Gegalvaniseerde stalen spoelen: eigenschappen, processen, normen en specificaties

Gegalvaniseerde stalen spoelen zijn staalplaten bedekt met zink om corrosie te voorkomen, waardoor ze duurzaam en duurzaam zijn. Het galvanisatieproces omvat het onderdompelen van stalen spoelen in gesmolten zink, waardoor een robuuste en uniforme coating ontstaat die de structurele sterkte verbetert. De gecoate spoelen kunnen direct worden gebruikt of verder worden verwerkt tot verschillende producten, inclusief vormen en structuren, en kunnen worden geverfd voor extra bescherming en esthetische aantrekkingskracht.

Type galvanisatie 

Thermisch verzinken

• Procesbeschrijving

Bij thermisch verzinken worden stalen spoelen ondergedompeld in gesmolten zink. Dit proces vormt een corrosiebestendige zinklaag. De onderdompelingstemperatuur ligt doorgaans rond de 460°C. Na verwijdering uit het zink ondergaat het staal een afschrikproces om de mechanische eigenschappen te verbeteren.

• Voordelen en beperkingen
  

De resulterende laag is dik en biedt aanzienlijke bescherming tegen corrosie. Deze methode is kosteneffectief voor grootschalige productie. Het kan echter leiden tot een ruwe oppervlakteafwerking en de grootte van de dompeltank kan de afmetingen van behandelbare staalproducten beperken.

Elektro-galvanisatie

• Procesbeschrijving
  

Elektrogalvanisatie omvat het aanbrengen van zink op staal via een elektrochemisch proces. Het staal wordt door een oplossing van zinksulfaat of cyanide geleid en er wordt elektrische stroom toegepast om een ​​zinklaag op het staaloppervlak te vormen. Deze werkwijze levert doorgaans een dunnere zinklaag op.

• Vergelijking met thermisch verzinken
  

Het elektrogalvanisatieproces zorgt voor een nauwkeuriger gecontroleerde, uniforme laag in vergelijking met thermisch verzinken. Hoewel dunner, is de resulterende laag gladder en geschikt voor producten waarbij esthetiek belangrijk is. Het is echter mogelijk dat het niet zo corrosiebestendig is als een dikkere thermisch verzinkte coating.

Specificaties gegalvaniseerde stalen spiraal

Dikte

De gebruikelijke dikte varieert van 0.15 tot 3.4 millimeter, waardoor gebruik in diverse industrieën mogelijk is, van de bouw tot de automobielsector.

Breedte- en maatopties

Breedtes kunnen variëren, waarbij standaardmaten beginnen bij 600 millimeter tot en met 1500 millimeter. Er zijn vaak diensten op maat beschikbaar om ervoor te zorgen dat de stalen spoel aan de specifieke projectbehoeften voldoet.

Staalkwaliteit

Staalsoorten zoals CS (Commercial Steel), FS (Forming Steel), DDS (Deep Drawing Steel) en EDDS (Extra Deep Drawing Steel) geven de ductiliteit en sterkte van het staal aan.

Oppervlakte behandeling

Oppervlaktebehandeling van gegalvaniseerde stalen rollen is een belangrijk aspect van het productieproces, omdat het de corrosieweerstand en het uiterlijk van het eindproduct verbetert, evenals de geschiktheid ervan voor schilderen of verdere verwerking. Hier volgen enkele veel voorkomende oppervlaktebehandelingen die worden toegepast op gegalvaniseerde stalen spoelen:

1. Passivering (chromaatcoating): Een passivatielaag, vaak een oplossing op basis van chromaat, wordt op het oppervlak aangebracht om de corrosieweerstand te verbeteren. Deze laag helpt de vorming van witte roest tijdens opslag en hantering te voorkomen. Niet-chromaat-passiveringsoplossingen worden ook om milieuredenen gebruikt.

2. Oliën: Op het oppervlak wordt een dun laagje olie aangebracht om roestvorming tijdens opslag en transport te voorkomen. De olie vormt een barrière tegen vocht en verontreinigingen.

3. Fosfaatbehandeling: Hierbij wordt een fosfaatchemische stof aangebracht om een ​​laag te creëren die de verfhechting verbetert en de corrosieweerstand verhoogt.

4. Anti-vingerafdrukbehandeling: Er wordt een nanocoating op het oppervlak aangebracht om vingerafdrukken en vlekken te voorkomen, wat vooral handig is voor producten die tijdens de installatie worden gehanteerd of in apparaten worden gebruikt.

Oppervlaktebehandeling

De oppervlakteafwerking van gegalvaniseerde stalen rollen kan het uiterlijk, de prestaties en de geschiktheid voor bepaalde toepassingen aanzienlijk beïnvloeden. Hier zijn enkele veel voorkomende soorten oppervlakteafwerkingen voor gegalvaniseerde stalen rollen:

1. Regelmatig lovertje: De typische afwerking voor thermisch verzinkt staal, gekenmerkt door zichtbare kristallijne patronen over het oppervlak, ook wel lovertjes genoemd. Deze zijn het resultaat van het normale stollingsproces van de zinklaag.

2. Geminimaliseerde lovertjes: Door het koelproces te beheersen en speciale zinkbadsamenstellingen te gebruiken, kan de paillettengrootte worden geminimaliseerd, wat resulteert in een uniformer uiterlijk. Deze afwerking wordt vaak gebruikt voor toepassingen waarbij een gladdere lakafwerking gewenst is.

3. Nul lovertje: Door het gebruik van zinklegeringen en koeltechnieken is het mogelijk om een ​​gegalvaniseerd oppervlak te produceren met een zeer minimale of geen zichtbare lovertjes. Dit zorgt voor een uniform oppervlak dat de voorkeur heeft voor verven of toepassingen die een hoogwaardige uitstraling vereisen.

Bekledingsdikte

De laagdikte op gegalvaniseerde staalrollen, verwijzend naar de zinklaag, is cruciaal voor de duurzaamheid en corrosiebestendigheid. Het wordt gemeten in gram per vierkante meter (g/m²) en varieert afhankelijk van de toepassing. Veel voorkomende coatinggewichten zijn G30, G60, G90, wat het zinkgewicht per vierkante meter staaloppervlak aangeeft.

ASTM-normen: De American Society for Testing and Materials (ASTM) biedt normen voor laagdikte. ASTM A653 specificeert bijvoorbeeld de minimale zinkcoatinggewichten voor verschillende benamingen, variërend van G30 (0.30 oz/ft² totaal beide zijden) tot G235 (2.35 oz/ft² totaal beide zijden), wat overeenkomt met verschillende gemiddelde coatingdiktes.

EN-normen: EN 10346 maakt gebruik van een coatingaanduidingssysteem om de minimale totale coatingmassa aan beide zijden van het staal te specificeren. Het aanduidingssysteem wordt gegeven in termen van de coatingmassa in gram per vierkante meter (g/m²). Bijvoorbeeld een coatingaanduiding van DX51D+Z275 geeft een minimale totale coatingmassa aan van 275 g/m²

Het is belangrijk om de gewenste laagdikte te specificeren bij het bestellen van gegalvaniseerde stalen rollen om ervoor te zorgen dat het product voldoet aan de vereiste prestatiecriteria voor corrosiebestendigheid. De werkelijke laagdikte moet voldoen aan de relevante normen of klantspecificaties en kan na het verzinkproces worden geverifieerd met behulp van geschikte testmethoden.

Eigenschappen van gegalvaniseerde stalen spoelen

Gegalvaniseerde stalen spoelen hebben een reeks eigenschappen die worden versterkt door het galvanisatieproces, waarbij het staal wordt bedekt met een laag zink om het tegen corrosie te beschermen. Hier zijn enkele belangrijke eigenschappen van gegalvaniseerde stalen spoelen:

1. Corrosiebestendigheid: Het belangrijkste voordeel van het verzinken van stalen rollen is de aanzienlijke toename van de corrosieweerstand. De zinklaag fungeert als een barrière om te voorkomen dat omgevingselementen het staaloppervlak bereiken. Bovendien corrodeert zink bij voorkeur ten opzichte van staal, waardoor het een opofferingsbescherming biedt, zelfs als de coating beschadigd is.

2. Vervormbaarheid: Ondanks de extra zinklaag kunnen gegalvaniseerde staalrollen nog steeds in verschillende vormen worden gesneden, gebogen en gevormd zonder hun beschermende eigenschappen te verliezen, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen.

3. Lasbaarheid: Gegalvaniseerd staal kan worden gelast, hoewel er mogelijk voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen om het inademen van zinkdampen te voorkomen en om de integriteit van de zinklaag rond het gelaste gebied te garanderen.

4. Mechanische eigenschappen: De mechanische eigenschappen van staal, zoals treksterkte, vloeigrens en rek, worden over het algemeen niet beïnvloed door het galvanisatieproces. Door de toevoeging van de zinklaag zal de totale dikte van het materiaal echter iets toenemen.

5. Temperatuursbestendigheid: Gegalvaniseerd staal is tot een bepaald punt bestand tegen hoge temperaturen voordat de zinklaag begint af te breken. De prestaties van gegalvaniseerd staal bij hoge temperaturen zijn afhankelijk van de specifieke omstandigheden en de duur van de blootstelling. Over het algemeen worden gegalvaniseerde coatings niet aanbevolen voor continue blootstelling aan temperaturen boven 200°C (392°F), omdat dit kan leiden tot afbladderen en verminderde corrosieweerstand.

Productieproces van gegalvaniseerde stalen spoelen

1 Afrollen en lassen

Rol de stalen spoel af om de stalen strip te verkrijgen die nodig is voor continu gebruik, en las de staart van de voorste strip en de kop van de achterste strip om de continue productie van de eenheid te garanderen.

2 Ontvetten en reinigen

Het reinigingsgedeelte is bedoeld om het oppervlak van de strip schoon te maken om walsolie en ijzerpoeder te verwijderen om een ​​goede hechting van de coating en oppervlaktekwaliteit te verkrijgen. Het omvat doorgaans spuiten, borstelen, elektrolytisch reinigen, borstelen, spuiten, knijpen en drogen met hete lucht. Dergelijke apparatuur, de reinigingssectie, is belangrijker voor thermisch verzinken en is een belangrijke stap om een ​​goede kwaliteit van het stripoppervlak te verkrijgen.

3 Gloeien

Herkristallisatie-gloeien wordt uitgevoerd op de geharde strip om goede mechanische eigenschappen van het product te verkrijgen. Door de atmosfeer in de oven te controleren worden goede stripbekledingseigenschappen verkregen. De gloeioven bestaat doorgaans uit voorverwarmen, verwarmen, weken, afkoelen, etc. en bestaat uit segmenten.

4 Luchtmeszinklaagcontrole

De dikte van de coating op het oppervlak van de strip wordt geregeld door gas, meestal lucht of zuivere stikstof, op het oppervlak van de strip te blazen nadat het de zinkpot heeft verlaten.

5 Legeringsbehandeling

Legeringsbehandeling is een proces waarbij de gegalvaniseerde strip wordt verwarmd om een ​​coating van zink-ijzerlegering te verkrijgen.

6 Egaliseren en rechttrekken

Rol de strip met een kleine rolkracht om het vloeiplatform van koolstofarm staal te elimineren, de prestaties van de strip te verbeteren, de gewenste oppervlakteruwheid van de strip te verkrijgen, de vorm van de strip te verbeteren en een goede vlakheid te verkrijgen, enz. Na het egaliseren is er is spanningsnivellering. Spanningsnivellering is het uitrekken en rechttrekken van de strip. Het allerbelangrijkste is het verkrijgen van een goede plaatvorm.

7 Nabewerking

Passivering of andere chemische oppervlaktebehandeling wordt op het bandstaal uitgevoerd om de door de gebruiker gewenste corrosieweerstand, smering of andere vereisten te verkrijgen. Over het algemeen wordt gebruik gemaakt van sproeiknijpen of walscoaten en drogen.

8 Trimmen

Knip de strip indien nodig bij om de juiste breedtenauwkeurigheid te verkrijgen.

9 Oliën

Smeer de strip in met olie om bepaalde roestwerende en smerende eigenschappen te verkrijgen.

Toepassingen van gegalvaniseerde stalen spoelen

Gegalvaniseerde stalen spiralen vertonen een uitstekende corrosieweerstand en duurzaamheid, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën.

Bouwindustrie

• Dakbedekking en gevelbekleding: Deze spoelen worden vaak gebruikt om componenten te maken die bestand zijn tegen barre weersomstandigheden, zoals daken en buitenmuren, vanwege hun vermogen om bestand te zijn tegen aantasting door het milieu.

• Structurele componenten: Ze zijn een integraal onderdeel van het construeren van raamwerken en ondersteunende structuren, omdat hun sterkte en veerkracht bijdragen aan de levensduur van gebouwen.

Automotive Industry

• Carrosseriedelen en frames: De robuustheid van gegalvaniseerd staal maakt het een voorkeurskeuze voor de productie van veerkrachtige en roestbestendige autoframes en carrosseriedelen.
• Verbeteringen op het gebied van veiligheid en duurzaamheid: De eigenschappen van het materiaal versterken de veiligheidskenmerken en de algehele structurele integriteit van het voertuig aanzienlijk.

Andere industrieën

• Huishoudelijke apparaten: Duurzaamheid en slijtvastheid zijn essentieel voor apparaten; Zo wordt gegalvaniseerd staal gebruikt in producten zoals koelkasten, wasmachines en magnetrons.
• Landbouwmachines: Landbouwwerktuigen en -machines profiteren van de beschermende coating van gegalvaniseerd staal, waardoor ze langdurig operationeel blijven, ongeacht blootstelling aan potentieel corrosieve stoffen.

Standaarden

Gegalvaniseerde stalen spoelen voldoen aan internationale normen om kwaliteit, duurzaamheid en geschiktheid voor specifieke toepassingen te garanderen, waarbij aspecten als het gewicht, de afmetingen en de sterkte van de coating aan bod komen. Deze normen zijn essentieel voor het handhaven van consistentie en betrouwbaarheid voor fabrikanten, leveranciers en consumenten.

ASTM A653 / A653M: Deze specificatie heeft betrekking op staalplaten, gecoat met zink (gegalvaniseerd) of met een zink-ijzerlegering gecoat (gegalvaniseerd) door middel van het thermisch proces in rollen en gesneden lengtes.

ASTM A924 / A924M: Het schetst de algemene vereisten voor metallisch beklede staalplaten die worden verkocht in de vorm van rollen of gesneden lengtes, bedoeld voor gebruik in structurele toepassingen of niet-structurele toepassingen.

NL 10346: Deze norm specificeert de eisen voor platte stalen producten met een continu thermisch coating. Het wordt gebruikt voor koudvervormen en voor toepassingen waarbij hoge sterkte, nauwkeurige maattoleranties en gespecificeerde minimale vloeisterktes noodzakelijk zijn.

NL 10326: Deze Europese norm specificeert eisen voor continu thermisch gecoate staalplaten van structurele kwaliteit in de kwaliteiten en kwaliteiten gegeven in de tabellen met chemische samenstelling en mechanische eigenschappen in de leveringsvoorwaarden.

ALS 1397: Deze norm specificeert de vereisten voor continu thermisch gecoate metalen staalplaat en strip

JIS G 3302: Deze norm specificeert de eisen voor thermisch verzinkte staalplaat en strip

Conclusie

Gegalvaniseerde stalen spoelen zijn van cruciaal belang in verschillende industrieën vanwege hun duurzaamheid en corrosieweerstand, vooral in de bouw-, automobiel- en apparatenbouw. Deze materialen zullen naar verwachting een cruciale rol spelen in de inspanningen op het gebied van duurzame ontwikkeling vanwege hun recycleerbaarheid en energie-efficiënte productiemethoden. Voortdurende technologische vooruitgang op het gebied van galvanisatie verbetert de kwaliteit en efficiëntie van deze spoelen, waardoor het voortdurende gebruik ervan in talrijke toepassingen wordt gegarandeerd.