شما به عنوان یک پیمانکار ساختمانی در کرج، در حال تامین مصالح پروژه ساخت یک سازه فلزی خاص هستید و لولههایی با پوشش گالوانیزه یا رنگ کورهای سفارش دادهاید. اما برای اجرای طرح، نیاز به خمهای پیچیده با شعاع کم دارید که فقط با روش خمکاری گرم امکانپذیر است. یک نگرانی بزرگ وجود دارد: آیا در خمکاری گرم، رنگ یا روکش لوله میسوزد و از بین میرود؟
قطعاً. در فرآیند خمکاری گرم، لوله تا دمای بسیار بالا (معمولاً بین ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد) حرارت میبیند. در این دما، هر نوع پوشش آلی (مانند رنگهای اپوکسی، پلیاورتان یا کورهای) و حتی پوششهای فلزی با نقطه ذوب پایینتر (مانند زینک در گالوانیزه) به طور کامل میسوزد، اکسید میشود و از بین میرود.
این مقاله به شما توضیح میدهد که چرا این اتفاق میافتد، چه راهکارهایی برای آن وجود دارد و چگونه باید هزینههای ترمیم را در برآورد هزینه ساخت خود لحاظ کنید.
چرا پوششها در برابر حرارت بالا آسیبپذیرند؟
خمکاری گرم برای نرم کردن فلز و امکانپذیر کردن تغییر شکلهای شدید، به دماهای بسیار بالایی نیاز دارد که به آن دمای “آستنیته” یا “سرخکاری” میگویند. مشکل اینجاست که پوششهای محافظ برای چنین دماهایی طراحی نشدهاند:
- رنگهای صنعتی (آلی): این رنگها از رزینهای پلیمری ساخته شدهاند. اکثر این پلیمرها در دماهای بالای ۲۰۰-۲۵۰ درجه سانتیگراد شروع به تخریب، دود کردن و سوختن میکنند. در دمای ۸۰۰ درجه، چیزی از آنها باقی نمیماند.
- پوشش گالوانیزه (فلز روی/زینک): لولههای گالوانیزه با لایهای از فلز “روی” پوشانده شدهاند. نقطه ذوب روی حدود ۴۲۰ درجه سانتیگراد است. وقتی لوله برای خمکاری گرم به دمای ۸۰۰ درجه یا بالاتر میرسد، لایه روی نه تنها ذوب میشود، بلکه میجوشد و با اکسیژن هوا ترکیب شده و به صورت اکسید روی (یک پودر سفیدرنگ) از سطح فلز جدا میگردد.
- پوششهای خاص (سرامیکی): تنها پوششهایی که مقاومت دمایی بسیار بالایی دارند، پوششهای سرامیکی هستند که البته بسیار گرانقیمت بوده و کاربردهای خاصی در صنایع هوافضا و توربین دارند و در آهن آلات ساختمانی رایج نیستند.
راهکار چیست؟ اول خم، بعد پوشش!
از آنجایی که جلوگیری از سوختن پوشش در خمکاری گرم غیرممکن است، راه حل منطقی و استاندارد، تغییر ترتیب فرآیندهاست.
ترتیب صحیح کار:
- برشکاری و خمکاری: ابتدا لولههای خام (بدون پوشش) را طبق نقشهها برش داده و با روش گرم خم کنید.
- تمیزکاری سطح: پس از سرد شدن قطعه، سطح آن را از هرگونه پوسته اکسید شده (که در اثر حرارت ایجاد شده) با روشهایی مانند سندبلاست یا شاتبلاست کاملاً تمیز کنید.
- اجرای پوشش: در مرحله آخر، قطعه خمخورده و تمیز شده را برای اجرای پوشش نهایی (مثلاً گالوانیزه گرم، رنگآمیزی صنعتی یا رنگ کورهای) ارسال کنید.
این روش تضمین میکند که یک پوشش یکپارچه و با کیفیت روی تمام سطح قطعه، از جمله نقاط خمخورده، قرار بگیرد.
“یکی از خطاهای رایج در خرید که ما زیاد با آن مواجه میشویم، این است که مشتریان برای کاهش هزینهها، لولههای رنگشده میخرند و بعد درخواست خدمات خمکاری گرم روی آنها را دارند. ما همیشه به آنها توضیح میدهیم که این کار عملاً پوشش را از بین میبرد و هزینه ترمیم آن، بسیار بیشتر از اجرای پوشش روی قطعه نهایی خواهد بود. برای یک پروژه در بندرعباس که رطوبت بالاست، ترمیم ناقص پوشش گالوانیزه در محل خم، باعث شد کل قطعه در کمتر از یک سال دچار زنگزدگی شدید شود. این نشون میده که همیشه باید از اول کار رو درست انجام بدی.”
– نقل قول از یک اپراتور با سابقه خمکاری
داداش گلم، زیاد سخت نگیر! فکر کن داری جوجه کباب درست میکنی. مگه میشه اول جوجه رو با نون بذاری رو آتیش و انتظار داشته باشی نون نسوزه؟ معلومه که جزغاله میشه! اینجا هم همونه. اول لوله رو مثل جوجه، داغش میکنی، به سیخ میکشی (یعنی خم میکنی)، بعد که آماده شد، کنارش نون و گوجه (یعنی رنگ و روکش) میذاری. به همین سادگی! اینا رو باید بدونی تا وقتی میخوای لیست قیمت بگیری، کلاه سرت نره.
برآورد هزینه ترمیم پوشش
اگر به هر دلیلی مجبور شدید لوله پوششدار را خم گرم کنید، باید هزینه ترمیم را در هزینه تمام شده خود محاسبه کنید. این هزینه به مراتب بیشتر از پوششدهی اولیه است، چون شامل مراحل زیر میشود:
- برداشتن پوشش سوخته: تمیزکاری کامل ناحیه آسیبدیده.
- آمادهسازی سطح: سندبلاست یا برسزنی نقطهای.
- اجرای پوشش ترمیمی: این بخش بسیار مهم است.
- برای گالوانیزه: استفاده از رنگهای غنی از روی (Zinc-Rich Paint) یا اسپریهای گالوانیزه سرد. توضیح: این روشها هرگز کیفیت گالوانیزه گرم اصلی را ندارند.
- برای رنگ: اجرای مجدد سیستم رنگآمیزی شامل آستر و رنگ رویه به صورت نقطهای.
هزینه این فرآیندها به دلیل نیاز به کار دستی و دقت بالا، معمولاً گزاف است و قیمت مناسب نخواهد بود. پس بهتر است از ابتدا روش صحیح را در پیش بگیرید.
آیا خم سرد با لوله خم کن برقی جایگزین بهتری است؟
در بسیاری از موارد، بله. اگر شعاع خم و ضخامت لوله اجازه دهد، استفاده از خمکاری سرد با یک دستگاه مدرن، بهترین گزینه است. قیمت لوله خم کن برقی در ابتدا ممکن است بالا به نظر برسد، اما با حذف کامل مرحله حرارتدهی و سوختن پوشش، در بلندمدت هزینهها را به شدت کاهش میدهد. در خمکاری سرد، پوششهایی مانند گالوانیزه دچار ترکهای مویی میشوند اما کاملاً نمیسوزند و ترمیم آنها به مراتب سادهتر و ارزانتر است.
نتیجهگیری
خمکاری گرم و پوششهای محافظ مانند رنگ و گالوانیزه، دشمن یکدیگرند. حرارت بالا بطور حتمی این پوششها را از بین میبرد. راه حل استاندارد و اقتصادی، انجام خمکاری روی لوله خام و سپس اجرای پوشش نهایی بر روی قطعه کامل است. تلاش برای خم گرم لوله پوششدار، شما را متحمل هزینههای بالای تمیزکاری و ترمیم میکند و در نهایت نیز کیفیت پوشش اصلی را نخواهد داشت. بنابراین، در برنامهریزی پروژههای خود، این ترتیب فرآیندی را مد نظر قرار دهید تا از ضمانت کیفیت و دوام سازه خود مطمئن باشید.
منبع علمی:
- ASM Handbook, Volume 5: Surface Engineering. (۱۹۹۴). ASM International. این هندبوک یکی از معتبرترین مراجع در زمینه مهندسی سطح و پوششهاست. در بخشهای مربوط به پوششهای گالوانیزه (Hot-Dip Galvanizing) و رنگهای صنعتی (Organic Coatings)، به وضوح به محدودیتهای دمایی آنها اشاره شده است. این منبع تأیید میکند که قرار گرفتن این پوششها در معرض دماهای مورد نیاز برای خمکاری گرم (بالای ۸۰۰ درجه سانتیگراد) منجر به تخریب کامل شیمیایی (برای رنگها) و ذوب و اکسیداسیون (برای گالوانیزه) میشود.