גלוון חם , גלוון קר ומה שביניהם

עריכה : אינג' ב. אילן מהנדס בניין.

גלוון הוא ציפוי שהופך את הפלדה לפאסיבית ביחס לסביבה רטובה ומונע היווצרות חלודה לטווח ארוך.

כשאומרים גלוון מתכוונים לכך שהציפוי שמבצע את העבודה הוא אבץ . בנירוסטה לדוגמה ,החומר המגן על נירוסטה בפני חלודה הוא כרום.

הכרום שבנירוסטה מתחמצן ("מחליד") במקום הברזל שבנירוסטה , וה"תחמוצת" שנוצרת משמשת מחסום בפני לחות ומגנה על הנירוסטה.

לעומת זאת, במקרה של גלוון ,האבץ הוא זה שמתחמצן במקום הברזל. התוצרת היא שכבה של תחמוצת האבץ ,שהיא שכבה חזקה ועמידה בפני רטיבות ובכך נמנעת חלודה לשנים רבות .
ישנם מספר דרכים ליישם את האבץ על הפלדה . נדון בשיטות העיקריות :

גלוון חם בשיטה רטובה (גלוון בטבילה חמה )

בשיטה זו מכניסים את מוצר הפלדה לתוך אמבטיה של אבץ מותך בטמפרטורה של 460 מעלות צלזיוס.

האבץ חודר לכול החורים הקטנים ומתמזג באופן כימי רק עם הברזל שבפלדה , שנמצא על פני המוצר.

השכבה העמוקה נשארת ללא אבץ . מעל השכבה העמוקה שנשארת ללא אבץ תיווצר שכבה מעורבת עם אחוזי אבץ נמוכים וככול שמתקדמים לפני המתכת החיצוניים, נקבל שכבות מעורבות של אבץ וברזל שבהן ריכוז האבץ גדל בהדרגה עד שמגיעים לשכבה העליונה החיצונית, שהיא שכבת אבץ טהור שנמצא על פני המתכת.

לפני הטבילה מנקים את המוצר באמצעות טבילה בחומצות מיוחדות ,שטיפה במים וכיו"ב .ללא הכנה מקצועית יתקבלו פגמים בציפוי .לאחר הניקוי המוצר מוכנס לתוך אמבט האבץ המותך.

המוצר מוכנס בהטייה ובזווית המאפשרת כניסת האבץ לתוך כול החללים הקיימים במוצר ויציאת האוויר ומאפשרת גם ניקוז השאריות ומניעת הצטברות מיותרת של החומר.

השיטה מבטיחה כיסוי מלא ואחיד של כול המוצר. בסופו של התהליך מתקבל ציפוי בעל חוזק הדבקה גבוה שהוא גם עמיד בפני שחיקה .

מדוע משתמשים באבץ לגלוון ?

האבץ לא רק מגן על הפלדה ויוצר מחסום בפני לחות אלא הוא מגן על הפלדה באופן קטודי . הגנה קטודית מתאפיינת בכך שהחומר המגן מקריב את עצמו על מנת להגן על הפלדה בפני חלודה.

כלומר , אם מוצר נשרט או נפגע האבץ יתחמצן ( "יחליד" ) במקום הפלדה וכך נמנעת חלודה .
לגלוון מסוג זה ישנם מספר חסרונות כפי שמפורט להלן : טבילת של מוצרים עדינים ודקים באמבט הגלוון החם עשויה לעוות אותם ,ולכן לא מגלוונים בחם מוצרים שעשויים מחומרי גלם בעלי עובי דק.

במוצרים שעשויים מאלמטים חלולים ,כגון צינורות או פרופילים מרובעים אסור להשאיר חללים אטומים מחשש להתפוצצות בזמן הכנסת המוצר לאמבט.

לפיכך חובה לבצע חורים לכניסה ויציאה של אוויר וגם על מנת שהאבץ הנוזלי יגיע גם לחללים הפנימיים וגם יצא מהם.

לאחר הגלוון נעשים תיקונים באבץ קר במקומות שיש בהם נטיפי אבץ ופגמים קטנים .פני הפלדה המתקבלים לאחר גלוון חם אינם מבריקים וחלקים בהשוואה לפחים מגלוונים בגלוון אלקטרוליטי.

הפלדה הנשלחת לגלוון חייבת להיות "מתאימה לגלוון" .לעיתים נשלחים מוצרי פלדה לגלוון חם ולאחר תקופה קצרה יחסית מופיעה חלודה על המוצר .

זה לא בהכרח אומר שהגלוון לא בוצע כהלכה .יש לזכור שהפלדה עצמה מכילה מרכיבים נוספים חוץ מפחמן וברזל כגון , סיליקון גופרית וזרחן בכמויות מוגבלות.

פלדה שמכילה מינון גבוה של סיליקון לדוגמה (מעל 0.03 אחוז ) עשויה להיות מוגדרת על ידי מפעל הגלוון כפלדה "בלתי מתאימה לגלוון " ומפעל הגלוון עשוי להתנער מאחריותו אם נתגלו כשלים בגלוון .

חשוב לציין שכול הפלדות הנרכשות היום לצורכי קונסטרוקציות , גגות גדרות , מדרגות , ומוצרים נפוצים אחרים בענף המסגרות הן פלדות איכותיות בדרך כלל ,המתאימות לגלוון . האחריות על אספקת פלדה המתאימה לגלוון מוטלת על ספק/יבואן המתכת .

חסרונות נוספים : אמבט הטבילה מוגבל בגודלו לכן , לא נשלח לגלוון חם קונסטרוקציות שלמות או מתקנים שלמים אלא, נגלוון בחלקים ונחבר את חלקי המתקן, לאחר הגלוון . צביעה על גלוון מחייבת שימוש בצבע מיוחד המתאים לגלוון וברוב המקרים נדרש לבצע חספוס קל של פני המוצר באמצעות ניקוי חול , על מנת לקבל הדבקה טובה יותר של הציפוי .

עובי הגלוון

כשמדובר בציפויים נהוג למדוד את עובי הציפוי ביחידה הקרויה "מיקרומטר " או " מיקרון " . מיקרון הוא אלפית המילימטר או מילימטר אחד לחלק ל – 1000.

לפיכך ,אם מדברים על ציפוי בעובי של 500 מיקרון הרי מדובר בעובי של חצי מילימטר בלבד .לגלוון חם קיים תקן ישראלי מספר 918 . לפי תקן זה עובי הציפוי נקבע בהתאם לעובי הפלדה . לדוגמה : לפלדה שעובייה 8 מ"מ ויותר , עובי הציפוי הנדרש יהיה לפחות 85 מיקרון (פחות מעשירית המילימטר).

גלוון חם בשיטה יבשה – גלוון תרמו דיפוזיוני

בתהליך זה המוצר מחומם לטמפרטורה גבוהה בתוך תוף מסתובב אטום המכיל אבקת אבץ . בשלב מסוים האבץ נמס ומתמזג עם הברזל.

גם כאן מקבלים על פני המתכת שכבות עמוקות של אבץ וברזל ושכבה עליונה של אבץ נקי . התהליך מאופיין ביכולתו לייצר ציפוי אחיד על פריטים קטנים ולכן התהליך מאד מתאים לברגים ואומים, דסקיות ואלמנטים שונים המשמשים לחיבורים.

אם נבחר בגלוון חם בטבילה (שיטה רטובה ) של פריטים קטנים ומדויקים אנו עלולים לקבל סטיות גדולות יותר, ופחות אחידות בעובי הגלוון דבר שיקשה על סגירת אלמנטים מוברגים.

לפיכך בברגים שמגלוונים בחם בשיטה רטובה , יש לעיתים צורך לחדש את ההברגות לאחר הגלוון , דבר שמאריך את זמן הביצוע ועשוי לפגוע בעובי הגלוון . בשיטה התרמודיפוזיונית לעומת זאת המוצר המתקבל מוכן לשימוש ובעל ההגנה הדרושה באותה רמה של גלוון חם בטבילה .

גלוון אלקטרוני או גלוון אלקטרוליטי
המוצר אותו אנו מעוניינים לגלוון ,מוכנס לאמבט של תמיסה אלקטרוליטית ("יונית"), שהיא תמיסה ש"יודעת להוליך זרם חשמלי" . לאותה תמיסה מכניסים  מוטות של אבץ טהור . באמצעות מקור חשמלי מטעינים את המוצר במטען חשמלי שלילי ואת מוטות האבץ  מטעינים במטען חשמלי חיובי . בסופו של התהליך מוטות האבץ מתכלים והאבץ עובר לאלמנט בתוך התמיסה ומצפה אותו .

היתרון הגדול בשיטה זו הוא עובי ציפוי אחיד ומדויק בשטחים גדולים .החיסרון הוא שעובי הציפוי בדרך כלל יהיה דק יותר מעובי הציפוי שמושג בגלוון חם באמבט ובכך ישנה הפחתה בהגנה כנגד חלודה . השימושים הנפוצים בשיטה זו הם לציפוי של מוצרים בעלי עובי דק , שאמורים לקבל הגנה נוספת באמצעות צביעה , כגון גלילים של פחים דקים ,ציפוי שלדת פח של כלי רכב וכן ציפוי אלמנטים בעלי עובי דק שגלוון חם עלול לעוות אותם .

גלון קר בצביעה או ריסוס
מדובר בצבע המורכב מאבץ טהור בתוספת כימיקאלים הכוללים בין היתר, חומרי הרטבה והדבקה . הצבע או התרסיס מגיעים בטמפרטורת הסביבה ללא צורך בחימום .הטיפול מעניק הגנה קטודית והוא זול קל ומהיר ליישום ביחס לשאר השיטות . אין צורך בהכשרה מקצועית ע"מ ליישם אותו .אין צורך בשינוע המוצר למפעל הגלוון . יכול לשמש כתחליף לשיטות הגלוון האחרות בעיקר כשמדובר בשטחים קטנים כגון תיקונים לאחר ריתוך של פלדה מגלוונת על מנת לשמור על רצף ההגנה , ולחידוש גלוון פגום.

צביעה על גלוון
גלוון יכול בהחלט לשמש ציפוי עליון סופי ברוב האזורים ,במיוחד כאלה שאין בהם לחות קבועה או מליחות . לעומת זאת ,אם נתקין אלמנטים מפלדה בסביבה בעלת לחות קבועה  או סביבה עם תנאי מליחות גבוהים , כגון אזורים הקרובים לים ,צריכת האבץ וההתכלות שלו יגדלו בקצב גבוה ולכן באזורים אלא יש לבצע ציפוי הגנה נוסף על הגלוון כגון צבע אפוקסי , פוליאוריתן וכיו"ב .ביצוע שכבה כפולה של גלוון ומעליה שכבת הגנה ציפוי נוסף נקרא " דופלקס " . ציפוי "הדופלקס" מאריך מאד את חיי הפלדה המגולוונת בסביבה קשה .גם אם הציפוי העליון נפגע האבץ שמתחתיו ימשיך לספק את ההגנה הדרושה ,עד שיבוצעו תיקונים בציפוי .