ورق گالوانیزه یکی از پرکاربردترین مصالح فلزی در صنایع مختلف است که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، انتخابی مناسب برای محیط‌های بیرونی محسوب میشود. اما برخلاف تصور رایج، این ورق‌ها همیشه هم در برابر زنگ زدگی مصون نیستند. گاهی تحت شرایط خاص، زنگ می‌زنند و این مسئله می‌تواند هزینه‌های تعمیر و نگهداری زیادی را به دنبال داشته باشد.
در این مقاله از پروفیل فولادی به بررسی جامع علت زنگ زدن ورق گالوانیزه می‌پردازیم، عواملی که این پدیده را تشدید می‌کنند را معرفی می‌کنیم و در نهایت راهکارهایی برای پیشگیری و ترمیم ارائه می‌دهیم.
گالوانیزه چیست؟
گالوانیزه کردن فرآیندی است که در آن فلز آهن یا فولاد با لایه‌ای از فلز روی (Zinc) پوشانده میشود تا از تماس مستقیم با هوا و رطوبت جلوگیری شود. این فرآیند به دو روش اصلی انجام می‌گیرد:
- گالوانیزه گرم: غوطه ور کردن ورق در حمام روی مذاب.
- گالوانیزه سرد: اسپری کردن یا الکترولیز فلز روی بر سطح فلز پایه.
پوشش روی نقش اساسی در جلوگیری از زنگ زدگی دارد، زیرا در صورت خراش، لایه روی همچنان از فلز زیرین محافظت می‌کند.
ورق های فولادی گالوانیزه
ورق های فولادی گالوانیزه به ورق‌های فولادی گفته میشود که سطح آن‌ها با لایه‌ای از فلز روی پوشانده شده است. این پوشش معمولا از طریق فرآیند گالوانیزه گرم انجام میشود که در آن ورق فولادی در وان مذاب روی غوطه‌ور می‌گردد. هدف اصلی از گالوانیزاسیون، افزایش مقاومت ورق فولادی در برابر زنگ زدگی و خوردگی است که منجر به افزایش طول عمر و دوام آن در شرایط محیطی مختلف میشود. این ورق‌ها در صنایع گوناگون کاربرد گسترده‌ای دارند.
وزن ورق فولادی گالوانیزه
وزن ورق فولادی گالوانیزه به چند عامل اصلی بستگی دارد. مهمترین عوامل شامل ابعاد هندسی ورق (طول، عرض و ضخامت کلی) و همچنین ضخامت پوشش روی است که بر اساس استانداردها تعیین میشود. وزن پایه از چگالی فولاد و حجم آن محاسبه می‌گردد و سپس وزن پوشش روی که از چگالی روی و ضخامت پوشش آن به دست می‌آید، به آن اضافه میشود. این محاسبه برای تعیین دقیق وزن هر واحد ورق گالوانیزه و محاسبه هزینه‌ها ضروری است.
نقش پوشش روی در گالوانیزه کردن
فلز روی با اکسیژن واکنش می‌دهد و یک لایه محافظ اکسید روی تشکیل می‌دهد که مانع از ورود اکسیژن و رطوبت به فلز زیرین میشود. اما اگر این پوشش آسیب ببیند یا کیفیت کافی نداشته باشد، خاصیت ضدزنگ آن کاهش می‌یابد. به نقل از monnigindustry:
“فلزاتی که زنگ نمی‌زنند، مانند آلومینیوم و استیل ضد زنگ، لایه‌ای اکسیدی روی سطح خود تشکیل می‌دهند. این لایه در برابر خوردگی بیشتر مقاومت می‌کند. فلز دیگری که بدون زنگ زدن اکسید میشود، روی (زینک) است. نکته جالب در مورد روی این است که اتصال یا چسبندگی خوبی با فولاد برقرار می‌کند.”
علت زنگ زدن ورق گالوانیزه: زنگ زدگی چیست؟
زنگ زدگی یا خوردگی، واکنش شیمیایی بین فلز و عوامل محیطی مانند آب و اکسیژن است که منجر به تشکیل اکسید فلز (زنگ) میشود. در مورد آهن، این فرآیند با تولید اکسید آهن (زنگ قرمز) همراه است. زنگ زدن باعث کاهش مقاومت، تخریب ظاهری و تضعیف سازه‌های فلزی میشود.
علت زنگ زدن ورق گالوانیزه
علت زنگ زدن ورق گالوانیزه می‌تواند به عوامل مختلفی بستگی داشته باشد. یکی از دلایل اصلی، نفوذ رطوبت طولانی مدت به زیر پوشش محافظ روی است که می‌تواند منجر به خوردگی شود. همچنین، ایجاد خراش یا ترک‌های سطحی در اثر ضربه یا نصب نامناسب می‌تواند لایه محافظ را از بین برده و ورق را در معرض زنگزدگی قرار دهد.
کیفیت پایین پوشش گالوانیزه نیز عامل مهمی است؛ اگر ضخامت یا چسبندگی پوشش روی کافی نباشد، مقاومت ورق در برابر خوردگی کاهش می‌یابد. تماس با مواد شیمیایی اسیدی یا قلیایی، آلودگی‌های صنعتی نظیر دی اکسید گوگرد، کلر و نمک و قرار گرفتن در معرض هوای بسیار مرطوب یا باران اسیدی نیز می‌توانند فرآیند زنگ زدگی را تسریع کنند. علاوه بر این عوامل، فرسایش طبیعی پوشش گالوانیزه به مرور زمان نیز می‌تواند باعث کاهش اثربخشی آن و در نهایت زنگ زدن ورق شود.
مقایسه ورق گالوانیزه با سایر فلزات ضد زنگ
| ویژگی‌ها | ورق گالوانیزه | استیل ضد زنگ (Stainless Steel) | آلومینیوم |
| مقاومت در برابر زنگ زدگی | متوسط تا بالا | بسیار بالا | بالا |
| هزینه | اقتصادی | گرانتر | متوسط |
| قابلیت ترمیم | آسان | نسبتا سخت | دشوار |
| زیبایی ظاهری | معمولی | بسیار زیبا | براق و سبک |
تأثیر شرایط آب و هوایی روی علت زنگ زدن ورق گالوانیزه
در مناطق با رطوبت بالا، مانند سواحل، یا مناطق صنعتی با گازهای شیمیایی، خوردگی سریعتر اتفاق می‌افتد. حتی در صورت وجود پوشش گالوانیزه، مواد خورنده می‌توانند از طریق خراش‌های ریز به فلز نفوذ کنند و باعث زنگ زدگی شوند.
هرچه ضخامت و یکنواختی پوشش روی بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر خوردگی بالاتر و خاصیت ضد زنگ ورق گالوانیزه بیشتر خواهد بود. ورق‌های گالوانیزه با کیفیت پایین معمولا در برابر عوامل محیطی ضعیف عمل می‌کنند. استانداردهای بین المللی مانند ASTM A653 میزان ضخامت و کیفیت پوشش را تعیین می‌کنند.
خراش و آسیب‌های مکانیکی
در حین حمل و نقل یا نصب، هرگونه ضربه یا خراش می‌تواند پوشش را از بین ببرد. نواحی آسیب دیده سریعتر زنگ می‌زنند، زیرا فلز زیرین بدون محافظ باقی می‌ماند و در معرض عوامل خوردگی قرار می‌گیرد. استفاده از شوینده‌های قوی، مواد اسیدی یا حتی تماس با نمک جاده می‌تواند از جمله علت زنگ زدن ورق گالوانیزه باشد. به همین دلیل توصیه میشود از تماس ورق گالوانیزه با این مواد جلوگیری شود.
فرسایش در اثر زمان علت زنگ زدن ورق گالوانیزه
هیچ پوششی دائمی نیست که این موضوع از جمله علت زنگ زدن ورق گالوانیزه است. با گذشت زمان، لایه روی ممکن است به تدریج کاهش یابد و در نتیجه فلز زیرین در معرض خوردگی قرار گیرد. این فرسایش ممکن است سالها طول بکشد ولی در محیط‌های سخت، سرعت بیشتری دارد.
روش‌های جلوگیری از علت زنگ زدن ورق گالوانیزه
برای افزایش طول عمر ورق گالوانیزه و جلوگیری از علت زنگ زدن ورق گالوانیزه، رعایت نکات زیر بسیار مهم است:
- عایق‌کاری مناسب: استفاده از نوارهای ضدآب یا پوشش‌های سیلیکونی در درزها و نقاط اتصال، مانع نفوذ رطوبت به سطح فلز میشود.
- رنگ آمیزی محافظ: رنگ‌های اپوکسی، پلی یورتان یا ضدزنگ‌ها لایه‌ای محافظ ایجاد کرده و مقاومت سطح را دوچندان می‌کنند. این رنگها معمولا پس از تمیز کاری اولیه اعمال می‌شوند.
- نگهداری و بازدید دوره‌ای: بازرسی‌های منظم جهت بررسی خراش، ترک یا علائم خوردگی می‌تواند به تعمیر زود هنگام کمک کند و از پیشرفت زنگ زدگی جلوگیری نماید.
- نصب صحیح: پرهیز از برش‌های غیر اصولی، استفاده از پیچ و مهره‌های مقاوم در برابر خوردگی و جلوگیری از تماس ورق با سطوح اسیدی یا مرطوب در هنگام نصب، بسیار مهم است.
ترمیم گالوانیزه زنگ زده
اگر علت زنگ زدن ورق گالوانیزه در مراحل اولیه شناسایی شود، امکان ترمیم آن وجود دارد. مراحل پیشنهادی برای ترمیم:
- سنباده زنی یا برس‌کشی سطح زنگ زده برای حذف کامل لایه زنگ.
- شست و شو با آب و صابون صنعتی یا محلول مخصوص برای از بین بردن آلودگی‌های سطحی.
- استفاده از ضد زنگ پایه روی (Zinc-Rich Primer) برای بازسازی لایه محافظ.
- اعمال رنگ پوششی مقاوم برای محافظت طولانی مدت.
استانداردهای جهانی مقاومت به خوردگی
ورق‌های گالوانیزه بر اساس استانداردهای جهانی مختلفی تولید می‌شوند که کیفیت آن‌ها، به ویژه مقاومت به خوردگی، را مشخص می‌کند. از جمله این استانداردها میتوان به ASTM A653 (استاندارد آمریکایی برای ورق گالوانیزه گرم)، ISO 1461 (استاندارد بین المللی پوشش‌های روی) و DIN EN 10346 (استاندارد اروپایی برای پوشش‌های سطحی) اشاره کرد. این استانداردها عوامل مهمی مانند ضخامت پوشش، نوع آزمایش‌های خوردگی مورد نیاز، و شرایط محیطی مناسب برای کاربرد ورق‌ها را پوشش می‌دهند.
ورق گالوانیزه اگرچه فلزی مقاوم و پرکاربرد است، اما در صورت بی‌توجهی به شرایط محیطی، نصب نادرست یا استفاده در مکان‌های مرطوب می‌تواند دچار زنگ زدگی شود. شناخت دقیق علت زنگ زدن ورق گالوانیزه، همراه با پیشگیری و نگهداری صحیح، کلید افزایش طول عمر این مصالح فلزی مهم است. در نهایت، با رعایت استانداردها و استفاده از راهکارهای حفاظتی، میتوان از علت زنگ زدن ورق گالوانیزه جلوگیری کرد و هزینه‌های تعمیر و تعویض را به حداقل رساند.
ضد زنگ ورق گالوانیزه
تمرکز اصلی ورق گالوانیزه در خاصیت ضد زنگ بودن فوق العاده آن است. این مقاومت بالا در برابر خوردگی ناشی از پوشش محافظ روی است که طی فرآیند گالوانیزاسیون روی سطح فولاد قرار می‌گیرد. پوشش روی نه تنها یک سد فیزیکی در برابر عوامل خورنده ایجاد می‌کند، بلکه به صورت فداکارانه خورده میشود تا از فولاد زیرین در برابر زنگزدگی محافظت کند. این ویژگی، ورق گالوانیزه را برای استفاده در محیط‌های مرطوب، شیمیایی و خورنده بسیار ایده آل می‌سازد.
سوالات متداول علت زنگ زدن ورق گالوانیزه
خیر، اگرچه ورق گالوانیزه مقاومت خوبی در برابر زنگزدگی دارد، اما در صورت آسیب دیدگی پوشش یا شرایط محیطی نامناسب، زنگ خواهد زد.
اغلب از محلهای خراش، بریدگی، یا درزهایی که به درستی آب بندی نشدهاند آغاز میشود.
بله، در مراحل اولیه میتوان با سنبادهزنی، استفاده از ضد زنگ و رنگ محافظ آن را ترمیم کرد.
در صورتی که شست و شو با آب خالص و بدون مواد خورنده باشد، مشکلی ندارد. از شوینده‌های اسیدی یا قلیایی باید پرهیز کرد.
بسته به شرایط آب و هوایی و نحوه نگهداری، ممکن است بین 15 تا 50 سال دوام داشته باشد.
گالوانیزه گرم معمولا مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی دارد و برای محیط‌های بیرونی توصیه میشود.