Οποιαδήποτε μεταλλική κατασκευή πρέπει να είναι ανθεκτική και να διατηρεί αυτό το χαρακτηριστικό όσο το δυνατόν περισσότερο. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο χάλυβας έχει μεγάλη αντοχή, αλλά πολλά από τα κράματά του είναι επιρρεπή σε ζημιές υπό ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Όσον αφορά την προστασία του μετάλλου από τη διάβρωση, ο γαλβανισμός φαίνεται να είναι η καλύτερη επιλογή. Ας δούμε πρώτα μερικά από τα πλεονεκτήματα του γαλβανισμού και γιατί γίνεται.
1 Τι είναι ο γαλβανισμένος χάλυβας;
Η διαδικασία γαλβανισμού περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός λεπτού στρώματος ενός μετάλλου σε μια υπάρχουσα μεταλλική επιφάνεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται ως υλικό επίστρωσης για μεταλλικές κατασκευές. Αυτό το στρώμα ψευδαργύρου παρέχει προστασία από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ο γαλβανισμένος χάλυβας μπορεί να αντέξει σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες, καθιστώντας τον εξαιρετικά ανθεκτικό και κατάλληλο για χρήση σε εξωτερικούς χώρους.
.
2Τα πλεονεκτήματα του γαλβανισμένου χάλυβα
01 Ενισχυμένη προστασία
Ο πρωταρχικός σκοπός του γαλβανισμού είναι η πρόληψη της σκουριάς, γι' αυτό και ο γαλβανισμένος χάλυβας επικαλύπτεται με ένα στρώμα οξειδίου του ψευδαργύρου. Η ιδέα πίσω από τον γαλβανισμό είναι ότι το στρώμα ψευδαργύρου πρέπει πρώτα να διαβρωθεί, προστατεύοντας έτσι τον υποκείμενο χάλυβα και επιτρέποντάς του να παραμείνει ασφαλής για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Χωρίς την επίστρωση ψευδαργύρου, το μέταλλο θα ήταν πιο ευαίσθητο στη διάβρωση και ο ρυθμός διάβρωσης θα αυξανόταν λόγω της έκθεσης στο φυσικό περιβάλλον.
02 Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής
Αυτό είναι αποτέλεσμα των προστατευτικών ιδιοτήτων της επίστρωσης. Μελέτες έχουν δείξει ότι υπό κανονικές συνθήκες, ένα κομμάτι γαλβανισμένου βιομηχανικού χάλυβα μπορεί να έχει διάρκεια ζωής έως και 50 χρόνια. Σε εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα με σημαντική έκθεση στο νερό, το ίδιο μεταλλικό εξάρτημα μπορεί να έχει διάρκεια ζωής έως και 20 χρόνια.
03 Καλύτερη Εμφάνιση
Αυτό το πλεονέκτημα είναι κάπως υποκειμενικό, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι συμφωνούν ότι ο γαλβανισμένος χάλυβας φαίνεται γενικά καλύτερα σε σύγκριση με τα περισσότερα κράματα χάλυβα. Συνήθως, έχει πιο φωτεινή και συχνά πιο λαμπερή εμφάνιση, ειδικά κάτω από ορισμένους τύπους επιστρώσεων.
3 Εφαρμογές Γαλβανισμένου Χάλυβα
Οι χρήσεις του γαλβανισμένου χάλυβα είναι εκτεταμένες και δεν περιορίζονται σε κανέναν τομέα. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των κατασκευών, των ενεργειακών εγκαταστάσεων, της γεωργίας και του αθλητισμού. Ο γαλβανισμένος χάλυβας παίζει κρίσιμο ρόλο στην κατασκευή δρόμων, κτιρίων, γεφυρών, σιδηροδρομικών γραμμών, πυλών, γερανών σημάτων, δοχείων αποθήκευσης και γλυπτών. Επομένως, όποτε είναι απαραίτητη η πρόληψη της διάβρωσης, ο γαλβανισμός είναι απαραίτητος για την προστασία του μετάλλου.
4 Μέθοδοι Γαλβανισμού Χάλυβα
Για τον γαλβανισμό μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες διαδικασίες:
Γαλβανισμός εν θερμώ
Ηλεκτρογαλβανοπλαστική
Έγχυμα ψευδαργύρου
Ψεκασμός μετάλλων
01 Γαλβανισμός εν θερμώ
Στη διαδικασία γαλβανισμού, ο χάλυβας βυθίζεται σε λουτρό λιωμένου ψευδαργύρου. Ο γαλβανισμός εν θερμώ (HDG) αποτελείται από τρία βασικά βήματα: προετοιμασία επιφάνειας, γαλβανισμός και επιθεώρηση.
Προετοιμασία Επιφάνειας
Κατά την προετοιμασία της επιφάνειας, ο χάλυβας που πρόκειται να γαλβανιστεί υφίσταται τρία στάδια καθαρισμού: απολίπανση, αποξήρανση και ρευστοποίηση. Χωρίς αυτή τη διαδικασία καθαρισμού, ο γαλβανισμός δεν μπορεί να προχωρήσει, καθώς ο ψευδάργυρος δεν θα αντιδράσει σωστά με τον ακάθαρτο χάλυβα.
Γαλβανισμός
Μετά την προετοιμασία της επιφάνειας, ο χάλυβας βυθίζεται σε λιωμένο ψευδάργυρο στους 830 βαθμούς F (περίπου 443 βαθμούς). Η γωνία με την οποία βυθίζεται ο χάλυβας διασφαλίζει ότι ο αέρας αποβάλλεται από τυχόν σωληνωτά σχήματα ή θύλακες. Αυτό επιτρέπει επίσης στον ψευδάργυρο να ρέει και να διεισδύσει σε ολόκληρη την επιφάνεια του χάλυβα, εξασφαλίζοντας πλήρη κάλυψη. Μέσα στο χάλυβα, ο σίδηρος αρχίζει να αντιδρά με τον ψευδάργυρο, σχηματίζοντας μια επίστρωση κράματος ψευδαργύρου-σιδήρου. Στην εξωτερική επιφάνεια εναποτίθεται ένα στρώμα καθαρού ψευδαργύρου.
Επιθεώρηση
Το τελευταίο βήμα είναι η επιθεώρηση της επίστρωσης. Αυτό περιλαμβάνει οπτικό έλεγχο του χάλυβα για τυχόν περιοχές που δεν είναι επικαλυμμένες, καθώς η επίστρωση δεν θα προσκολληθεί σε ακαθάριστο χάλυβα. Επιπλέον, ένας μαγνητικός μετρητής πάχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του πάχους της επίστρωσης.
02 Ηλεκτρογαλβανοπλαστική
Ο ηλεκτρογαλβανισμένος χάλυβας παράγεται μέσω ηλεκτροχημικής διαδικασίας. Σε αυτή τη διαδικασία, ο χάλυβας βυθίζεται σε λουτρό ψευδαργύρου και διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτό. Αυτή η διαδικασία είναι επίσης γνωστή ως ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση.
Πριν από τη διαδικασία ηλεκτρογαλβανισμού, ο χάλυβας πρέπει να καθαριστεί. Ο ψευδάργυρος δρα ως άνοδος για την προστασία του χάλυβα. Θειικός ψευδάργυρος ή κυανιούχος ψευδάργυρος χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολύτης για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και η κάθοδος προστατεύει τον χάλυβα από τη διάβρωση. Ο ηλεκτρολύτης διασφαλίζει ότι ο ψευδάργυρος εναποτίθεται ως επίστρωση στην επιφάνεια του χάλυβα. Όσο περισσότερο βυθίζεται ο χάλυβας στο λουτρό ψευδαργύρου, τόσο πιο παχιά γίνεται η επίστρωση.
Για την ενίσχυση της αντοχής στη διάβρωση, ορισμένες επικαλύψεις μετατροπής είναι πολύ χρήσιμες. Αυτή η διαδικασία παράγει ένα πρόσθετο στρώμα υδροξειδίων ψευδαργύρου και χρωμίου, το οποίο δίνει στη μεταλλική επιφάνεια μια γαλαζωπή εμφάνιση.
03 Έγχυμα ψευδαργύρου
Η έγχυση ψευδαργύρου αναφέρεται στη διαδικασία δημιουργίας επικάλυψης ψευδαργύρου στην επιφάνεια του σιδήρου ή του χάλυβα για την πρόληψη της διάβρωσης του μετάλλου.
Σε αυτή τη διαδικασία, ο χάλυβας τοποθετείται σε ένα δοχείο με ψευδάργυρο και στη συνέχεια το δοχείο σφραγίζεται και θερμαίνεται σε θερμοκρασία κάτω από το σημείο τήξης του ψευδαργύρου. Το αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης είναι ο σχηματισμός ενός κράματος ψευδαργύρου-σιδήρου, με ένα συμπαγές εξωτερικό στρώμα καθαρού ψευδαργύρου να προσκολλάται στην επιφάνεια του χάλυβα, παρέχοντας σημαντική αντοχή στη διάβρωση. Αυτή η επίστρωση βελτιώνει επίσης την ικανότητα της επιφάνειας να δέχεται βαφή.
Το έγχυμα ψευδαργύρου είναι ιδανικό για μικρά μεταλλικά αντικείμενα. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για ακανόνιστου σχήματος εξαρτήματα χάλυβα, επειδή το εξωτερικό στρώμα μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί στο σχήμα του χάλυβα βάσης.
04 Ψεκασμός μετάλλων
Στη διαδικασία ψεκασμού μετάλλων, τα σωματίδια λιωμένου ψευδαργύρου, είτε ηλεκτρικά φορτισμένα είτε ψεκασμένα, ψεκάζονται στην επιφάνεια του χάλυβα. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας πιστόλι ψεκασμού ή εξειδικευμένη φλόγα.
Πριν από την εφαρμογή της επίστρωσης ψευδαργύρου, πρέπει να αφαιρεθούν όλοι οι ρύποι όπως οι ανεπιθύμητες επικαλύψεις επιφανειών, το λάδι και η σκουριά. Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία καθαρισμού, τα ψεκασμένα σωματίδια λιωμένου ψευδαργύρου ψεκάζονται στην τραχιά επιφάνεια, όπου στερεοποιούνται.
Ενώ αυτή η μέθοδος ψεκασμού μετάλλων είναι κατάλληλη για την αποφυγή αποφλοίωσης και αποκόλλησης, είναι λιγότερο αποτελεσματική στην παροχή ουσιαστικής αντοχής στη διάβρωση σε σύγκριση με άλλες μεθόδους γαλβανισμού.
5 Πόσο μπορεί να διαρκέσει μια επίστρωση ψευδαργύρου;
Όσον αφορά την ανθεκτικότητα, εξαρτάται συνήθως από το πάχος της επίστρωσης ψευδαργύρου και άλλους παράγοντες όπως ο τύπος περιβάλλοντος, ο τύπος της διαδικασίας γαλβανισμού που χρησιμοποιείται και η ποιότητα οποιασδήποτε βαφής ή επίστρωσης που εφαρμόζεται. Γενικά, οι παχύτερες επικαλύψεις ψευδαργύρου έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Ο γαλβανισμός εν θερμώ είναι συχνά πιο ανθεκτικός σε σύγκριση με τον ηλεκτρογαλβανισμό επειδή συνήθως οδηγεί σε παχύτερη και πιο στιβαρή επίστρωση. Ο γαλβανισμός εν θερμώ περιλαμβάνει τη βύθιση του μετάλλου σε λιωμένο ψευδάργυρο, ενώ ο ηλεκτρογαλβανισμός περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός ή δύο στρώσεων ψευδαργύρου μέσω ψεκασμού ή βουρτσίσματος.
Όσον αφορά την ανθεκτικότητα, ο γαλβανισμός εν θερμώ μπορεί να προσφέρει διάρκεια ζωής άνω των 50 ετών, ανεξάρτητα από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Αντίθετα, οι ηλεκτρογαλβανισμένες επιστρώσεις συνήθως διαρκούν μόνο μερικούς μήνες έως λίγα χρόνια, ανάλογα με το πάχος της επίστρωσης.
Επιπλέον, σε εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα, όπως βιομηχανικά περιβάλλοντα, η διάρκεια ζωής μιας επίστρωσης ψευδαργύρου μπορεί να είναι μικρότερη. Επομένως, η επιλογή μιας επικάλυψης ψευδαργύρου υψηλής ποιότητας και η παροχή μακροπρόθεσμης προστασίας είναι ζωτικής σημασίας για την ελαχιστοποίηση της διάβρωσης, της φθοράς και της σκουριάς.
