Quy trình sản xuất ống thép mạ kẽm là gì?

Ống thép mạ kẽm là một loại ống được mạ kẽm trên bề mặt ống thép thông thường để nâng cao hiệu suất chống ăn mòn. Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, nông nghiệp, máy móc và các ngành công nghiệp khác. Lớp mạ kẽm không chỉ cung cấp rào cản vật lý mà còn bảo vệ ống thép thông qua các đặc tính điện hóa của kẽm, kéo dài tuổi thọ sử dụng.

1. Quá trình mạ kẽm nhúng nóng
Mạ kẽm nhúng nóng là phương pháp phổ biến nhất để sản xuất ống thép mạ kẽm. Quá trình này phủ lên bề mặt ống thép một lớp kẽm bằng cách nhúng ống thép vào chất lỏng kẽm nóng chảy. Quá trình mạ kẽm nhúng nóng có thể tạo thành lớp mạ kẽm dày, đồng đều và dày đặc, đảm bảo ống thép có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau.
Giai đoạn chuẩn bị: Bước đầu tiên của quá trình mạ kẽm nhúng nóng là làm sạch ống thép. Bề mặt ống thép thường bám nhiều tạp chất như dầu mỡ, cặn hoặc rỉ sét. Nếu các tạp chất này không được loại bỏ sẽ ảnh hưởng đến độ bám dính của lớp kẽm với ống thép.
Mạ kẽm nhúng nóng: Sau khi làm sạch và mạ, ống thép sẽ được ngâm trong dung dịch kẽm nóng chảy ở nhiệt độ 450°C đến 480°C. Bước này là cốt lõi của toàn bộ quá trình mạ kẽm nhúng nóng. Kẽm nóng chảy phản ứng với bề mặt ống thép tạo thành lớp hợp kim kẽm-sắt, sau đó phủ một lớp kẽm nguyên chất lên bên ngoài. Độ dày của lớp kẽm phụ thuộc vào thành phần, kích thước và thời gian ngâm của ống thép và thường có thể đạt tới hàng chục micron.
Làm nguội và kiểm tra: Sau khi mạ kẽm xong, ống thép cần nhanh chóng được lấy ra khỏi dung dịch kẽm và làm nguội để đảm bảo lớp kẽm ổn định và đồng đều. Phương pháp làm mát có thể là làm mát tự nhiên hoặc làm mát bằng nước. Sau khi làm nguội, trên bề mặt ống thép sẽ hình thành một lớp kẽm rắn chắc với đặc tính chống ăn mòn mạnh.
Bước cuối cùng là kiểm tra ống thép mạ kẽm để đảm bảo độ dày và độ đồng đều của lớp kẽm đạt tiêu chuẩn. Nếu có khiếm khuyết hoặc khu vực không đồng đều, có thể cần phải xử lý lại hoặc sửa chữa cục bộ.

2. Quá trình mạ kẽm lạnh
Quá trình mạ kẽm lạnh hay còn gọi là mạ điện là nhằm gắn đều kẽm lên bề mặt ống thép thông qua nguyên lý điện phân. So với mạ kẽm nhúng nóng, lớp mạ kẽm của mạ kẽm lạnh mỏng hơn, thường chỉ dày vài micron. Mặc dù khả năng chống ăn mòn của nó không tốt bằng các sản phẩm mạ kẽm nhúng nóng, nhưng quy trình mạ kẽm nhúng lạnh phức tạp hơn và phù hợp với các tình huống ứng dụng có yêu cầu bề mặt cao.
Chuẩn bị bề mặt: Giống như mạ kẽm nhúng nóng, ống thép cần được xử lý bề mặt trước khi mạ kẽm nhúng lạnh. Ống thép trước tiên phải được tẩy dầu mỡ và ngâm để loại bỏ dầu mỡ, rỉ sét và oxit trên bề mặt, sau đó rửa sạch bằng nước sạch. Mục đích của việc chuẩn bị bề mặt là đảm bảo bề mặt ống thép sạch và mịn để lớp kẽm có thể bám đều trong quá trình mạ điện.
Mạ điện: Trong quá trình mạ điện, ống thép được đặt trong chất điện phân và kẽm được sử dụng làm vật liệu điện cực. Thông qua tác động của dòng điện, các ion kẽm dần dần lắng đọng trên bề mặt ống thép. Toàn bộ quá trình có thể kiểm soát chính xác độ dày và tính đồng nhất của lớp kẽm. Quá trình mạ điện rất linh hoạt và độ dày lớp phủ có thể được điều chỉnh khi cần thiết để đáp ứng các yêu cầu chống ăn mòn khác nhau.
Xử lý sau: Sau khi mạ kẽm lạnh, ống thép cũng cần trải qua một loạt các quy trình sau xử lý, chẳng hạn như thụ động, làm sạch và sấy khô. Những phương pháp xử lý này giúp nâng cao khả năng chống oxy hóa của lớp mạ kẽm và kéo dài tuổi thọ của ống thép.

3. So sánh mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm nhúng lạnh
Mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm nhúng lạnh là hai quy trình chính trong sản xuất ống thép mạ kẽm và mỗi quy trình đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Độ dày lớp kẽm: Lớp kẽm mạ kẽm nhúng nóng dày hơn, thường ở mức hàng chục micron, trong khi lớp kẽm mạ kẽm nhúng lạnh mỏng hơn, chỉ vài micron. Vì vậy, ống thép mạ kẽm nhúng nóng có khả năng chống ăn mòn tốt hơn và phù hợp với môi trường ngoài trời, khắc nghiệt.
Hoàn thiện bề mặt: Bề mặt mạ kẽm nhúng lạnh mịn hơn và đồng đều hơn, thích hợp cho những dịp có yêu cầu cao về ngoại hình, chẳng hạn như ứng dụng trang trí.
Chi phí xử lý: Chi phí xử lý mạ kẽm nhúng lạnh tương đối thấp nhưng độ bền không tốt bằng mạ kẽm nhúng nóng. Do đó, việc lựa chọn quy trình mạ nào phụ thuộc vào tình huống sử dụng cụ thể và yêu cầu chống ăn mòn.

Quy trình sản xuất ống thép mạ kẽm quyết định phạm vi ứng dụng rộng rãi và hiệu suất chống ăn mòn tốt. Cho dù đó là mạ kẽm nhúng nóng hay mạ kẽm nhúng lạnh, cả hai quy trình đều giúp kéo dài tuổi thọ của ống thép một cách hiệu quả bằng cách gắn một lớp kẽm lên bề mặt ống thép. Hiểu rõ quy trình sản xuất ống thép mạ kẽm có thể giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp và phát huy tối đa lợi thế của chúng trong các môi trường khác nhau.