Quy Trình Mạ Kẽm Nhúng Nóng Tiêu Chuẩn

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng theo tiêu chuẩn chất lượng

Mạ kẽm nhúng nóng là quá trình phủ một lớp kẽm lên bề mặt thép bằng cách nhúng thép vào bể kẽm nóng chảy tạo lớp phủ kẽm cho sắt thép

• Lớp phủ này giúp bảo vệ sắt thép khỏi quá trình oxy hóa ăn mòn rỉ sét, kéo dài tuổi thọ của sắt thép, giảm chi phí bảo dưỡng và thay mới, cũng như bảo vệ môi trường.
• Phương pháp này đã trở thành tiêu chuẩn trong các ngành xây dựng, giao thông, sản xuất công nghiệp, và các ứng dụng đòi hỏi tính bền vững cao.
• Dưới bài viết này Hung Phat Steel xin giới thiệu quy trình mạ kẽm nhúng nóng bao gồm các bước cũng như ứng dụng và ý nghĩa xã hội của phương pháp này.

Nguyên nhân sắt thép dễ bị rỉ sét

• Sắt thép dễ bị oxy hóa do bản chất hóa học của sắt và sự tương tác của nó với môi trường.
• Quá trình oxy hóa xảy ra khi sắt phản ứng với oxy trong không khí hoặc nước, tạo ra oxit sắt (rỉ sét).

Dưới đây là các lý do chính giải thích tại sao sắt thép lại dễ bị oxy hóa:

Tính chất hóa học của sắt

• Sắt là một kim loại có tính hoạt động hóa học tương đối cao. Khi tiếp xúc với oxy hoặc nước, các nguyên tử sắt dễ dàng bị mất electron (quá trình oxi hóa), tạo thành ion sắt (Fe²⁺ hoặc Fe³⁺).
• Ion này sau đó liên kết với ion oxy (O²⁻) trong không khí hoặc nước để tạo thành oxit sắt, hay còn gọi là rỉ sét.

Vai trò của độ ẩm và nước

• Độ ẩm trong không khí và nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình oxy hóa của sắt thép. Khi sắt tiếp xúc với nước, phân tử nước tạo ra môi trường lý tưởng cho sự trao đổi electron, đẩy nhanh quá trình oxi hóa.
• Sự hiện diện của các chất điện giải trong nước (như muối) càng tăng tốc độ ăn mòn.

Ảnh hưởng của khí oxy

• Oxy trong không khí có khả năng phản ứng với sắt, đặc biệt trong điều kiện ẩm ướt hoặc khi có hơi nước.
• Sự kết hợp giữa oxy và hơi nước tạo điều kiện cho sắt mất electron và hình thành oxit sắt. Trong môi trường nhiều oxy, quá trình này diễn ra nhanh hơn và tạo thành lớp rỉ sét dày hơn.

Sắt không có lớp bảo vệ tự nhiên

• Một số kim loại như nhôm có khả năng tạo ra lớp oxit bảo vệ tự nhiên, giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa diễn ra sâu hơn.
• Tuy nhiên, oxit sắt không tạo thành một lớp bảo vệ bền chặt mà lại xốp và dễ bong tróc, tạo điều kiện cho quá trình oxy hóa tiếp tục diễn ra ở các lớp sắt bên trong.

Sự hiện diện của các chất ăn mòn trong môi trường

• Khi sắt thép tiếp xúc với các yếu tố ăn mòn khác trong môi trường, chẳng hạn như muối, axit, hoặc khí công nghiệp như sulfur dioxide (SO₂), tốc độ oxy hóa sẽ tăng lên đáng kể.
• Đặc biệt, trong môi trường ven biển hoặc công nghiệp, sự hiện diện của các yếu tố này khiến sắt thép bị rỉ sét nhanh hơn do chúng thúc đẩy quá trình phản ứng hóa học với oxy và nước.

Làm sao để hạn chế quá trình oxy hóa cho sắt thép ?

• Sắt thép dễ bị oxy hóa vì bản chất hóa học dễ phản ứng của sắt, đặc biệt khi có độ ẩm và oxy. Môi trường xung quanh cũng ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn, nhất là trong điều kiện có các chất điện giải hoặc yếu tố ăn mòn.
• Vì lý do này, sắt thép thường được mạ kẽm hoặc sử dụng các lớp phủ bảo vệ khác để hạn chế quá trình oxy hóa, giúp tăng độ bền và tuổi thọ cho các công trình và sản phẩm làm từ sắt thép.

Sự ra đời phương pháp mạ kẽm nhúng nóng

Trình bày lần đầu năm 1742 tại Pháp

• Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng được trình bày lần đầu năm 1742 tại Viện hàn lâm Pháp bởi Paul Jacques Malouin (1701–1778) ông là một nhà hóa học, bác sĩ, và học giả người Pháp nổi tiếng với những đóng góp trong lĩnh vực y học và hóa học.
• Ông từng là giáo sư tại Đại học Y khoa Paris và là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp. Trong suốt cuộc đời, ông duy trì vai trò quan trọng trong cộng đồng khoa học Pháp, và di sản của ông vẫn để lại dấu ấn trong cả y học lẫn kỹ thuật mạ kim loại.

Từ 1742 tới ngày nay

• Phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi hầu hết trong tất cả các ngành của nền kinh tế như: xây dựng, truyền tải điện, giao thông vận tải, khoan dầu khí.

Năm 1989

• Việt Nam bắt đầu áp dụng và đưa phương pháp mạ kẽm nhúng nóng vào gia công sản xuất khi xây dựng đường dây điện 500kV Bắc Nam. Và ứng dụng vào tất cả các ngành công nghiệp khác cho tới nay.

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng theo tiêu chuẩn

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng là quá trình phủ một lớp kẽm lên bề mặt thép bằng cách nhúng thép vào bể kẽm nóng chảy.

Phương pháp này giúp bảo vệ thép khỏi sự ăn mòn, kéo dài tuổi thọ và tăng độ bền cho các sản phẩm thép trong môi trường khắc nghiệt. Dưới đây là các bước chi tiết trong quy trình mạ kẽm nhúng nóng:

B1 Chuẩn bị bề mặt

• Tẩy rửa cơ học (Làm sạch bề mặt): Sử dụng các phương pháp cơ học như chà nhám hoặc thổi cát để làm sạch bề mặt thép, loại bỏ rỉ sét và bụi bẩn, giúp tăng độ bám dính của lớp kẽm.
• Tẩy dầu mỡ: Ngâm thép trong dung dịch kiềm hoặc axit để tẩy sạch dầu, mỡ, bụi bẩn bám trên bề mặt thép.
• Tẩy rỉ (Ngâm axit): Thép được ngâm vào dung dịch axit hydrochloric (HCl) hoặc axit sulfuric (H2SO4) để loại bỏ các lớp oxit, gỉ sét còn bám trên bề mặt.
• Rửa sạch bằng nước: Sau khi tẩy rỉ, thép được rửa lại bằng nước để loại bỏ hoàn toàn axit và cặn bẩn, chuẩn bị cho bước xử lý tiếp theo.

B2 Xử lý trước mạ (Phủ dung dịch trợ mạ)

• Ngâm trợ dung (Flusx): Thép sau khi tẩy rỉ được nhúng vào dung dịch trợ dung (thường là muối ammonium chloride hoặc kẽm chloride).
• Dung dịch này giúp bảo vệ bề mặt thép khỏi quá trình oxy hóa trước khi nhúng vào bể kẽm và tăng cường sự kết dính của lớp kẽm lên bề mặt thép.
• Làm khô: Sau khi ngâm trợ dung, thép sẽ được làm khô hoàn toàn để sẵn sàng cho quy trình mạ kẽm nhúng nóng.

B3 Nhúng kẽm nóng

• Thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 450-460°C. Trong quá trình này, kẽm sẽ bám vào bề mặt thép, tạo thành lớp bảo vệ chắc chắn nhờ phản ứng hóa học giữa kẽm và thép.
• Khi tiếp xúc với kẽm nóng chảy, kẽm sẽ phản ứng và hình thành lớp hợp kim kẽm-sắt bám chặt vào bề mặt thép.

B4 Làm nguội và xử lý sau mạ

• Làm nguội: Sau khi nhúng, thép sẽ được nhấc ra khỏi bể kẽm và làm nguội nhanh chóng trong nước hoặc để nguội trong không khí. Quá trình làm nguội giúp lớp kẽm bám chắc hơn và giảm hiện tượng biến dạng của thép.
• Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra độ dày và chất lượng của lớp mạ kẽm, đảm bảo độ bám dính và khả năng chống ăn mòn đạt yêu cầu kỹ thuật.

B5 Kiểm tra và hoàn thiện sản phẩm

• Sản phẩm sau mạ kẽm nhúng nóng sẽ được kiểm tra kỹ lưỡng, bao gồm độ dày của lớp mạ, độ bền, độ bóng, khả năng chịu ăn mòn. Nếu đạt yêu cầu, sản phẩm sẽ được đóng gói và chuyển đến khách hàng.

Các thiết bị đo lường lớp mạ kẽm

Để kiểm tra và đo độ dày của lớp mạ kẽm trên bề mặt kim loại, có nhiều thiết bị và phương pháp khác nhau. Dưới đây là một số thiết bị phổ biến được sử dụng để đo lớp mạ kẽm:

1. Máy đo độ dày lớp mạ (Coating Thickness Gauge)

• Đây là loại thiết bị phổ biến nhất, sử dụng công nghệ từ trường hoặc siêu âm để đo độ dày của lớp mạ kẽm. Máy đo này có thể cho kết quả nhanh chóng và chính xác.
• Hãng sản xuất: Một số thương hiệu nổi tiếng cung cấp máy đo này bao gồm Elcometer, Positest, và Fischer.

2. Máy đo siêu âm (Ultrasonic Thickness Gauge)

• Máy này sử dụng sóng siêu âm để đo độ dày của lớp mạ kẽm. Bằng cách đo thời gian sóng siêu âm truyền qua lớp mạ, máy có thể xác định được độ dày.
• Thường được sử dụng cho các vật liệu dày hơn hoặc khi cần kiểm tra các bề mặt không đồng nhất.

3. Thiết bị kiểm tra từ tính (Magnetic Thickness Gauge)

• Sử dụng từ trường để đo độ dày của lớp mạ kẽm trên bề mặt thép. Thiết bị này thường thích hợp cho các bề mặt sắt thép, nơi lớp mạ kẽm được áp dụng.
• Sử dụng: Thích hợp cho việc đo các lớp mạ kẽm mỏng.

4. Thiết bị đo màu (Colorimeter)

• Dùng để xác định màu sắc của lớp mạ kẽm, từ đó suy ra chất lượng và độ dày của lớp mạ. Mặc dù không phải là phương pháp đo trực tiếp độ dày, nhưng nó cũng có thể cung cấp thông tin về lớp mạ.

5. Bộ kiểm tra độ bền (Adhesion Test Kit)

• Kiểm tra độ bám dính của lớp mạ kẽm trên bề mặt kim loại. Đây là một phương pháp gián tiếp để đánh giá chất lượng của lớp mạ.

6. Phương pháp ngẫu nhiên (Destructive Testing)

• Ví dụ: Cắt một phần nhỏ của lớp mạ kẽm để đo trực tiếp độ dày bằng thước kẹp hoặc thiết bị đo khác. Phương pháp này thường không được khuyến khích cho việc kiểm tra thường xuyên do ảnh hưởng đến sản phẩm.

Kết luận

• Việc sử dụng các thiết bị đo lớp mạ kẽm giúp đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng, cũng như cung cấp thông tin cần thiết để cải tiến quy trình mạ kẽm.
• Việc lựa chọn thiết bị đo phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và độ chính xác cần thiết trong quá trình kiểm tra.

Các tiêu chuẩn về phương pháp mạ kẽm

Mạ kẽm nhúng nóng là một phương pháp phổ biến được quy định bởi nhiều tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Dưới đây là một số tiêu chuẩn phổ biến liên quan đến mạ kẽm:

Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)

• TCVN 5811:2012: Tiêu chuẩn về kẽm mạ cho các sản phẩm thép, bao gồm quy định về các yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm và đánh giá chất lượng lớp mạ kẽm.
• TCVN 6154:1996: Tiêu chuẩn về thép hình mạ kẽm, quy định các thông số và yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm thép hình mạ kẽm.

Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO)

• ISO 1461: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử nghiệm và yêu cầu về lớp mạ kẽm nhúng nóng trên bề mặt thép, đảm bảo độ dày và độ bền của lớp mạ.
• ISO 14713: Tiêu chuẩn này hướng dẫn về việc sử dụng và bảo trì các sản phẩm thép mạ kẽm nhúng nóng, nhằm đảm bảo hiệu quả bảo vệ chống ăn mòn.

Tiêu chuẩn Châu Âu (EN)

• EN 10025: Tiêu chuẩn này quy định về các loại thép cấu trúc, bao gồm các yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm thép có thể được mạ kẽm.
• EN ISO 1461: Tiêu chuẩn này tương tự như ISO 1461 nhưng áp dụng trong ngữ cảnh của Châu Âu, quy định yêu cầu đối với lớp mạ kẽm nhúng nóng trên thép.

Tiêu chuẩn Hoa Kỳ (ASTM)

• ASTM A123/A123M: Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu kỹ thuật cho việc mạ kẽm nhúng nóng các sản phẩm thép, bao gồm độ dày của lớp mạ và phương pháp kiểm tra.
• ASTM A153/A153M: Tiêu chuẩn này quy định về mạ kẽm cho các sản phẩm thép nhỏ và phụ kiện, với các yêu cầu cụ thể về độ dày và tính chất của lớp mạ.

Tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS)

• JIS H 8641: Tiêu chuẩn này quy định về mạ kẽm nhúng nóng và các yêu cầu về lớp mạ kẽm cho thép và các sản phẩm kim loại khác.

Tiêu chuẩn Hàn Quốc (KS)

• KS D 951: Tiêu chuẩn này liên quan đến mạ kẽm nhúng nóng cho các sản phẩm thép và yêu cầu về chất lượng lớp mạ.

Các tiêu chuẩn về mạ kẽm nhúng nóng không chỉ đảm bảo chất lượng của lớp mạ mà còn quy định các phương pháp thử nghiệm, yêu cầu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng.

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tối ưu trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm mạ kẽm.

Các ngành công nghiệp ứng dụng mạ kẽm nhúng nóng

Mạ kẽm nhúng nóng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau nhờ vào khả năng bảo vệ sắt thép khỏi sự ăn mòn.

Dưới đây là một số ngành ứng dụng chính của phương pháp này:

Xây dựng và kết cấu thép

• Cột điện, lan can, hàng rào: Các cấu trúc ngoài trời như cột điện, lan can và hàng rào thường được mạ kẽm nhúng nóng để tăng cường khả năng chống ăn mòn, đảm bảo tính bền vững trong thời gian dài.
• Kết cấu công trình: Các khung thép, dầm và trụ trong xây dựng cũng thường được mạ kẽm để bảo vệ trước các yếu tố thời tiết và môi trường.

Giao thông vận tải

• Cầu đường: Các thành phần cầu và các kết cấu hạ tầng giao thông khác, như biển báo, cột đèn giao thông, đều được mạ kẽm để tăng độ bền.
• Khung xe: Một số bộ phận của xe cộ, như khung xe tải và xe buýt, có thể được mạ kẽm để chống lại sự ăn mòn từ muối và độ ẩm.

Ngành điện lực

• Thiết bị và linh kiện: Các thiết bị điện và linh kiện như tủ điện, bảng điều khiển, và cáp điện thường được mạ kẽm để bảo vệ trước ảnh hưởng của môi trường ẩm ướt và axit.
• Trạm biến áp: Các khung và cấu trúc của trạm biến áp cũng được mạ kẽm để bảo đảm độ bền và an toàn trong quá trình sử dụng.

Ngành chế tạo máy và công nghiệp

• Máy móc và thiết bị: Nhiều loại máy móc và thiết bị công nghiệp được mạ kẽm để bảo vệ chúng trong môi trường làm việc khắc nghiệt, như nhà máy chế biến thực phẩm hoặc nhà máy hóa chất.
• Bồn chứa và đường ống: Bồn chứa hóa chất và đường ống dẫn thường xuyên tiếp xúc với độ ẩm và hóa chất cũng được mạ kẽm để chống ăn mòn.

Ngành nông nghiệp

• Thiết bị nông nghiệp: Các thiết bị như cổng, hàng rào, và máy móc trong nông nghiệp thường xuyên tiếp xúc với độ ẩm và đất, nên việc mạ kẽm nhúng nóng giúp tăng cường tuổi thọ cho chúng.
• Kết cấu nhà kính: Khung nhà kính cũng được mạ kẽm để bảo vệ trước các yếu tố thời tiết và đảm bảo độ bền lâu dài.

Ngành hóa chất và dầu khí

• Bình chứa và đường ống: Trong ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí, việc mạ kẽm nhúng nóng giúp bảo vệ các bình chứa và đường ống dẫn trước sự ăn mòn từ các hóa chất.

Ngành thủy lợi

• Cống và ống dẫn nước: Các kết cấu như cống thoát nước và ống dẫn nước cũng thường được mạ kẽm để tăng khả năng chống ăn mòn do nước.

Ý nghĩa của phương pháp mạ kẽm nhúng nóng trong các ngành công nghiệp

Mạ kẽm nhúng nóng là một quy trình mạ kẽm lên bề mặt kim loại nhằm tạo ra lớp bảo vệ chống ăn mòn hiệu quả, giúp kéo dài tuổi thọ và tăng độ bền cho sản phẩm.

Dưới đây là ý nghĩa của mạ kẽm nhúng nóng trong ngành công nghiệp:

Bảo vệ chống ăn mòn

• Lớp kẽm bảo vệ bề mặt kim loại khỏi quá trình oxy hóa và tác động của môi trường.
• Khi tiếp xúc với nước, không khí, và các chất ăn mòn, lớp mạ kẽm sẽ bị oxi hóa trước, ngăn chặn sự ăn mòn của kim loại bên trong.

Hiệu ứng bảo vệ hy sinh

• Khi lớp mạ kẽm bị trầy xước hoặc hư hỏng ở mức độ nhỏ, kẽm vẫn tiếp tục bảo vệ thép thông qua hiệu ứng bảo vệ hy sinh (galvanic protection).
• Kẽm, là kim loại hoạt động mạnh hơn sắt, sẽ tự oxi hóa và bảo vệ phần kim loại không bị rỉ sét.

Tăng độ bền và tuổi thọ cho sản phẩm

• Mạ kẽm nhúng nóng giúp kéo dài tuổi thọ của các sản phẩm làm từ thép như kết cấu xây dựng, cầu đường, đường ống, thiết bị công nghiệp và các công trình ngoài trời.
• Sản phẩm có khả năng chống chịu được các điều kiện khắc nghiệt, giảm nguy cơ rỉ sét và hư hỏng sớm.

Tính kinh tế cao

• Mạ kẽm nhúng nóng là phương pháp chống ăn mòn có chi phí hợp lý và độ bền cao so với nhiều phương pháp khác.
• Chi phí bảo dưỡng thấp, kéo dài thời gian sử dụng, nên đây là giải pháp tiết kiệm chi phí dài hạn cho các công trình và thiết bị công nghiệp.

Tính thẩm mỹ và khả năng ứng dụng đa dạng

• Mạ kẽm tạo ra một bề mặt sáng bóng, mịn màng, cải thiện tính thẩm mỹ và có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
• Mạ kẽm nhúng nóng phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời như cột điện, lan can, hàng rào, và các công trình cần tính thẩm mỹ và bền vững.

Thân thiện với môi trường

• Kẽm là kim loại có thể tái chế, giúp mạ kẽm nhúng nóng trở nên thân thiện hơn với môi trường.
• Việc tăng độ bền của sản phẩm làm giảm nhu cầu sản xuất lại và xử lý phế thải, từ đó bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và giảm ô nhiễm.

Đơn vị gia công mạ kẽm nhúng nóng tiêu chuẩn chất lượng

Thép Hùng Phát là đơn vị gia công mạ kẽm nhúng nóng đúng tiêu chuẩn chất lượng

• Thời gian mạ kẽm nhanh, số lượng và quy cách không giới hạn
• Bảo hành lớp mạ kẽm đúng quy trình
• Chứng chỉ hóa đơn đầy đủ
• Quy trình báo giá, giao hàng nhanh chóng

Liên hệ với chúng tôi để nhận báo giá

Sale 1: 0971 960 496 Ms Duyên

Sale 2: 0938 437 123 Ms Trâm

Sale 3: 0909 938 123 Ms Ly

Sale 4: 0938 261 123 Ms Mừng

CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP HÙNG PHÁT

Trụ sở : Lô G21, KDC Thới An, Đường Lê Thị Riêng, Q12, TPHCM

Kho hàng: số 1769 QL1A, P.Tân Thới Hiệp, Q12, TPHCM

CN Miền Bắc: KM số 1, đường Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, HN.