Tôn mạ kẽm là gì? Cấu tạo, phân loại, ưu điểm và ứng dụng trong xây dựng hiện đại
Tôn mạ kẽm là gì? Khái niệm đầy đủ theo tiêu chuẩn vật liệu kim loại
Tôn mạ kẽm là loại thép tấm hoặc thép cuộn được phủ một lớp kẽm (Zn) lên bề mặt bằng phương pháp mạ kim loại nhằm tăng khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa và kéo dài tuổi thọ của vật liệu khi làm việc trong môi trường không khí, nước, hóa chất hoặc môi trường ngoài trời.
Trong tiêu chuẩn vật liệu quốc tế, tôn mạ kẽm được gọi là Galvanized Steel hoặc GI (Galvanized Iron), trong đó lớp kẽm được phủ lên thép nền bằng phương pháp mạ nhúng nóng hoặc mạ điện để tạo thành một lớp bảo vệ hi sinh, giúp thép bên trong không bị gỉ sét.
Về bản chất, tôn mạ kẽm không phải là kim loại nguyên chất mà là một loại vật liệu composite kim loại gồm hai thành phần:
- Thép nền có độ bền cơ học cao
- Lớp mạ kẽm có khả năng chống ăn mòn
Sự kết hợp này giúp vật liệu vừa chịu lực tốt vừa có khả năng chống gỉ, vì vậy tôn mạ kẽm được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, cơ khí, kết cấu thép, nhà xưởng, giao thông, điện lạnh và nhiều ngành công nghiệp khác.
XEM NGAY CHI TIẾT SẢN PHẨM TÔN MẠ KẼM TẠI ĐÂY:
Nguyên lý bảo vệ của lớp mạ kẽm
Kẽm là kim loại có thế điện cực thấp hơn sắt, do đó khi thép mạ kẽm tiếp xúc với môi trường, kẽm sẽ bị oxy hóa trước, còn thép bên trong được bảo vệ.
Cơ chế này được gọi là bảo vệ điện hóa hoặc bảo vệ hi sinh, và đây chính là lý do khiến tôn mạ kẽm có tuổi thọ cao hơn nhiều so với thép thông thường.
Khi lớp kẽm bị trầy xước, kẽm xung quanh vẫn tiếp tục bảo vệ phần thép lộ ra, giúp hạn chế gỉ lan rộng.
Khái niệm tôn mạ kẽm theo tiêu chuẩn công nghiệp
Trong ngành tôn thép, tôn mạ kẽm được định nghĩa theo các tiêu chuẩn quốc tế như:
- JIS G3302 (Nhật Bản)
- ASTM A653 (Mỹ)
- EN 10346 (Châu Âu)
- TCVN (Việt Nam)
Các tiêu chuẩn này quy định rõ:
- Độ dày thép nền
- Khối lượng lớp mạ kẽm
- Độ bám lớp mạ
- Độ bền kéo
- Khả năng uốn
- Khả năng chống ăn mòn
Lớp mạ kẽm thường được ký hiệu bằng chữ Z, ví dụ:
- Z100
- Z180
- Z275 (Chi tiết hơn, xem bài viết này: Tôn mạ kẽm Z275 là gì? Có nên dùng Z275 cho mọi công trình không?)
- Z350
Số càng lớn thì lượng kẽm càng nhiều, khả năng chống gỉ càng cao.
Phân biệt tôn mạ kẽm với các loại tôn khác
Nhiều người nhầm tôn mạ kẽm với tôn lạnh hoặc tôn mạ điện, tuy nhiên đây là các vật liệu khác nhau.
- Tôn mạ kẽm → mạ kẽm Zn
- Tôn lạnh → mạ hợp kim nhôm kẽm
- Tôn mạ điện → mạ điện phân
- Tôn dầu → thép cán nguội chưa mạ
Tôn mạ kẽm thường có màu sáng bạc, bề mặt có hoa kẽm (spangle) đặc trưng khi mạ nhúng nóng.
Vai trò của tôn mạ kẽm trong ngành xây dựng hiện đại
Trong xây dựng hiện nay, tôn mạ kẽm được xem là vật liệu nền cho nhiều loại sản phẩm khác như:
- Tôn sóng
- Tôn lợp
- Tôn cán sóng vuông
- Tôn mạ màu
- Tôn nhũ xanh / nhũ xám
- Tôn lạnh
Hầu hết các loại tôn dùng trong nhà xưởng, nhà tiền chế, kết cấu thép, hệ thống thông gió, biển báo giao thông đều được sản xuất từ thép mạ kẽm.
Nhờ khả năng chống gỉ, chịu lực tốt và dễ gia công, tôn mạ kẽm vẫn là vật liệu kim loại được sử dụng nhiều nhất trong ngành xây dựng và cơ khí hiện nay.
Cấu tạo của tôn mạ kẽm theo tiêu chuẩn công nghiệp
Tôn mạ kẽm không chỉ đơn giản là thép được phủ kẽm, mà là một vật liệu kim loại nhiều lớp được sản xuất theo quy trình luyện kim nghiêm ngặt nhằm đảm bảo độ bền cơ học, khả năng chống ăn mòn và độ ổn định trong môi trường sử dụng lâu dài.
Theo tiêu chuẩn sản xuất tôn mạ kẽm nhúng nóng, vật liệu thường gồm các lớp chính sau:
- Lớp thép nền (Base steel)
- Lớp hợp kim Fe-Zn
- Lớp kẽm nguyên chất
- Lớp thụ động hóa
- Lớp dầu chống oxy hóa (tùy loại)
Mỗi lớp có vai trò riêng và ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của vật liệu.
1. Lớp thép nền (Base metal)
Lớp thép nền là thành phần chịu lực chính của tôn mạ kẽm, thường được sản xuất từ thép cán nguội (CR) hoặc thép cán nóng (HR), sau đó được xử lý bề mặt trước khi mạ.
Thép nền phải đạt các yêu cầu:
- Độ bền kéo cao
- Độ dẻo tốt
- Không nứt khi uốn
- Bề mặt sạch dầu và oxit
Nếu thép nền kém chất lượng, lớp mạ kẽm sẽ không bám chắc và dễ bong tróc.
Độ dày thép nền quyết định độ cứng và khả năng chịu lực của tôn.
2. Lớp hợp kim sắt – kẽm (Fe-Zn alloy layer)
Khi thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy, giữa sắt và kẽm sẽ xảy ra phản ứng khuếch tán tạo thành lớp hợp kim Fe-Zn.
Lớp hợp kim này giúp:
- Tăng độ bám dính giữa kẽm và thép
- Tăng độ bền lớp mạ
- Ngăn bong tróc
Đây là lớp rất quan trọng trong tôn mạ kẽm nhúng nóng.
Nếu lớp này không ổn định, tôn sẽ dễ bị tróc lớp mạ khi uốn hoặc cắt.
3. Lớp kẽm nguyên chất (Zinc coating)
Lớp kẽm bên ngoài là lớp bảo vệ chính giúp chống ăn mòn cho thép.
Kẽm có khả năng:
- Chống oxy hóa
- Chống gỉ
- Bảo vệ điện hóa
- Tự hi sinh để bảo vệ thép
Khi thép bị trầy xước, kẽm sẽ bị oxy hóa trước, giúp thép không bị gỉ lan rộng.
Khối lượng lớp mạ được tính theo g/m2 và ký hiệu bằng Z.
| Ký hiệu | Lượng kẽm | Khả năng chống gỉ |
|---|---|---|
| Z100 | 100 g/m2 | Thấp |
| Z180 | 180 g/m2 | Trung bình |
| Z275 | 275 g/m2 | Cao |
| Z350 | 350 g/m2 | Rất cao |
Lớp mạ càng dày thì tuổi thọ tôn càng cao, đặc biệt khi dùng ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm.
4. Lớp thụ động hóa (Passivation layer)
Sau khi mạ kẽm, bề mặt thường được xử lý thụ động hóa để hạn chế hiện tượng oxy hóa trắng.
Lớp này rất mỏng nhưng có vai trò:
- Chống ố trắng
- Giữ bề mặt sáng
- Tăng tuổi thọ lớp mạ
- Giảm phản ứng với môi trường
Nếu không có lớp thụ động, tôn sẽ nhanh bị xỉn màu khi tiếp xúc với không khí ẩm.
5. Lớp dầu bảo vệ (Oil coating)
Một số loại tôn mạ kẽm được phủ thêm lớp dầu chống gỉ để bảo vệ trong quá trình vận chuyển và lưu kho.
Lớp dầu giúp:
- Hạn chế oxy hóa
- Giảm trầy xước
- Dễ gia công
- Giữ bề mặt sáng
Tuy nhiên, lớp dầu sẽ được loại bỏ khi sơn hoặc gia công tiếp.
Cấu trúc nhiều lớp giúp tôn mạ kẽm có tuổi thọ cao
Nhờ cấu tạo gồm nhiều lớp bảo vệ, tôn mạ kẽm có tuổi thọ cao hơn thép thường từ 5 đến 10 lần, tùy theo độ dày lớp mạ và môi trường sử dụng.
Đây là lý do tôn mạ kẽm được sử dụng rộng rãi trong:
- Nhà xưởng
- Kết cấu thép
- Biển báo giao thông
- Hệ thống thông gió
- Gia công cơ khí
- Thi công công trình ngoài trời
Hiện nay, với các công trình yêu cầu tuổi thọ cao, người ta thường chọn tôn mạ kẽm lớp mạ Z180 trở lên hoặc Z275 để đảm bảo độ bền lâu dài.
Tiêu chuẩn lớp mạ kẽm Z100 – Z180 – Z275 là gì?
Lớp mạ kẽm được đo bằng đơn vị g/m2, ký hiệu Z.
| Ký hiệu | Định lượng kẽm | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Z100 | 100 g/m2 | Gia công trong nhà |
| Z180 | 180 g/m2 | Xây dựng dân dụng |
| Z275 | 275 g/m2 | Nhà xưởng, công nghiệp |
Z càng cao thì khả năng chống gỉ càng tốt.
Phân loại tôn mạ kẽm
Tôn mạ kẽm cuộn
Dùng cho nhà máy gia công, xả cuộn, cán sóng, dập.
Tôn mạ kẽm tấm
Dùng trong xây dựng, cơ khí, kết cấu.
Tôn mạ kẽm khổ lớn
Khổ 1250mm – 1500mm – 1800mm. Giúp giảm hao hụt vật liệu.
Tôn mạ kẽm mỏng
0.3 – 0.5mm dùng cho dân dụng.
Tôn mạ kẽm dày
0.8 – 3.0mm dùng cho kết cấu.
Ưu điểm của tôn mạ kẽm
- Chống gỉ tốt
- Tuổi thọ cao
- Dễ gia công
- Giá thành hợp lý
- Chịu lực tốt
- Ứng dụng đa dạng
So với thép đen, tôn mạ kẽm có tuổi thọ cao hơn nhiều lần.
XEM NGAY CHI TIẾT SẢN PHẨM TÔN MẠ KẼM TẠI ĐÂY:
- TÔN MẠ KẼM (SGCC - SECC)
- TÔN KẼM Z275
- TÔN - THÉP CÁC LOẠI KHỔ LỚN HƠN 1500
- Tôn mạ kẽm Z275 là gì? Có nên dùng Z275 cho mọi công trình không?
Ứng dụng của tôn mạ kẽm
Trong xây dựng
- Mái nhà
- Vách ngăn
- Khung thép
- Nhà tiền chế
Trong cơ khí
- Gia công chi tiết
- Ống gió
- Vỏ máy
Trong công nghiệp
- Nhà xưởng
- Kết cấu thép
- Kho lạnh
Trong giao thông
- Biển báo
- Lan can
- Hộ lan
Cách chọn tôn mạ kẽm đúng cho công trình
Cần chú ý:
- Độ dày thật
- Lớp mạ kẽm
- Khổ tôn
- Tiêu chuẩn sản xuất
- CO CQ
Chọn sai lớp mạ sẽ khiến công trình nhanh gỉ.
Tôn mạ kẽm khổ lớn – xu hướng mới trong xây dựng
Khổ lớn giúp:
- Giảm mối nối
- Giảm hao hụt
- Thi công nhanh
- Tiết kiệm chi phí
Hiện nay khổ 1500mm trở lên khá hiếm trên thị trường.
Tôn Thép Phú Cường – Đơn Vị Phân Phối Tôn Khổ Lớn Uy Tín Hàng Đầu
Tôn Thép Phú Cường chuyên cung cấp tôn mạ kẽm, tôn nhũ xanh, tôn nhũ xám, đặc biệt có sẵn khổ lớn từ 1000mm đến trên 1500mm, phù hợp nhà xưởng, công trình công nghiệp và gia công cơ khí.
- Có xưởng xả cuộn – chấn – dập
- Hàng đúng độ dày
- Cắt theo yêu cầu
- Giao hàng nhanh
- CO CQ đầy đủ
Địa chỉ: 2177C – 2177D QL1A, Quận 12, TP.HCM
Hotline: 0933 919 899
Website: tonthepphucuong.com
XEM NGAY CHI TIẾT SẢN PHẨM TÔN MẠ KẼM TẠI ĐÂY:
Xem thêm bài viết có nội dung liên quan:
- Tôn mạ điện xám là gì? Cấu tạo, tiêu chuẩn SECC – GA và ứng dụng trong công nghiệp
- Thép Cán Nguội Là Gì? Tôn Dầu CR Là Gì? Phân Biệt Thép Cán Nóng Và Cán Nguội Trong Gia Công Tôn Thép
- Tôn nhũ xanh là gì? Ưu điểm, ứng dụng và cách chọn đúng tôn mạ điện SECC – GA trong xây dựng
- Tôn mạ kẽm khổ lớn 1500mm là gì? Vì sao ngày càng được nhà thầu ưu tiên?