پیچ و مهره گالوانیزه گرم

فرایند گالوانیزه گرم یک لایه ضخیم از روی را بر روی کل سطح خارجی پیچ و مهره های فولادی قرار داده و آنها را در برابر عوامل خورنده محیطی مقاوم می سازد. مقاومت سطحی حاصل از فرایند گالوانیزه گرم بسیار بالاست. در صورتی که صدمه سطحی بر روی پوشش گالوانیزه در نقاطی بوجود آمده باشد و یا به دلیلی بخشی از سطح پیچ و مهره فولادی به خوبی گالوانیزه نشده باشد، پوشش های کناری اطراف آن سطح بدلیل تبادل الکترونی که انجام میدهند باز هم سطح را بخوبی محافظت می کنند. - مزایا و معایب پیچ و مهره گالوانیزه گرم

فلز زینک و یا همان روی مقاومت ذاتی بسیار بالایی در برابر زنگ زدگی و خورده شدن و در کل عوامل نامساعد محیطی دارد. بنابراین آبکاری گالوانیزه گرم یک محافظت قدرتمند و طولانی مدت را به پیچ و مهره ها در مقایسه با بسیاری دیگر از آبکاری ها، که هر گونه خراش سطحی آنها را در معرض خوردگی از داخل قرار داده و معمولا نیاز به تجدید آبکاری دارند، میدهد- پیچ و مهره هایی که نباید گالوانیزه گرم شوند

ضخامت آبکاری گالوانیزه گرم بر حسب میکرومتر

در زیر جدول استاندارد ضخامت و جرم زینک لایه آبکاری گالوانیزه گرم آورده شده است

ضخامت فولاد mm	حداقل ضخامت آبکاری موضعی mm	حداقل ضخامت آبکاری متوسط μm	حداقل جرم آبکاری موضعی μm
کمتر از 1.5	35	45	320
1.5 الی 3 میلیمتر	45	55	390
3 الی 6 میلیمتر	55	70	500
بالای 6	70	85	600

پدیده زنگ زدگی پیچ و مهره ها و محافظت کاتدی

زنگ زدگی یا اکسیده شدن و خوردگی هر دو فرایند های شیمیایی هستند که در فلزات بدلیل خاصیت الکترون دهی آنها بوجود می آیند. در واقع فلزات در لایه ظرفیت خور 1، 2 و یا 3 الکترون دارند. این در حالی است که غیر فلزات در لایه ظرفیت خود بین 4 الی 8 الکترون دارند. در هر ترکیب شیمیایی هم فلزات و هم غیر فلزات بدنبال رسیدن به حالت تعادل بوده بدین معنی که در پیوند های شیمیایی نافلزات با دریافت الکترون از فلز به تکمیل ظرفیت خود و فلزات با از دست دادن الکترون به رسیدن به حالت تعادل لایه قبلی میل می کنند. در نهایت از ترکیب آهن و اکسیژن موجود در آب اکسید آهن که رنگ آجری دارد بوجود می آید اما خاصیت و میل به الکترون دهی فلزات مختلف، متفاوت می باشد. در میان فلزات روی و منیزیوم بیشترین خاصیت الکترون دهی را دارد. از این رو اگر پیچ و مهره آهنی یا پیچ و مهره فولادی اتصال به روی داشته باشند حتی اگر خود سطح آهن یا فولاد تماس با رطوبت پیدا کند این روی یا زینک است که سریعا میل به الکترون دهی کرده و از الکترون دهی آهن، اکسیده شدن و در نتیجه زنگ زده آن محافظت می کند.
خاصیت الکترون دهی فلزات به ترتیب

• Mg منیزیوم
• Zn روی
• Al آلومینیوم
• Cd کادمیوم
• Fe / Steel آهن یا فولاد
• Pb سرب
• Ni نیکل
• Cu مس

فرایند گالوانیزه

آبکاری سطحی پیچ و مهره ها توسط روی به روش های مختلف چون گالوانیزه سرد، گالوانیزه گرم، داکرومت، الکتروپلیتینگ، اسپری روی و یا متالایزینگ انجام میگیرد. از این میان آبکاری داکرومات نسبت به باقی آبکاری ها مهندسی تر و با مزایای بیشتری می باشد. اما فرایند گالوانیزه گرم همچنان به عنوان یکی از مطمئن ترین و مقاوم ترین نوع آبکاری مطرح است. در طی فرایند گالوانیزه گرم پیچ و مهره بصورت کامل در محلول زینک یا روی مایع قرار گرفته و روی به نواحی سطحی پیچ و مهره نفوذ کرده و یک لایه ضخیم آلیاژ روی آهن روی سطح آنها بوجود می آید. این لایه نقره ای مات رنگ بوده و بسیار در برابر زنگ زدگی و خوردگی مستحکم می باشد. آبکاری گالوانیزه گرم در نقاط حساستر مثل گوشه ها و نقاط تیز پیچ و مهره که مستعد سایش بیشتر هستند لایه ضخیم تری را بوجود می آورد که یکی دیگر از مزایای این نوع آبکاری بشمار میرود

آماده سازی پیچ و مهره ها برای فرایند گالوانیزه گرم

مرحله آماده سازی شامل پاکسازی کامل سطح فلز از براده ها، روغن، زنگ زدگی، رنگ و دیگر ضایعات سطحی از طریق قرار دادن پیچ و مهره در اسید سولفوریک و یا اسید هیدروکلریک . در صورت ریخته گری آهن و فولاد گاهی از سند بلاست نیز جهت برداشتن ضایعات و براده ها قبل از مرحله استخر اسید استفاده میشود.
پیچ و مهره های خارج شده از استخر اسید در یک محلول 30% روی از کلیرید آمونیوم قرار میگیرند و این پروسه در دمای 65 درجه سانتی گراد انجام میشود. این محلول اکسید های ایجاد شده بر روی سطح پیچ و مهره که پس از خارج شدن از استخر اسید روی سطح آهن یا فولاد بسیار سریع بوجود می آیند پاکسازی میکند و از اکسید شدن بیشتر قبل از فرایند گالوانیزه گرم جلوگیری میکند. در این مرحله سطح خشک شده و آماده فرایند گالوانیزه گرم است.

حمام روی و یا زینک

پیچ و مهره ها در حمام روی یا زینک مذاب در دمای 445 الی 465 در جه سانتی گراد قرار گرفته و در این محلول با دمای بالا قرار داده میشوند تا فیلمی از آلیاژ آهن-روی با ضخامتی که بسته به ضخامت فولاد آبکاری متفاوت بوده و در جدول استاندارد در بالا ذکر شد سطح فولاد را بپوشاند. این فیلم در سطح پیچ و مهره دارای درصد آلیاژ متفاوتی از آهن و روی است بطوریکه لایه های زیر درصد آهن بیشتر و لایه ی بیرونی درصد روی بسیار بالاتری دارد و بیرونی ترین لایه را زینک تشکیل میدهد.
مدت زمان قرار گرفتن پیچ و مهره در حمام زینک با قطر آنها بستگی دارد و از چند دقیق برای قطر های کوچک شروع و تا نیم ساعت و حتی بیشتر برای قطرهای بالاتر متفاوت می باشد.
در گالوانیزه پیچ و مهره ها و قطعات فلزی ریز پس از خروج از حمام روی آنها را در سبدهای فلزی دوار قرار داده و در دمای بالا بصورت سانتریفیوژ میگردانند تا روی اضافه از سطح پیچ و مهره جدا شده و سطحی نرم داشته باشند.

بررسی سطح پیچ و مهره پس از فرایند گالوانیزه گرم

همانطور که پیشتر گفته شد در طی فراند گالوانیزه گرم سطح پیچ و مهره توسط روی با خلوص متفاوت در لایه های مختلف پوشانیده میشود. درصد روی در لایه های پایینتر کمتر بوده و به تدریج تا سطح پیچ و مهره این درصد بیشتر میشود.

• بیرونی ترین لایه Eta Layer تقریبا روی یا زینک خالص
• لایه دوم از بیرون Zeta Layer آلیاژ روی- آهن با 5.8 الی 6.2 درصد آهن
• لایه سوم از بیرون Delta Layer آلیاژ آهن و روی با 7-12% آهن
• لایه چهارم از بیرون لایه مولکولی بسیار ریز با 21-28% آهن

پیچ و مهره