تُطلق مصطلحات الجلفنة، والطلاء بالزنك، وعملية الجلفنة على العملية التي يتم خلالها وضع معدن الزنك كطبقة واقية فوق سطح المعدن الأساسي.
بشكل عام، تُستخدم طريقتان لجلفنة المعادن، وهما الجلفنة بالغمس الساخن والجلفنة الباردة (الطلاء الكهربائي).
تُجرى عملية الجلفنة لحماية المعادن من مخاطر مثل التآكل والصدأ والأكسدة، حيث تعمل الطبقة المجلفنة على حماية المعدن الأساسي من هذه العوامل.
ما هي الجلفنة بالغمس الساخن؟
تُعد الجلفنة بالغمس الساخن من أقدم طرق جلفنة المعادن. في هذه الطريقة، تُغمر القطعة المعدنية المراد جلفنتها في حوض يحتوي على الزنك المنصهر عند درجة حرارة تقارب 460 درجة مئوية، حتى تُغطى القطعة بالكامل بالمصهور.
بعد ذلك، تُخرج القطعة من الحوض، فتتفاعل طبقة الزنك مع عناصر الجو لتكوّن طبقة واقية ومقاومة للصدأ والتآكل.
كما يحدث أثناء عملية الجلفنة الساخنة تفاعل كيميائي بين الزنك والمعدن الأساسي، مما يؤدي إلى تكوّن عدة طبقات من سبائك الزنك والمعدن، تعمل على حماية المعدن الموجود أسفلها من الصدأ والتآكل والأكسدة.
يتراوح سمك طبقة الجلفنة في هذه الطريقة عادةً بين 100 و130 ميكرونًا. ويكون مظهر طبقة الزنك مطفيًا ومعتمًا ورمادي اللون، كما أن سطحها لا يكون أملس تمامًا.
ما هي الجلفنة الباردة (الطلاء الكهربائي)؟
في طريقة الجلفنة الباردة (الطلاء الكهربائي)، تُذاب أملاح الزنك في محلول مائي أو حمضي يُسمّى الإلكتروليت، ثم تُغطّى القطعة المعدنية المراد جلفنتها بطبقة من الزنك باستخدام عملية كهروكيميائية.
يبلغ سمك طبقة الزنك في هذه الطريقة نحو 25 ميكرونًا.
ويتميّز طلاء الزنك الناتج عن الجلفنة الباردة بمظهر لامع وأملس ومتجانس.
الفروق بين الجلفنة بالغمس الساخن والجلفنة الباردة
يتراوح سمك طبقة الزنك في الجلفنة بالغمس الساخن بين 100 و130 ميكرونًا، بينما يبلغ سمكها في الجلفنة الباردة نحو 25 ميكرونًا.
تكون القطع المجلفنة بالغمس الساخن أكثر ملاءمة للاستخدام في البيئات الخارجية، على عكس القطع المجلفنة بالطريقة الباردة. ففي الجلفنة الساخنة، يتفاعل الزنك مع سطح المعدن ويكوّن طبقات مترابطة معه، ولذلك تكون مقاومة المعادن المجلفنة بهذه الطريقة أعلى بكثير من مقاومة المعادن المجلفنة بالطريقة الباردة.
يكون طلاء الزنك الناتج عن الجلفنة بالغمس الساخن مطفيًا ومعتمًا، بينما يتميّز طلاء الزنك في الجلفنة الباردة بمظهر لامع ومتجانس.
وبسبب قوة الحماية العالية التي توفرها الجلفنة الساخنة، تُستخدم هذه الطريقة لحماية المعادن من الصدأ والتآكل. أما الجلفنة الباردة، فنظرًا إلى انخفاض سمك طبقة الزنك فيها، فتُستخدم غالبًا لتوفير حماية محدودة من الصدأ.
وفي المعادن المجلفنة بالطريقة الباردة، قد يؤدي حدوث خدوش عميقة في سطح الطلاء إلى انكشاف المعدن الأساسي، مما يتسبب في صدئه وتأكسده تدريجيًا مع مرور الوقت.
استخدامات الجلفنة بالغمس الساخن
تُستخدم الجلفنة بالغمس الساخن لطلاء القطع المعدنية المخصّصة للاستخدام في الأماكن الخارجية، مثل حواجز الطرق، وأبراج الاتصالات، وأبراج نقل الكهرباء ذات الجهد العالي، وأنابيب المياه السميكة، وأعمدة الكهرباء، والجريتنج.
وتُستخدم هذه الطريقة لحماية القطع المعدنية من التآكل والصدأ، خاصةً عند تعرضها للظروف البيئية الخارجية.
استخدامات الجلفنة الباردة
تُستخدم الجلفنة الباردة لطلاء المعادن المستخدمة في التطبيقات الصحية، وكذلك الأنابيب رقيقة الجدران والقطع المعدنية الصغيرة.
كما تُستخدم هذه الطريقة في صناعة السيارات، وتصنيع قطع غيار السيارات، وإنتاج البراغي والصواميل ومختلف أدوات التثبيت المعدنية.
