برای چندین دهه، مشکلات خوردگی فلزات همواره یکی از چالش های تولیدکنندگان و مصرف کنندگان آهن و فولاد بوده است.
استفاده از روش پوشش سطح آهن و فولاد برای ایجاد یک لایه محافظ برای هسته فلزی موثرترین فرآیند در نظر گرفته می شود. در حال حاضر روش‌های زیادی برای پوشش فولاد وجود دارد و هر یک از انواع دارای ویژگی‌های متفاوت با مزایایی است.
نقش پوشش آهن در دوام و مقاومت
فولاد محصولی از سنگ آهن است، بنابراین اگر آنها را برای مدت طولانی در محیط رها کنیم سایش و زنگ زدگی پیدا میکنند. بنابراین، سازندگان اغلب مراحل پوشش سطح آهن و فولاد را قبل از عرضه به بازار انجام می دهند تا یک لایه محافظ برای سطح فولاد ایجاد کنند تا در برابر اثرات محیط خارجی مقاومت کند.
جلوگیری از زنگ زدگی و عوامل اکسید کننده
پوشش فلز روی ( گالوانیزه گرم یا سرد ) به عنوان لایه پوشش زمانی که در معرض اکسیژن و گاز کربن قرار می گیرند، لایه ای از کربنات روی (ZnCO3) را تشکیل می دهند. به لطف این واکنش شیمیایی، هسته فولادی می تواند واکنش با اکسیژن را به حداقل برساند و در نتیجه از خوردگی و زنگ زدگی در امان بماند.
سطح محصول را در بهترین حالت نگه دارید
پوشش ها نه تنها فولاد را تقویت می کنند، بلکه با مقاومت در برابر خراش یا بریدگی، سطح محصول را در بهترین حالت خود نگه می دارند.
قابلیت ظرفیت تحمل فشار بیشتر
روش پوشش فولادی می تواند به افزایش ظرفیت تحمل فشار فولاد کمک کند که توسط چندین مطالعه ثابت شده است. به طور خاص، اجزایی مانند آلومینیوم، کروم می توانند خواص مکانیکی فولاد را افزایش دهند، در نتیجه در افزایش استحکام سازه فلزی نقش موثر داشته باشند.
صرفه جویی در هزینه های طولانی مدت تعمیر و نگهداری
با اينكه فولاد گالوانیزه برای پروژه هزینه اولیه بالایی خواهد داشت، از نظر مدت زمان طولانی کارایی، به بهینه سازی هزینه ها کمک قابل توجهی می کنند.
به دلیل دوام و همچنین اکسیداسیون محدود سطح، کاربران مجبور نخواهند شد هزینه زیادی را برای تعمیر و نگهداری و همچنین تعویض دوره ای مقاطع مورد استفاده صرف کنند.
5 روش رایج پوشش فولاد در صنعت تولید
تمام محصولات فولادی فعلی قبل از عرضه به بازار باید مراحل آبکاری فولاد به روش های مختلف را برای بهبود دوام پشت سر بگذارند.
در حال حاضر در صنعت تولید فولاد، سازندگان اغلب از 5 روش متداول پوشش فولاد استفاده می کنند و هر روش دارای ویژگی های خاص و کاربردهای متفاوتی است.
گالوانیزه گرم
روش گالوانیزه عمدتاً به فرو بردن فولاد در حمام روی داغ اشاره دارد. از طریق این روش، لایه بیرونی فولاد به یک آلیاژ با روی ذوب می شود و در دمای بالا تا نزدیک به 500 درجه سانتیگراد قرار می گیرد.
به محض شروع واکنش روی و فولاد با یکدیگر، اپراتور آنها را از مخزن خارج می کند و اجازه می دهد خشک شود، معمولاً گالوانیزه گرم طی 30 تا 40 دقیقه انجام می شود.
به لطف فرو بردن کل فولاد در محلول روی، پوشش های فولادی به طور کامل در همه جای سطح قرار میگرد و همچنین به طور محکم به لایه فولادی هسته می چسبند و جدا شدن لایه روی را دشوار می کند.
روش گالوانیزه گرم توسط بسیاری از سازندگان استفاده می شود زیرا ارزش اقتصادی بالایی در کنار عملکرد ساده و کاربردی دارد و نیاز به محاسبات فنی زیادی ندارد.
روش پوشش فولاد با الکتروگالوانیزه
برخلاف گالوانیزه گرم، گالوانیزه الکترولیتی محصول را مستقیماً در حمام روی داغ غوطه ور نمی کند، اما سازنده از تجهیزاتی برای پاشش مستقیم محلول روی فولاد استفاده می کند.
محلول های اسپری حاوی مقدار زیادی یون روی با بار مثبت هستند در حالی که سطح محصول فولادی دارای بار منفی است، هنگامی که این دو بار به هم نزدیک شوند، یک پوشش روی بسیار محکم را تشکیل می دهند.
معمولاً محصول آویزان می شود یا با دقت در موقعیت مکانی مورد نظر قرار می گیرد تا اپراتور محلول را به راحت ترین روش اسپری کند.
اولین ویژگی خاص فرآیند آبکاری این است که به سرعت انجام می شود، فقط حدود 5 یا 10 دقیقه زمان لازم دارد.
روش پوشش فولاد الکترولیتی زمانی کاملاً ایمن در نظر گرفته می شود که مقطع نیاز نباشد در معرض محلول های دمای بالا قرار گیرد. رایج ترین کاربرد این روش عمدتاً در قطعات الکترونیکی یا دکوراسیون داخلی است.
=
با این حال، روش الکتروگالوانیزه پوششی تولید می کند که در مقایسه با روش گالوانیزه گرم، نه ضخیم است و نه یکنواخت. علاوه بر این، متوسط ضخامت آبکاری در حدود 15-20 میکرومتر است.
اگرچه محصولات آبکاری هنوز مقاومت خوبی در برابر زنگ زدگی و اکسیداسیون دارند، اما نسبت به سایر محصولات، به ویژه محصولات پوشش داده شده توسط فرآیند گالوانیزه گرم، پایین تر هستند.
پاشش حرارتی
پاشش حرارتی اصطلاحی است که به روش پوشش فولاد با قطرات مایع مذاب که لایه نازک روی سطح را تشکیل می دهند اشاره دارد.
مواد پوشش دهنده معمولاً به صورت پودر یا سیم وجود دارند، سپس از طریق آتش، جت های پلاسما یا قوس الکتریکی گرم می شوند، زمانی که مواد به حالت مذاب می رسند، مستقیماً روی سطح پاشیده می شوند.
ذرات محلول تحت تأثیر انرژی گرمایی و هدایت الکتریکی موجود در مواد، روی هم قرار می گیرند و به سطح فولاد می چسبند.
پوشش حرارتی به فولاد کمک می کند تا بسته به نیاز سازنده به ضخامت آبکاری ایده آل از 20 میکرومتر تا چند میلی متر برسد.
با ارائه طیف گسترده ای از ضخامت های پوششی، اسپری حرارتی را می توان برای طیف گسترده ای از مواد از فولاد، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل تا پلاستیک و سرامیک اعمال کرد.
حتی محصولات فولادی دارای سطوح پیچیده را می توان به لطف کاربردهای صنعت رباتیک مدرن، کاملاً یکنواخت با حرارت پوشش داد.
روش پوشش اسپری حرارتی روشی پیشرفته در فرآیند آبکاری به حساب می آید که در کنار پوشش ضخیم و یکنواخت برای محصول، راحتی زیادی را برای تولید کننده به ارمغان می آورد. با این حال، این روش تولیدکنندگان را ملزم میکند که هزینه‌های اولیه بالایی را به دلیل نیازهای تکنولوژیکی صرف کنند.
روش پوشش پودری فولاد
پوشش پودری امروزه با استفاده از نیروی الکترومغناطیسی برای چسباندن رنگ به سطح لایه آهن و فولاد، یک فناوری پوشش رایج است.
سازنده از بار الکتریکی منفی روی سطح فولاد استفاده می کند، اما از مخلوط پودر رنگ با بار مثبت برای ایجاد یک پیوند قوی برای کمک به چسبیدن لایه رنگ و پخش یکنواخت در سراسر سطح استفاده می کند.
به لطف این اصل فیزیکی است که روش پوشش پودری نتایج بهتری نسبت به پوشش معمولی خواهد داشت. پوشش پودری به دلیل ارائه محصولاتی با روکش ضخیم و صاف و براقیت بالا روشی پر طرف دار و شناخته شده است.
اگرچه پوشش پودری دوام و رنگ بسیار زیبایی را برای محصول به ارمغان می آورد، اما هزینه های اولیه قابل توجهی دارد.
فرآیند پوشش پودری تولیدکنندگان را ملزم به داشتن اطاق اسپری و تجهیزات اسپری تخصصی برای انجام آن می کند، بنابراین این روش برای مشاغل تولیدی کوچک امکان پذیر نخواهد بود.
پوشش با رنگ
آخرین روش پوشش آهن و فولاد که معرفی میکنیم پوشش رنگ ساده است. به منظور ایجاد یک پوشش محافظ بر روی سطح محصول، سازنده 3 لایه رنگ شامل: آستر، پوشش میانی و رنگ نهایی را اجرا می کند.
شرایط آب و هوایی نیز تاثیر قابل توجهی روی رنگ دارد، بنابراین دمای مناسب برای ماندگاری و زیبایی رنگ معمولا بین 10 تا 35 درجه سانتیگراد است.
اجرای روش پوشش با رنگ نه تنها به محافظت از سطح آهن و فولاد در برابر عوامل مضر محیطی کمک می کند، بلکه ظاهر زیبایی با رنگ های برجسته می توان ایجاد کرد.
اگرچه دوام این روش پوشش بهتر از روش‌های دیگر نخواهد بود، اما به علت هزینه اولیه پایین بسیار پر طرف دار است.
روش پوشش فولادی برای مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار گرفته و در طول زمان پیشرفت کرده است.پوشش مناسب به عنوان سپر محافظ برای آهن و فولاد عمل میکند.
