیته در خود بدن قورباغه است.
کشفیات او توسط الساندرو ولتا (Alessandro Volta) دنبال شد. ولتا معتقد بود که جریان الکتریکی حاصل از خود فلزات است. در سال ۱۸۰۰، او این فرضیه را با ساخت اولین باتری دنیا، معروف به پیل ولتایی، اثبات کرد. این باتری از صفحات متناوب روی و نقره تشکیل شده بود که در میان آن ها پارچه ای آغشته به محلول آب نمک قرار داشت.
پیشرفت های گالوانیزه کردن
در سال ۱۸۲۴، سر هامفری دیوی (Sir Humphrey Davy) دریافت که هنگامی که دو فلز غیرمشابه به هم متصل شده و در آب غوطه ور شوند، یکی از آن ها دچار خوردگی سریع تر می شود، درحالی که دیگری محافظت می شود. او پیشنهاد کرد که صفحات مسی زیر کشتی ها را می توان با اتصال آن ها به صفحات آهنی یا روی در برابر خوردگی محافظت کرد. این روش بعدها با جایگزینی بدنه چوبی کشتی ها با آهن و فولاد، همچنان مورد استفاده قرار گرفت.
در سال ۱۸۲۹، هنری پالمر (Henry Palmer) از شرکت بارانداز لندن، حق ثبت اختراع “ورق های فلزی موج دار” را دریافت کرد که تأثیر مهمی در طراحی صنعتی و فرآیند گالوانیزه کردن داشت.
توسعه گالوانیزه گرم
در سال ۱۸۳۶، سورل (Sorel) در فرانسه اولین ثبت اختراع را برای فرآیند پوشش دهی فولاد با فروبردن آن در روی مذاب، پس از تمیز کردن سطح، به ثبت رساند. او این فرآیند را گالوانیزه کردن نام گذاری کرد. جالب است که سورل از ماهیت الکتروشیمیایی خوردگی و نقش فداشونده پوشش روی بر روی آهن آگاه بود. در ابتدا، اصطلاح گالوانیزه صرفاً به فرآیند پوشش دهی اشاره نداشت، بلکه به خواص محافظتی که این پوشش ایجاد می کرد، مربوط می شد.
در کنار اختراع سورل در سال ۱۸۳۶، در سال ۱۸۳۷ نیز ویلیام کرافورد (William Crawford) در بریتانیا برای فرآیندی مشابه، حق ثبت اختراع دریافت کرد. این کشفیات، پایه گذار روش های مدرن گالوانیزه کردن شدند.
تاریخچه گالوانیزه کردن در فرانسه
در سال 1742، شیمی دانی به نام ملوین مقاله ای را به آکادمی سلطنتی فرانسه ارائه داد که در آن توضیح داد چگونه می توان با فرو بردن آهن در روی مذاب، لایه ای از روی را بر سطح آن ایجاد کرد. این کشف به سرعت در محافل علمی مورد توجه قرار گرفت و اولین کاربرد عملی آن، استفاده از روی مذاب برای پوشش ظروف خانگی به عنوان یک روش مقرون به صرفه برای محافظت در برابر خوردگی بود. این محصولات در نیمه دوم قرن هجدهم در بخش هایی از فرانسه به محبوبیت رسیدند.
تاریخچه گالوانیزه کردن در ایتالیا
در سال 1780، دانشمند ایتالیایی لوئیجی گالوانی متوجه شد که عضلات پای قورباغه در تماس با دو فلز غیرمشابه، یعنی مس و آهن، دچار انقباض می شوند. او به اشتباه تصور کرد که این برق از خود پای قورباغه منشا می گیرد. همین کشف باعث شد اصطلاح “گالوانیزه کردن” وارد زبان علمی شود.
این مطالعات توسط الساندرو ولتا ادامه یافت. او معتقد بود که جریان الکتریکی از تماس فلزات غیرمشابه ناشی می شود و در سال 1800 با ساخت شمع ولتایی (اولین باتری جهان) این نظریه را اثبات کرد. این دستگاه از لایه های متناوب روی و نقره با پارچه ای آغشته به محلول نمک ساخته شده بود.
در سال 1824، سر همفری دیوی نشان داد که اگر دو فلز غیرمشابه به صورت الکتریکی به یک دیگر متصل شده و در آب غوطه ور شوند، یکی از فلزات دچار خوردگی می شود، در حالی که دیگری محافظت خواهد شد. این کشف، پایه گذار فناوری حفاظت کاتدی شد که در آن زمان برای محافظت از کف مسی کشتی های چوبی مورد استفاده قرار گرفت.
پیدایش گالوانیزه گرم
در سال 1836، سورل در فرانسه اولین ثبت اختراع را برای پوشش دهی فولاد با فرو بردن آن در روی مذاب پس از تمیزکاری اولیه به نام خود ثبت کرد. او این فرایند را “گالوانیزه کردن” نامید و از نقش الکتروشیمیایی پوشش روی در حفاظت از آهن آگاه بود. در همان دوره، در سال 1837، ویلیام کرافورد نیز در بریتانیا پتنتی مشابه را دریافت کرد.
رشد صنعت گالوانیزه در جهان
اگرچه تاریخ دقیق نخستین استفاده از ورق گالوانیزه کنگره ای مشخص نیست، اما به نظر می رسد اولین کاربرد آن در نیروی دریایی بریتانیا، در پمبروک داکس، ولز در سال 1844 بوده است.
تا سال 1850، صنعت گالوانیزه در بریتانیا سالانه 10,000 تن روی برای پوشش دهی آهن مصرف می کرد. این دوره همزمان با توسعه یکی از مهم ترین مواد مهندسی بود که واژه “گالوانیزه” را در زبان مردم سراسر جهان جا انداخت.
در دوران جنگ های جهانی اول و دوم، یکی از کاربردهای قابل توجه ورق های گالوانیزه، ساخت کلبه های نیسن بود. این سازه ها توسط نورمن نیسن، یک مهندس آمریکایی، طراحی شدند تا پناهگاهی مقرون به صرفه برای سربازان باشند. این کلبه ها به دلیل مقاومت بالا و سهولت نصب، به طور گسترده در جنگ ها مورد استفاده قرار گرفتند و همچنان یکی از نمادهای صنعت گالوانیزه به شمار می آیند.
گالوانیزه کردن مدرن
امروزه فولاد گالوانیزه در صنایع مختلف از جمله ساخت وساز، حمل ونقل، کشاورزی، و تأسیسات برق نقش حیاتی دارد. تیرهای چراغ برق، دکل های انتقال نیرو و بسیاری از تجهیزات صنعتی با این روش محافظت می شوند.
گالوانیزه کردن به عنوان یکی از مؤثرترین راه های محافظت از فلزات در برابر خوردگی شناخته می شود. این روش علاوه بر افزایش عمر مفید فلزات، از نظر اقتصادی نیز بسیار مقرون به صرفه است.
استانداردهای ورق گالوانیزه
یکی از مهم ترین استانداردهای ورق های گالوانیزه، ASTM A653/A653M است که برای ورق های فولادی گالوانیزه در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی و سایر صنایع کاربرد دارد.
این استاندارد مشخصات فنی مانند ضخامت، عرض، وزن، ترکیب شیمیایی، و خواص مکانیکی ورق های گالوانیزه را تعیین می کند. ورق های گالوانیزه که بر اساس این استاندارد تولید می شوند، مقاومت بالایی در برابر زنگ زدگی و پوسیدگی دارند و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
انتخاب ورق گالوانیزه مناسب
در هنگام خرید ورق گالوانیزه، باید به عواملی مانند ضخامت، اندازه، کشور تولیدکننده، و قیمت روز بازار توجه داشت. انتخاب استاندارد مناسب تضمین می کند که محصولی باکیفیت و دوام بالا در اختیار داشته باشید.
فولاد گالوانیزه یکی از مهم ترین مواد صنعتی است که نقش مهمی در زندگی روزمره دارد. این فناوری که ریشه ای چندصدساله دارد، امروزه در بسیاری از صنایع به عنوان یک راه حل کارآمد برای محافظت از فلزات در برابر خوردگی استفاده می شود.
اگر قصد خرید ورق گالوانیزه را دارید، حتماً به مشخصات فنی و استانداردهای آن توجه کنید تا بهترین محصول را با مناسب ترین قیمت تهیه کنید.
روش های گالوانیزه کردن
امروزه فرایند گالوانیزاسیون به دو روش اصلی انجام می شود:
- گالوانیزه گرم (گالوانیزاسیون عمقی داغ)
در این روش، فلز درون محفظه ای از روی مذاب قرار داده می شود تا به طور کامل با لایه ای از روی پوشانده شده و در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم شود. در تولید لوله و ورق های گالوانیزه معمولاً از این روش استفاده می شود. - گالوانیزه سرد (الکتروگالوانیزاسیون)
در این روش، پوشش دهی فلز با روی از طریق آبکاری انجام می شود. فلز موردنظر به همراه روی درون یک محلول الکترولیتی قرار می گیرد. با کمک فرآیند الکترولیز، یون های روی جدا شده و به سطح فلز می چسبند. این روش در مدت زمان کوتاهی سطح فلز را با لایه ای از روی پوشش می دهد.
برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره قیمت ورق گالوانیزه، لوله و پروفیل، می توانید با کارشناسان فولادکو تماس بگیرید.