ما هي عملية تصنيع الأنابيب الفولاذية المجلفنة؟

أنابيب الصلب المجلفن هو نوع من الأنابيب المجلفنة على سطح الأنابيب الفولاذية العادية لتعزيز أدائها المضاد للتآكل. ويستخدم على نطاق واسع في البناء والزراعة والآلات وغيرها من الصناعات. لا توفر الطبقة المجلفنة حاجزًا ماديًا فحسب، بل تحمي أيضًا الأنابيب الفولاذية من خلال الخصائص الكهروكيميائية للزنك، مما يطيل عمر الخدمة.

1. عملية الجلفنة بالغمس الساخن
الجلفنة بالغمس الساخن هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيع الأنابيب الفولاذية المجلفنة. تغطي هذه العملية سطح الأنبوب الفولاذي بطبقة من الزنك عن طريق غمر الأنبوب الفولاذي في سائل الزنك المنصهر. يمكن أن تشكل عملية الجلفنة بالغمس الساخن طبقة مجلفنة سميكة وموحدة وكثيفة، مما يضمن أن الأنابيب الفولاذية تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل في مختلف البيئات القاسية.
مرحلة التحضير: الخطوة الأولى في عملية الجلفنة بالغمس الساخن هي تنظيف الأنابيب الفولاذية. عادةً ما يكون سطح الأنبوب الفولاذي ملتصقًا بالشوائب مثل الشحوم أو القشور أو الصدأ. إذا لم تتم إزالة هذه الشوائب، فإنها ستؤثر على التصاق طبقة الزنك بالأنابيب الفولاذية.
الجلفنة بالغمس الساخن: بعد التنظيف والطلاء، سيتم غمر الأنابيب الفولاذية في سائل الزنك المنصهر عند درجة حرارة 450 درجة مئوية إلى 480 درجة مئوية. هذه الخطوة هي جوهر عملية الجلفنة بالغمس الساخن بأكملها. يتفاعل الزنك المنصهر مع سطح الأنبوب الفولاذي ليشكل طبقة من سبائك الزنك والحديد، والتي يتم بعد ذلك تغطيتها بطبقة زنك نقية من الخارج. يعتمد سمك طبقة الزنك على تركيب الأنبوب الفولاذي وحجمه ووقت غمره، ويمكن أن يصل عادةً إلى عشرات الميكرونات.
التبريد والفحص: بعد الانتهاء من الجلفنة، يجب إزالة الأنابيب الفولاذية بسرعة من سائل الزنك وتبريدها لضمان أن طبقة الزنك مستقرة وموحدة. يمكن أن تكون طريقة التبريد هي التبريد الطبيعي أو التبريد المائي. بعد التبريد، سيتم تشكيل طبقة الزنك الصلبة على سطح الأنبوب الفولاذي مع خصائص قوية ضد التآكل.
الخطوة الأخيرة هي فحص الأنابيب الفولاذية المجلفنة للتأكد من أن سمك وتوحيد طبقة الزنك يتوافق مع المعايير. إذا كانت هناك عيوب أو مناطق غير مستوية، فقد تكون هناك حاجة إلى إعادة المعالجة أو الإصلاح المحلي.

2. عملية الجلفنة الباردة
تتمثل عملية الجلفنة الباردة، والمعروفة أيضًا باسم الجلفنة الكهربائية، في ربط الزنك بالتساوي على سطح الأنبوب الفولاذي من خلال مبدأ التحليل الكهربائي. بالمقارنة مع الجلفنة بالغمس الساخن، فإن طلاء الزنك للجلفنة الباردة يكون أرق، وعادة ما يكون سمكه بضعة ميكرونات فقط. على الرغم من أن مقاومتها للتآكل ليست جيدة مثل مقاومة المنتجات المجلفنة بالغمس الساخن، إلا أن عملية الجلفنة بالغمس البارد أكثر تعقيدًا ومناسبة لسيناريوهات التطبيق ذات متطلبات السطح العالية.
إعداد السطح: مثل الجلفنة بالغمس الساخن، يجب معالجة سطح الأنابيب الفولاذية قبل الجلفنة بالغمس البارد. يجب أولاً إزالة الشحوم من الأنابيب الفولاذية وتخليلها لإزالة الشحوم والصدأ والأكاسيد الموجودة على السطح، ثم غسلها بالماء النظيف. الغرض من إعداد السطح هو التأكد من أن سطح الأنبوب الفولاذي نظيف وسلس بحيث يمكن ربط طبقة الزنك بالتساوي أثناء عملية الطلاء الكهربائي.
الجلفنة الكهربائية: أثناء عملية الطلاء الكهربائي، يتم وضع الأنابيب الفولاذية في محلول كهربائي، ويستخدم الزنك كمادة قطب كهربائي. من خلال عمل التيار، تترسب أيونات الزنك تدريجيًا على سطح الأنبوب الفولاذي. يمكن للعملية بأكملها التحكم بدقة في سمك وتوحيد طبقة الزنك. عملية الجلفنة الكهربائية مرنة، ويمكن تعديل سمك الطلاء حسب الحاجة لتلبية متطلبات مقاومة التآكل المختلفة.
المعالجة اللاحقة: بعد الجلفنة الباردة، تحتاج الأنابيب الفولاذية أيضًا إلى الخضوع لسلسلة من عمليات المعالجة اللاحقة، مثل التخميل والتنظيف والتجفيف. تساعد هذه المعالجات على تحسين قدرة مضادات الأكسدة للطبقة المجلفنة وإطالة عمر خدمة الأنابيب الفولاذية.

3. مقارنة بين الجلفنة بالغمس الساخن والجلفنة بالغمس البارد
الجلفنة بالغمس الساخن والغلفنة بالغمس البارد هما العمليتان الرئيسيتان في تصنيع الأنابيب الفولاذية المجلفنة، ولكل منهما مزاياه وعيوبه.
سمك طبقة الزنك: تكون طبقة الزنك من الجلفنة بالغمس الساخن أكثر سمكًا، عادةً بعشرات الميكرونات، في حين أن طبقة الزنك من الجلفنة بالغمس البارد تكون أرق، ببضعة ميكرونات فقط. ولذلك، فإن الأنابيب الفولاذية المجلفنة بالغمس الساخن تتمتع بأداء أفضل ضد التآكل ومناسبة للبيئات الخارجية والقاسية.
تشطيب السطح: سطح الجلفنة بالغمس البارد أكثر سلاسة وأكثر تجانسًا، ومناسب للمناسبات ذات المتطلبات العالية للمظهر، مثل التطبيقات الزخرفية.
تكلفة العملية: تكلفة عملية الجلفنة بالغمس البارد منخفضة نسبيًا، لكن متانتها ليست جيدة مثل الجلفنة بالغمس الساخن. ولذلك، فإن اختيار عملية الجلفنة يعتمد على سيناريو الاستخدام المحدد ومتطلبات مقاومة التآكل.

تحدد عملية تصنيع الأنابيب الفولاذية المجلفنة نطاقها الواسع من التطبيقات وأدائها الجيد في مقاومة التآكل. سواء كانت الجلفنة بالغمس الساخن أو الجلفنة بالغمس البارد، فإن كلتا العمليتين تعملان على إطالة عمر خدمة الأنابيب الفولاذية بشكل فعال عن طريق ربط طبقة الزنك على سطح الأنابيب الفولاذية. إن فهم عملية تصنيع الأنابيب الفولاذية المجلفنة يمكن أن يساعد في اختيار المنتجات المناسبة وإفساح المجال كاملاً لمزاياها في بيئات مختلفة.