ورق گالوانیزه چیست + کاربرد ورق گالوانیزه و انواع آن

۱) ورق گالوانیزه چیست؟

کمتر آلیاژی را پیدا می‌کنید که هم‌زمان سبک، ارزان، فرم‌پذیر، جوش‌پذیر و دوام‌آور باشد. فولاد این ویژگی‌ها را دارد، ولی دشمن بزرگی به نام «خوردگی» هم دارد. از روزی که استانیسلاس سورِل در ۱۸۳۷ فرایند غوطه‌وری گرم را ثبت کرد تا امروز، گالوانیزه تنها راه صنعتی است که دو برابر قیمت رنگ نمودن عمر می‌دهد و نصف فولاد ضدزنگ هزینه دارد. لایه‌ای چند ده میکرونی از روی (و گاهی آلومینیوم) مثل لباس ضدگلوله عمل می‌کند:

1. فولاد را از محیط بیرون جدا می‌کند.
2. اگر خراشیدگی رخ دهد، خودش قربانی می‌شود تا فولاد زخم برندارد.

در این مقاله لایه‌به‌لایه می‌بینید که ورق گالوانیزه چیست، چگونه ساخته می‌شود، چند مدل دارد، کجا به کار می‌رود و چطور باید انتخاب و انبار شود.

۲) تعریف، لغات کلیدی و استاندارد اسم‌گذاری

۲-۱) تعریف کوتاه

ورق گالوانیزه ورق نورد سرد یا گرم کم-کربنی است که دو روی آن با روی (Zn) یا آلیاژ روی-آلومینیوم (Al-Zn) روکش شده‌است. ضخامت فولاد معمولاً ۰٫۲ تا ۳ میلی‌متر، عرض تا ۱٬۵۰۰ میلی‌متر و جرم پوشش بین ۴۰ تا ۶۰۰ گرم بر مترمربع است.

۲-۲) واژه‌های مهمی که بارها خواهید شنید

واژه	معنی عملی	چرا مهم است؟
Coating Mass / Z	وزن روی روی دو طرف بر حسب g/m² (مثلاً Z275)	هر ۱۰۰ g/m² ≈ ۷ µm روی در هر طرف؛ دو برابر شدن این عدد تقریباً دو برابر عمر خوردگی است.
G Number	واحد اونس در فوت مربع در ASTM (مثل G90)	تبدیل: G90 ≈ Z275. اگر پروژه شما با استاندارد آمریکایی بسته شود به درد می‌خورد.
Spangle	نقش بلوری سطح	بزرگ = ظاهر فلزگونه؛ صفر = سطح مات برای رنگ.
Skin-pass	نورد پوسته‌ای بعد از پوشش	اسپانگل خُرد می‌شود، سطح یکنواخت و کشش تسطیح می‌شود.
GA / EG / AZ	Galvannealed / Electro-galv / Al-Zn	هر کدام خواصی ویژه برای جوش، رنگ یا محیط اسیدی دارند.

۳) سازوکار علمی حفاظت: سه دیوار دفاعی روی

1. سد فیزیکی
   روی با چگالی بالا و ساختار بلوری فشرده، آب و اکسیژن را از فولاد جدا می‌کند. این دیوار در محیط‌های داخلی سال‌ها بدون تغییر می‌ماند.
2. حفاظت گالوانیکی
   پتانسیل احیای روی حدود ۱٫۰ ولت منفی‌تر از آهن است؛ پس در پیل الکتروشیمیایی، روی «آند فداشونده» و آهن «کاتد» می‌شود. حتی خط خراش تا فولاد هم زنگ نمی‌زند تا وقتی روی به‌طور کامل مصرف شود.
3. لایهٔ کربنات روی
   چند هفته پس از نصب، روی با CO₂ و رطوبت یک پوست خاکستری-ماتِ کربناتی می‌سازد که سرعت اکسیداسیون را ده برابر کم می‌کند. این لایه همان چیزی است که باعث می‌شود سقف‌های شیروانی طی سی سال فقط کمی «مات» شوند ولی پوسیده نشوند.

۴) فرایندهای تولید با جزئیات مهندسی

۴-۱) غوطه‌وری گرم پیوسته (CGL)

• کویل فولاد پس از چربی‌گیری و نیتروپیکلینگ وارد کوره پیشگرم ۷۰۰ °C می‌شود تا اکسید سطح ذوب گردد.
• ورق در سرعت ۱۲۰ متر بر دقیقه داخل وان روی ۴۵۰ °C فرو می‌رود.
• هوای پر فشار یا تیغهٔ نیتروژن ضخامت را تا دقت ±۵ g/m² کنترل می‌کند.
• نورد پوسته‌ای، تمپر غلتکی و باد خنک نهایی، تنش‌های پسماند را کم می‌کند و اسپانگل را می‌شکند.

بازده خط‌های مدرن: بیش از ۴۰۰ هزار تُن در سال با ضایعات زیر ۳ درصد.

۴-۲) الکتروگالوانیزه (EG)

• حمام اسیدی دارای ZnSO₄ یا ZnCl₂، آندهای روی خالص و کاتد ورق فولاد است.
• ضخامت نهایی از ۴ تا ۱۵ µm برای هر طرف؛ کاملاً یکنواخت و براق.
• به دلیل دمای فرایند زیر ۶۰ °C، تغییر فاز تیتانیته در فولاد رخ نمی‌دهد و فرم‌پذیری حداکثری می‌ماند.

۴-۳) گالوانیزه آلیاژی یا Galvannealing (GA)

• ورق پس از خروج از وان، ۵۰ تا ۶۰ ثانیه در ۵۰۰ °C بازپخت می‌شود.
• آهنِ پایه در روی حل می‌شود و فاز آلیاژی Fe-Zn می‌سازد؛ سطح کمی خاکستری ولی زبر می‌شود.
• مزیت اصلی: جوش نقطه‌ای تا ۳۰٪ جریان کمتری می‌خواهد، بنابراین خودروسازان برای ستون‌های ضخیم فقط GA می‌خرند.

۵) طبقه‌بندی تجاری بر اساس ترکیب و کاربرد

ردیف	کد بازار	ترکیب پوشش	بازه ضخامت روی (µm مجموع)	ویژگی شاخص	بخش‌های نمونه
۱	Z	۹۹٪ Zn	۶–۴۵	اقتصادی، همه‌کاره	سقف، کانال، پروفیل LSF
۲	AZ یا Aluzinc	۵۵٪ Al + ۴۳٪ Zn + ۲٪ Si	۲۰–۳۰	بازتاب خورشید، دوام ساحلی تا ۴۰ سال	ساندویچ‌پنل، نما
۳	GF (Galfan)	Zn-5Al	۱۵–۲۵	انعطاف عالی، بدون ترک در کشش ۲۵٪	تانک سوخت، بدنه وانت
۴	GA	Fe-Zn آلیاژی	۱۰–۲۵	جوش‌پذیری نقطه‌ای، رنگ‌پذیری بالا	ستون B خودرو، کاور لوازم خانگی
۵	EG	Zn الکتریکی	۵–۱۵	سطح آینه‌ای، برای رنگ کوره‌ای	بدنه یخچال، رک مخابرات

۶) استانداردها؛ چگونه کدها را بخوانیم و تبدیل کنیم؟

1. ASTM A653/A1063: حرف G + عدد اونس در فوت² (G40، G60، G90). تبدیل سرانگشتی → ضرب در ۳۰ ≈ Z (گرم/م²). مثلاً G90 ≈ Z270–Z300.
2. EN 10346: حرف Z + وزن در g/m² (Z100 تا Z600). در اسناد اروپایی همیشه همین واحد را می‌بینید.
3. JIS G3302: حرف S + ترکیب (SGCC برای گالوانیزه تجاری). وزن پوشش را با علامت «Z» یا «AZ» جداگانه می‌آورند.
4. ISO 1461 (برای قطعات غوطه‌وری تک‎پروسه): بر حسب حداقل ضخامت پوشش (µm) بعد از سندبلاست؛ عدد داخل پرانتز نشان می‌دهد تست پونکته کجا گرفته شده.

۷) محاسبات پرکاربرد در کارگاه

۷-۱) تبدیل جرم پوشش به ضخامت

چگالی روی ۷٫۱۴ g/cm³ است. اگر پوشش دوطرفه Z275 باشد:

ضخامت کل ≈ ۲۷۵ ÷ ۷٫۱۴ ÷ ۱۰ (تبدیل cm به µm) ≈ ۱۹ µm (در دو طرف) → یعنی ۹٫۵ µm روی هر سمت.

۷-۲) وزن هر مترمربع

وزن فولاد (کیلوگرم/م²) = ۰٫۰۰۷۸۵ × ضخامت فولاد (mm). سپس وزن روی = جرم پوشش ÷ ۱۰۰۰. مجموع دو تا می‌شود وزن نهایی برای حمل و برآورد قیمت.

۸) کاربردها با جزئیات فنی و واقعی

۸-۱) ساختمان و سوله

• سقف‌های کرکره‌ای: با ضخامت ۰٫۵ تا ۰٫۷۵ mm و پوشش Z275، در باران اسیدی شهرهای بزرگ ۱۵–۲۰ سال بی‌نگهداری دوام می‌آورند.
• پروفیل LSF: بخش‌های C، U و Ω به قطر ۱ تا ۲ mm در اسکلت خانه‌های حداکثر ۵ طبقه استفاده می‌شوند؛ پوشش Z450 باعث می‌شود در مناطق ساحلی خزر هم تا ۵۰ سال تعویض نخواهند.
• دیوار خشک (Drywall Studs): ورق G40 برای اعضای غیرباربر کافی است، ولی برای دیوار برشی حتماً از G60 به بالا بهره ببرید.

۸-۲) خودرو

• بدنه بیرونی خودروی سواری غالباً EG با ۷ µm هر طرف است؛ دلیل؟ سطح آینه‌ای و رنگ‌پذیری بدون سنبادهٔ خشن.
• زیر بدنه و شاه‌تیر مرکزی با GA ضخیم‌تر پوشش می‌شوند تا جوش نقطه‌ای در ۳ ثانیه و ۸ کیلوآمپر انجام گیرد. این سطح آلیاژی پس از رنگ الکتروکوت آندیک، مقاومت مه‌نمک ۱٬۰۰۰ ساعت را پاس می‌کند.

۸-۳) لوازم خانگی

• کابین یخچال: EG یا GA تا ضخامت ۰٫۷ میلی‌متر؛ پوشش فسفاته و پلی‌یورتان روی آن عمر ۱۵ ساله می‌دهد.
• ماشین لباسشویی: دیگ داخلی استیل است، ولی کاور بیرونی گالوانیزه است تا در برخورد با شوینده قلیایی سوراخ نشود.

۸-۴) کشاورزی و دامداری

• سقف گلخانه با ورق AZ150، ۳۰٪ بازتاب UV را حفظ می‌کند.
• سیلوهای غله: دانه‌ها رطوبت ۱۲٪ دارند و زنگ سفید می‌سازند؛ پوشش Z450 + رنگ پلی‌استر چرمی عمر بیش از ۳۰ سال می‌دهد.

۸-۵) زیرساخت و شهری

• گاردریل: اغلب ۳ میلی‌متر فولاد گرم‌نورد + HDG با حداقل ۶۰۰ g/m². در آزمون پاشش نمک ۴٬۰۰۰ ساعته (≈۲۰ سال جاده نمکی) بدون نفوذ قرمز باقی می‌ماند.
• پایه چراغ خیابانی: لوله ۶ تا ۱۲ متر که پس از جوش طولی، یکجا غوطه‌ور می‌شود. پوشش ناهموار ولی تا ضخامت ۱۰۰ µm می‌رسد.

۹) مزایا و محدودیت‌ها با نگاه مهندسی هزینه

• مزیت اقتصادی: قیمت تمام‌شدهٔ ورق Z275 حدود ۳۰–۳۵٪ بالاتر از ورق خام اما ۲–۳ بار ارزان‌تر از استیل ۳۰۴ است. اگر طول عمر پروژه بالاتر از ۱۰ سال باشد، گالوانیزه کم‌هزینه‌ترین گزینه است.
• مزیت اجرایی: فرم‌دهی خم > ۹۰° بدون ترک؛ جوش CO₂ با فلاکس ضدزینک؛ رنگ‌کاری مستقیم پس از فسفاته.
• محدودیت حرارتی: در ۲۰۰ °C بخار سفید ZnO بالا می‌آید؛ برای دودکش کوره یا اگزوز کامیون اصلاً مناسب نیست.
• محدودیت شیمیایی: محیط اسیدی با pH<4 یا قلیایی با pH>12 (مثلاً بتن تازه) روی را سریع می‌خورد. راه‌حل: لایهٔ واسط اپوکسی یا PVC.
• محدودیت سایشی: لایه روی سختی کمتری از فولاد دارد؛ در مکان‌هایی مثل طبقه فلزی اسکیدگریت باید رنگ اپوکسی یا ورق ضدسایش استفاده شود.

۱۰) شیوه انتخاب بهینه در پروژه‌های ایرانی

۱. اقلیم و رطوبت: شهر ساحلی = AZ یا Z450؛ شهر خشک = Z180 کافی است.
2. عمر طراحی: اگر بهره‌برداری <۱۰ سال، پوشش سبک بردارید. برای ۳۰ سال به بالا، حداقل Z350 یا AZ150 انتخاب کنید.
3. روش اتصال: تعداد زیاد جوش نقطه‌ای؟ → GA؛ خم عمیق؟ → GF؛ برش لیزر تمیز؟ → EG.
4. نمای اکسپوز: اسپانگل ریز یا صفر، سپس رنگ پلی‌استر کوره‌ای.
5. موجودی بازار: در ایران ورق Z275 ضخامت ۰٫۵ و ۰٫۷۵ رایج‌ترین است. هرچه پوشش خاص‌تر، زمان تأمین و قیمت بالاتر.

۱۱) خطاهای رایج و نکات پیشگیرانه

• انبارکردن روی خاک یا بتن مرطوب → زنگ سفید در ۲۴ ساعت. روی پالت چوبی خشک + جریان هوا نگه دارید.
• برش پلاسما بدون رنگ‌آمیزی لبه → لبهٔ عریان زودتر زنگ می‌زند؛ اسپری زینک-ریچ حداقل ۳۰ µm الزامی است.
• استفاده از پیچ سیاه برای سقف → پیل گالوانیکی معکوس؛ همیشه پیچ گالوانیزه یا استیل ۳۰۴ انتخاب کنید.
• نصب مستقیم روی بتن تازه → pH=۱۲٫۵ قلیایی؛ حتماً یک لایه PVC یا پرایمر اپوکسی بزنید.
• عدم توجه به رطوبت محبوس زیر همپوشانی سقف → حفرهٔ کندوی زنبوری و حفره H₂. از واشر EPDM و فاصله هوایی استفاده کنید.

۱۲) پرسش‌های متداول (FAQ) – بدون جدول

۱) تفاوت اصلی Z275 و AZ150 در عمل چیست؟
Z275 فقط روی دارد و برای شهرهای غیرساحلی ۱۵–۲۰ سال دوام می‌آورد. AZ150 نصف وزنش آلومینیوم است؛ همین آلومینیوم لایهٔ آلومینا می‌سازد و در محیط نمک‌دار ساحلی عمر را به ۳۰–۴۰ سال می‌رساند.

۲) آیا می‌توان ورق گالوانیزه را با رنگ پودری الکترواستاتیک پوشش داد؟
بله؛ ابتدا فسفاتهٔ کرومات یا روی-کلسیم، سپس پخت ۱۸۰ °C. آزمون مه‌نمک بعد از آن تا ۱٬۵۰۰ ساعت مقاومت نشان می‌دهد.

۳) اسپانگل صفر چرا برای لوازم خانگی الزامی است؟
سنباده کاری کمتر، سطح صاف-آینه‌ای‌تر برای رنگ؛ علاوه بر ظاهر، پوشش یکنواخت رنگ در گوشه‌ها بهتر می‌شود.

۴) آیا جوش CO₂ باعث تبخیر خطرناک روی می‌شود؟
در جریان عادی ۱۵۰ آمپر، بخار روی کم است اما باید تهویه و ماسک فیلتر‌کربن داشته باشید. دمای حوضچه فوراً ۱٬۴۰۰ °C است، بنابراین بخشی از روی تبخیر می‌شود.

۵) لایه روی با گذر زمان پوسته‌پوسته می‌شود؟
خیر. روی به‌صورت فلز پایه باقی می‌ماند و پوسته‌شدن فقط زمانی رخ می‌دهد که خوردگی زیرسطحی به فولاد برسد (پس از سال‌ها در محیط مهاجم).

۶) می‌توانم روی گالوانیزه، بتن پاشی (Shotcrete) کنم؟
نه مستقیم؛ حتماً پرایمر دو جزئی اپوکسی-زینک یا لاستیک مایع اجرا کنید تا محیط قلیایی بتن روی را نابود نکند.

۷) پیچ سرمته‌ای گالوانیزه چقدر عمر دارد؟
اگر پیچ Zinc-flake کلاس C3 باشد، در مه‌نمک ۳۰۰ ساعت سالم می‌ماند؛ در سقف شیروانی شهری ۱۰–۱۲ سال دوام دارد.

۸) بهترین ضخامت برای کانال تهویه تجاری چیست؟
برای کانال هوای فشار پایین، ورق ۰٫۸ mm Z180 کافی است؛ فشار بالا یا لرزش زیاد؟ از ۱ mm Z275 استفاده کنید.

۹) آیا ورق گالوانیزه بازیافت پذیر است؟
کاملاً. در کوره قوس الکتریکی، روی تبخیر می‌شود و با فیلتر جمع می‌گردد؛ سپس در صنعت کود شیمیایی یا به‌عنوان روی ثانویه استفاده می‌شود.

۱۰) چرا گالوانیزه در دمای بالای ۲۰۰ °C خطرناک است؟
بخار ZnO ایجاد می‌شود که سرد شده به شکل پودر سفید در هوا معلق می‌گردد و استنشاق آن باعث تب نوریفلزی می‌شود.