پیچ و مهره گالوانیزه گرم

پیچ و مهره گالوانیزه گرم

دلیل کاربرد زیاد پیچ و مهره ها

اتصالات و بست‎ های نامناسب و ضعیف در سازه‌های فولادی و در تجهیزات سیستم‌های آبرسانی و برق رسانی سبب گردیده است تا امروزه کاربرد پیچ و مهر‌ه‌ها در صنعت به طور چشمگیری افزایش یابد.

• دلیل پوشش دهی پیچ و مهره ها

 برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و خرابی بیرون و داخل پیچ و مهره‌ها و کاربرد مناسب آن‌ها در سازه‌ها (جهت پیچ‌کردن قطعات)، بایستی این قطعات، پوشش دهی فلزی شوند.

روش‌های پوشش دهی فلزی پیچ و مهره‌ها

·         گالوانیزه (گالوانیزه گرم و سرد)

·         داکرومات

گالوانیزه چیست؟

گالوانیزه فرآیندی است که بر روی قطعات و اشیاء فلزی اعمال شده و با پوشش‌دهی فلز موردنظر با لایه‌ای از یک فلز محافظ، آن را در برابر خوردگی و زنگ زدگی در برابر عوامل متعدد و نامساعد محیطی حفظ می‌کند.

گالوانیزه گرم

گالوانیزه گرم (HDG) یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین روش‌های محافظت از قطعات و اتصال‌دهنده‌های فلزی در برابر خوردگی است. پوشش HDG نسبتاً بدون نیاز به نگهداری و تعمیر بوده و محافظتی عالی در برابر خوردگی برای سازه‌های فلزی به مدت 50-70 سال در اکثر محیط‌های جوی (صنعتی، شهری، دریایی و روستایی) فراهم می‌آورد.

• پوشش HDG

HDG دو نوع پوشش محافظ را در برابر خوردگی ارائه می‌کند: پوشش مانع و پوشش گالوانیک (کاتدی) و به این ترتیب از فولاد همانند مانعی نسبتاً غیرقابل نفوذ در برابر عناصر محیطی که باعث خوردگی می‌شوند، محافظت می‌کند.

گالوانیزه گرم برای قطعات فولادی در استاندارد  ISO 1461تعریف شده است اما برای اتصال‌دهنده و بست‌ها (پیچ و مهره)، استاندارد اختصاصی ISO 10684 وجود دارد.

پیچ و مهره گالوانیزه گرم

در گالوانیزه گرم، سطح خارجی پیچ و مهره با لایه ضخیمی از عنصر روی (زینک) در لایه‌های مختلف پوشش داده می‌شود که تحت دمای بالا روی به درون پیچ و مهره نفوذ می‌کند و قابلیت آن را در برابر خوردگی بالا می‎‌برد.

نکته

عموماً پیچ‌های خشکه در گرید های 8.8 و 10.9 و 12.9 مورد گالوانیزه گرم قرار می‌گیرند که از جمله پیچ و مهره‌های گالوانیزه گرم می‌توان به پیچ و مهره شش گوشه اشاره کرد.

مزیت روکش گالوانیزه

روی از خواص الکترون‌گیری بالایی برخوردار است و در برابر رطوبت و آب با تبادل الکترون، از زنگ زدن آهن یا فولاد موجود در ساختار پیچ و مهره جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، از آنجا که روی از فولاد واکنش پذیرتر است، در صورت قرارگیری پیچ و مهره در برابر شرایط محیطی نامساعد، ابتدا روکش گالوانیزه روی از بین رفته و دچار خوردگی می‌شود، بنابراین به همین ترتیب، از بستر فولادی محافظت به عمل می‌آید. میزان خوردگی روی حداقل 10 برابر کندتر از فولاد است، بنابراین یک پوشش نازک روی می‌تواند از فولاد برای مدتی طولانی محافظت کند.

مراحل گالوانیزه

گرم پیچ و مهره‌ها

1)     آماده سازی و پاکسازی سطحی

فرآیند گالوانیزه گرم، با تمیز کردن دقیق سطح پیچ و مهره و از بین بردن آلاینده‌های آلی مانند خاک، گریس یا روغن آغاز می‌شود، چون روی با سطوح کثیف و روغنی واکنش نمی‌دهد و باعث می‌شود سطحی که به خوبی پاکسازی نشده ، گالوانیزه نیز نشود و در معرض زنگ زدگی قرار گیرد. آلودگی‌های احتمالی و زنگ زدگی‌های سطحی با غوطه‌ور ساختن پیچ و مهره در محلول رقیق اسید سولفوریک گرم شده یا محلول اسید هیدروکلریک در دمای محیط زدوده می‌شوند. سپس پیچ و مهره‌ها آبکشی می‌شوند.

• • رقیق سازی

پس از پاکسازی کامل، قطعات در مخزنی که معمولاً حاوی محلول آبی کلرید آمونیوم روی است، غوطه‌ور می‌شوند. این محلول رقیق کننده، اکسیدها را از بین می‌برد و از تشکیل اکسیدهای بیشتر بر سطح پیچ و مهره قبل از گالوانیزاسیون جلوگیری می‌کند. رقیق ‍سازی باعث اتصال پیوند روی به سطح پیچ و مهره نیز می‌شود.

2)     گالوانیزاسیون

  پروسه گالوانیزه کردن مستلزم آن است که پیچ و مهره‌ها کاملاً در یک حمام مذاب تشکیل شده از حداقل 98٪ روی خالص در دمای 460 تا 525 درجه سانتی‌گراد غوطه‌ور شوند. در این حالت روی با آهن موجود در پیچ و مهره واکنش نشان می‌دهد و باعث می‌شود سطح پیچ و مهره با لایه‌ای از روی پوشش داده شود. پس از خارج کردن پیچ و مهره از حمام روی مذاب، روی اضافی از طریق ویبراتور، سانتریفیوژ و یا حتی آبکشی جدا می‌گردد و سپس پیچ و مهره از طریق هوا یا با فروبردن در آب سرد خنک می‌شوند (سردسازی) تا روی سفت و محکم (جامد) شود و امکان کنترل آن فراهم آید.

3)     بازرسی

 مرحله آخر از گالوانیزه گرم پیچ و مهره، بازرسی است که در این مرحله اقدامات احتیاطی و کنترل‌های لازم برای کسب اطمینان از این که سطح پیچ و مهره‌ها با درصد درستی از روی در لایه‌های مختلف پوشانده شده اند یا خیر، اعمال می‌شود.

درصد روی در لایه‌های پایین‌تر کمتر و در در لایه‌های بالاتر و نزدیک به سطح پیچ و مهره، بیشتر است:

·         بیرونی‌ترین لایه (حاوی درصدبالایی از روی خالص)

·         لایه دوم از بیرون ( حاوی آلیاژ روی و آهن و دارای 5.8 الی 6.2 % آهن)

·         لایه سوم از بیرون (حاوی آلیاژ روی و آهن و دارای 5 الی 12 % آهن

·         لایه چهارم از بیرون (حاوی بایه مولکولی بسیار ریز از روی و دارای 21 الی 28% آهن)

مزایای پیچ و مهره گالوانیزه گرم

چون روی از مقاومت ذاتی بالایی در برابر خوردگی و زنگ ‌زدگی برخوردار است، بنابراین پیچ و مهره‌های گالوانیزه گرم در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند و در صورت واردشدن صدمه یا خراش به سطح پیچ و مهره گالوانیزه گرم، مقاومت آن در برابر خوردگی افت نمی‌کند و یا اگر روکش گالوانیزه سطحی آن از بین برود باز هم گالوانیزه سایر قسمت ها به دلیل تبادل الکترونی روی حفظ می‌شود.

معایب پیچ و مهره گالوانیزه گرم

• هزینه گالوانیزه گرم بسیار بیش از سایر روش‌های گالوانیزه است.
• گالوانیزه گرم در بسیاری از موارد باعث افزایش قطر و تغییر اندازه پیچ و مهره می‌شود به عبارتی پیچ و مهره‌ها oversize)) می‌شوند که این امر  مانع از اتصال نرم پبچ و مهره ‌ها می‌شود.

بنابراین امروزه این نوع پوشش‌دهی به سبب مشکلات و معایبی که دارد با پوشش‌دهی داکرومات جایگزین شده است.