آبکاری چیست؟
آبکاری یکی از روش‌های پوشش دهی فلزات به منظور جلوگیری از خوردگی است که در آن روکشی از یک فلز بر روی فلزی که قصد محافظت از آن در برابر خوردگی را داریم پوشش داده می‌شود.
علاوه بر حفاظت فلز در برابر خوردگی و زنگ زدن ، آبکاری در کاهش اصطکاک ، محافظت در برابر تابش و همچنین تزئینات فلز کاربرد دارد.
بسته به نیاز از انواع فلزات مانند طلا، مس، نقره، روی و نیکل می‌توان به عنوان پوشش در آبکاری استفاده کرد. در آبکاری اتصالات جهت مقاومت در برابر آسیب‌های محیطی از فلز روی استفاده می‌شود که به این نوع آبکاری آبکاری گالوانیزه گفته می‌شود.
آبکاری گالوانیزه
عملیات گالوانیزاسیون یا آبکاری گالوانیزه یکی از روش‌ها جهت جلوگیری از خوردگی فلز‌ها می‌باشد که در آن با استفاده از فلز روی لایه ای پوششی بر روی فلز موردنظر ایجاد می‌شود.
در آبکاری گالوانیزه از دو روش آبکاری سرد و گرم استفاده می‌شود.
انواع گالوانیزه
گالوانیزه گرم: روش آبکاری گرم یکی از قدیمی ترین روش‌ها است که از گذشته رواج داشته. در این روش قطعه فلزی مورد نظر در حمامی حاوی روی مذاب شناور می‌شود، سپس فلز را از مذاب خارج می‌کنند در همین حین فلز رویی که قطعه را پوشش داده با اکسیژن و کربن واکنش می‌دهد.
گالوانیزه سرد: روش گالوانیزه سرد به این صورت اس که مقداری نمک روی را داخل محلول آبی یا اسیدی (الکترولیت) می‌ریزند و با فرایند الکترولیز نمک روی بر سطح فلز مدنظر پوشانده می‌شود.این روش برای گالوانیزه کردن قطعات ریز و با ضخامت کم مناسب است.
مقایسه گالوانیزه سرد و گرم
در آبکاری گالوانیزه گرم ضخامت لایه روی بیشتر است در نتیجه میزان مقاومت آن بسیار زیاد است، در روش گالوانیزه گرم لایه دارای ضخامت ۱۰۰ الی ۱۳۰ میکرون بوده اما در روش گالوانیزه سرد ضخامت لایه ۲۵ میکرون است و لایه ی روی در روش گرم ضخامت بیشتری دارد. همچنین در این روش لایه گالونیزه پوشاننده به شکل مات و کدر است.
در گالوانیزه سرد ضخامت لایه روی بسیار کمتر است و فقط برای محافظت از زنگ زدگی استفاده می‌شود.پوشش فلزاتی که به صورت گالوانیزه سرد است درخشان و براق است.
گالوانیزه گرم عملکرد بهتری نسبت به سرد دارد ولی آبکاری سرد نسبت به نوع دیگر آبکاری گالوانیزه مقرون به صرفه است ، همچنین در اجزای کوچکتر گالوانیزه سرد بهتر عمل می‌کند.
گالوانیزه گرم نسبت به سرد گران تر بوده و معمولا در سازه های بزرگ استفاده می‌شود.
گالوانیزه خورده می‌شود؟
هرچند پوشش‌های گالوانیزه استحکام قابل اطمینانی در مقابل خوردگی ایجاد می‌کنند اما گاهی ممکن است پوشش دچار ایراداتی مانند خوردگی یا شوره زدن شود که علت آن عدم انجام صحیح فرایند گالوانیزاسیون در شرایط استاندارد است. همچنین این احتمال وجود دارد مذابی که در فرایند آبکاری استفاده شده حاوی ناخالصی بوده باشد.
مزایا پوشش گالوانیزه
هزینه های کمتر: پوشش گالوانیزه در مقایسه با باقی پوشش های محافظت کننده در برابر خوردگی هزینه کمتری دارد.
ماندگاری بالا : پوشش‌های گالوانیزه ماندگاری بیشتری نسبت به سایر پوشش‌های محافظت کننده دارند به طوری که پوشش گالوانیزه می‌تواند بیش از پنجاه سال عمر داشته باشد و مدت زمان بسیار طولانی‌ای از قطعه در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت کند.
مقایسه گالوانیزه با آلومینیوم
فلز آلومینیوم به علت چگالی پایین تر نسبت به گالوانیزه در دستگاه‌های صنعتی عملکرد بهتری دارد زیرا چگالی پایین باعث می‌شود تا فلز در هدایت حرارتی بهتر عمل کند ، اما در مقیاس کیفیت گالوانیزه بهتر از آلومینیوم عمل می‌کند و طول عمر بالاتری دارد.
مقایسه گالوانیزه با استیل
استیل یک فولاد ضد زنگ می‌باشد و نسبت به گالوانیزه گران تر است و استحکام بیشتری نیز دارد.
علت اصلی استفاده از هردو ، محافظت در برابر خوردگی است ، اما در استیل از فلز کروم استفاده شده ولی همانطور که در بالا اشاره شد فلز تشکیل دهنده گالوانیزه روی است.
معایب پوشش گالوانیزه
هرچند آبکاری گالوانیزه محافظت قابل اطمینانی در مقابل آسیب‌های محیطی ایجاد می‌کند اما در صورت عدم انجام فرایند گالوانیزاسیون در شرایط استاندارد مشکلاتی از قبیل مسدود شدن راه لوله‌های گالوانیزه، شوره زدگی، زبری و خرابی قطعه ایجاد می‌شود.
استانداردهای گالوانیزه:
ضخامت : پارامتر ضخامت پوشش یک مولفه بسیار مهم در عملکرد محصول است و باید مطابق با آخرین استاندارد باشد. اگر ضخامت زیاد بر روی محصول ایجاد شود خواص مقاومت به فرسایش و خوردگی بیشتر می شود ولی انعطاف پذیری و فرم پذیری محصول کاهش پیدا می‌کند.
از طرفی ضخامت پوشش کمتر به معنی جوش پذیری و فرم پذیری بهتر است. بنابراین می‌بایست این ضخامت در یک بازه معین قرار گیرد.
اسپنگل‌ها: پارامتر اصلی دیگر نوع دانه های شکفته یا همان اسپنگل ها است. یک سطح گالوانیزه شده، اصولا دارای چند لایه گوناگون می باشد که از سطح خارجی شروع شده و به فلز پایه که آهن یا استیل است می رسد.