مقالات
معرفی انواع روش‌های پوشش دهی فولاد
خرداد
کاربرد گسترده فولاد در صنایع مختلف و شرایط محیطی متنوع سبب شده است تا پوشش دهی فولاد نیز به یک موضوع بسیار مهم در تولید و استفاده از فولاد بدل شود. فولاد و استیل را می‌توان به‌عنوان اصلی‌ترین مواد اولیه به شمار آورد چرا که در هر صنعت ردپایی از آن مشاهده می‌شود. ویژگی‌های بسیار خوب فولاد و استیل می‌تواند در بهبود بازدهی سیستم‌ها نقش بسیار پررنگی داشته باشد. این کاربرد گسترده می‌تواند اهمیت پوشش‌دهی را نیز نشان دهد. در ادامه به روش پوشش‌دهی و انواع آن می‌پردازیم تا شما را با این موضوع مهم بیشتر آشنا کنیم.
اهمیت پوشش دهی فولاد
پوشش دهی فولاد را می‌توان از جنبه‌های مختلفی مورد بررسی قرار داد. اصلی‌ترین دلیل پوشش‌دهی، مقاوم کردن آن در برابر خوردگی و اکسیداسیون است. فولاد در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاومت خوبی ندارد و در صورتی که در محیط‌های خورنده یا مرطوب قرار بگیرد، دچار زنگ‌زدگی می‌شود. این زنگ‌زدگی می‌تواند سبب کاهش استحکام، طول عمر و همچنین ظاهر نامطلوب سازه‌ها شود. پوششی که بر روی فولاد اعمال می‌شود می‌تواند مقاومت در برابر خوردگی آن را بسیار زیاد کند و این عامل می‌تواند طول عمر سازه‌ها را افزایش دهد.
پوشش دهی فولاد علاوه بر اینکه سبب بهبود مقاومت در برابر خوردگی آن می‌شود، می‌تواند به‌عنوان روشی برای بهبود زیبایی ظاهری نیز استفاده شود. با شناخت انواع روش پوشش‌دهی و پرداخت‌هایی که بر روی آن انجام می‌شود، می‌توان علاوه بر بهبود دوام قطعات فولادی، تناسبی بین کاربرد و ظاهر قطعات و سازه‌های فولادی نیز به وجود آورد.
انواع روش پوشش دهی فولاد
روش‌های مختلفی برای پوشش‌دهی وجود دارد که با توجه به شرایط محیطی و ویژگی‌های فنی مورد نظر در پروژه‌ها انتخاب می‌شوند. هزینه اجرای این روش‌ها نیز یکی از عوامل مهم در انتخاب روش پوشش دهی فولاد است. در ادامه برخی از این روش‌ها را به اختصار برای شما توضیح می‌دهیم:
پوشش‌های گالوانیزه: گالوانیزه کردن فولاد یکی از روش‌های پرکاربرد پوشش‌دهی است. در گالوانیزه کردن با اعمال یک لایه سطحی از جنس روی مقاومت به خوردگی سطح فولاد بسیار افزایش پیدا می‌کند. این فرآیند در صنایع خودروسازی، کشاورزی، ساخت و ساز و … که فولاد با رطوبت و مواد شیمیایی در ارتباط است، کاربرد بسیار زیادی دارد. گالوانیزه کردن فولاد خود به روش‌های مختلفی مثل گالوانیزه گرم و الکترو گالوانایز انجام می‌شود که هریک خواص و مشخصات فنی خاص خود را دارند.
مطلب نحوه و طرز تشخیص ورق گالوانیزه از ورق استیل چیست؟ را از ما بخوانید.
پوشش‌های رنگی: رنگ کردن فولاد یکی از روش‌های متداول برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدن فولاد است. انواع مختلفی از رنگ وجود دارد که به‌عنوان پوشش بر روی فولاد اعمال می‌شود. رنگ‌های اپوکسی، پلی اورتان و اکریلیک از جمله رنگ‌هایی هستند که بر اساس نیازهای خاص در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش پوشش دهی فولاد علاوه بر بهبود مقاومت فولاد در برابر اکسیداسیون، زیبایی بصری آن را نیز افزایش می‌دهد و می‌توان از آن‌ها برای استفاده در کاربردهایی که ظاهر سازه مهم است نیز بهره برد.
پوشش‌های پودری: این روش شامل اعمال یک پودر خشک بر روی سطح فولاد است که با حرارت، یک لایه با دوام بر روی سطح فولاد ایجاد می‌شود. پوشش دهی پودری یک فرآیند الکترواستاتیک است که طی آن ذرات پوشش قطبیتی مخالف نسبت به سطح فولاد دارند. این عامل سبب می‌شود که پودر به سطح فولاد بچسبد و برای سخت شدن پوشش نیز از کوره‌های پخت (Curing) استفاده می‌شود.
پوشش فلزی: یکی دیگر از روش‌های پوشش‌دهی، استفاده از پوشش‌های فلزی از جنس نیکل، کروم، آلومینیم و … است. این روش‌ها که به نوعی آبکاری هستند سبب مقاومت در برابر خوردگی و همچنین سایش می‌شوند. این پوشش‌ها برای کاربری‌هایی که قطعات در دما و فشارهای بالا هستند کاربرد بسیار زیادی دارد.
بیشتر بخوانید: فولاد کم کربن یا فولاد نرم چیست؟
نیازهای صنعتی برای پوشش دهی فولاد چیست؟
تفاوت شرایط محیطی و فنی در هر صنعت سبب می‌شود تا هر کدام الزامات و استانداردهای متفاوتی داشته باشند. به همین منظور نیز برای انتخاب روش صحیح پوشش‌دهی برای هر صنعت باید نیازها و الزامات آن صنعت را شناخت. در این قسمت به اختصار نیازهای هر صنعت را برای شما شرح می‌دهیم.
صنعت ساخت و ساز: صنایع ساختمان و زیرساخت را می‌توان مهم‌ترین مصرف‌کننده فولاد دانست. در این صنعت فولاد اغلب به صورت تیرها و مقاطع سازه‌ای، ستون‌ها و تکیه‌گاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. پوشش‌های استفاده شده بر روی فولاد در این صنعت باید به گونه‌ای باشد تا در برابر عواملی مانند رطوبت، نوسانات دمایی، تنش‌های مکانیکی و … مقاومت خوبی داشته باشد. پوشش‌دهی در این صنعت اغلب به صورت پوشش‌های اپوکسی و همچنین گالوانیزه است که مقاومت فولاد را در برابر اکسیداسیون بسیار افزایش می‌دهد.
صنعت خودرو: در این صنعت فولاد اغلب برای ساخت بدنه و شاسی خودروها و همچنین بسیاری از اجزای سیستم قوای محرکه و انتقال قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاسی ماشین باید در برابر تنش‌های مکانیکی، سایش، خستگی و همچنین در برابر ضربه مقاومت خوبی داشته باشد. هرچند در این نوع کاربری، اهمیت مقاومت در برابر خوردگی نسبت به صنایعی مانند کشاورزی و ساختمان سازی کمتر به نظر می‌رسد، ولی با توجه به عملکرد پیچیده خودرو در طول زمان و شرایط محیطی مختلف، حفظ ایمنی آن اهمیت بسیار زیادی دارد. لذا استفاده از پوشش‌های گالوانیزه، انواع پوشش‌های شیمیایی و رنگ در صنعت خودرو، نیازهای این محصول را برطرف می‌سازد.
صنایع دریایی: تماس طولانی‌مدت قطعات و سازه‌های دریایی با آب دریا می‌تواند به سرعت سبب تخریب قطعه‌های فولادی شود. در این صنعت مقاومت در برابر خوردگی اهمیت بسیار زیادی دارد و به همین دلیل نیز برای پوشش‌دهی باید توجه ویژه‌ای به مقاومت آن در برابر خوردگی داشت. پوشش دهی فولاد برای صنایع دریایی اغلب به صورت رنگ‌های ویژه‌ای است که می‌تواند در برابر آب دریا مقاومت کند. همچنین استفاده از روش‌هایی مانند آند فداشونده نیز از جمله روش‌های مقابله با خوردگی در این صنایع است.
صنایع کشاورزی: مقاومت در برابر خوردگی در کنار استحکام بالا از جمله نیازهای صنعت کشاورزی است. فولاد به‌طور ذاتی دارای استحکام خوبی است و برای استفاده در صنایع کشاورزی گزینه‌ای بسیار مناسب است. اما با توجه به مقاومت به خوردگی ضعیفش، استفاده از پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی امری ضروری است. در این صنعت، فولاد گالوانیزه و پوشش‌های اپوکسی و پودری، می‌توانند طول عمر و دوام خوبی را برای سازه‌ها و قطعات فولادی به ارمغان آورند. همچنین می‌توان به جای فولاد از گریدهای استیل استفاده کرد که به‌طور ذاتی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند.
بیشتر بخوانید: کاربرد استیل در کشاورزی چیست؟
نوآوری‌های پوشش دهی فولاد
در سال‌های اخیر محققین با بهره‌گیری از فناوری نانو در پوشش‌دهی، توانسته‌اند مقاومت به خوردگی و دوام برخی از قطعات را به طرز قابل توجهی افزایش دهند. این پوشش‌ها می‌توانند با شرایط محیطی مختلف سازگار شوند و مدت زمان طولانی‌تری در برابر خوردگی مقاومت داشته باشند.
ترکیب فناوری‌های هوشمند در پوشش دهی فولاد می‌تواند سبب پیشرفت در نظارت و نگهداری از قطعات شود. استفاده از حسگرها در پوشش می‌تواند این امکان را فراهم کند. با این کار هزینه‌های تعمیر و نگهداری از سیستم‌هایی که تحت خوردگی هستند کاهش بسیار چشمگیری خواهد داشت.
چرا استیل نیاز به پوشش دهی ندارد؟
استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ که در ایران به‌صورت مصطلح استیل نامیده می‌شود، زیرمجموعه‌ای از آلیاژهای فولاد است و دارای مقاومت به خوردگی بسیار خوبی است. به‌طور کلی فولاد، ترکیبی از آهن و کربن همراه با عناصر آلیاژی دیگر است. استیل نیز ترکیبی از آهن و کربن است اما استیل به غیر از کربن عناصری مانند کروم و نیکل دارد که سبب می‌شود مقاومت به خوردگی بسیار خوبی در استیل به وجود آید. مقاومت به خوردگی استیل در حدی است که آن را از پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی بی‌نیاز کرده است. در بسیاری از کاربردهای صنعتی که احتمال وقوع خوردگی بالا است، از آلیاژهای مختلف استنلس استیل بدون نیاز به پوشش استفاده می‌شود.
یکی از نمونه‌های روشن این موضوع، لوله‌ها و خطوط انتقال سیال هستند. لوله‌های فولادی معمولی برای مقاومت در برابر خوردگی معمولاً گالوانیزه یا رنگ می‌شوند، اما این پوشش‌ها در طول زمان، به‌ویژه در محل جوش، رزوه و خراش‌ها آسیب می‌بینند و نیاز به تعمیر و بازسازی پیدا می‌کنند. در محیط‌های مرطوب، شیمیایی یا صنایع غذایی، همین موضوع هزینه نگهداری را بالا می‌برد.
در چنین شرایطی استفاده از لوله استیل که مقاومت به خوردگی آن ذاتی است و به پوشش محافظ وابسته نیست، می‌تواند در بلندمدت اقتصادی‌تر باشد. البته انتخاب گرید مناسب (مثلاً 304 برای محیط‌های عمومی و 316 برای محیط‌های حاوی کلرید) اهمیت دارد و باید با توجه به شرایط کاری انجام شود.
سخن آخر
پوشش‌دهی با توجه به مقاومت در برابر خوردگی کم و کاربردهای گسترده آن، امری بسیار مهم و ضروری است. فولاد پرکاربردترین متریال مورد استفاده در صنایع مختلف است که به دلیل ویژگی‌هایی نظیر شکل‌پذیری و استحکام بالا، همواره مورد توجه صنعتگران قرار می‌گیرد. مقاومت به خوردگی پایین فولاد سبب می‌شود تا در محیط‌های مختلف از پوشش‌دهی برای بهبود این مقاومت استفاده شود. روش‌های مختلفی برای این امر وجود دارد که هرکدام را می‌توان متناسب با نیازهای مختلف صنعتی استفاده کرد.
جهت دریافت خدمات و خرید اقلام استیل، با کارشناسان ما در مجموعه استیل رخ در تماس باشید.