گالوانیزه گرم یکی از روش های ایجاد لایه پوششی بر روی پیچ و مهره و قطعات فولای و اهنی مختلف می باشد. از این روش برای ایجاد لایه پوششی بر روی قطعات مختلف در برابر خوردگی استفاده می شود.

گالوانیزاسیون گرم به زبان ساده تر به غوطه ور کردن قطعات درون حمامی از روی مذاب است. این فرایند بر روی قطعات اهنی و فولادی صورت می گیرد که از لحاظ ترکیب و ساختار برای این کار مناسب باشند. غوطه ور کردن قطعات در حمام مذاب روی در دمای 460 درجه سانتی گراد باعث می شود یک لایه پوششی روی بر روی انها قرار بگیرد.

پس از خارج کردن قطعات از وان مذاب لایه پوششی ابتدا با اکسیژن و سپس با کربن ازاد واکنش می دهد. نتیجه این واکنش سبب می شود تا قطعات گالوانیزه شده نظیر پیچ و مهره در برابر زنگ زدن مقاوم شوند.

قطعات گالوانیزه شده به روش گرم یک جایگزین مناسب و اقتصادی برای فولاد زنگ نزن محسوب می شوند. این روش برای مواردی طراحی شده است که نیاز به قطعات با مقاومت بالا در برابر خوردگی و رطوبت به صورت طولانی مدت می باشد.

الکترونگاتیویته بالای فلز روی نسبت به اهن سبب می شود تا در صورت بروز اسیب به پوشش سطحی روی مقاومت در برابر خوردگی ان ادامه یابد. این نوع مقاومت در برابر خوردگی اثر خوردگی گالوانیکی نام دارد که طی ان روی به صورت ترجیحی با اکسیژن واکنش می دهد، تا از اهن مجاور خود محافظت کند. این محافظت گالوانیکی تا تخلیه کامل روی ادامه دارد.

گالوانیزه گرم یکی از روش های قدیمی در ایجاد پوشش بر روی قطعات فلزی به شمار می رود که نزدیک به 150 سال است که به کار می رود.

مراحل گالوانیزه گرم

گالوانیزه گرم از سه مرحله اماده سازی سطحی، اجرای گالوانیزه گرم و بازرسی کیفی تشکیل می شود. بعد از فرایند گالونیزه به صورت گرم قطعات دارای رزوه دار طی فرایند سانتریفیوژ مواد مذاب اضافی را از رزوه ها خارج می کنند.

جزئیات اجرایی هر کدام از این مراحل به استاندارد های بین المللی گالوانیزه گرم قطعات اهنی و فولادی که همه ساله توسط شرکت ASTM امریکا تصحیح و منتشر می شود، بستگی دارد.

مرحله اول، اماده سازی سطحی برای گالوانیزاسیون گرم :

اماده سازی اولین و حیاتی ترین مرحله در گالوانیزه به روش گرم است. در صورتی که تمیزکاری سطحی مناسب انجام نگیرد باعث می شود تا واکنش های لازم بین روی مذاب و فولاد صورت نگیرد. نتیجه نهایی ان ایجاد یک لایه پوششی ناپیوسته بر روی سطح فولاد یا پیج ومهره خواهد بود. این نتیجه بر اساس استاندارد های بین المللی ارائه شده مردود است.

1-1: چربی گیری : قطعات فولادی را داخل یک حمام محلول قلیایی در شرایط دمایی بین 70- 90 درجه سانتی گراد قرار می دهند. چربی گیری با محلول قلیایی متداول ترین و رایج ترین روش جهت چربی گیری است.

در این فرایند اثرات رنگ، چربی، روغن، گرد و خاک و سایر الودگی های طبیعی از روی فلز پاک می کند. مدت زمان لازم برای چربی گیری بستگی به الودگی های سطحی قطعه دارد. 5 – 15 دقیقه زمان تقریبی جهت انجام ان است.

جهت افزایش تاثیر چربی گیری این محلول ان را به صورت مداوم و ارام هم می زنند.

نکته : پاکسازی این فرایند محدود به موارد خاص است. مواردی نظیر رنگ روغنی، سرباره های جوشکاری و پوسته های نوردی از سطح قطعات جدا نمی شوند و پیش از ورود به این بخش باید جداسازی شوند. این موارد خاص را می توان با رنگ برها، روش های مکانیکی و سندبلاست از بین برد.

پس از اتمام فرایند چربی گیری قطعات درون اب شستشه می شوند.

1-2 : اسید شویی : دومین مرحله در اماده سازی سطحی اسید شویی قطعات است. طی این کار قطعات را در محلول اسید هیدروکلریک در دمای محیط غوطه ور می کنند. این کار جهت پاکسازی سطح فولاد از اکسید اهن و اثار زنگ زدگی از سطح فولاد انجام می گیرد.

غلظت اسید هیدروکلریک بستگی به میزان و درجه اکسیدهای روی فلز دارد. این غلظت بین 10 تا  20 در صد از حجم محلول مناسب است.

برای از بین بردن احتمال خوردگی فولاد در فرایند اسید شویی یک ممانعت کننده یا اینهییتور به محلول اضافه می کنند.

پس از اتمام اسیدشویی قطعات باید درون حمام اب شسته شوند.

نکته : اکسیدها و زنگ زدگی های شدید سطح قطعه با اسیدشویی پاک نمی شوند. در صورت ورود انها به فرایند گالوانیزه گرم میزان تولید سرباره و خاک روی را افزایش می دهند. حاصل ان هم افزایش مصرف روی و کاهش کیفیت فرایند گالوانیزه و پوشش سطحی ایجاد شده می شود.

1-3 : فلاکس زنی : در این مرحله قطعه اسیدشویی شده را درون محلولی از کلرید امونیم – کلرید روی با نسبت وزنی استاندارد قرار می دهند. مرحله فلاکس زنی کلیه اکسیدهای باقی مانده را از سطح فولاد جدا می کند. تشکیل یک لایه نازک بر روی سطح قطعه به عنوان یک محافظ از اکسید شدن مجدد ان پیش از ورود به مرحله گالوانیزه جلوگیری می کند.

این مرحله بسیار حساس بوده و زمینه ساز واکنش بین روی مذاب و اهن است. همچنین به عنوان یک مرحله اجباری در اماده سازی سطحی به شمار می رود و قطعه ای که این مرحله را طی نکرده باشد، گالوانیزه گرم نخواهد شد.

خشک کردن قطعه پس از فلاکس زنی در دمای 80 درجه سانتی گراد صورت می گیرد.

مرحله دوم، اجرای گالوانیزه گرم :

پس از اماده سازی سطحی نوبت به قرار دادن قطعات تمیز درون وان روی مذاب در دمای 450 درجه سانتی گراد می رسد. این دما تقریبا 30 درجه سانتی گراد از نقظه ذوب روی بالاتر است. روان بودن روی در حالت مذاب بسیار بالا بوده و چسبندگی بهتری با سطح قطعه برقرار می کند. بعد از این اتمام این فرایند محصولات نهایی از حمام روی خارج می کنند و روی اضافی با تکان دادن و شره گیری می شوند.

کنترل کیفی، مرحله سوم در گالوانیزه گرم :

پس از خشک کردن قطعات ایرادات احتمالی به وجود امده بر روی قطعات رفع خواهند شد. در برخی موارد ممکن است، روی اضافی حتی توسط شره گیری نیز از بین نروند. سنباده دستی و سوهان کشی برای از بین بردن روی جامد اضافی قطعات استفاده می شوند.

طبق استاندارد ASTM A780 قطعاتی که گالوانیزه انها ناقص یا دارای ایرادات دیگر هستند، باید ترمیم و اصلاح شوند. همچنین در صورتی که این ایرادات قابل اصلاح نباشند، فرایند گالوانیزه گرم تکرار خواهد شد.

قطعات نهایی طبق استاندارد ASTM A123 مورد بازرسی قرار خواهند گرفت. این پروسه می تواند در مواردی تحت نظر تولیدکنندگان، کارفرما و بازرسان خارج سازمانی صورت گیرد و یا به صورت گزارشی از سوی تولیدکننده ارائه شود.

انبارداری، بسته بندی و ارسال، مرحله نهایی در گالوانیزه گرم :

محصولات نهایی در محیطی که هوای ازاد جریان دارد، انبار می شوند تا پوشش گالوانیزه ان شوره سفید نزند. همچنین اجزا باید جدا از هم دور از رطوبت بسته بندی و نگهداری شوند. به هیچ عنوان نباید قطعات کوچک را در بسته بندی سر بسته نگهداری شود.

تحلیل مراحل و دستگاه آزمایش پیچ و مهره با پوشش گالوانیزه گرم

جنس ظرف باید از ماده ای باشد که با سولفات مس ترکیب نشود و اندازه آن چنان باشد که قطعه مورد آزمایش 25 میلیمتر با دیواره ها فاصله داشته باشد.