تفاوت عملکردی گل ریز و گل درشت در فرم دهی و جوشکاری : افسانه یا واقعیت؟
گالوانیزه گل درشت یا گل ریز ؟
در بازار فولاد ایران، سالهاست باوری سنتی وجود دارد که ورقهای گالوانیزه با “گلهای درشت” یا اسپنگل (Spangle) بزرگ، کیفیت پوشش بالاتر و مقاومت بیشتری دارند. اما با پیشرفت تکنولوژی گالوانیزاسیون و ورود استانداردهای جدید اروپایی، مشخص شده که بسیاری از این باورها نه تنها صحیح نیستند، بلکه میتوانند در فرآیندهای صنعتی دقیق مانند جوشکاری رباتیک یا فرمدهیهای سنگین (Deep Drawing) دردسرساز شوند.
انتخاب بین گل ریز (Zero/Min Spangle) و گل درشت (Regular Spangle) دیگر یک سلیقه ظاهری نیست، بلکه یک تصمیم فنی مهندسی است که مستقیماً بر هزینههای تولید و کیفیت محصول نهایی تأثیر میگذارد.
اسپنگل یا گل گالوانیزه چیست و چگونه تشکیل میشود؟
اسپنگلها همان طرحهای کریستالی ستارهمانند یا ششضلعی هستند که پس از خروج ورق از حمام مذاب روی و در حین سرد شدن بر سطح ورق ظاهر میشوند. این اشکال هندسی در واقع دندانههای کریستالی روی (Zinc Dendrites) هستند که بسته به نرخ سرد شدن و ترکیب شیمیایی حمام شکل میگیرند.
نحوه تشکیل گلها و نقش کلیدی سرب (Lead)
سایز این گلها بهطور مستقیم با “زمان انجماد” و “عناصر افزودنی” در ارتباط است. در روشهای سنتی، برای ایجاد گلهای درشت و براق که مورد پسند بازار سنتی است، عناصری مانند سرب (Pb) یا آنتیموان به حمام مذاب اضافه میشوند.
سرب با کاهش کشش سطحی روی مذاب، به کریستالها اجازه میدهد تا قبل از انجماد کامل، رشد کرده و بزرگ شوند. در مقابل، ورقهای گل ریز یا بدون گل (Zero Spangle) معمولاً با حذف سرب و استفاده از روشهای خنککاری سریع یا پودر روی (Heurtey process) تولید میشوند که ساختاری یکنواختتر و خالصتر ارائه میدهند.
افسانه مقاومت در فرمدهی و پرسکاری
یکی از بزرگترین چالشها در صنایع قطعهسازی، رفتار ورق گالوانیزه زیر پرسهای سنگین است. برخلاف تصور عموم که گل درشت را نشانه ضخامت و قدرت میدانند، در عملیات مکانیکی دقیق، ورقهای گل درشت عملکرد ضعیفتری از خود نشان میدهند.
پدیده پوستهشدن (Flaking) در گلهای درشت
کریستالهای بزرگ روی در ورقهای گل درشت، دارای مرزهای دانه (Grain Boundaries) مشخص و بزرگی هستند. زمانی که ورق تحت خمکاری شدید یا پرس ضربهای قرار میگیرد، تنش در این مرزها متمرکز میشود.
این تمرکز تنش باعث شکستن کریستالهای بزرگ و جدا شدن پوشش روی از سطح فولاد پایه میشود که در اصطلاح فنی به آن Flaking یا پوستهشدن میگویند. این اتفاق دقیقاً در نقاطی رخ میدهد که ورق بیشترین نیاز را به حفاظت کاتدی دارد.
چرا گل ریز برای کشش عمیق (Deep Drawing) مناسبتر است؟
ورقهای گل ریز (Minimized Spangle) یا بدون گل، دارای ساختار کریستالی میکروسکوپی و متراکم هستند. این ساختار ریزدانه خاصیت شکلپذیری (Ductility) پوشش را به شدت افزایش میدهد.
در نتیجه، هنگام کششهای عمیق (مانند تولید باک خودرو یا بدنه لوازم خانگی)، پوشش روی همپای فولاد زیرین کش میآید و دچار ترکخوردگی یا ریزش نمیشود.
برای صنایعی که با پرسهای چندمرحلهای کار میکنند، استفاده از ورق گل ریز یک ضرورت فنی است، نه یک انتخاب.
عملکرد جوشکاری: حقیقتی که اغلب نادیده گرفته میشود
شاید مهمترین تفاوت فنی که کمتر به آن پرداخته شده، رفتار این دو نوع ورق در فرآیند جوشکاری (مقاومتی و قوس الکتریکی) است. وجود سرب در ورقهای گل درشت، تأثیرات مخربی بر کیفیت جوش دارد.
تخلخل و حبابهای گازی ناشی از سرب
همانطور که اشاره شد، گلهای درشت اغلب حاوی مقادیری سرب هستند. نقطه جوش سرب بسیار پایینتر از فولاد است. در حین جوشکاری، سرب موجود در پوشش سریعاً تبخیر شده و گازهای سمی اکسید سرب تولید میکند.
این گازها اگر نتوانند از حوضچه مذاب جوش فرار کنند، باعث ایجاد حفرات ریز (Porosity) در خط جوش میشوند. این تخلخلها نقاط تمرکز تنش هستند و استحکام خستگی (Fatigue Strength) قطعه را به شدت کاهش میدهند.
خطر تردی فلز مایع (LME) در سازههای حساس
در جوشکاریهای نقطه ای (Spot Welding) که در صنعت خودرو و لوازم خانگی رایج است، ورقهای گل درشت ریسک پدیدهای به نام “تردی فلز مایع” (Liquid Metal Embrittlement – LME) را افزایش میدهند.
فلزات با نقطه ذوب پایین (مثل سرب و روی) میتوانند به مرز دانههای فولاد پایه نفوذ کرده و باعث ایجاد ترکهای میکروسکوپی در ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) شوند. ورقهای گل ریز مدرن که اغلب بدون سرب (Lead-free) هستند، این ریسک را به حداقل میرسانند و جوش پذیری بسیار پایدارتری دارند.
مقاومت در برابر خوردگی و رنگپذیری
آیا واقعاً گل درشت دیرتر زنگ میزند؟ پاسخ کوتاه “خیر” است. این یکی از رایجترین افسانههای بازار آهن است که باید با نگاه علمی اصلاح شود.
ضخامت کوتینگ یا اندازه گل: کدام مهم است؟
مقاومت به خوردگی ورق گالوانیزه تقریباً بهطور کامل به جرم پوشش (Coating Mass) بستگی دارد که با واحد گرم بر متر مربع (مثلاً G90 یا Z275) سنجیده میشود، نه اندازه گلها.
یک ورق گل ریز با کوتینگ 120 گرم، دقیقاً همان عمر مفیدی را دارد که یک ورق گل درشت با کوتینگ 120 گرم دارد. در واقع، مرزهای بزرگ بین کریستالها در ورقهای گل درشت حتی میتواند در محیطهای اسیدی به نقاط ضعف تبدیل شده و خوردگی بیندانهای را تسریع کند.
تأثیر زبری سطح بر چسبندگی رنگ
اگر قصد رنگآمیزی ورق را دارید (مثلاً در تولید سقفهای رنگی یا لوازم خانگی)، ورق گل ریز یا بدون گل بیرقیب است. سطح ورقهای گل درشت ناهموار است و پس از رنگآمیزی، طرح گلها همچنان از زیر رنگ دیده میشود که ظاهر محصول را خراب میکند (عدم یکنواختی سطح).
ورقهای گل ریز سطحی صاف و مخملی دارند که باعث میشود رنگ بهتر روی سطح بنشیند و چسبندگی (Adhesion) بالاتری داشته باشد، بدون اینکه نیاز به سنبادهزنی سنگین باشد.
راهنمای انتخاب نهایی
انتخاب بین ورق گالوانیزه گل ریز و گل درشت باید بر اساس “کاربرد نهایی” انجام شود، نه ظاهر.
اگر محصول شما نیاز به جوشکاری دقیق دارد، تحت پرسهای کشش عمیق قرار میگیرد، یا قرار است رنگآمیزی کورهای شود، ورقهای گل ریز یا بدون گل (Zero Spangle) تنها گزینه فنی و منطقی هستند.
این ورقها به دلیل حذف سرب، هم برای سلامتی اپراتور جوشکاری ایمنتر هستند و هم کیفیت ساختاری بالاتری دارند.
در مقابل، اگر ورق تنها برای مصارف عمومی مانند پوشش سقف سولهها یا کانالهای تهویه استفاده میشود و فرآیند مکانیکی پیچیدهای روی آن انجام نمیگیرد، ورقهای گل درشت به دلیل قیمت گاهی پایینتر و ظاهر کلاسیک، همچنان قابل استفاده هستند.
اما به یاد داشته باشید، گل درشتتر هرگز به معنای “روی” بیشتر یا کیفیت بالاتر نیست؛ این تنها یک تفاوت در میکروساختار انجماد است.
برای کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت با کارشناسان دنا فولاد ایرانیان در ارتباط باشید .
