ورق قلع اندود چیست؟ کاربرد و مزایای آن

به طور کلی ماهیت ورق های قلع اندود از فولاد بوده و از طریق پوششی دهی ورق های فولادی به وسیله فلز قلع تولید می شوند. پوشش قلع نیز مانند سایر پوشش های فولادی گالوانیزاسیون، رنگی و ... سبب ایجاد خواصی در محصول نهایی می شود که از جمله آن ها می توان به مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی و انعطاف پذیری آن اشاره کرد.

از سوی دیگر قلع نوعی فلز می باشد که رنگ سفید نقره ای داشته و از ویژگی های منحصر به فرد آن می توان به قابلیت ذوب راحت اشاره داشت. این محصول با نام های دیگری مانند تین پلیت یا ورق قلع نیز شناخته می شود. ضخامت این فلزات نیز بر خلاف سایر ورق های فولادی نازک بار و ضخیم بار بسیار کم و ناچیز است.

ورق قلع اندود از جمله فولادهای کم کربن ساخته شده و بیشترین مراحل تولید را در بین سایر ورق های فولادی به خود اختصاص می دهد. این محصول از جمله ورق های پوشش دار به شمار می آید و فلز قلع سبب محافظت از آن در برابر عوامل تهدید کننده فولاد از جمله خوردگی و زنگ زدگی می شود. از سوی دیگر این پوشش با استفاده از عملیات های مختلف اعمال می شود و فرآیند اصلی آن برای تولید از اسیدشویی ورق های سیاه شروع می شود. داشتن خواصی مانند چکش خواری و انعطاف پذیری از جمله مهم ترین ویژگی این محصولات بوده و سبب کاربرد آن به خصوص در زندگی روزمره ما شده است.

فرآیند تولید ورق قلع اندود

تولید ورق های قلع اندود در ابتدا از ورق سیاه آغاز شده و به اسیدشویی، نورد سرد، آنیلینگ و ... می رسد. قیمت ورق قلع اندود به سبب داشتن مراحل تولید طولانی تر نسبت به سایر شیت های فولادی بالاتر می باشد. با این وجود ابتدایی ترین مرحله اسیدشویی ورق های سیاه می باشد؛ زیرا این فلزات سطحی زبر داشته و این موضوع ممکن است به غلتک های نورد سرد آسیب برساند.

1-از این رو ابتدا ورق سیاه در حمام های اسید با دمای 50 تا 90 درجه سانتی گراد قرار گرفته تا تمام لایه های اکسیدی، چربی و آلودگی آن از بین برود. در مرحله بعدی شیت ها با استفاده از شستشوی آبشاری از محلول های اسیدی پاکسازی شده و پس از خشک شدن و البته روغن کاری (برای جلوگیری از اکسیداسیون مجدد) وارد خط نورد می گردند.

2-مرحله دوم شامل عبور شیت ها از یک سری غلتک رفت و برگشتی در چند مرحله می باشد که سبب کاهش ضخامت آن ها تا حدود 12/0 تا 49/0 میلی متر خواهد شد. فرم این غلتک ها در بالا و پایین شیت متفاوت بوده و با فشار بسیار زیاد سبب کاهش ضخامت آن می گردند. در حین انجام این مرحله شیت ها با آب و روغن مخصوص روغنکاری شده تا دمای آن ها کاهش یابد و علاوه بر آن از اکسیداسیون سطحی آن ها جلوگیری شود.

3-در بخش بعدی برای از بین بردن آلودگی های حاصل از روغنکاری و غلتک های نورد سرد، شیت ها با استفاده از شستشوی الکترولیتی چربی زدایی می گردند تا پس از آن در حمام آلکالینی با خواص قلیایی و جریان الکتریکی لایه برداری، رطوبت زدایی و خشک کردن آن ها صورت بگیرد.

4-این مرحله شامل تبدیل شیت ها به رول و ورود آن ها به کوره های مخصوص آنیلینگ یا بازپخت می باشد. این کوره ها با دمایی در حدود 800 درجه سانتی گراد از اتمسفر هیدروژنی اشباع شده و سبب بهبود خواص مکانیکی کویل های فولادی، ساختار کریستالی مولکول ها و افزایش خواص چقرمگی و انعطاف پذیری آن ها می گردند. زمان کلی این مرحله نهایتاً 5 دقیقه است.

5-پس از خروج کویل ها، همزمان که با استفاده از روش های مختلف سرد می شوند، استحکام آن ها با استفاده از نورد تمپر که شامل غلتک های مخصوص و کوچک تری است، بهبود می یابد. محصول این مرحله می تواند به عنوان بلک پلیت نیز به فروش برسد.

6-اگر تین پلیت ها نیاز به استحکام بالاتری داشته باشند، آن ها را با استفاده از غلتک های سطحی در دو مرحله مجدداً نورد می کنند.

7-این مرحله شامل روکش دهی فولاد می باشد که با استفاده از عبور شیت ها از خط روکش دهی صورت می گیرد. این خط شامل عبور شیت ها از فلزهای قلع یا کرومیوم می باشد. همچنین در برخی مواقع روکش دهی پلیمیری نیز برای ورق های قلع اندود مورد استفاده قرار می گیرد تا کاربرد آن ها را به خصوص برای ساخت قوطی های حلبی راحت تر سازد.

8-در نهایت شیت های قلع اندود پس از تأیید کارشناسان تولید، به صورت رول یا شیت برشکاری شده و ارسال می گردند.

تاریخچه ورق قلع اندود

تاریخچه ورق قلع اندود را می توان در کشور باواریا و در قرن 14 جستجو کرد. این محصول برای اولین بار در قرن هفدهم در اطراف شهر درسدن آلمان تولید گردید و پس از گذشت سال ها، آهن سفید در انگلستان تهیه گردید. در سال 1665 میلادی نیز ایده تولید قوطی های فلزی مطرح گردید که از ورق قلع اندود ساخته شد.

در سال 1720 نیز یک شرکت تولید ورق قلع اندود در جنوب ولز کار خود را شروع کرد و از ورق سیاه تحت عنوان پایه فلز استفاده کرد. جایگزین کردن این فولاد به جای آهن در عنوان فلز پایه و ساخت ماشین آلات قلع سازی مکانیکی، نیاز به نیروی کار را کم کرد و سبب افزایش بهره برداری گردید. در سال 2019 نیز انگلستان با تولید صفحه های با کیفیت به عنوان تولید کننده اصلی ورق قلع شناخته شد.

همان طور که ذکر شد، امروزه محصولات قلع اندود از طریق پوشش دهی ورق های روغنی یا شیت های اسیدشویی به وسیله فلز قلع به وجود می آیند. بیشترین کاربرد این محصول در تولید و بسته بندی مواد غذایی می باشد که روزانه خرید می کنیم. از ورق قلع اندود برای قوطی های کنسرو، اسپری، روغن، درب آن ها و در کل بسیاری از بسته بندی ها استفاده می شود و نرخ آن در این صنایع تأثیر گذار است. همچنین این محصول گران ترین ورق فولادی در بین سایر محصولات به شمار می آید؛ زیرا همان طور که ذکر شد، مراحل تولید بیشتری را طی می نماید. مراحل تولید آن شامل اسیدشویی ورق، نورد سرد و نازک کاری، پاکسازی و چربی زدایی، آنیل کردن پیوسته، نورد تمپر و پوشش به وسیله فلز قلع می باشد.

مشخصات ورق قلع اندود

مشخصات و ویژگی های کلی تین پلیت ها شامل استحکام، قابلیت فرم پذیری و ضد زنگ و خوردگی می باشد. این مشخصات سبب کاربرد آن ها در صنایع مختلف از جمله صنعت بسته بندی شده است. بسته بندی قوطی، بطری و حفظ مواد غذایی استرلیزه در مدت زمان طولانی با استفاده از ورق های قلع اندود امکان پذیر می باشد. آن ها مقاومت زیادی در مقابل عواملی مانند خوردگی، کشش و فشار دارند، اما سایر مزیت این فلزات شامل موارد زیر می باشد:

• ظاهر زیبا و براق
• انعطاف پذیری
• کاربرد گسترده
• مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی
• ضخامت یکنواخت
• دوام و کیفیت بسیار زیاد
• عدم فرسایش و زنگ زدگی در زمان کم
• کاهش آلودگی محیطی

از دیگر مزیت های استفاده از تین پلیت ها می توان به قابلیت بازیابی آن اشاره کرد. البته درست است که قابلیت دفع و بازیابی تقریباً در همه محصولات فولادی وجود دارد، اما تین پلیت ها به دلیل داشتن قابلیت جذب مغناطیسی، به آسانی دفع می شوند و در چرخه بازیابی قرار می گیرند. آخرین و مهم ترین ویژگی آن هم قابلیت رنگ آمیزی، مقاومت در برابر پس دادن رنگ و خوردگی می باشد که بسیار حائز اهمیت است.

جالب است بدانید ورق های قلع اندود از نظر ماهیت تولید و خواص، با ورق های گالوانیزه اشتراک زیادی دارند؛ زیرا محصولات گالوانیزه نیز از پوشش دهی با استفاده از فلز روی تولید شده و این پوشش سبب ایجاد مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی در آن ها خواهد شد. تنها تمایز این دو محصول در پوشش روی بر ورق گالوانیزه و پوشش قلع بر ورق قلع اندود می باشد. البته قیمت ورق گالوانیزه با توجه به داشتن این ویژگی ها مقرون به صرفه تر از شیت های تین پلیت می باشد؛ زیرا فرآیند تولید کوتاه تری داشته و ضخامت بیشتری را به خود اختصاص می دهند.

حتما بخوانید:ورق گالوانیزه 6 متری چند کیلو است

ابعاد ورق قلع اندود

همان طور که اشاره شد، ورق های قلع اندود یا تین پلیت ها از جمله محصولات پوشش دار شناخته می شوند که به وسیله فلز قلع پوشش داده شده اند. در واقع فلز قلع رنگی نقره ای رو به سفید داشته و بسیار سبک می باشد و به راحتی ذوب خواهد شد. به طور کلی به محصولاتی که ضخامت بسیار کمی در حدود 16/0 تا 49/0 میلی متر دارند، تین پلیت یا قلع اندود گفته می شود. سطح صاف و شفاف، وزن سبک و ضخامت کم آن ها نیز بیشتر به علت ورق های اسیدشویی مورد استفاده در فرآیند آن هاست؛ زیرا نوع اسید مورد استفاده قابلیت نفوذ در ورق هایی با ضخامت بسیار زیاد را ندارد. در واقع به همین دلیل قیمت ورق اسیدشویی نسبت به ویژگی هایی که دارد، مناسب است و همین موضوع به کاهش هزینه تولید ورق قلع اندود نیز کمک می کند.

در مورد عرض شیت های قلع اندود باید گفت در محدود 675 تا 1000 میلی متر معادل 27 تا 40 اینچ قرار داشته و برخی از تولید کنندگان این فلز در حال حاضر عرض نوار آن را تا 1200 میلی متر هم عرضه می کنند. طول برش این شیت ها در بازه های مختلف تولید شده و طول معمول آن ها بین 460 تا 1100 میلی متر است. عرض نوار ورق تین پلیت در یک اندازه 675 تا 1000 میلی ‌متری (معادل 27 تا 40 اینچ) متغیر و چرخشی است. از سوی دیگر برخی از تولیدکنندگان اکنون قادر به رساندن عرض نوار تا حدود 1200 میلی متر (47 اینچ) می باشند.

پوشش قلع ضخامت بسیار کمی دارد و از این رو انتخاب مناسبی برای کاربرد های سخت نیستند؛ زیرا ضخامت آن ها بر اساس فولاد می باشد. نحوه محاسبه ضخامت آن ها بر اساس سیستم متریک انجام می شود و در حدود 31360 اینچ مربع یا 2325/20 متر مربع است. برای اندازه گیری مقدار پوشش آن ها نیز بر اساس استاندارد 14*20 اندازه گرفته می شود.

به طور معمول تین پلیتی که 2 بار نورد می شود مطابق با استانداردهای بین المللی در محدوده ضخامتی 0.13 میلی متر تا 0.29 میلی متر قرار می گیرد، اما شیت های حلبی معمولی در محدوده ضخامتی 0.15 تا 0.49 میلی متر قرار می گیرند. مقیاس سبک تر از آن تا حداقل 0.08 میلی متر و برای مصارف خاص می باشد و مقیاس سنگین تر نهایتاً تا 6/0 میلی متر در نظر گرفته می شود.

کاربرد ورق قلع اندود

در سال های اخیر عرضه و تقاضای ورق تین پلیت خصوصاً در بازار خودرو، لوازم خانگی و همچنین ساخت و ساز افزایش پیدا کرده است و این موضوع به سبب ویژگی ها و مزایای بازیابی این فلز می باشد. قدرت و وزن سبک یکی دیگر از موارد اثرگذار بر افزایش تقاضای این محصول است که بیشترین اهمیت را دارد. همچنین جالب است بدانید تنها ورق 100 درصد بازیافت در مقابل مواد خام و آلومینیومی ورق قلع اندود می باشد. سایر کاربردهای این محصول شامل موارد زیر می باشد:

• تولید لوازم پخت و پز به منظور حفاظت از مواد غذایی در طولانی مدت
• قوطی کنسرو یا قوطی روغن جامد
• ساخت انواع بردها و قطعات الکترونیکی
• ساخت خودرو و  قطعات خاصی از اتومبیل
• تولید برخی از لوازم ساخت و ساز
• ساخت بشکه های فلزی حمل مایعات

با این وجود می توان گفت این محصولات نیز مانند ورق های شیروانی گالوانیزه، قابلیت رنگ آمیزی داشته و رنگ به راحتی بر روی آن ها اعمال می شود. از این رو کاربردهای مشابهی از نظر ساخت بشکه های فلزی نگهداری مواد مختلف دارند. همان طور که می دانید محصولات فولادی به خصوص ورق های سیاه دارای سطحی زبر قابلیت رنگ آمیزی نداشته و هر پوششی بر روی آن ها قرار بگیرد، به راحتی از بین می رود، اما محصولات قلع اندود، شیروانی هر پوششی از جمله رنگ های مختلف به راحتی بر روی آن ها تثبیت می شود. قیمت ورق شیروانی رنگی نیز مانند تین پلیت ها تحت تأثیر فرآیند اسیدشویی و اسید مورد استفاده در آن می باشد. البته به عوامل دیگری نیز وابسته است که از مهم ترین آن ها می توان به کیفیت ورق گالوانیزه مورد استفاده اشاره داشت.

انواع تین پلیت

ورق های قلع اندود یا تین پلیت با توجه به نوع آلیاژ و پایه فلز، انواع مختلفی دارند. رایج ترین تقسیم بندی آن ها به صورت تمپر 2 با درجه سختی نرم، تمپر 3 با درجه سختی معمولی و تمپر 4 با درجه سختی سخت می باشد که هر کدام کاربردهای مخصوص به خود را دارند. به طور کلی تین پلیت ها از نظر ویژگی ها و مشخصات خود به انواع گوناگونی دسته بندی می شوند که شامل موارد زیر می باشند:

براق:

سطح این تین پلیت ها براق می باشد و بیشترین کاربرد در مصارف عمومی را دارد. این محصولات در مواردی ممکن است با ورق اسیدشویی یا روغنی اشتباه گرفته شوند؛ زیرا سطح محصولات اسیدشویی نیز تمیز و عاری از هر گونه آلودگی می باشد.

سنگ زنی: 

بر روی ورق تین پلیت خطوطی زده می شود که در اصطلاح به آن سنگ زنی گفته می شود. این ورق ها از مقاومت بالایی برخوردار هستند و به راحتی می توان از آن ها استفاده کرد.

مات:

سطحی نقره ای خاکستری دارد که به طور وسیعی در تولید درب بطری ها و قوطی های چاپ شده مورد استفاده قرار می گیرد.

نقره ای:

یک سطح بسیار جذاب و درخشان شبیه به ورق گالوانیزه دارد و در هنگام چاپ یا لعاب زنی، از ظاهر زیبایی بهره مند می باشد.

حتما بخوانید:ورق شیروانی چیست

استانداردهای ورق قلع اندود

کاربرد محصولات فولادی بسته به استانداردهای مورد استفاده در تولید آن ها متفاوت است. ورق قلع اندود نیز مانند دیگر محصولات فولادی نظیر ورق سیاه، اسیدشویی، روغنی، شیروانی و ... دارای گریدها و استانداردهای متفاوتی است که کیفیت کلی آن ها را مشخص می کند. ورق تین پلیت پس از پوشش داده شدن با قلع، ویژگی هایی مانند ضد زنگ بودن را به دست می آورند و از سوی دیگر زمان فرسایش آن ها به تعویق می افتد.

استانداردهای ورق های قلع اندود موارد مختلفی هستند که موارد رایج آن ها به صورت زیر می باشد:

• استاندارد ASTM A 630-98:  شیوه‌ های آزمایش استاندارد برای تعیین وزن پوشش قلع در انواع ورق را نمایش می دهد.
• استاندارد ASTM A 623-02:  محصولات را بر پایه‌ ورق سیاه تولید می کند.
• استاندارد A 626M-98 ASTM:  ورق ‌های قلع ‌اندود با فرآیند نورد ساخته شده و به دست خریدار می ‌رسند.
• استاندارد ASTM 623M-02:  ساخت ورق ‌های ‌قلع ‌اندود بر اساس استاندارد متریک تولید می ‌شود.
• استاندارد ASTM A 657M-98a:  تولید ورق های تین پلیت بر پایه‌ ورق سیاه با پوشش الکترولیتیک کروم و با روش یک یا دو بار نورد تولید می شود.

نحوه بسته بندی ورق قلع اندود

بسته بندی ورق های قلع اندود با مراحل مختلفی همراه است و به صورت کلاف هایی با ضخامت کنترل شده عرضه می شود. بسته بندی آن ها نیز در وزن 1000 تا 2000 کیلوگرم متغیر می باشد. هنگام بسته بندی آن ها بهتر است به نقاط جوش سطح ورق ها دقت کرد. هم پوشانی لبه ورق ها حداکثر 10 میلی متر است و نقاط جوش حساسی نیز دارند. این محصولات مانند ورق های گالوانیزه پوشش دار بوده و به همین علت جهت حفاظت از پوشش آن ها باید نکاتی را در هنگام بسته بندی رعایت کرد.

حتما بخوانید:ورق فولادی چیست

جمع بندی

در این مطلب ورق قلع اندود، مشخصات، موارد قابل مقایسه با آن و عوامل مؤثر بر قیمت آن توضیح داده شد. این محصولات با داشتن فرآیند تولید طولانی تر در مقایسه با سایر ورق های فولادی، گران تر به شمار می آید و البته تولید آن نیز سخت تر است. همچنین بیشترین کاربرد را در زندگی روزمره ما دارد. به صورتی که استفاده از آن برای بسته بندی مواد غذایی مانند قوطی های کنسرو، روغن، اسپری و ... رواج دارد. البته کاربردهای دیگری نیز داشته که در مطلب به آن اشاره شد.

عرضه تین پلیت ها نیز به دو شکل فابریک و سفارشی انجام شده، اما وزن آن ها با توجه به ابعاد متغیر است. جدول وزن پرکاربردترین محدوده ابعادی ورق های قلع اندود در وب سایت آهن اینفو قابل مشاهده است. در واقع این جداول راه بسیار مناسبی برای به دست آوردن وزن تین پلیت ها هستند.