گالوانیزه کردن یا گالوانیزاسیون یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های محافظت فلزات در محیط‌های خورنده است. طی این فرایند که نوعی حفاظت گالوانیکی است، فلز پایه به منظور مقاومت در برابر خوردگی و زنگزدگی به طور کامل با لایه‌ای از فلز روی (zn) پوشانده می‌شود که برای این منظور می‌توان فولاد را در حمام مذاب روی غوطه‌ور کرد. علت استفاده از فلز روی در این فرآیند خاصیت حفاظت کاتدی این فلز است، خاصیتی که در آن کاتد جایگزین آند می‌شود و با ایجاد یک سطح هم پتانسیل و مثبت (کاتد) در کلیه مناطق سطح فلز، از ورود یون‌های فولاد به محیط اطراف جلوگیری به عمل می‌آید و جریان خوردگی متوقف می‌شود. هر چه ضخامت فلز روی بیشتر باشد، میزان مقاومت پوشش و در نتیجه مقاومت فلز در برابر خوردگی و زنگ زدگی بیشتر می‌شود. طول عمر فلز گالوانیزه شده، هزینه گالوانیزه کردن و محیطی که فلز در آن قرار خواهد گرفت در انتخاب وزن و ضخامت روی تاثیر گذار است. ورق‌ها و مفتول‌های فولادی با این روش گالوانیزه شده و برای استفاده در محیط‌های روباز و قرار گرفتن در معرض آب و هوای مرطوب و در محیط خورنده مانند دریا مناسب است. مفتول گالوانیزه شده برای تولید انواع توری به کار گرفته می‌شود تا مانع از خوردگی و باعث افزایش طول عمر آن شود.
تاریخچه گالوانیزه گرم
در سال ۱۷۴۲ شیمی‌دان فرانسوی پائول ژاک مالوئین ، طی سخنرانی در آکادمی رویال فرانسه، روشی برای پوشش آهن با فروبردن آن در روی مذاب توصیف کرد. در سال ۱۷۷۲، لوئیجی گالوانی(ایتالیا)، که اصطلاح گالوانیزه را به کار برد طی آزمایش پاهای قورباغه، فرایند الکتروشیمیایی که بین فلزات انجام می‌شود را کشف کرد. در سال ۱۸۰۱، آلساندرو ولتا با کشف الکترو پتانسیل بین دو فلز و ایجاد یک سلول خورنده تحقیقات مربوط به گالوانیزه را ادامه داد. در سال ۱۸۳۶ شیمی‌دان فرانسوی استانیسلاساس سورل برای کشف روش پوشش آهن با روی حق ثبت اختراع را به دست آورد. در این روش پس از پاک کردن فلز با اسید سولفوریک ۹٪ (H2SO4) قطعات با کلرید آمونیوم (NH4Cl) فلاکس زنی میشوند. امروزه بیش از ۶۰۰۰۰۰ تن روی سالانه در آمریکای شمالی برای تولید فولاد گالوانیزه گرم و ۲۰۰،۰۰۰ تن برای فرآیند پس از ساخت و ۴۰۰،۰۰۰ تن برای فرآیند گالوانیزه مداوم مصرف می‌شود.
گالوانیزه گرم
گالوانیزه گرم یکی از روش‌های گالوانیزاسیون است که به منظور جلوگیری از خوردگی آسیب قطعات فلزی انجام می‌شود. گالوانیزه گرم با فروبردن قطعات آهنی یا فولادی در یک وان مذاب روی با دمای حدود ۴۶۰ درجه سانتی گراد جهت پوشش دهی قطعات صورت می‌گیرد. سه مرحله اساسی در فرآیند گالوانیزه گرم شامل آماده‌سازی سطح، گالوانیزه و بازرسی است. این روند ذاتاً ساده است و مزایای ویژه‌ای نسبت به سایر روش‌های محافظت در برابر خوردگی دارد. در این روش آهن و فولاد به طور متالورژیکی با روی مذاب واکنش نشان می‌دهند تا یک پوشش آلیاژی محکم با مقاومت بالا در برابر خوردگی ایجاد کنند. قطعات گالوانیزه شده به عنوان یک جایگزین مناسب و اقتصادی برای فولاد ضد زنگ محسوب میشوند. الکترونگاتیویته بالای فلز روی نسبت به آهن سبب می‌شود که مقاومت به خوردگی سطح قطعه، حتی در صورت آسیب دیدن پوشش روی نیز ادامه کند. این نوع محافظت در برابر خوردگی توسط پدیده اثر گالوانیکی یا خوردگی گالوانیکی انجام می‌گیرد که طی آن، روی با اکسیداسیون ترجیحی از آهن مجاور خود محافظت نموده و این محافظت تا تخلیه کامل روی ادامه می‌یابد. هر چند که پوشش روی از فولاد گالوانیزه شده در برابر خوردگی محافظت می‌کند، اما به محض تماس قطعه گالوانیزه شده با سایر اجزای فلزی سازه، خطر خوردگی گالوانیکی با تشکیل یک زوج دوفلزی وجود خواهد داشت. این زوج دوفلزی می‌تواند، با تسریع خوردگی پوشش روی، فولاد گالوانیزه شده را تخریب کند.
مزایای گالوانیزه گرم
1. عمر طولانی: یکی از مزیت‌های گالوانیزه گرم ماندگاری آن بیش از ۵۰ سال است.
2.هزینه ابتدایی رقابتی: استفاده از گالوانیزه گرم بسیار مقرون به صرفه‌تر از روش‌های دیگر است.
3. پایین ترین هزینه مادام العمر: هزینه اولیه کم و عمر طولانی گالوانیزه مناسب‌ترین و اقتصادی روش حفاظت از فولاد برای مدت طولانی است. همچنین گالوانیزه گرم از هیچ هزینه تعمیر و نگهداری و یا هزینه بسیار کمی برخوردار است.
4. سرعت: پوشش کامل با روش گالوانیزه گرم به زمان حدودا یک ساعت نیاز دارد که نشان دهنده سرعت این روش است.
5.قابلیت اطمینان: روند گالوانیزه گرم ساده بوده و به راحتی قابل کنترل است. ضخامت پوشش روی منظم ، قابل پیش بینی و به راحتی قابل کنترل است.
6. پوشش کامل: با فرو بردن فولاد در روی مذاب ، تمام قسمت‌های سطح فولاد پوشش داده می‌شود داخل، خارج، گوشه‌ها و شکاف‌های باریک که در روش‌های دیگر سخت یا غیر ممکن خواهد بود. در روش گالوانیزه گرم به راحتی پوشیده میشوند.
7. پوشش مستحکم: گالوانیزه گرم روش منحصر به فرد است. با این روش فولاد با روی پیوند می‌خورد هیچ فرآیند پوشش دیگر دارای این ویژگی نیست. نتیجه پوشش به وسیله گالوانیزه گرم فولادی با مقاومت بالا در برابر آسیب‌های مکانیکی در طول حمل و نقل ، نگهداری ، ساخت و ساز است. که این ویژگی موجب می‌شود بتوان این قطعات را به سراسر جهان ارسال کرد.
8. سهولت بررسی: فولاد گالوانیزه بعد از پایان مراحل گالوانیزه گرم به راحتی قابل بررسی است ضخامت آن را بر اساس BS EN ISO 1461 سنجیده و با پروب‌های الکترونیکی اندازه‌گیری می‌شود.
تفاوت گالوانیزه گرم و سرد
گالوانیزه سرد برخلاف گالوانیزه گرم از پیچیدگی تشکیل نشده و عملی ساده است. این روش اسپری کردن محلول نمک روی و آب، یا نمک روی و محلول اسیدی بر روی فلز مورد نظر است. لایه گالوانیزه در این روش حدودا 25 میکرون و برخلاف روش گالوانیزه گرم، ظاهری براق و یکنواخت دارد. ضخامت کم لایه روی در گالوانیزه سرد موجب شده تا این روش برای گالوانیزه کردن فلزات با ضخامت کم مورد استفاده قرار گیرد و موارد استفاده آن در صنایع قطعه سازی، ساخت خودرو، پیچ و مهره و تولید مفتول گالوانیزه سرد است. ضخامت لایه ی روی در روش گالوانیزه گرم بیشتر از ضخامت لایه‌ی روی در گالوانیزاسیون سرد است. قطعات گالوانیزه شده به روش گرم دارای سطح ناصاف و رنگ کدر است و در حالی که روش سرد دارای سطح صاف و براق و یکنواختی است.
