پروفیل سبک، از بهترین مقاطع فولادی

یکی از پرمصرف‌ترین مقاطع فولادی که برای تولید انواع محصولات صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد پروفیل سبک یا پروفیل مبلی می‌باشد.تولید این پروفیل‌ها با استفاده از ورقی به نام ورق روغنی که سطحی براق و زیبا دارد انجام می‌شود. این ورق‌ها در کنار زیبایی، از دقت ابعادی مناسب، وزن کم و و مقاومت بالا برخوردار هستند.  

قیمت ورق روغنی در واحد وزن در نگاه اول بالا می‌باشد. اما با توجه به اینکه وزن این ورق پایین است درنهایت قیمت کمی داشته و در نتیجه باعث کم بودن قیمت پروفیل سبک نسبت به قیمت پروفیل آهن خواهد شد. برخی تصور می‌کنند پروفیل‌های سبک زنگ نمی‌زنند و دچار خوردگی نمی‌شوند. اما این مقاطع نیز دچار زنگ‌زدگی شده و به خودی خود ضد زنگ نمی‌باشند. البته این مشکل راه حل‌هایی دارد که باعث می‌شوند روند زنگ‌زدگی کندتر شود. در ادامه با این راه حل‌ها آشنا خواهیم شد:

استفاده از ضد زنگ

زمانی که آهن در مجاورت اکسیژن و رطوبت قرار می‌گیرد دچار تغییراتی شیمیایی به نام اکسیداسیون می‌شود. ماده تولید شده از ترکیب آهن و اکسیژن، شامل اکسید و هیدروکسید، زنگ نام دارد. زنگ آهن پودری سست و قرمز-قهوه‌ای رنگ است که با تولید آن به‌شدت مقاومت و استحکام قطعه آهنی یا فولادی کاهش پیدا می‌کند. زیرا اکسایش ساختار منسجم فولاد را از بین برده و آن را تبدیل به پودری سست می‌کند. با پیشروی این فرآیند حتی، کم‌کم قطعه آهنی خورده شده و به کلی تبدیل به زنگ آهن می‌شود.

ضدزنگ و رنگ‌های معمولی، بر روی سطح لایه‌ای را ایجاد می‌کنند که مثل سپری محافظ عمل کرده و اجازه‌ی نفوذ اکسیژن به لایه‌ی فولادی زیرین را نمی‌دهد. با از بین رفتن این لایه اما به هر دلیلی، لایه‌ی آهنی زیرین آن مجدد مستقیما در معرض هوا قرار گرفته و به سرعت دچار زنگ‌زدگی می‌شود. این نوع پوشش به سادگی با خراشیده شدن یا قرار گرفتن در معرض انواع حلال‌های رنگ سریعا از بین می‌رود. به همین دلیل رنگ و ضدزنگ نمی‌تواند محافظ خوبی برای استفاده طولانی مدت باشد و تنها راهکاری موقت و ارزان قیمت برای ضدزنگ کردن فولاد و آهن است.

آبکاری کردن

طی فرآیند آبکاری هم، مشابه روش قبلی لایه‌ای به عنوان پوشش محافظ بر سطح پروفیل سبک قرار می‌گیرد. آبکاری اما پوششی مقاوم‌تر از رنگ است که به سادگی از روی سطح برداشته نمی‌شود. حتی پس از حذف موضعی هم به کمک ویژگی‌های خاص شیمیایی خاصیت حفاظتی خود را حفظ می‌کند. باتوجه به این توضیحات بی‌شک آبکاری میتواند راهکاری بهتر برای حفاظت از فولاد باشد. عموما برای ضدزنگ کردن پروفیل سبک با آبکاری از دو روش آبکاری نیکل-کروم و یا گالوانیزاسیون استفاده می‌شود.

گالوانیزاسیون

پروفیل سبک گالوانیزه همان پروفیل سبک است که طی فرآیند گالوانیزاسیون برای ایجاد مقاومت در‌برابر زنگ‌زدگی، لایه‌ی نازکی از فلز روی بر سطح آن ایجاد شده است. این لایه با خراش و به‌راحتی از بین نمی‌رود و حتی درصورت از بین رفتن، حفاظت کاتودی مانع از زنگ‌زدگی لایه آهن زیرین آن می‌شود. این مقطع فولادی مقاومت دربرابر زنگ‌زدگی را علاوه بر تمام خواص و ویژگی‌های معمول پروفیل سبک دارا می‌باشد.

برای تولید پروفیل سبک گالوانیزه یک لایه فلز روی به سطح فولاد اضافه می‌شود. برای این منظور پروفیل مبلی را داخل وانی از روی مذاب غوطه‌ور می‌کنند. فلز روی با ملکول‌های آهن موجود در فولاد واکنش داده و لایه‌ای بر سطح فولاد ایجاد می‌کند که ترکیبی از روی و آهن است. وقتی گالوانیزاسیون به اتمام می‌رسد بالاترین لایه‌ی ایجاد شده از جنس فلز روی خالص است. به واسطه‌ی واکنشی که این لایه با اکسیژن انجام می‌دهد، از فولاد دربرابر زنگ‌زدگی محافظت می‌کند. بعد از این لایه خالص، سه لایه دیگر از ترکیب روی و آهن وجود دارد که به تدریج از سطح به سمت داخل از درصد روی در ترکیب آن کاسته می‌شود.

نیکل-کروم

در آبکاری نیکل-کروم همان‌طور که از نام آن نیز پیدا است از دو فلز نیکل و کروم به عنوان پوشش محافظ برروی فلز پایه استفاده می‌شود. این نوع آبکاری یکی از رایج‌ترین روش‌ها برای ضدزنگ کردن قطعات در صنعت است و مثل گالوانیزاسیون و به لطف پوشش دو لایه‌ی خود مقاومت خوبی دربرابر زنگ‌زدگی ایجاد می‌کند. آبکاری نیکل-کروم هم بسیار مقاوم است و هم سطح بسیار زیبا و براقی به وجود می‌آورد. به همین خاطر برای تولید محصولات تجاری و حتی تزئینی چون مبلمان و انواع لوازم خانگی کوچک و بزرگ بسیار مناسب و کاربردی است.

هزینه‌ی آبکاری نیکل-کروم اما بسیار متفاوت از گالوانیزاسیون است و این تنها به خاطر قیمت متفاوت فلزهای مصرفی برای آبکاری است. روی در مقایسه با نیکل و کروم فلز ارزان قیمتی است. طبیعتا آبکاری فلز پایه با فلزی ارزان‌قیمت باعث می‌شود قیمت محصول نهایی اختلاف زیادی با نمونه آبکاری نشده نداشته باشد و برعکس استفاده فلز گران‌قیمت به عنوان لایه آبکاری باعث می‌شود نمونه تولید شده هم، دچار افزایش قیمت چشم‌گیری بشود.

جمع‌بندی

گرچه تمامی این روش‌ها در صنعت کاربردی و پراستفاده هستند اما به هر حال لایه‌ی ایجاد شده به واسطه‌ی آن‌ها پوششی ثانویه است که بعد از تولید به قطعه افزوده شده است و در مقایسه با عمر طولانی فولاد، برای مدت زمان کوتاهی قابل استفاده است. شاید بتوان از لوله و پروفیل استیل به عنوان جایگزین مقاوم‌تر و بی‌نقص مقاطع صنعتی نام برد اما باید به این نکته هم توجه داشته باشید که خواص و قیمت مقاطع استیل بسیار متفاوت از نمونه‌های فولادی آن‌هاست.

استیل آلیاژی متفاوت دارد و همین تفاوت باعث ایجاد مقاومت بالا آن دربرابر زنگ‌زدگی شده است. استیل خود ذاتا بی‌اثر است و دچار زنگ‌زدگی و خوردگی نمی‌شود و در رده‌ها و انواع مختلفی تولید می‌شود. درست مثل پروفیل سبک گالوانیزه با اضافه کردن عنصری ضدزنگ، در مقابل اکسایش مقاوم می‌شود. با این تفاوت که این عنصر ضدزنگ برای استیل مستقیما به ترکیب آلیاژ آن افزوده می‌شود اما برای پروفیل سبک گالوانیزه طی فرآیندی ثانویه برروی سطح آن قرار می‌گیرد. این راهکارهای ثانویه هرچند ظریف و ضعیف اما گزینه‌ای کاربردی و پراستفاده هستند که به لطف آن‌ها می‌توان از تمام خواص پروفیل سبک بهره برد و تنها نقطه ضعف آن را نیز اصلاح کرد.