Kiểm soát chất lượng trong sản xuất thép cuộn mạ kẽm

1. Thép cuộn mạ kẽm là gì?

Thép cuộn mạ kẽm là loại thép được mạ một lớp hợp kim nhôm – kẽm, có dạng cuộn tròn, trọng lượng rất lớn. Lớp mạ kẽm được ví như lớp áo giáp bảo vệ cốt thép không bị ăn mòn, rỉ sét do tác động của môi trường. Nhờ đó, lớp thép cuộn mạ kẽm có độ bền tốt hơn nên được ứng dụng nhiều trong sản xuất sản phẩm công nghiệp và dân dụng như ống thép, xà gồ, cơ khí, chế tạo máy, nhà xưởng…

2. Ưu điểm thép cuộn mạ kẽm 

Không chỉ được bảo vệ vững chắc, thép cuộn mạ kẽm còn có vô vàn ưu điểm nổi bật:

• Bề mặt nhẵn bóng: Do được xử lý một lớp hóa chất bảo vệ nên bề mặt thép luôn bóng, đẹp và việc vệ sinh dễ dàng hơn.
• Khả năng chống ăn mòn cao: Do bề mặt thép được mạ thêm một lớp kẽm giúp tăng khả năng chống ăn mòn. Cốt thép luôn được bảo vệ dù sử dụng ở ngoài trời hay trong môi trường có hóa chất.
• Công nghệ sản xuất hiện đại: Sản phẩm được sản xuất bằng loại kẽm nhập khẩu Hàn Quốc, Úc; hóa chất xử lý bề mặt nhập khẩu Ấn Độ; trên phôi thép nền trong nước và nhập khẩu từ nước ngoài như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, Brazil, Úc.
• Có khả năng chống va đập, độ bền cao: Lớp kẽm dày Z12 – Z27 giúp tăng khả năng chịu lực, chống lại các tác động cơ học, bảo vệ lớp thép bên trong được lâu bền trước tác động từ môi trường. Vì thế, nếu sử dụng đúng kỹ thuật, sản phẩm có bền lên tới 50 năm mà không cần bảo dưỡng.

Chính bởi những điểm nổi bật này mà rất nhiều ngành nghề, lĩnh vực hiện nay không thể vắng mặt thép cuộn mạ kẽm.

3. Ứng dụng thép cuộn mạ kẽm 

Từ cuộn thép, nhà sản xuất tiến hành xẻ băng, cắt tấm hoặc gia công thành các loại thép phục vụ cho nhiều ngành nghề khác nhau, điển hình như:

• Công trình dân dụng: Làm ống thép, cán sóng tôn lợp, nhà thép tiền chế, vách ngăn, khung trần…
• Công nghiệp gia dụng: Tủ lạnh, tivi, máy giặt, máy nước nóng, điều hòa không khí, máy tính, hệ thống gió, hệ thống nhiệt…
• Cơ khí : Sản xuất ô tô, đóng tàu, container…
• Xây dựng: Vật liệu xây dựng cho nhà xưởng, nhà máy, bệnh viện, kho hàng, trường học, nhà hát…Pano, biển hiệu quảng cáo
• Sản xuất các mặt hàng gia công, đồ thủ công mỹ nghệ
• Thép cuộn mạ kẽm được dùng làm ống thép, tôn lợp, hộp thép

4. Quy trình sản xuất thép cuộn mạ kẽm 

• Bước 1: Tẩy gỉ làm sạch bề mặt. Từ nguyên liệu đầu vào (thép cuộn cán nóng) tiến hành tẩy gỉ bề mặt để loại bỏ bụi bẩn, gỉ sét và các tạp chất khác để lớp kẽm mạ bám vào bề mặt tối đa.
• Bước 2: Cán nguội để đưa về độ dày yêu cầu. Quá trình cán nguội ở nhiệt độ thấp làm tăng cường độ cứng, tăng khả năng chống kéo đứt và khả năng chống biến dạng của thép.
• Bước 3: Ủ nhiệt. Băng thép đi vào lò ủ NOF (Non Oxidising Furnace) để ủ đến nhiệt độ phù hợp trước khi đi vào chảo mạ. Độ cứng thép cũng được điều chỉnh lại theo yêu cầu kỹ thuật.
• Bước 4: Mạ kẽm. Băng thép được đưa vào bể dung dịch (thành phần chính là kẽm). Dưới tác dụng của dòng điện trong một khoảng thời gian nhất định, ion kẽm bám vào bề mặt băng thép, tạo thành lớp mạ kẽm như yêu cầu.
• Bước 5: Thụ động hóa bề mặt. Dải thép được đưa ra khỏi bể dung dịch, để khô bề mặt và tiến hành thụ động hóa tạo thành băng mạ kẽm.
• Bước 6: Tích tụ đầu ra
• Bước 7: Thu cuộn

5. Kiểm soát chất lượng thép cuộn mạ kẽm:

Độ cứng và thành phần lớp mạ là 2 tiêu chí thường được quan tâm với thép cuộn mạ kẽm

1. Độ cứng của thép cuộn mạ kẽm:

- Băng thép trước khi đi vào chảo mạ sẽ đi qua lò ủ NOF (Non Oxidising Furnace). Độ cứng của cuộn thép sẽ bị thay đổi bởi quá trình ủ nhiệt trong lò NOF. Tuỳ vào yêu cầu kỹ thuật mà độ cứng của băng thép sẽ được điều chỉnh tăng hoặc giảm khi qua lò NOF. Cần kiểm soát quá trình ủ để tránh độ cứng sai lệch quá lớn so với yêu cầu. 

Trường hợp độ cứng băng thép quá cao thì thép sẽ cứng hơn, giòn hơn, dễ nứt, gãy trong quá trình gia công, tạo hình.

Trường hợp độ cứng băng thép quá thấp thì thành phẩm sẽ mềm, dẻo, độ bền kém, dễ bị biến dạng, móp khi sử dụng, gia công.

Vì vậy, việc kiểm tra độ cứng băng thép mạ kẽm sau khi mạ là cần thiết để đảm bảo các đặc tính cơ lý của thành phẩm.

** GIẢI PHÁP: 

Máy đo độ cứng Rockwell cầm tay (Portable Rockwell Hardness Tester) 

Chuyên dụng cho nhà máy sản xuất Thép cuộn mạ kẽm, tôn mạ kẽm, ống thép mạ kẽm, … 

Model: AFFRI MK II - Hardtest II 

Xuất xứ: Italia 

Ứng dụng: đo độ cứng băng tôn sau khi xả băng và trước khi tạo hình ống. 

Phù hợp tiêu chuẩn DIN 50157/ ASTM B-724/ ASTM E-110 

Ưu điểm: 

• Đo ngay trên dây chuyền chỉ trong vài giây, không cần cắt mẫu, đo tấm thép mỏng 0.06mm 
• Kiểm soát độ cứng ống trước khi đưa vào tạo hình, hàn. 
• Tiết kiệm thời gian, không làm gián đoạn quá trình sản xuất.
• Màn hình LCD hiển thị cùng lúc 2 thang đo độ cứng ( HRB - HV, HV - N/mm2, HRB - HB, ...) 

2. Thành phần của lớp kẽm mạ:

Thành phần kim loại trong bể mạ chú yếu là Kẽm (Zn) hơn 99%, ngoài ra còn có vi lượng các nguyên tố khác như Nhôm (Al), Sắt (Fe), Đồng (Cu), Antimon (Sb), … 

Mỗi nguyên tố sẽ có tác động vào cơ lý tính của lớp mạ, tuỳ vào yêu cầu của từng nhà sản xuất mà thành phần các vi lượng sẽ có sự khác nhau. 

Do vậy, để tối ưu chi phí và chất lượng lớp mạ thì việc xác định thành phần các nguyên tố trong chảo mạ là cực kỳ quan trọng vì lớp mạ quyết định trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.

**GIẢI PHÁP: Máy quang phổ OES phân tích thành phần Hợp kim.

Máy Quang Phổ phân tích hợp kim Sử dụng cho phòng thí nghiệm với độ chính xác rất cao. Máy phân tích có dải bước sóng phân tích rất rộng: 116 – 766 nm (Dải nguyên tố từ H - U)

Model: Hitachi-Hightech - OE750

Xuất xứ: Đức

Ứng dụng: phân tích thành phần Hợp kim Kẽm trong chảo mạ.

Ưu điểm: 

• Đường truyền phổ ánh sáng trực tiếp (không dùng cáp quang) đảm bảo khả năng truyền phổ tốt nhất.
• Hệ quang học Multi-CMOS độ phân giải cao với 16 cảm biến
• Có giới hạn phân tích thấp: (C: 5 ppm; B: 1ppm; Si: 5 ppm; P: 2 ppm; S: 5 ppm; Mg: 1 ppm; N: 10 ppm, H: 100ppm...)
• Cơ sở dữ liệu mác (GRADE database) với hơn 350,000 mác hợp kim theo hơn 15 triệu tên gọi khác nhau từ 70 nức và nhiều tiêu chuẩn (DIN/EN, ASTM, AISI, JIS, Gost… )

Liên hệ tư vấn, demo: Phone/ Zalo (24/7) Chấn Huy - 0902.903.826