Pelajaran 11.4MelapisiBab 11 · Pelapisan dan finishing permukaan

Galvanisasi celup panas

Baja dicelup ke seng cair membentuk lapisan seng yang terikat

Galvanisasi celup panas melindungi baja dari karat dengan mencelupkannya ke dalam bak seng cair. Hasil akhir abu-abu kusam yang agak berbintik pada pagar pengaman jalan raya, menara listrik, dan gerbang pertanian berasal dari proses ini. Komponen yang digalvanisasi sering bisa bertahan beberapa dekade di luar ruangan tanpa perawatan.

Foto: Wertuose, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Galvanisasi celup panas · lini bak, lapisan pelapis, dan perlindungan korban (sacrificial)Angka dalam lingkaran sesuai dengan langkah-langkah di bawah. Inset menunjukkan pelapis dari dekat dan mengapa goresan tidak berkarat.

Cara kerjanya

Hilangkan lemak. Baja digantung pada derek dan dicelup ke bak alkali panas (pembersih berbusa kuat) yang membuang oli, gemuk, dan bekas cat.
Pickle. Bak asam encer, biasanya asam klorida, melarutkan karat dan mill scale (kulit oksida gelap sisa rolling). Seng hanya berikatan dengan baja yang benar-benar bersih.
Fluks dan keringkan. Celupan dalam fluks (larutan garam seng amonium klorida) meninggalkan lapisan tipis yang mencegah karat baru dan membantu seng membasahi baja. Komponen lalu dikeringkan.
Celupkan ke seng cair. Komponen masuk ke kuali seng pada sekitar 450 °C selama beberapa menit. Besi dan seng bereaksi dan menumbuhkan lapisan paduan seng-besi yang terikat ke permukaan baja.
Angkat dan tiriskan. Komponen ditarik keluar perlahan agar kelebihan seng mengalir. Lapisan seng yang hampir murni tertinggal di atas lapisan paduan.
Dinginkan dan inspeksi. Komponen di-quench dalam air atau didinginkan di udara, lalu diperiksa ketebalan dan bagian yang terbuka, dan tetesan dibuang.

Gagasan yang sama berjalan kontinu di pabrik baja: gulungan lembaran terurai melalui bak seng, sering lebih dari 100 m per menit. Lembaran itu menjadi bodi mobil, atap, dan panel peralatan rumah tangga.

Fakta kunci

Material: Baja karbon dan baja paduan rendah, dan besi cor; bak seng dengan penambahan kecil seperti aluminium
Komponen khas: Balok struktural, pagar pengaman, menara, tiang, pagar, pengikat, trailer, peralatan pertanian
Ukuran komponen: Dari baut hingga balok sepanjang banyak meter; kuali terbesar panjangnya lebih dari 15 m
Presisi: Lapisan biasanya 50–150 µm dan tidak merata; ulir dan lubang pas rapat perlu dibersihkan atau ditutup
Hasil permukaan: Abu-abu kusam atau mengilap dengan pola kristal (spangle), menjadi abu-abu doff seiring usia; tetesan dan bagian kasar umum terjadi
Ukuran batch yang cocok: Struktur satuan hingga seri besar; galvanizer menghitung harga berdasarkan berat baja
Biaya perkakas dan mesin: Tanpa perkakas khusus komponen; pabrik galvanisasi berharga jutaan dolar
Kecepatan: Menit di dalam seng; satu siklus batch penuh dengan pembersihan butuh jam; lini lembaran kontinu berjalan dengan kecepatan tinggi

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Umur sangat panjang di luar ruangan, sering beberapa dekade tanpa perawatan
Menutupi setiap permukaan, di dalam tabung dan sudut, dalam satu celupan
Lapisan tangguh yang terikat secara metalurgi dan tahan benturan
Seng melindungi goresan dan tepi potong dengan berkarat lebih dulu

Batasan

Hanya untuk baja dan besi; tampak industrial kecuali dicat
Pada sekitar 450 °C komponen tipis bisa melengkung, dan rongga tertutup harus diberi ventilasi agar tidak meledak
Lapisan tebal dan tidak merata, sehingga buruk untuk suaian presisi dan ulir
Pengelasan atau pemotongan setelahnya membakar habis seng dan mengeluarkan asap

Di mana dipakai

KonstruksiBaja struktural, tangga, balkon, besi beton
Infrastruktur transportasiPagar pengaman jalan raya, gantri rambu, tiang lampu, jembatan
EnergiMenara listrik, rangka gardu induk, struktur penyangga panel surya
PertanianGerbang, pagar, struktur lumbung, kandang hewan
OtomotifLembaran baja galvanis untuk bodi mobil (lini kontinu), trailer
Perangkat kerasBaut, mur, paku, rantai, kawat

Cara mengenalinya

Permukaan abu-abu perak kusam atau mengilap, kadang dengan pola kristal seperti es yang disebut spangle.
Tetesan, aliran, atau gumpalan seng kecil di tepi dan ujung bawah, tempat seng mengalir turun.
Lubang ventilasi dan tiris yang dibor di sudut tabung dan bentuk tertutup.
Pada baja luar ruangan yang lebih tua, abu-abu doff merata tanpa karat, bahkan di tepi potong dan goresan.

Bandingkan dengan

Elektroplating11.5juga melapisi baja dengan seng, tetapi dengan listrik pada suhu ruang; jauh lebih tipis (biasanya 5–25 µm) dan lebih presisi, untuk baut dan komponen kecil.Powder coating11.2menambah warna; sering diterapkan di atas galvanisasi dalam sistem “duplex”.Penyemprotan termal11.10menyemprotkan seng cair ke struktur yang terlalu besar untuk dicelup, seperti bagian jembatan.

Tonton

Galvanizers Association · Langkah proses, dijelaskan oleh badan industri Inggris

American Galvanizers Association · Seperti apa lapisan jadinya, dan mengapa

Joseph Ash Galvanizing · Celupan nyata ke seng cair dan penarikannya

Brooke Alden · Tur pabrik melewati setiap bak

Lihat foto asli

Wikipedia: Hot-dip galvanization — langkah proses, lini batch dan kontinu, sejarah, dengan foto
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Baja bersih yang dicelup ke seng pada sekitar 450 °C menumbuhkan lapisan yang terikat ke permukaannya.
Seng melindungi dua kali: sebagai penghalang, dan dengan berkarat lebih dulu di mana pun baja terpapar.
Ini pilihan berumur panjang untuk baja di luar ruangan, tetapi lapisannya tebal dan tidak presisi.