یکی از مهم‌ترین فرایندهای صنعتی، تولید مفتول گالوانیزه است که در صنعت فولاد انجام می‌شود. فرایند گالوانیزه کردن سیم‌های مفتولی برای افزایش مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی و افزایش دوام محصولات فولادی انجام می‌شود.
مفتول گالوانیزه نقش مهمی در اقتصاد و صنعت ایفا می‌کند. به همین دلیل، در ادامه قصد داریم به طور کامل درباره فرایند تولید مفتول گالوانیزه در کارخانه های داخلی و چالش‌ها و چشم اندازها توضیح دهیم. بنابراین پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
فرآیند تولید مفتول گالوانیزه
فرایند تولید مفتول گالوانیزه شامل چند بخش مختلف است که هر کدام نقش مهمی روی کیفیت نهایی محصولات دارند. در ادامه این مراحل را برای شما بیان می‌کنیم:
تولید مفتول فولادی
اولین قدم برای تولید مفتول گالوانیزه در کارخانه، ساخت مفتول فولادی است. این مفتول معمولاً از فولاد کم‌کربن (مانند فولاد نرم) تولید می‌شود و دارای خصوصیاتی مثل انعطاف‌پذیری، جوش‌پذیری و مقاومت نسبت به خوردگی است.
به همین دلیل، استحکام بیشتری نسبت به فولادهایی با درصد کربن بالا دارد. فرایند تولید فولاد مذاب در کوره‌های قوس الکتریکی یا کوره‌های صنعتی دیگر انجام می‌شود.
تمیزکاری سطح مفتول
جهت بهبود فرآیند گالوانیزه کردن، سطح مفتول نباید دارای رآلودگی مانند چربی، روغن، زنگ زدگی و ناخالصی‌های دیگر باشد. برای پاکسازی سطح مفتول، از روش‌های شیمیایی و مکانیکی استفاده می‌شود.
در مرحله اول، مفتول‌ها در حمام‌های اسیدی (مانند اسید سولفوریک) قرار می‌گیرند تا زنگ و آلودگی‌ها از روی سیم پاک شود. سپس، مفتول‌ها شستشو داده می‌شوند و در حمام‌های آب قرار می‌گیرند. حمام‌های آب، اسید باقی‌مانده را از روی سطح آن‌ها حذف می‌کند.
فرآیند گالوانیزه کردن
گالوانیزه کردن مفتول فولادی، به معنی پوشش دادن سطح مفتول با یک لایه از فلز روی (Zn) است. برای انجام این تکنیک، مفتول در حمام روی مذاب غوطه‌ور می‌شود. دمای حمام روی باید بین ۴۳۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد باشد.
زیرا در این درجه حرارت، روی مذاب کاملا با سطح مفتول ادغام می‌شود. در روش گالوانیزه کردن، روی سطح فولاد با تعداد زیادی لایه روی پوشش داده می‌شود.
این لایه‌ها مقاومت مفتول را در مقابل خوردگی و عوامل محیطی افزایش می‌دهند. خاصیت ضد زنگ پوشش روی باعث افزایش دوام محصولات فولادی در شرایط محیطی گوناگون می‌شود.
سرد کردن و بسته‌بندی
بعد از گالوانیزه کردن مفتول، دمای آن به صورت تدریجی کاهش می‌یابد. این روش معمولاً به شکل طبیعی و در دمای محیط یا با کمک جریان هوای سرد صورت می‌گیرد. پس از کاهش دما، مفتول‌های گالوانیزه شده بسته بندی می‌شوند و به نقاط مختلف کشور ارسال خواهند شد.
انواع سیم مفتول گالوانیزه بر اساس روش تولید
فرایند گالوانیزه کردن مفتول دارای انواع مختلفی است که در ادامه برای شما بیان می‌کنیم:
- گالوانیزه گرم : در این تکنیک، مفتول کاملا درون حمام روی مذاب غوطه‌ور می‌شود و یک لایه جدید با قابلیت چسبندگی بالا روی سطح ایجاد می‌شود.
- گالوانیزه سرد: جریان الکتریکی روی سطح مفتول اعمال می‌شود تا فلز روی به طور کامل روی سطح قطعه قرار گیرد. روی با کمک یک حمام الکترولیتی و اعمال جریان، به شکل همزمان روی سطح مفتول پوشش داده می‌شود.
مراحل تولید سیم مفتول با گالوانیزاسیون گرم
گالوانیزاسیون گرم که با اسامی دیگری مثل “گالوانیزاسیون به روش غوطه‌وری” نیز شناخته می‌شود، شامل چند مرحله است. این فرایند شامل غوطه‌ور کردن مفتول در حمامی از روی مذاب است. این فرآیند به چندین مرحله تقسیم می‌شود:
- پیش‌تیمار: پاک کردن آلودگی‌ها و روغن یا ناخالصی از روی سطح فلز با روش‌های مکانیکی و شیمیایی
- فلاکسینگ: قرار دادن مفتول درون محلول فلاکس که مانع از ایجاد اکسیدهای فلزی در زمان گالوانیزاسیون می‌شود.
- گالوانیزاسیون: غوطه‌ور کردن مفتول درون حمام روی مذاب که دمای آن در حدود 440 تا 460 درجه سانتیگراد است.
- خنک‌کردن: جهت تثبیت لایه پوشی بعد از انجام فرایند گالوانیزاسیون، دمای مفتول را کاهش می‌دهند.
مراحل تولید سیم مفتول با روش گالوانیزاسیون سرد – الکتروگالوانیزاسیون
در تکنیک گالوانیزاسیون سرد، مفتول درون حمام الکترولیتی شامل فلز روی غوطه‌ور می‌شود. سپس جریان الکتریکی یون‌های روی را به سطح مفتول منتقل می‌کند و یک لایه نازک را روی سطح آن ایجاد می‌کند.
این تکنیک در دماهای کمتر و با دقت بیشتری نسبت به گالوانیزاسیون گرم انجام می‌شود. به همین دلیل، برای تولید قطعاتی با تلورانس‌های زیاد مثل لوازم الکترونیک و اتصالات دقیق کاربرد دارد.
با توجه به اینکه فلز روی با استفاده از برق الکترولیز روی سیم قرار می‌گیرد، ضخامت روی کمتر از حد معمول است و استحکام چندانی در برابر رطوبت و زنگ زدگی ندارد. در حالی که میزان ضخامت لایه روی در روش گالوانیزاسیون گرم بیشتر است و دیرتر دچار زنگ زدگی می‌شود.
سیم‌های مفتول تولید شده با استفاده از روش گالوانیزاسیون سرد معمولا با قطر نیم تا ۶ میلی‌متر و به شکل کلاف یا شاخه‌ای تولید می‌شوند. معمولا برای تولید این مفتول‌ها از سیم مفتول سیاه استفاده می‌شود. به همین دلیل، انعطاف پذیری بالایی دارند و به راحتی دچار خمش یا پیچش می‌شوند.
جمع‌بندی
مفتول گالوانیزه یک گزینه مناسب برای رفع چالش‌های صنعتی و افزایش دوام و استحکام سازه است. این قطعات مقاومت بالایی نسبت به خوردگی و زنگ زدگی دارند و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را کاهش می‌دهند.
در عین حال، به حفظ محیط زیست کمک می‌کنند و آسیبی به آن وارد نخواهند کرد. به همین دلیل، تولید مفتول گالوانیزه یکی از مهم‌ترین بخش‌های صنعت فولاد است و تاثیر بسیار زیادی روی صنعت ساختمان سازی دارد.
