Galvalume® Coating: Perlindungan Permukaan Baja & Ketahanan Korosi

Definisi dan Konsep Dasar

Galvalume® adalah teknologi pelapisan permukaan yang dimiliki yang terutama digunakan dalam industri baja untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan daya tahan substrat baja. Ini melibatkan penerapan pelapisan metalurgi yang terdiri terutama dari aluminium, seng, dan elemen jejak pada lembaran atau gulungan baja. Tujuan dasar dari Galvalume® adalah untuk memberikan penghalang pelindung yang secara signifikan memperpanjang masa pakai produk baja yang terpapar pada kondisi lingkungan yang keras.

Teknik pelapisan ini diposisikan dalam spektrum yang lebih luas dari metode penyelesaian permukaan baja sebagai bentuk pelapisan metalik, yang dirancang khusus untuk perlindungan terhadap korosi. Berbeda dengan galvanisasi tradisional, yang terutama menggunakan seng, Galvalume® menggabungkan ketahanan korosi aluminium dengan sifat pengorbanan seng, menawarkan kinerja yang lebih baik dalam banyak aplikasi. Ini dianggap sebagai solusi pelapisan berkinerja tinggi untuk atap, dinding, dan komponen baja eksterior lainnya.

Sifat Fisik dan Prinsip Proses

Mekanisme Modifikasi Permukaan

Selama proses pelapisan Galvalume®, substrat baja dicelupkan ke dalam bak cairan yang mengandung sekitar 55% aluminium, 43,5% seng, dan 1,5% silikon berdasarkan berat. Proses ini, yang dikenal sebagai pelapisan celup panas, menghasilkan pembentukan ikatan metalurgi antara pelapisan dan permukaan baja.

Dari segi kimia, pencelupan pada suhu tinggi menyebabkan difusi dan reaksi paduan di antarmuka, menghasilkan struktur pelapisan berlapis. Komponen aluminium membentuk lapisan padat yang kaya aluminium dan tahan korosi, sementara seng memberikan perlindungan pengorbanan. Silikon dalam bak mempengaruhi mikrostruktur pelapisan, mempromosikan lapisan yang seragam dan melekat dengan sifat adhesi yang sangat baik.

Pada skala mikro atau nano, pelapisan mengembangkan mikrostruktur intermetallic yang kompleks yang ditandai oleh paduan seng-aluminium dan lapisan kaya aluminium. Fitur mikrostruktur ini berkontribusi pada kekuatan mekanik dan ketahanan korosi pelapisan. Antarmuka antara pelapisan dan substrat terikat secara metalurgi, memastikan daya tahan dan ketahanan terhadap delaminasi dalam kondisi layanan.

Komposisi dan Struktur Pelapisan

Pelapisan Galvalume® yang dihasilkan biasanya terdiri dari mikrostruktur berlapis dengan zona yang berbeda: lapisan luar yang kaya aluminium, lapisan paduan seng-aluminium, dan lapisan kaya seng yang berdekatan dengan substrat baja. Lapisan terluar memberikan ketahanan terhadap korosi, sementara lapisan paduan menawarkan kekuatan mekanik dan adhesi.

Dari segi kimia, pelapisan ini terutama mengandung aluminium (~55%), seng (~43,5%), dan jumlah kecil silikon (~1,5%). Mikrostruktur ditandai oleh kombinasi senyawa intermetallic dan larutan padat, yang berkontribusi pada sifat uniknya.

Ketebalan pelapisan yang khas berkisar antara 20 hingga 55 mikrometer, tergantung pada persyaratan aplikasi. Pelapisan yang lebih tebal digunakan untuk lingkungan yang lebih agresif, sementara pelapisan yang lebih tipis cukup untuk kondisi yang kurang menuntut. Ketebalan pelapisan mempengaruhi ketahanan korosi, daya tahan mekanik, dan penampilan estetika.

Klasifikasi Proses

Galvalume® diklasifikasikan sebagai proses pelapisan metalik celup panas dalam kategori yang lebih luas dari pelapisan galvannealing dan metalisasi. Ini dibedakan dari galvanisasi tradisional oleh komposisi paduan dan mikrostrukturnya yang spesifik.

Jika dibandingkan dengan pelapisan seng murni, Galvalume® menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik, terutama di lingkungan pesisir atau industri. Varian Galvalume® mencakup ketebalan pelapisan yang berbeda dan komposisi paduan yang disesuaikan untuk kebutuhan kinerja tertentu.

Kategori sub mencakup lembaran Galvalume® yang sudah dicat sebelumnya, yang dilapisi dengan cat organik setelah aplikasi, dan formulasi khusus yang dirancang untuk lingkungan korosi atau suhu tinggi.

Metode Aplikasi dan Peralatan

Peralatan Proses

Peralatan utama yang digunakan untuk menerapkan pelapisan Galvalume® adalah lini pelapisan celup panas kontinu. Lini ini mencakup bagian pembersihan, tangki pra-perlakuan, wadah bak cair, dan stasiun pendinginan dan penyelesaian.

Bak cair dipertahankan pada suhu sekitar 600°C, dengan kontrol suhu yang tepat untuk memastikan kualitas pelapisan yang konsisten. Substrat baja melewati bak melalui serangkaian rol, memastikan ketebalan pelapisan yang seragam.

Fitur khusus mencakup sistem kontrol ketegangan, perangkat pengukuran ketebalan pelapisan, dan mekanisme penarikan otomatis. Fitur-fitur ini memungkinkan kontrol yang tepat atas parameter pelapisan dan throughput yang tinggi.

Teknik Aplikasi

Prosedur standar melibatkan pembersihan permukaan baja untuk menghilangkan minyak, oksida, dan kontaminan lainnya, biasanya melalui penghilangan minyak dan pengasaman. Aktivasi permukaan memastikan wettability dan adhesi yang optimal.

Strip baja kemudian dicelupkan ke dalam bak paduan aluminium-zeng cair, di mana reaksi metalurgi terjadi, membentuk pelapisan Galvalume®. Setelah pelapisan, strip didinginkan dengan cepat untuk mencegah oksidasi berlebihan dan untuk menstabilkan mikrostruktur.

Parameter proses yang kritis mencakup suhu bak (sekitar 600°C), waktu pencelupan, kecepatan penarikan, dan ketebalan pelapisan. Ini dipantau melalui sensor dan kontrol otomatis untuk memastikan keseragaman.

Dalam pengaturan industri, pelapisan Galvalume® diintegrasikan ke dalam lini produksi kontinu, memungkinkan aplikasi konsisten dalam volume tinggi yang cocok untuk pembuatan lembaran atap, panel, dan produk baja lainnya dalam skala besar.

Persyaratan Pra-perlakuan

Sebelum pelapisan, permukaan baja harus dibersihkan secara menyeluruh untuk menghilangkan kontaminan permukaan, karat, dan minyak pabrik. Persiapan permukaan biasanya melibatkan penghilangan minyak, pengasaman, dan pembilasan.

Pembersihan yang tepat sangat penting karena minyak atau oksida yang tersisa dapat mengganggu adhesi dan keseragaman pelapisan. Aktivasi permukaan, seperti menerapkan pelapisan konversi atau menerapkan primer, mungkin diperlukan untuk aplikasi tertentu.

Kondisi permukaan awal secara langsung mempengaruhi kualitas pelapisan, ketahanan korosi, dan kekuatan adhesi. Persiapan permukaan yang buruk dapat menyebabkan cacat pelapisan seperti lubang jarum, ketebalan yang tidak merata, atau delaminasi.

Proses Pasca-perlakuan

Setelah pelapisan, lembaran baja dikenakan pendinginan cepat, sering kali dengan semprotan air atau pendinginan udara, untuk menstabilkan mikrostruktur pelapisan. Langkah tambahan dapat mencakup penyelesaian permukaan, seperti meratakan atau memotong.

Dalam beberapa kasus, pelapisan organik pelindung atau cat diterapkan di atas permukaan Galvalume® untuk estetika atau perlindungan korosi tambahan.

Jaminan kualitas melibatkan inspeksi visual, pengukuran ketebalan pelapisan, pengujian adhesi, dan evaluasi ketahanan korosi melalui uji semprotan garam atau uji korosi siklik.

Sifat Kinerja dan Pengujian

Sifat Fungsional Utama

Pelapisan Galvalume® memberikan ketahanan korosi yang sangat baik, reflektivitas termal yang tinggi, dan daya tahan mekanik yang baik. Mereka ditandai oleh kemampuannya untuk bertahan terhadap cuaca yang keras, polutan industri, dan lingkungan semprotan garam.

Uji standar mencakup pengujian semprotan garam (ASTM B117), pengujian adhesi (ASTM D3359), dan pengukuran ketebalan pelapisan (ASTM E376). Nilai kinerja yang khas mencakup perlindungan korosi yang melebihi 30 tahun di lingkungan pesisir dan reflektivitas tinggi untuk aplikasi termal.

Kemampuan Pelindung

Komponen aluminium dalam Galvalume® membentuk lapisan oksida yang padat dan tahan korosi yang melindungi substrat baja dari kelembapan dan oksigen. Seng memberikan perlindungan pengorbanan, terkorosi