Galvaniz kaplamanın 2 çeşidi vardır birisi sıcak daldırma galvaniz digeri ise soguk galvaniz yani elektrolitik galvaniz kaplamadır.
Daldırma galvaniz erimiş saf cinko ile kaplandıgından en uzun ömürlüsüdür. Ve 80-90 mikron arası kalınlıkda kaplama sağlar. Soğuk galvanizleme ise elektrolitik dalgalar ile metal üzerinde çok ince bir tabaka oluşturur.
Daldırma galvaniz görsellik açısından eletrolitik kaplamaya göre daha mat bir renkde olur. Fakat sıcak daldırma galvanizin bir çok avantacı vardır bunlardan birisi ise kendi kendini onaran tek kaplama olmasıdır.
Deniz suyu ve nemli ortamda en uzun süre dayanıklılık ile daldırma galvaniz tercih edilmektedir. Maliyet acısından eletrolitik galvaniz kaplamaya oranla daha pahalı olabilir.
Çelik tel malzemenin sıvı çinko banyosuna daldırılarak yüzeyinin çinko tabakasıyla kaplanması işlemine “Sıcak Daldırma Galvaniz Kaplama” işlemi denir.
Çelik tel malzemelerin çinko ile kaplanmasının temel nedeni, malzemenin korozyona (paslanma) karşı korunmasıdır.
Malzeme yüzeyine kaplanan çinko çelik teli bulunduğu ortamın etkilerinden koruyarak uzun süre paslanmadan kullanılabilmesine imkân tanır.
Malzemenin kullanım ömrü yüzeydeki çinko kaplama miktarına ve malzemenin kullanıldığı ortama bağlı olarak değişir. Çinko kaplama miktarı arttıkça malzemenin kullanım ömrü artar.
Sıcak Daldırma Galvaniz Kaplamanın Kısa Tarihçesi
1741 yılında Fransız kimyacı Melouin sıvı çinko içerisine demir parçalarını batırarak kaplama denemelerine başlamıştır.
1787 yılında İngiliz Profesör Watson Bishop, demir malzemelerin temizlendikten sonra amonyak çözeltisine batırılıp sıvı çinko içerisine daldırılması yöntemini anlatan yazılar kaleme almıştır.
1854 yılında ise, Boucher ve Muller isimli Fransız bilim adamları günümüzde uygulanan çelik tel galvanizleme işlemini bulmuşlardır.
1860 yılında sürekli tavlama, temizleme ve galvaniz kaplama işlemini İngiliz George Bedson geliştirmiştir.
1890 yılında galvanizli çelik telin ped ile sıyrılması yöntemi bulunmuştur.
Demir Çinko Alaşım Tabakaları
Çelik tel, galvanizleme sıcaklığındaki (450-490 ºC) sıvı çinkoya daldırıldığında, çelik tel ile sıvı çinko arasında reaksiyon başlar ve aşağıda şematik olarak verilen alaşım tabakaları oluşur. Bu tabakalar sırasıyla dıştan içe doğru aşağıdaki şekildedir.
1. Eta ( ) tabakası. %100 çinkodan oluşur.
2. Zeta ( ) tabakası. Yaklaşık %94 çinko ve %6 demir içerir.
3. Delta ( ) tabakası. Yaklaşık %90 çinko ve %10 demir içerir.
4. Gama ( ) tabakası. Yaklaşık %75 çinko ve %25 demir içerir.
5. Çelik tel.
Çelik tel yüzeyinde oluşan alaşım tabakalarının sertliği demir ve çinkoya göre daha yüksektir. Bu durum galvanizli tellerin aşınmaya karşı daha dayanıklı olmasını sağlar. Alaşım tabakasının oluşma hızı 1 µ/sn’dir ve dalma süresi uzadıkça kalınlık artar. Alaşım tabakasının kalınlığı toplam kaplama kalınlığının yaklaşık %50’si kadar olmalıdır. Alaşım tabakasının sert ve kırılgan bir yapıda olması nedeniyle, tabaka kalınlığının fazla olması durumunda kaplamada kırılma ve dökülme yaşanabilir.
Çinko kaplı çelik telin içinde bulunduğu dış ortamdaki sülfat ve diğer çevresel faktörler, korozyon hızını önemli ölçüde etkilemektedir. Aşağıdaki tabloda, çinko kaplamaların değişik ortamlardaki muhtemel ömürleri verilmektedir.
Bazı ortamlarda çinko kaplamanın çözünme hızları aşağıdaki gibidir.
- Kırsal ortamlarda 1-2 mikron/yıl (7-15 gr/m²)
- Çok yağış alan ancak endüstriyel olmayan ortamlarda 2-3 mikron/yıl (15-22 gr/m²)
- Tropikal ortamlarda 5-8 mikron/yıl (36-57 gr/m²)
- Endüstriyel bölgelere yakın yerlerde 3-5 mikron/yıl (22-36 gr/m²)
- Endüstriyel bölgelerde 5–8 mikron/yıl (36-57 gr/m²)
- Deniz kenarlarında (denize 100–500 m uzaklık) 5-8 mikron/yıl (36-57 gr/m²)
- Denize temas eden yerlerde 8–15 mikron/yıl (57-107 gr/m²)
Galvaniz kaplamalar en iyi dayanımı pH 6-10 olan ortamlarda göstermektedir. Eğer galvaniz kaplı tel, asidik veya aşırı bazik sıvılarla temas ederse galvaniz kaplamanın koruyuculuğu zarar görecektir.
Galvanizli telin yağmur suyuyla veya ortamdan yoğuşan nemle ıslanması korozyona dayanım ömrünü 2 kat azaltır.
Galvaniz kaplı teller elektrokimyasal olarak pasif olan malzemelerle temas ettirilirse (paslanmaz çelik, bakır, pirinç vb.) çok hızlı bir şekilde korozyona uğrar.
Deniz suyuyla temas çinko kaplama yüzeyindeki koruyucu tabakayı parçaladığı için galvanizli tel yüzeyinde çok hızlı bir şekilde korozyona neden olur.
Yukarıda sayılan olumsuzluklara rağmen çelik tel malzemeleri açık ortamda korozyondan korumak için kullanılan en yaygın ve en güvenilir yöntem çinko kaplama işlemidir.
Çinko kaplama, çelik tel malzemeler için 3 yönlü bir koruma sağlayarak ömürlerini önemli ölçüde artırır. İlk olarak, çinko kaplanan yüzeyde tüm yüzeyi kaplayan bir oksit tabakası oluşur ve bu tabaka çelik tel ile dış ortam arasında bariyer görevi görerek malzemeyi korozyona karşı korur.
İkinci olarak, çinkonun çeliğe göre daha aktif bir malzeme olması nedeniyle galvaniz kaplı malzemelerin dış ortamla temasında çinko kendini harcayarak çelik tel malzemenin korunmasını sağlar. Aşağıdaki resimlerde de görüldüğü üzere çinko kaplı malzemelerde metalin açığa çıkması durumunda çinko kendini tüketerek çeliğin korozyona uğramasına engel olur.
Boyanan malzemelerde, eğer metal açığa çıkarsa, açılan kısımda oksitlenme başlar ve boyanın altına ilerleyerek boya tabakasını döker. Bu durumda boyanın koruyuculuğu kalmaz.
Kendisinden daha pasif bir metal ile kaplanan çelik tellerde ise, kaplamanın her hangi bir nedenle açılması durumunda bu kez çelik kendisini korozyona uğratarak pasif malzemeyi korur. Bu durumda çelik korozyona uğrar, kaplama malzemesi ise korunmuş olur.