تطورت عملية الجلفنة بالغمس الساخن من تقنيات الطلاء الساخن المبكرة، وقد تم تطبيقها صناعياً منذ عام 1836 في فرنسا. ومع ذلك، فقد حدث التطور الصناعي واسع النطاق للجلفنة بالغمس الساخن بشكل رئيسي خلال الثلاثين عاماً الماضية، بالتزامن مع النمو السريع لإنتاج شرائح الصلب المدرفلة على البارد.

تشمل خطوات الإنتاج الرئيسية لألواح الصلب المجلفن بالغمس الساخن ما يلي:

تحضير الركيزة ← المعالجة المسبقة ← الجلفنة بالغمس الساخن ← المعالجة اللاحقة ← فحص المنتج النهائي.

استنادًا إلى طرق المعالجة المسبقة المختلفة، يتم تصنيف عمليات الجلفنة بالغمس الساخن بشكل عام إلى أنظمة التلدين خارج الخط وأنظمة التلدين داخل الخط، بما في ذلك العمليات الرطبة، والجلفنة أحادية الصفيحة، وويلينج (الجلفنة المستمرة للشريط)، وعمليات سيندزيمير، وعمليات سيندزيمير المعدلة، وطرق يو إس ستيل (كاواساكي)، وطرق سيلاس، وطرق شارون.

1. التلدين خارج الخط

في عملية التلدين خارج خط الإنتاج، تُخضع صفائح الفولاذ المدرفلة على الساخن أو البارد لعملية تلدين إعادة التبلور في أفران حفرية أو أفران جرسية قبل دخولها خط الجلفنة. وهذا يعني أن خط الجلفنة نفسه لا يتضمن قسمًا للتلدين. قبل الجلفنة، يجب أن يكون سطح الفولاذ نظيفًا، أي حديدًا نقيًا نشطًا خاليًا من الأكاسيد أو الملوثات. ويتحقق ذلك عادةً بالتخليل الحمضي لإزالة طبقة الأكسيد، ثم يُطبق عليه صهر واقٍ مصنوع من كلوريد الزنك أو خليط من كلوريد الأمونيوم وكلوريد الزنك لمنع إعادة الأكسدة.

• الجلفنة بالغمس الساخن الرطب:

يدخل الفولاذ المطلي بالتدفق إلى الزنك المنصهر دون تجفيف. تشمل عيوب هذه الطريقة طبقات سميكة من السبائك ذات تماسك ضعيف وتراكم خبث الزنك الذي يلوث سطح الفولاذ. وقد تم التخلي عن هذه الطريقة إلى حد كبير.

• الجلفنة على صفيحة واحدة:

تُعالج صفائح الفولاذ المُلدّن بحمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك، ثم تُشطف وتُجفف، وبعد ذلك تُجلفن في حمام من الزنك عند درجة حرارة تتراوح بين 445 و465 درجة مئوية، ثم تُدهن بالزيت وتُطلى بالكرومات. جودة المنتج أفضل بكثير من الجلفنة الرطبة، لكن هذه الطريقة مناسبة فقط للإنتاج على نطاق صغير.

• عملية التدوير:

يشمل خط الجلفنة المستمر هذا إزالة الشحوم، والتخليل الحمضي، والشطف، والصهر، والتجفيف، مع عملية تلدين إضافية في فرن جرس قبل الجلفنة. تُعدّ هذه العملية معقدة ومكلفة، وقد تؤدي العيوب الناتجة عن المذيبات إلى تقليل مقاومة التآكل والتصاق الطلاء. ونتيجة لذلك، لم تُعتمد على نطاق واسع.

2. التلدين المباشر

في هذه الطريقة، تدخل لفائف الصلب من مصانع الدرفلة على الساخن أو البارد مباشرةً إلى خط جلفنة مستمر، حيث تتم عملية التلدين لإعادة التبلور في ظل ظروف غاز واقٍ. تشمل العمليات النموذجية طرق سيندزيمير، وسيندزيمير المعدلة، ويو إس ستيل (كاواساكي)، وسيلاس، وشارون.

• عملية سيندزيمير:

تجمع هذه العملية بين التلدين والجلفنة. تُؤكسد الشريحة أولاً لحرق بقايا زيت الدرفلة، ثم تُختزل وتُعاد بلورتها عند درجة حرارة 700-800 درجة مئوية، ثم تُبرد إلى حوالي 480 درجة مئوية، وأخيراً تُجلفن دون تعريضها للهواء. توفر هذه العملية إنتاجية عالية وجودة طلاء ممتازة، وقد شاع استخدامها.

• طريقة شركة يو إس ستيل:

يُعدّ هذا النوع من عملية سيندزيمير نسخةً معدّلة تستبدل فرن الأكسدة بعملية إزالة الشحوم الإلكتروليتية القلوية. ورغم أنه يقلل من الأكسدة واستهلاك الغاز، إلا أن زيادة الحمل الحراري على فرن الاختزال تحدّ من انتشاره.

• عملية سيلاس:

يُعرف أيضًا باسم التسخين باللهب المباشر. يتم تسخين الشريط بسرعة في جو مُختزل ناتج عن احتراق غير كامل مُتحكم فيه. يتميز الجهاز بصغر حجمه وقدرته العالية، لكن تعقيد تشغيله يحد من استخدامه.

• عملية شارون:

تستخدم هذه الطريقة رش غاز حمض الهيدروكلوريك في فرن التلدين لإزالة الأكاسيد والزيوت في آن واحد. ورغم أن التصاق الطلاء ممتاز، إلا أن التآكل الشديد للمعدات يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة، لذا نادراً ما تُستخدم هذه الطريقة.

• عملية سيندزيمير المعدلة:

عملية محسّنة ومعتمدة على نطاق واسع، تجمع بين التسخين المسبق والاختزال والتبريد في نظام مدمج. توفر هذه العملية جودة عالية وإنتاجية عالية واستهلاكًا منخفضًا للطاقة ومستوى أمان مُحسّنًا. منذ عام 1965، اعتمدت معظم خطوط الجلفنة الجديدة هذه الطريقة، وتم تحديث العديد من الخطوط القديمة وفقًا لذلك.

مقارنة مقاومة التآكل

من حيث مقاومة التآكل، توفر كل من عملية الجلفنة والطلاء بالبودرة حماية جيدة عند استخدام التقنيات والمواد المناسبة. مع ذلك، في البيئات الرطبة كالأقبية، تكون المنتجات المطلية بالبودرة على خطوط الطلاء أكثر عرضة لتسرب الرطوبة. وبمجرد تقشر طبقة البودرة، يبدأ التآكل. أما الطلاءات المجلفنة، فهي شديدة الحساسية للتلف الميكانيكي؛ فبمجرد خدش طبقة الزنك، تفقد المنطقة المكشوفة وظيفتها الوقائية.

في الظروف العادية، يوفر كل من الجلفنة والطلاء المسحوق حماية ممتازة. أما في البيئات القاسية للغاية، فيُعدّ الطلاء المسحوق فوق السطح المجلفن الحل الأمثل، حيث يجمع بين الجلفنة ومعدات الطلاء المسحوق المتطورة لتحقيق حماية مزدوجة الطبقات وإطالة عمر المنتج بشكل ملحوظ.

-------صينية كابلات مطلية بالرش

-------صينية كابلات مجلفنة