معلومات عن الغلفنة

هناك عدد كبير من العمليات الصناعية التي يتم الاعتماد عليها من أجل الوصول إلى أفضل إنتاج صناعي وأفضل الخامات التي يتم الاعتماد عليها في الصناعة أيضًا ، ومن أهم هذه العمليات هي عملية الجلفنة التي يتم الاعتماد عليها من اجل توفير طبقة حماية عازلة فيما يخص الصناعات المعتمدة على الحديد والصلب .

تعريف الغلفنة

عملية الغلفنة أو الجلفنة (وبالإنجليزية: الجلفنة هي عملية صناعية يتم فيها إضافة طبقة واقية من عنصر الزنك إلى الصلب أو الحديد، وذلك لحمايتها من التعرض للصدأ عند التعرض لعوامل البيئة المختلفة مثل المياه والأكسجين الموجود في الهواء. ويظهر آثر الجلفنة على العديد من الأعمدة ولافتات الشوارع، وهذا ما يجعلها تبدو باللون الفضي الراجع إلى وجود طبقة من الزنك عليها .

أهمية عملية الجلفنة

عملية تجليف المعدن تحميه من التآكل والضرر، حيث تمنحه خواصا مقاومة للتآكل وتحول دون وصول المياه والعوامل البيئية إلى طبقة الحديد. بالإضافة إلى ذلك، استخدام الفولاذ المجلفن يكلف أقل مقارنة بالمواد الأخرى التي لا تتأثر بالصدأ مثل الفولاذ الغالي الثمن والألومنيوم وغيرها. وهذا يجعل العديد من المصانع يعتمدون على استخدام الحديد المجلفن .

ويُذكر أن عملية الجلفنة قد ظهرت منذ وقت طويل جدًا وقد عرفتها الكثير من الحضارات الإنسانية ؛ إلا أنها لم تظهر على الشكل المتعارف عليه حاليًا إلّا منذ القرن قبل الماضي ؛ حيث تم إجراء عملية جلفنة كاملة للمعادن على أيدي أحد العلماء الفرنسي الجنسية وقد حصل إثر ذلك على براءة اختراع وهو يُدعى (ستانيسلاس سوريل)

أهم طرق الجلفنة

يتم الاعتماد على أكثر من طريقة في تنفيذ عملية الجلفنة، مثلًا:

طريقة الغمس الساخن

باستخدام طريقة الغمس الساخن، يتم وضع المعدن في أحواض مليئة بمادة الزنك المنصهر. ومن الضروري تنظيف المعدن الأساسي، وهو الحديد، أولا سواء عن طريق الطرق الكيميائية أو الميكانيكية أو كليهما معا لتشكيل رابطة ذات جودة عالية بين الحديد وطبقة الزنك. ومن أهم شروط عملية الجلفنة بالغمس الساخن أنها تعتبر طريقة اقتصادية وغير مكلفة، بالإضافة إلى كونها سريعة ولا تحتاج وقتا طويلا .

طريقة الجلفنة بالكهرباء

عملية الجلفنة بالكهرباء هي طريقة اخرى تعتمد على استخدام الزنك أيضًا ولكنها تعتمد كذلك على توصيل مصدر كهربائي ؛ حيث يتم وضع الفولاذ من أحواض تحتوي على محلول كبريتات الزنك والمياه ويتم أيضًا وضع لوح زنك ، وبعد ذلك يتم توصيل مصدر كهربائي من الخارج بين لوح الزنك وبين الحديد المُراد طلائه ، وبناءً على ذلك ؛ تتجه أيونات الزنك العائمة في المحلول إلى الحديد وتترسب عليه وتُشكل طبقة الزنك الطلائية على الحديد .

ومن أبرز مميزات طريقة الجلفنة بالكهرباء ؛ هي أنها تُساعد في الحصول على طبقة طلاء ذات سمك واحد على جميع أجزاء المادة التي يتم جلفنتها ، ويرى البعض أن هذه الطريقة بها بعض العيوب ؛ لأنها تُعطي طبقة جلفنة رقيقة بالمقارنة مع طريقة الغمس الساخن ، وهذا ما يجعلها أكبر عرضة للتاكل بشكل سريع .

طريقة الجلفنة بالانتشار الحراري

هي طريقة لوضع طبقة الطلاء المطلوبة على الحديد أو أي مادة أخرى لجلفنتها، وتتم عن طريق إضافة كل من المادة ومسحوق الزنك في إسطوانات كبيرة الحجم تحت درجة حرارة تعادل 300 درجة سيليزيوس، حيث يتبخر الزنك بفعل الحرارة العالية، ويتشكل طبقة الزنك على الحديد أو النحاس، ونظرا لعدم الاعتماد على أي سوائل في هذه الطريقة، فهي تعرف بالجلفنة الجافة .

طريقة الجلفنة المسبقة للمعادن

وهي طريقة تشبه طريقة الغمس الساخن ؛ ولكنها تتم في المصانع على لفائف المعادن المراد طلائها قبل تشكيلها ، حيث يتم تنظيف ألواح المعادن أولًا إذا لم يكن قد تم تنظيفها مسبقًا ، ومن ثم إضافتها إلى أحواض كبيرة محتوية على مادة الزنك المنصهرة ؛ حتى يتكون على الحديد طبقة الجلفنة الطلائية ، ومن ثم ؛ يتم لفها مرة أخرى ، وتتميز هذه الطريقة عن طريقة الغمس الساخن العادية في أنها تكون أسرع ، وتُساعد أيضًا في أن يكون مظهر عملية الجلفنة اكثر تنسيقًا ، ولكن العيب الوحيد في هذه الطريقة ؛ أنه عندما يتم تقطيع ألواح المعادن ؛ فإن الحواف الجانبية لها تكون خالية من الجلفنة .

طريقة الجلفنة بالرش

أما الجلفنة بالرش، فهي طريقة أخرى للجلفنة تشمل استخدام رشاش كبير الحجم، حيث يتم رش المادة المنصهرة من الزنك على ألواح المعادن المراد جلفنتها. تعد هذه الطريقة أيضا واحدة من أسهل وأسرع طرق الجلفنة، ويتم الاعتماد على طريقة الرش في جلفنة المعادن المستخدمة في السيارات .

مميزات المعادن المجلفنة

تتميز المنتجات الفولاذية المجلفنة بالعديد من المزايامثل:

يُساعد عملية الجلفنة على تحسين عملية التصاق المعادن، مما يجعلها تستخدم بسهولة أكبر في مختلف العمليات الصناعية وبتكلفة إنتاج أقل .

تتميز الأغراض الحديدية المُجلفنة بطول عمرها الافتراضي والقليل من العرضة للتلف والتآكل ومقاومتها لعوامل البيئة المختلفة، وخاصة الأمطار والرياح الشديدة .

-وتُساعد جلفنة المعادن أيضًا على جعلها ذات قدر أعلى من تحمل درجات الحرارة من خلال تحسين التفاعل مع المؤثرات الحرارية Thermal compatibility ، وبالتالي ؛ إذا تعرضت المعادن المجلفنة إلى درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو درجات الحرارة المنخفضة جدًا ؛ فهي لا تتأثر بذلك سلبيًا ولا تتلف .

عملية جلفنة المعادن تساعد أيضًا في إنشاء سطح ناعم نوعًا ما ، وهذا يساعد على إعداد المعادن لعملية الطلاء بأنواع مختلفة من الدهانات الملونة. كما تجعل سطح المعدن قادرًا على الالتصاق بأفضل طريقة ممكنة بالدهانات الأخرى ، مما يحسن من جودة المنتجات الصناعية المختلفة .

-نظرًا إلى أن المعادن يتم تنظيفها بالاعتماد على طرق متطورة كيميائية وميكانيكية أولًا قبل عملية الجلفنة من أجل ضمان نجاح الجلفنة ؛ فإن ذلك يجعلها ذات درجة نقاء أكبر ، وهذا من شأنه أيضًا أن يُساعد على تقديم خامات حديد بتكلفة منخفضة جدًا وبدرجة جودة قريبة من درجة جودة المعادن النفيسة .

-يعتمد استخدام المعادن المجلفنة في تصنيع المظلات والسواتر بشكل كبير، وخاصة استخدام الحديد المجلفن؛ حيث يتمتع بثبات وقوة أكبر عند استخدامه في هذه الأغراض وغيرها، وخاصة في ظل تعرضها لمختلف عوامل البيئة. وعلى الرغم من أن البعض يتجنب استخدام الحديد بسبب تشكل الصدأ عليه، إلا أن عملية الجلفنة تحل هذه المشكلة. وبالتالي، يزداد الإقبال على استخدام الحديد المجلفن في هذه الأغراض والصناعات المختلفة من قبل العديد من الأشخاص .