Thép mạ kẽm là gì?

I. Mạ kẽm là gì?
Mạ kẽm là quá trình phủ một lớp kẽm bảo vệ lên thép hoặc sắt để ngăn ngừa gỉ. Phương pháp phổ biến nhất là mạ kẽm nhúng nóng, trong đó các bộ phận được ngâm trong bể kẽm nóng nóng chảy.

II. Thép mạ kẽm là gì?
Thép mạ kẽm (tên tiếng anh: Galvanized steel) là vật liệu thép được bao phủ 1 lớp kẽm bên ngoài giúp chúng có thể tránh khỏi những tác động của môi trường xung quanh. Qua đó hạn chế khả năng gỉ sét, chống oxy hóa và bào mòn, làm tăng độ bền và tuổi thọ của sản phẩm.

Thép mạ kẽm còn làm tăng tính thẩm mỹ nhờ hệ thống màu mạ đa dạng gồm: màu trắng, màu xanh, màu vàng, màu đen, màu cầu vồng.

Thép mạ kẽm dạng tấm cuộn

III. Các phương pháp mạ kẽm thép
Để mạ kẽm thép, có 3 phương pháp được áp dụng phổ biến hiện nay là mạ kẽm lạnh, mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm điện phân. 

• Mạ kẽm lạnh: được thực hiện bằng cách phủ lên bề mặt thép một lớp kẽm lỏng ở nhiệt độ môi trường bình thường tương tự như sơn. Ưu điểm của phương pháp này tiết kiệm công sức, lớp mạ kẽm có độ bám tốt, giá thành rẻ, không ảnh hưởng đến hình dạng, cấu trúc của thép.
• Mạ kẽm nhúng nóng: là phương pháp mạ kẽm bằng cách nhúng vật liệu thép vào bể kẽm nóng chảy. Phương pháp này có ưu điểm là thực hiện đơn giản, lớp kẽm bám đều trên toàn bộ bề mặt sản phẩm, độ bền cao, khả năng chống gỉ sét tốt, bề mặt vât liệu nhẵn mịn, thẩm mỹ.
• Mạ kẽm điện phân: là phương pháp phun trực tiếp hóa chất xi mạ đó lên bề mặt của sản phẩm bằng phún sung hoặc nhiều thiết bị khác. Ưu điểm của chúng là độ bám cao, lớp kẽm bám mỏng, nhẵn mịn nên phù hợp cho các chi tiết máy.
  Tùy thuộc vào môi trường sử dụng, nhu cầu khách hàng mà đơn vị sản xuất sẽ ứng dụng cách mạ kẽm thép phù hợp.

Thép mạ kẽm dạng tấm cuộn

IV. Quá trình mạ kẽm diễn ra như thế nào?

Thép có thể được mạ kẽm nhúng nóng hoặc mạ kẽm điện phân. Trong đó phương pháp mạ kẽm nhúng nóng được dùng phổ biến nhất. Quy trình thực hiện bao gồm 4 bước cơ bản sau đây:

Bước 1: Làm sạch bề mặt kim loại

Thép sau khi được chế tạo có thể dính các tạp chất, dầu, bụi bẩn trong quá trình lưu khó, vận chuyển nên cần phải được làm sạch để lớp kẽm có khả năng bám dính tốt nhất.

Vật liệu sẽ được ngâm trong dung dịch tẩy dầu từ 10 – 15p. Sau đó tiếp tục ngâm vào dung dịch Axit HCl nồng độ 8 – 15% để tẩy gỉ sét. Ngoài ra có thể dùng phương pháp điện hóa để làm tách mỡ trên bề mặt thép.

Bước 2: Nhúng trợ dung

Sau khi làm sạch, thép được nhúng vào chất trợ dung trong khoảng 3 – 20 giây ở nhiệt độ thường để loại bỏ hoàn toàn các ion sắt và mảng bám oxit hình thành trên bề mặt, đồng thời tạo ra lớp phủ bảo vệ ngăn ngừa quá trình oxy hóa. Sau đó, thép được sấy khô để chuẩn bị cho quá trình mạ.


Bước 3: Mạ kẽm nhúng nóng

Đây là khâu quan trọng nhất trong quá trình mạ kẽm để tạo lớp xi mạ kẽm lên bề mặt thép.

Tiến hành nhúng hoàn toàn vật liệu thép vào bể mạ kẽm. Kẽm nóng chảy sẽ làm ướt bề mặt thép và xảy ra phản ứng mạ kẽm. Khi nhiệt độ trong bể mạ kẽm đạt tới mức nóng chảy (454°C – 465°C), phản ứng mạ kẽm hoàn thành.

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng chi tiết

Hoàn thành công đoạn mạ kẽm, thực hiện gạt xỉ trên bề mặt nóng chảy kết hợp rung để loại bỏ kèm thừa. Sau đó nhúng sản phẩm vào dung dịch cromat để tạo lớp bảo vệ cho bề mặt.

Bước 4: Làm nguội và kiểm tra thành phẩm

Sản phẩm được làm nguội bằng bể nước tràn để bề mặt sáng bóng và đẹp mắt. Kỹ thuật viên quan sát bề mặt và kiểm tra độ dày của lớp xi mạ bằng máy đo chuyên dụng để chắc chắn thành phẩm đã đạt yêu cầu và tiêu chuẩn kỹ thuật.

Quá trình mạ kẽm cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật để cho ra thành phẩm tốt nhất

Ưu điểm, đặc tính của Galvanized steel

Quá trình xi mạ kẽm mang đến cho vật liệu thép nhiều ưu điểm vượt trội gồm:

• Giá thành thấp: Chi phí sản xuất cho quá trình mạ kẽm thép thấp hơn so với việc sử dụng những loại phủ bảo vệ bề mặt khác. Vì vậy mà giá thành của loại vật liệu này cũng không cao. Đó là lý do thép mạ kẽm trở thành lựa chọn hàng đầu cho các công trình có quy mô lớn.
• Độ bền tương đối tốt: Lớp mạ kẽm giúp sản phẩm chống lại các tác nhân ăn mòn, hoen gỉ từ môi trường, hạn chế phản ứng hóa học của các hóa chất với lớp thép bên trong, làm tăng tuổi thọ và độ bền của vật liệu. Theo nghiên cứu, thép mạ kẽm có thể đạt độ bền trên 50 năm ở môi trường thuận lợi và từ 20-25 năm ở những môi trường khắc nghiệt như: khu công nghiệp, ven biển.
• Tính thẩm mỹ cao: So với vật liệu thép thông thường thì thép mạ kẽm có bề mặt sáng bóng và tính thẩm mỹ cao hơn. Chúng cũng có nhiều màu sắc cho khách hàng lựa chọn như màu sáng trắng, vàng cầu vồng, xanh, vàng, đen…
• Tiết kiệm chi phí bảo trì, bảo dưỡng: Các sản phẩm thép mạ kẽm có độ bền cao và tuổi thọ lâu hơn nên tiết kiệm được chi phí bảo trì, bảo dưỡng trong quá trình sử dụng.

Ứng dụng của thép mạ kẽm

Bản chất của thép mạ kẽm là thép nên chúng vốn đã có độ bền rất cao. Sau khi được tráng kẽm, chúng sẽ có khả năng chống lại các tác động từ bên ngoài môi trường như mưa, gió, nắng, sự ăn mòn, độ ẩm,…giúp gia tăng tuổi thọ cho sản phẩm. 

Hiện, thép mạ kẽm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và ngành nghề khác nhau. Có thể kể đến 1 số ứng dụng phổ biến gồm:

• Ứng dụng làm sàn Deck thay thế cốp pha sàn.
• Làm ống thông gió  chung cư, nhà cao tầng, trung tâm mua sắm, nhà xưởng,…. 
• Sản xuất xà gồ.
• Sản xuất các loại ống hộp, ống cấp thoát nước, ống dẫn dầu – dẫn khí, hoặc để làm phụ tùng xe cộ…
• Sản xuất các sản phẩm dân dụng như thuyền nhỏ, hòm sắt, hòm đựng đồ, xô nước tưới cây…

Với những ưu điểm tuyệt vời kể trên, thép mạ kẽm được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và nhiều ngành sản xuất. 

Đa phần các ngành nghề ứng dụng phương pháp mạ kẽm thép đều có nhu cầu sử dụng một lượng lớn sắt thép nhưng dễ bị gỉ sét, oxy hóa dưới tác động của môi trường. Điển hình như công nghiệp hóa chất, bột giấy và giấy, sản xuất thiết bị giao thông, thông tin liên lạc, chiếu sáng và vận tải,…

Một số sản phẩm thép mạ kẽm nổi bật gồm: sàn Deck, ống thông gió, xà gồ, đường ống cấp thoát nước, thuyền, thùng phi,…

Ứng dụng làm ống dẫn dầu, nước sạch, khí ga

Tấm thoát sàn

Ống thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm ứng dụng làm sàn Deck