Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> Logam

Penggalvanan Dijelaskan: Definisi, Metode, dan Proses Perlindungan Logam dari Korosi

Apakah Itu Penggalvanan?

Penggalvanan atau galvanizing adalah proses melapisi baja atau besi dengan lapisan pelindung seng untuk mencegah karat. Metode yang paling umum adalah galvanisasi celup panas, di mana bagian-bagian dicelupkan ke dalam bak seng cair panas.

Penggalvanan adalah salah satu metode paling banyak digunakan untuk melindungi logam dari korosi. Lapisan seng yang lebih tipis diterapkan pada logam dasar yang lebih tebal untuk melindunginya dari lingkungan.

Kesempatan berikutnya Anda berada dalam mobil, perhatikan tanda jalan dan tiang lampu yang Anda lewati. Banyak di antaranya berwarna perak kebabuan. "Perak" ini sebenarnya adalah lapisan seng.

Para pendukung baja tergalvanisasi, yang dapat digunakan untuk membangun atau memperbaiki struktur baja, mendapat manfaat biaya pemeliharaan dan perbaikan yang lebih rendah karena sifat khususnya.

Tanpa perlindungan, baja akan berkarat seiring waktu karena kondisi atmosfer. Tingkat karat bergantung pada lingkungan tempat produk berada. Karat adalah oksida besi (biasanya oksida merah) yang terbentuk dari reaksi reduksi dan oksidasi antara besi dan oksigen dalam kehadiran air atau kelembaban.

Ada metode perlindungan seperti cat atau pelapis plastik, namun metode ini memiliki kekurangan. Jika rusak, sebagian baja berkarat dan lapisan pelindung terlepas, sehingga jenis perlindungan ini tidak permanen dan tidak andal.

Salah satu cara terbaik untuk melindungi material baja dari korosi adalah galvanisasi celup panas. Dalam galvanisasi celup panas, semua permukaan material dicelupkan ke dalam seng cair dan dilapisi sepenuhnya. Korosi seng sangat lambat, yang memberikan umur panjang sambil melindungi logam dasar.

Bagaimana Penggalvanan Melindungi Logam Dasar Di Bawahnya?

  1. Lapisan seng mencegah bahan korosif seperti asam (misalnya asam hujan) mencapai logam di bawahnya.
  2. Penggalvanan melindungi dari karat. Jika lapisan tergores, seng masih lebih mudah "dikorbankan" sebagai anoda dibandingkan logam dasar, yang melindunginya dari karat.
  3. Seng melindungi logam dengan terkoroisi lebih cepat daripada logam dasar. Kadang-kadang bahan khusus yang disebut "kromat" ditambahkan pada logam tergalvanisasi, yang membuatnya terkoroisi lebih cepat. Ini mungkin terdengar tidak diinginkan, tetapi ingat bahwa seng akan terkoroisi dari logam, yang akan melindungi logam di bawahnya dari karat.

Pelajari lebih lanjut mengapa dan bagaimana logam berkarat di blog kami: Apa Itu Karat Logam?

Mengapa Digalvanisasi?

Menggalvanisasi logam hanya memberikan sifat anti-korosi. Tanpa lapisan seng pelindung, logam akan tetap terpapar elemen-elemen alam dan berpotensi teroksidasi serta terkoroisi jauh lebih cepat. Baja tergalvanisasi adalah alternatif yang murah dibandingkan material seperti stainless steel austenitic atau aluminium untuk mencegah korosi.

Bagaimana Penggalvanan Bekerja?

Penggalvanan dapat melindungi logam dalam beberapa cara. Pertama, lapisan pelindung dibuat yang melindungi logam dari lingkungan.

Lapisan seng mencegah air dan kelembaban, serta elemen lain di udara, menyerang baja di bawahnya. Jika lapisan seng tergores cukup dalam, logam akan terbuka dan rentan terhadap korosi.

Penggalvanan juga dapat melindungi logam melalui proses yang dikenal sebagai "korosi galvanis". Korosi galvanis terjadi ketika dua logam dengan komposisi elektrokimia berbeda bersentuhan satu sama lain dengan elektrolit yang ada seperti air garam.

Bergantung pada struktur atom dari kedua logam, satu logam adalah anoda dan yang lain adalah katoda.

Karena lapisan seng yang bersentuhan dengan logam dasar biasanya adalah anoda, ini memperlambat korosi logam dasar atau katoda.

Berbagai Metode Penggalvanan

Ada beberapa proses berbeda untuk penggalvanan logam:

1. Galvanisasi Celup Panas

Galvanisasi celup panas melibatkan mencelupkan besi atau baja ke dalam bak seng cair untuk menciptakan lapisan pelindung multi-lapisan dari paduan seng-besi dan logam seng yang tahan korosi. Saat baja dicelupkan ke dalam seng, reaksi metalurgis terjadi antara besi dalam baja dan seng cair.

Reaksi ini adalah proses difusi sehingga lapisan terbentuk tegak lurus terhadap semua permukaan dan menciptakan ketebalan yang seragam di seluruh bagian.

Proses galvanisasi celup panas telah digunakan sejak 1742 dan menawarkan perlindungan korosi yang awet dan bebas pemeliharaan dengan harga yang wajar selama bertahun-tahun. Meskipun galvanisasi celup panas telah digunakan untuk melindungi baja selama generasi, proses penggalvanan terus berkembang dengan teknologi baru dan kimia kreatif.

Tiga langkah utama proses galvanisasi celup panas adalah persiapan permukaan, penggalvanan, dan perawatan pasca, yang masing-masing dibahas secara detail. Proses ini secara inheren sederhana, yang merupakan keunggulan決定 atas metode perlindungan korosi lainnya.

Karat dan korosi membiayai pemilik properti dan pembayar pajak. Bangunan, jalan, jembatan, dan sebagainya yang rusak mahal untuk diperbaiki dan, tanpa perlindungan korosi yang memadai, pemeliharaan sering dilakukan atau, dalam kasus terburuk, struktur harus dibangun ulang.

Dalam menghadapi upaya pembangunan berkelanjutan, mendefinisikan struktur awet yang memerlukan sedikit pemeliharaan seiring waktu menawarkan manfaat lingkungan dan ekonomi.

2. Penggalvanan Sebelum (Pre-galvanizing)

Proses ini sangat mirip dengan galvanisasi celup panas, tetapi dilakukan di pabrik baja, biasanya pada material yang sudah memiliki bentuk tertentu. Dalam penggalvanan sebelum, lemparan baja digulung dalam proses pembersihan yang mirip dengan galvanisasi celup panas. Logam kemudian melewati kolam seng cair panas dan kemudian ditarik keluar.

Salah satu keuntungan proses ini adalah, dibandingkan dengan galvanisasi celup panas, gulungan lembaran baja besar dapat digalvanisasi dengan cepat dengan lapisan yang lebih merata. Kelemahannya adalah setelah produksi logam tergalvanisasi dimulai, terdapat area yang terbuka dan tidak dilapisi.

Ini berarti ketika gulungan lembaran baja panjang dipotong menjadi dimensi yang lebih kecil, tepi tempat logam dipotong tetap bebas.

3. Elektrogalvanisasi

Berbeda dengan metode sebelumnya, pelapisan logam tidak menggunakan bak seng cair. Sebaliknya, proses ini menggunakan arus listrik dalam larutan elektrolit untuk mentransfer ion seng ke logam dasar. Dalam prosesnya, ion seng yang bermuatan positif secara listrik direduksi menjadi logam seng, yang kemudian ditampatkan pada material yang bermuatan positif.

Beberapa keuntungan proses ini adalah lapisan yang merata dan ketebalan lapisan yang presisi. Namun, lapisan biasanya lebih tipis dibandingkan lapisan seng yang diperoleh dari galvanisasi celup panas, yang dapat mengakibatkan perlindungan korosi yang berkurang.

Apa Itu Galvanisasi Celup Panas? Secara Detail

Galvanisasi celup panas (HDG) adalah proses melapisi baja dengan mencelupkannya ke dalam bak seng cair. Tiga langkah dasar yang terlibat dalam galvanisasi celup panas adalah persiapan permukaan, penggalvanan, dan inspeksi.

Galvanisasi celup panas adalah bentuk penggalvanan. Ini adalah proses melapisi besi dan baja dengan seng yang ketika logam dicelupkan ke dalam bak seng cair pada sukiraan 450°C (842°F), berpaduan dengan permukaan logam dasar.

Di atmosfer, seng murni (Zn) bereaksi dengan oksigen (O2) untuk membentuk oksida seng (ZnO), yang kemudian bereaksi dengan karbon dioksida (CO2) untuk membentuk karbonat seng (ZnCO3), material yang sebagian besar abu-abu kabur, cukup kuat, yang membentuk baja di bawahnya dan melindungi dari korosi lebih lanjut.

Baja tergalvanisasi digunakan luas dalam aplikasi di mana diperlukan resistensi korosi tanpa biaya stainless steel dan dianggap unggul dalam hal biaya dan umur. Ini dapat diidentifikasi dari pola kristalisasi pada permukaan.

1. Persiapan Permukaan

Ketika baja yang sudah dibuat tiba di pabrik penggalvanan, itu digantung pada kawat atau ditempatkan pada sistem rak yang dapat diangkat dan dipindahkan melalui proses dengan krane overhead. Baja kemudian melalui serangkaian tiga langkah pembersihan; Degreasing, pickling, dan flux.

Degreasing menghilangkan kotoran, minyak, dan sisa organik, sambil bak pickling asam menghilangkan mill scale dan oksida besi. Langkah akhir dalam persiapan permukaan, flux, menghilangkan oksida yang tersisa dan menutupi baja dengan lapisan pelindung untuk mencegah pembentukan oksida lebih lanjut sebelum penggalvanan.

Persiapan permukaan yang tepat sangat penting karena seng tidak bereaksi dengan baja yang terkontaminasi.

2. Penggalvanan

Setelah persiapan permukaan, baja dicelupkan ke dalam bak cair (830 F) yang mengandung setidaknya 98% seng. Baja diturunkan ke dalam kettle dengan sudut sehingga udara dapat melarikan diri dari bentuk tabung atau kantong lain dan seng dapat mengalir masuk, melintasi, dan melalui seluruh bagian.

Ketika dicelupkan ke dalam kettle, besi dalam baja bereaksi metalurgis dengan seng untuk membentuk serangkaian lapisan intermetalik seng-besi dan lapisan luar seng murni.

3. Inspeksi

Langkah akhir adalah tinjauan terhadap lapisan. Penentuan yang sangat akurat terhadap kualitas lapisan dapat dicapai melalui inspeksi visual karena seng tidak bereaksi dengan baja yang tidak bersih, yang akan meninggalkan area yang tidak dilapisi pada bagian. Selain itu, ukuran ketebalan magnet dapat digunakan untuk memeriksa apakah ketebalan lapisan memenuhi persyaratan spesifikasi.

Manfaat Galvanisasi Celup Panas

Galvanisasi celup panas menawarkan sejumlah keuntungan pada baja yang dilindunginya. Lapisan paduan seng-besi yang terikat metalurgis tidak hanya membentuk penghalang antara baja dan lingkungan tetapi juga melindungi baja secara katodik.

Karena perlindungan katodik yang ditawarkan oleh seng, lapisan tergalvanisasi mengorbankan dirinya sendiri untuk melindungi baja di bawahnya dari korosi.

Lapisan yang menempel kuat dengan kekuatan ikatan sekitar 3.600 psi juga sangat tahan gosong, karena lapisan intermetalik lebih keras dari baja dasar. Namun bahkan jika lapisan rusak, efek pengorbanan seng melindungi baja yang terbuka hingga setara ¼ inci jauhnya.

Selain perlindungan katodik yang ditawarkan oleh galvanisasi celup panas, ada beberapa properti lain dari lapisan yang memastikan umur pakai panjang.

Pertama, reaksi dalam kettle penggalvanan adalah proses difusi; yang berarti lapisan tumbuh tegak lurus terhadap permukaan dan memastikan semua sudut dan tepi setidaknya memiliki ketebalan yang sama dengan permukaan datar. Selain itu, celupan penuh dalam bak seng memberikan cakupan lengkap pada baja, termasuk interior struktur rongga.

Terakhir, lapisan seng secara alami membentuk lapisan produk korosi yang tidak lembab pada permukaan, yang dikenal sebagai patina seng. Patina, perlindungan katodik, cakupan lengkap, dan semua properti lainnya memberikan baja tergalvanisasi celup panas umur pakai panjang yang bebas pemeliharaan.

Berapa Lama Proses Penggalvanan Berlangsung?

Waktu celupan tipikal sekitar empat atau lima menit, tetapi bisa lebih lama untuk benda berat dengan inersi termal tinggi atau jika seng diperlukan untuk menembus ke dalam ruangan.

Saat ditarik keluar dari bak penggalvanan, lapisan seng cair dihapus dari atas lapisan paduan. Seringkali ini mendingin untuk mengungkapkan tampilan cerah dan mengkilap dari produk tergalvanisasi.

Perawatan Pasca

Perawatan setelah proses penggalvanan dapat mencakup pendinginan air atau pendinginan udara. Kondisi di pabrik penggalvanan seperti suhu, kelembaban, dan kualitas udara tidak berpengaruh terhadap kualitas lapisan tergalvanisasi.

Namun, hal ini sangat penting untuk kualitas cat yang baik. Tidak diperlukan perawatan pasca pada item tergalvanisasi dan cat atau pelapis serbuk dapat diterapkan untuk meningkatkan estetika atau memberikan perlindungan tambahan dalam lingkungan yang sangat agresif. Konversi kimia dan sistem penghalang lainnya dapat digunakan untuk meminimalkan kemunculan noda penyimpanan basah.

Bagaimana Anda Dapat Menggunakan Logam Tergalvanisasi?

Logam tergalvanisasi digunakan di mana-mana!

Bodi mobil dan banyak sepeda dibuat dari logam tergalvanisasi. Beberapa pipa air minum masih dibuat dari baja tergalvanisasi. Lemparan baja dingin juga sering digalvanisasi.

Paku, baut, alat, dan kabel semua jenis kini digalvanisasi karena merupakan proses yang murah, dan tentu saja membantu meningkatkan umur logam!

Baja tergalvanisasi, khususnya, sering digunakan dalam bangunan "steel frame" modern. Baja tergalvanisasi juga digunakan untuk menciptakan struktur seperti balkon, beranda, tangga, tangga, trotoar, dan lainnya.

Logam tergalvanisasi adalah pilihan yang bagus jika proyek Anda akan berada di luar setelah selesai. Pagar, atap, trotoar luar, semuanya adalah pilihan yang bagus untuk logam tergalvanisasi!

Manfaat Penggalvanan Logam

FAQ.

Apakah Itu Penggalvanan?

Penggalvanan adalah proses pelapisan logam di mana bagian ferrous dilapisi dengan lapisan tipis seng. Lapisan seng menutup permukaan bagian dari lingkungan, mencegah oksidasi dan pelapisan cuaca terjadi.

Apakah Itu Galvanisasi Celup Panas?

Galvanisasi celup panas adalah proses mencelupkan besi atau baja ke dalam bak seng cair untuk menghasilkan lapisan pelindung multi-lapisan dari paduan seng-besi dan logam seng yang tahan korosi. Proses ini secara inheren sederhana, yang merupakan keunggulan yang jelas dibandingkan metode perlindungan korosi lainnya.

Apakah Reaksi Penggalvanan?

Penggalvanan adalah proses pelapisan logam di mana bagian ferrous dilapisi dengan lapisan tipis seng. Lapisan seng menutup permukaan bagian dari lingkungan, mencegah oksidasi dan pelapisan cuaca terjadi.

Apakah Proses Penggalvanan?

Galvanisasi celup panas adalah proses mencelupkan besi atau baja ke dalam bak seng cair untuk menghasilkan lapisan pelindung multi-lapisan dari paduan seng-besi dan logam seng.

Mengapa Disebut Penggalvanan?

'Penggalvanan' adalah istilah yang digunakan pada abad ke-19 untuk menggambarkan pemberian gejolak listrik. Pada tahun 1836, Sorel di Prancis mengambil paten pertama dari banyak paten untuk proses pelapisan baja dengan mencelupkannya ke dalam seng cair setelah pertama membersihkannya. Ia memberikan proses tersebut dengan namanya 'galvanizing'.

Apakah Penggalvanan Logam?

Logam tergalvanisasi adalah logam yang telah melalui proses penggalvanan, yang merupakan proses perlindungan korosi untuk besi atau baja di mana substrat dilapisi dengan seng untuk mencegahnya berkarat.

Apakah Penggalvanan Besi?

Penggalvanan adalah proses melapisi besi atau baja dengan seng untuk memberikan perlindungan yang lebih besar terhadap korosi untuk logam dasar besi atau baja. Proses penggalvanan lembar besi dikembangkan secara bersamaan di Prancis dan Inggris pada tahun 1837.

Apakah Penggalvanan dalam Teknologi?

Proses celup panas yang paling umum untuk aplikasi industri adalah penggalvanan, yang merujuk pada pelapisan seng atas besi atau baja untuk anti karat. Ini adalah cara yang sangat serbaguna dan mudah untuk memberikan perlindungan korosi untuk material konstruksi yang terpapar kondisi atmosfer.

Siapa yang Menemukan Penggalvanan?

Nama "galvanizing" pertama kali diterapkan pada proses yang ditemukan oleh Stanislas Sorel. Pada tahun 1836 ia mematenkan proses membersihkan baja dan kemudian melapisi dengan seng dengan mencelupkannya ke dalam seng cair.

Untuk Apa Penggalvanan Digunakan?

Penggalvanan adalah salah satu metode paling banyak digunakan untuk melindungi logam dari korosi. Ini melibatkan penerapan lapisan tipis seng pada logam dasar yang lebih tebal, membantu melindunginya dari lingkungan sekitar. Kesempatan berikutnya Anda berada dalam mobil, perhatikan tanda jalan dan tiang lampu yang Anda lewati.

Apakah Penggalvanan Perubahan Kimia?

Penggalvanan adalah perubahan fisik karena hanya ada penampakan seng pada permukaan tanpa membentuk zat baru.

Produk Apa yang Tergalvanisasi?

Ini tujuh item yang mungkin Anda tidak tahu tergalvanisasi.

Bagaimana Penggalvanan Mencegah Karat?

Penggalvanan adalah metode pencegahan karat. Objek besi atau baja dilapisi dengan lapisan tipis seng. Ini menghentikan oksigen dan air mencapai logam di bawahnya – namun seng juga bertindak sebagai logam pengorbanan. Seng lebih reaktif daripada besi, jadi ia teroksidasi dengan prioritas dibandingkan objek besi.

Bagaimana Baja Tergalvanisasi Dibuat?

Item yang telah dipersiapkan digalvanisasi dengan celupan dalam seng cair. Pada celupan dalam bak penggalvanan, permukaan baja sepenuhnya tertutupi oleh seng cair, yang bereaksi dengan baja untuk membentuk serangkaian lapisan paduan seng-besi.

Apakah Penggalvanan Dingin?

Istilah penggalvanan dingin lebih merupakan istilah pemasaran daripada proses sebenarnya. Penggalvanan dingin hanyalah melukis potong baja dengan cat kaya seng. Tidak ada bak atau persiapan yang diperlukan selain peralatan yang Anda butuhkan untuk melukis material lain (alat peluru, spuit cat atau roller, dll.).

Bagaimana Seng Mencegah Karat?

Paduan seng siap dengan logam lain dan secara kimia aktif. Pada paparan udara, ia mengembangkan lapisan oksida abu-abu tipis (patina), yang menghambat oksidasi lebih dalam (korosi) logam. Resistensi logam terhadap korosi adalah karakteristik penting dalam penggunaannya.

Apa Komponen Penggalvanan?

Komposisi generik baja yang akan digalvanisasi yang akan menghasilkan lapisan yang dapat diterima akan berupa karbon kurang dari 0,25%, fosfor kurang dari 0,05%, dan mangan kurang dari 1,3%.

Apakah Paku Tergalvanisasi?

Paku tergalvanisasi, sebagai paku yang paling banyak digunakan, dilapisi dengan lapisan seng sebagai penghalang pelindung untuk menghindari karat dan korosi. Bandingkan dengan pelapis anti karat lain seperti kromium, lapisan seng memiliki anoda pengorbanan.

Apakah Penggalvanan Merupakan Aplikasi Reaksi Perpindahan?

Metode yang paling umum adalah galvanisasi celup panas, di mana bagian-bagian direndam dalam bak seng cair panas. Korosi adalah proses terkoroisi atau terkoroisi. Reaksi perpindahan adalah reaksi di mana atom atau sekelompok atom dipindahkan oleh atom lain dalam molekul.

Apa Itu Karat dan Bagaimana Terbentuk?

Karat adalah oksida besi, oksida yang biasanya merah kehitaman yang terbentuk dari reaksi besi dan oksigen dalam kehadiran katalitik air atau kelembaban udara.

Apakah Tergalvanisasi Ferro atau Nonferro?

Besi dan baja adalah dua jenis logam paling umum yang digalvanisasi. Namun, mereka bukanlah satu-satunya jenis logam yang dapat menerima perawatan ini. Sebagian besar logam ferro dapat digalvanisasi, sementara sebagian besar logam non-ferro tidak dapat digalvanisasi.

Apakah Timah Digalvanisasi?

Timah tidak dapat digalvanisasi tetapi terkadang di padukan dengan logam lain untuk mencegah korosi. Timplate adalah proses melapisi lembar tipis baja dengan mencelupkannya ke dalam logam cair atau melalui penampanan elektrolit, untuk menciptakan logam yang kuat dan kuat yang tidak korosif dan nontoksik.

Apakah Mobil Digalvanisasi?

Sekitar banyak baja yang digunakan dalam mobil saat ini adalah kelas tinggi dan digalvanisasi sebelum mereka mencapai bentuk mobil. Bodi yang tidak digalvanisasi sebelumnya dicelup untuk memastikan cakupan seng pelindung yang menyeluruh.

Bagaimana Mempersiapkan Baja untuk Penggalvanan?

Persiapan Permukaan Sebelum Galvanisasi Celup Panas: Kimia pertama adalah bak degreasing yang menghilangkan kontaminan organik seperti kotoran, lemak, dan minyak dari logam. Kimia selanjutnya yang digunakan adalah asam pickling, yang menghilangkan mill scale dan karat (oksida) dari baja.

Logam

  1. Memahami Fatigue Logam: Penyebab, Dampak, dan Pencegahan
  2. Metalurgi Bubuk Dieja: Definisi, Proses, dan Manfaat
  3. Forging Dijelaskan: Proses, Jenis, dan Bahan
  4. Elektron Beam Welding Dijelaskan: Definisi, Proses, dan Manfaat
  5. Metal Plating Dijelaskan: Jenis, Manfaat, dan Aplikasi
  6. Carburizing: Definisi, Jenis, dan Proses Pengerasan Baja
  7. Heat Treatment: Proses, Metode, dan Manfaat
  8. Sheet Metal: Definisi, Jenis, dan Penggunaan Umum
  9. Metal Casting: Definisi, Jenis & Proses
  10. Annealing: Definisi, Proses, dan Tahap Kunci