پیچ و مهره ها به عنوان اجزای اصلی در اتصالات صنعتی و سازه ای شناخته می شوند و انتخاب نوع پوشش آن ها تاثیر مستقیمی بر دوام، ایمنی و هزینه های نگهداری پروژه ها دارد. در میان پوشش های محافظ پیچ و مهره، دو گزینه پرکاربرد گالوانیزه و داکرومات هستند که هرکدام مشخصات فنی ویژه ای دارند. در این مقاله به بررسی و مقایسه فنی این دو نوع پوشش می پردازیم.

مقاومت در برابر زنگ زدگی

مقاومت پیچ و مهره ها در برابر زنگ زدگی یکی از مهم ترین فاکتورهای انتخاب نوع پوشش است. گالوانیزه گرم معمولاً دارای مقاومت 500 تا 1000 ساعت در تست مه نمک (Salt Spray Test) است. گالوانیزه سرد مقاومت پایین تری دارد و این عدد در حدود 120 تا 240 ساعت گزارش شده است. در مقابل، پیچ و مهره داکرومات در تست های استاندارد مه نمک بین 1000 تا 1500 ساعت دوام می آورد. برخی نسخه های پیشرفته داکرومات حتی تا 2000 ساعت نیز تست شده اند. بنابراین در محیط های صنعتی مرطوب یا شور، داکرومات عملکرد بهتری نسبت به گالوانیزه نشان می دهد.

روش های آبکاری گالوانیزه پیچ و مهره

آبکاری گالوانیزه به دو روش اصلی انجام می شود:

1. گالوانیزه سرد (Electro-Galvanizing): با ضخامت 5 تا 25 میکرون و مناسب برای محیط های خشک یا نیمه خشک. این روش هزینه پایین تری دارد اما مقاومت محدودی در برابر خوردگی ارائه می دهد.
2. گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing): با ضخامت 40 تا 100 میکرون و مقاومت بالا در برابر رطوبت و شرایط سخت محیطی. قطعات در وان مذاب روی (Zn) با دمای حدود 450 درجه سانتیگراد غوطه ور می شوند و لایه ای ضخیم و چسبنده ایجاد می شود.

روش آبکاری داکرومات

پوشش داکرومات (Dacromet) ترکیبی از ذرات روی و آلومینیوم در بستر غیر الکترولیتی است. این فرآیند در دمای حدود 300 درجه سانتیگراد انجام می شود و ضخامت لایه معمولاً بین 7 تا 15 میکرون است. مهم ترین مزیت داکرومات عدم ایجاد ترک هیدروژنی (Hydrogen Embrittlement) است که در آبکاری های الکترولیتی ممکن است باعث شکست پیچ شود. علاوه بر این، خاصیت خود روانکاری این پوشش موجب کاهش گشتاور لازم برای بستن پیچ می شود.

مقایسه پیچ و مهره آبکاری شده با پیچ و مهره استیل

پیچ و مهره های استیل (Stainless Steel) به صورت ذاتی مقاوم به خوردگی هستند و معمولاً از گریدهای 304 یا 316 تولید می شوند. مقاومت پیچ های استیل گرید 316 در تست مه نمک بیش از 2000 ساعت است و برای شرایط اسیدی یا دریایی گزینه ایده آلی محسوب می شوند. با این حال، مقاومت کششی پیچ های فولادی آبکاری شده معمولاً بیشتر است. پیچ های فولادی گرید 8.8 یا 10.9 با پوشش گالوانیزه یا داکرومات مقاومت کششی در حدود 800 تا 1000 مگاپاسکال دارند، در حالی که مقاومت کششی پیچ های استیل معمولاً بین 500 تا 600 مگاپاسکال گزارش می شود. در نتیجه انتخاب بین پیچ استیل یا پیچ آبکاری شده بستگی به نیاز پروژه دارد: اگر مقاومت خوردگی اولویت باشد، استیل انتخاب بهتری است و اگر استحکام مکانیکی اهمیت بیشتری داشته باشد، پیچ های فولادی آبکاری شده مناسب تر خواهند بود.

آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره چه زمانی کاربرد دارد

آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره زمانی کاربرد دارد که نیاز به مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی وجود داشته باشد. این روش به طور خاص برای استفاده در محیط های خارجی، مرطوب، اسیدی یا خورنده طراحی شده است. در این روش پیچ و مهره ها در وان مذاب روی (zinc) غوطه ور می شوند و یک لایه ضخیم روی سطح آن ها تشکیل می شود که محافظی مکانیکی و شیمیایی ایجاد می کند.

مهم ترین زمان ها و شرایط کاربرد آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره

1. سازه های فلزی در فضای باز
   • ساختمان ها، پل ها، برج ها، تیرهای انتقال نیرو و دکل های مخابراتی
   • محیط هایی که بارندگی زیاد یا رطوبت بالا دارند
2. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
   • پیچ های سازه و اتصالات در پالایشگاه ها، سکوهای نفتی و خطوط لوله
   • مقاوم در برابر مواد خورنده، بخارهای شیمیایی و نمک دریایی
3. سازه های دریایی و بندری
   • اسکله ها، بنادر، کشتی سازی، خطوط لنگرگاه
   • مقاوم در برابر آب شور و مه نمکی دریا
4. صنایع راه و ساختمان
   • پل ها، بزرگراه ها، تونل ها، و پایه های سازه ای در مناطق بارانی یا کوهستانی
5. صنایع نیروگاهی و انرژی
   • نیروگاه های برق، بادی یا خورشیدی در محیط های باز
   • دکل های برق و قطعات فلزی در مناطق مرطوب
6. کاربردهای روستایی و کشاورزی
   • گلخانه ها، فنس ها، پایه های نگهدارنده سیستم های آبیاری

مزایای آبکاری گالوانیزه گرم نسبت به سایر روش ها

• ضخامت پوشش بیشتر نسبت به آبکاری الکتریکی
• مقاومت مکانیکی بالا (در برابر ضربه و خش)
• طول عمر بیشتر در محیط های صنعتی و خورنده (معمولا بالای 20 تا 50 سال بسته به محیط)
• عدم نیاز به نگهداری و تعمیرات دوره ای

چه زمانی نباید استفاده شود؟

• زمانی که دقت رزوه یا تلرانس دقیق پیچ و مهره اهمیت بالایی دارد (چون ضخامت پوشش می تواند رزوه ها را تحت تاثیر قرار دهد)
• در محیط های داخلی معمولی که رطوبت کم است و نیازی به حفاظت شدید نیست (برای این موارد آبکاری سرد یا فسفاته کفایت می کند)