وقوع پدیده‌هایی مانند خوردگی و زنگ‌زدگی، کارایی ورق‌های فولادی را محدود می‌سازد. این پدیده‌ها علاوه‌بر تأثیر منفی روی عملکرد ورق‌ها باعث کاهش عمر مفید آنها نیز می‌شود. همین موضوع موجب خسارات مالی زیادی برای تعمیر و نگهداری ورق‌های فولادی می‌شود. یکی از روش‌های جلوگیری از وقوع چنین خساراتی، استفاده از ورق‌های استیل و گالوانیزه است. به دلیل اینکه ورق‌های استیل بسیار گران هستند و تنها در برخی کاربردهای حساس مورد استفاده قرار می‌گیرند. در نتیجه ورق‌های گالوانیزه روی کار آمدند که از نظر شیمیایی پایداری بسیار خوبی در برابر رطوبت و عوامل خورنده دیگر دارند.
به همین دلیل در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، ساخت خودرو و کشتی و… از انواع ورق گالوانیزه استفاده می‌شود. در این مقاله به بررسی کاربرد ورق‌های گالوانیزه در صنایع مختلف بر اساس نوع گرید و کیفیت آنها خواهیم پرداخت؛ تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
ورق گالوانیزه چیست؟
ورق‌های فولادی نسبت به دیگر مقاطع فولادی، بیشترین مصرف را در صنایع دارند. از آنجایی که در صنایع مختلف مانند خودروسازی، کشتی‌سازی، پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و… مقاومت به زنگ‌زدگی و خوردگی در برابر مواد شیمیایی و رطوبت محیط امری ضروری است، محصولات ورق گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. هزینه بالای تولید و تهیه ورق‌های استیل سبب شده تا ورق‌های دیگری با خاصیت ضد خوردگی روی کار آیند. این ورق‌ها که بر پایه ورق‌های فولادی هستند، ورق‌های گالوانیزه نام دارند.
ورق‌های گالوانیزه محصولی بر پایه ورق فولادی و حاوی پوشش سطحی از جنس عنصر روی (Zn) هستند. این ورق‌ها دارای خواص تقویت شده شیمیایی بوده و نسبت به ورق‌های استیل نیز در بازار بسیار ارزان‌تر عرضه می‌شوند. همین موضوع سبب شد تا بسیار مورد توجه قرار گیرند و به انتخاب نخست در اکثر صنایع تبدیل شوند. بر روی سطح ورق‌های گالوانیزه علاوه‌بر لایه پوششی از جنس روی، لایه محافظ دیگری مانند لایه کروماته و لایه روغن نیز اعمال می‌شود تا پایداری آنها در برابر عوامل محیطی ارتقاء یابد و ظاهر این ورق‌ها نیز براق‌تر و جذاب‌تر جلوه نماید.
مشخصات ورق گالوانیزه
در بازار آهن و فولاد، ورق‌های گالوانیزه پس از ورق سیاه پرمصرف‌ترین ورق فولادی هستند. این ورق‌ها به دلیل خواص منحصربه‌فردی که دارند در مصارف ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مشخصه‌های فنی این ورق‌ها به شرح زیر است:
روش تولید
دو روش اصلی برای تولید ورق گالوانیزه وجود دارد که شامل غوطه‌وری داغ در حمام روی مذاب و روش الکتروشیمیایی یا آبکاری الکتریکی است. روش اول برای تولید در تناژ بالا و رسیدن به ضخامت‌های بالا اقتصادی‌تر است. در روش دوم نیز امکان کنترل ضخامت لایه پوشش وجود داشته و هزینه بالاتری نسبت به روش اول دارد. به همین دلیل اغلب تولیدکنندگان روش اول را برای تولید این محصول انتخاب می‌کنند.
ورق‌های گالوانیزه بر پایه ورق‌های نورد سرد یا ورق روغنی تولید می‌شوند. ورق‌های نورد سرد در ابتدای خط تولید قرار گرفته و توسط کلاف باز کن، از حالت رول خارج می‌شوند. سپس عملیات ضخامت‌سنجی و برش اولیه و سپس جوشکاری روی آنها انجام می‌شود. در مرحله بعدی، ورق‌ها تحت شست‌و‌شوی اولیه قرار می‌گیرند و پس از آن چربی‌زدایی می‌شوند.
پس از طی این مراحل، محصول وارد حمام روی مذاب شده و با عبور از بین یک سری غلتک، ضخامت پوشش در آنها مشخص می‌شود. در مراحل بعدی نیز فرآیندهای اسکین پاس، خنک‌کاری، صاف کردن و در نهایت برش ورق‌ها (تولید شیت گالوانیزه یا برش‌خورده) یا رول پیچ کردن آنها (تولید رول گالوانیزه) انجام می‌شود.
مشخصات ظاهری
ورق‌های گالوانیزه به سبب برخورداری از نوعی الگوهای سطحی که به آنها گل یا اسپنگل گفته می‌شود، به راحتی از سایر ورق‌های فولادی قابل تشخیص هستند. این الگوهای سطحی آثار انجماد کریستال‌های عنصر روی موجود در سطح پوشش هستند. هر چه مقدار ناخالصی در حمام مذاب روی بیشتر باشد، این الگوها به صورت اشکال درشت‌تر ظاهر می‌شوند. ورق‌های گالوانیزه از نظر اسپنگل سطحی به انواع zero spangle، minimized spangle، normal spangle و large spangle تقسیم می‌شوند.
مشخصات ابعادی
ورق‌های گالوانیزه در دو حالت رول و شیت عرضه می‌شوند. حالت شیت این ورق به دو صورت فابریک و برش‌خورده موجود است. تفاوت این دو حالت در کیفیت برش و تلرانس ابعادی لبه‌های ورق است. ورق گالوانیزه شیت فابریک مستقیماً در کارخانه تولید شده و کیفیت بالاتری دارد اما ورق شیت برش‌خورده در کارگاه‌های برش ورق از طریق برش ورق رول تولید می‌شوند. این محصولات در عرض‌های استاندارد 1000 و 1250 و ضخامت‌های 0.2 تا 3 میل به حالت رول و شیت موجود است.
انواع گریدها
این محصولات در گریدهای کیفی متنوعی بر اساس استانداردهای مختلف نام‌گذاری و تولید می‌شوند. مهم‌ترین گریدهای ورق گالوانیزه شامل DX51 الی DX56 است. از بین همه این محصولات، گریدهای DX51 تا DX53 مناسب برای فرم‌دهی سرد و DX54 و DX56 برای مصارف سازه‌ای کاربرد دارند. انواع کیفیت محصولات گالوانیزه در حالت آنیل شده عبارتند از:
- تجاری یا Commercial
- کششی یا Drawing
- کششی عمیق یا Deep Drawing
- کششی بسیار عمیق یا Extra Deep Drawing
انواع کاربردهای ورق گالوانیزه
همان‌طور که گفته شد، ورق گالوانیزه پس از ورق سیاه پرکاربردترین نوع ورق فولادی است. اما چرا؟ این محصول به دلیل مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی و همچنین قیمت مناسب، نسبت به انواع ورق استیل، کارایی بیشتری در صنایع گوناگون دارد. علاه‌بر کاربردها، استفاده از این محصول صرفه اقتصادی بیشتری به دنبال خواهد داشت. در هر موقعیتی که قطعات صنعتی و ساختمانی با عوامل مخرب محیطی مانند رطوبت و یا عوامل خورنده صنعتی مانند اسیدها در تعامل باشند، استفاده از این ورق‌ها امری اجتناب‌ناپذیر است. ازاین‌رو، از آنها در ساخت انواع مخازن ذخیره مایعات و گازها، لوله‌های انتقال سیالات، ورق‌های مورد استفاده در بدنه خودرو و کشتی، ساخت بدنه لوازم‌خانگی، ساخت انواع ورق شیروانی و نیز ساخت انواع مقاطع گالوانیزه مانند نبشی، ناودانی، قوطی و لوله کاربرد دارند.
موارد مصرف ورق های گالوانیزه در صنایع
کاربردهای ورق گالوانیزه شامل موارد مختلفی است که به آن اشاره شد، حال در این بخش مشخص خواهیم کرد که موارد مصرف ورق‌های گالوانیزه در صنایع بر اساس خواص، نوع گرید و کیفیت این ورق‌ها چیست. کاربرد انواع گرید ورق گالوانیزه عبارتند از:
- کاربرد گرید تجاری: این محصولات از انعطاف‌پذیری و استحکام مناسبی برخوردار هستند و به‌منظور مصارف عمومی مانند ساخت کابینت، کانال، بشکه، ساخت لوله و پروفیل، صنایع بسته‌بندی و ساخت مبلمان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کاربرد گرید کششی: استحکام این گرید کمتر از سایر گریدهای ورق گالوانیزه است و انعطاف‌پذیری آن خوب است. انعطاف‌پذیری این محصول منجر به کشش مناسب و قابلیت خمشی خوب آن می‌شود. از این محصول در ساخت قطعات داخلی اتومبیل، ساخت بدنه لوازم‌خانگی و پرس‌کاری استفاده می‌شود.
- کاربرد گرید کششی عمیق: به سبب برخورداری از استحکام کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر نسبت به گریدهای قبلی، این گرید ورق گالوانیزه از قابلیت کششی عالی و قابلیت خمشی بسیار خوب بهره می‌برد. به همین دلیل از آن در مصارفی مانند شکل‌دهی قطعات پیچیده خودرو استفاده می‌شود.
- کاربرد گرید کششی بسیار عمیق: این گرید نسبت به دیگر گریدهای یادشده دارای کمترین استحکام و در نتیجه بیشترین میزان انعطاف‌پذیری، قابلیت کششی و خمشی است. به همین دلیل از این محصول در کاربردهای با کشش بسیار بالا مانند ساخت قطعات پیچیده صنعتی استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
زنگ‌زدگی و خوردگی در قطعات فلزی یک معضل همیشگی است که در صنایع مختلف و حتی در استفاده‌های روزمره با آن روبرو خواهیم شد. ایجاد زنگ‌زدگی و خوردگی در ورق‌های فولادی، علاوه‌بر کاهش کارایی و عمر قطعات فولادی، موجب صرف هزینه زیاد برای تعمیر آنها خواهد شد. استفاده از ورق‌های گالوانیزه به‌جای ورق‌های فولادی کربنی، راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه و بسیار کارآمد است که می‌تواند میزان آسیب‌دیدگی قطعات فولادی را به حداقل برساند.
استفاده از ورق‌های استیل نیز یک راه‌حل کارآمد و مناسب است اما به دلیل بالا بودن قیمت، معمولاً ورق‌های گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. از مهم‌ترین کاربردهای ورق گالوانیزه می‌توان به ساخت انواع تجهیزات صنعتی مانند مخازن، لوله‌ها، تانکرها، ساخت بدنه انواع خودرو و کشتی و ساخت انواع قطعات ساختمانی مانند ورق‌های رنگی، قوطی پروفیل و نبشی و ناودانی نیز اشاره کرد.