Mạ kẽm nhúng nóng vs mạ kẽm điện phân — 2 công nghệ, 2 tuổi thọ khác biệt

Trong sản xuất thang máng cáp, lớp phủ bề mặt quyết định tuổi thọ và chi phí bảo trì trong suốt vòng đời công trình. 2 công nghệ mạ kẽm phổ biến — nhúng nóng (Hot-dip Galvanizing) và điện phân (Electro-galvanizing) — có khác biệt lớn về độ dày, cơ chế bảo vệ và ứng dụng. Chọn sai = rỉ sét sau 2–3 năm, phải thay toàn bộ tuyến.

Bảng so sánh đầy đủ

Mạ kẽm nhúng nóng (HDG) — cơ chế bảo vệ và ưu điểm

Mạ kẽm nhúng nóng tạo liên kết metallurgical giữa kẽm và thép — không phải lớp sơn bám trên bề mặt mà là hợp kim Zn-Fe hình thành ở nhiệt độ 450°C. Lớp mạ dày 65–85 µm bảo vệ thép bằng 2 cơ chế:

(1) Barrier protection: Lớp kẽm cách ly thép khỏi oxy và ẩm. (2) Sacrificial (cathodic) protection: Kẽm có thế điện cao hơn thép — khi bề mặt bị xước, kẽm sẽ "hy sinh" oxy hóa trước, bảo vệ thép gốc không rỉ. Đây là lý do HDG vẫn bảo vệ tốt ngay cả khi lớp mạ bị xước.

Ưu điểm chính: tuổi thọ ngoài trời 20–30 năm không cần bảo trì, chịu va đập tốt, bảo vệ cathodic. Nhược điểm: chi phí cao hơn 30–50%, có thể gây cong vênh tôn mỏng (< 1.0mm) do nhiệt nhúng — cần chọn độ dày phù hợp (≥ 1.2mm cho HDG).

Mạ kẽm điện phân (EG) — khi nào đủ dùng?

Mạ kẽm điện phân phủ lớp Zn mỏng 8–15 µm bằng điện phân trong dung dịch muối kẽm. Lớp mạ mỏng, chỉ bảo vệ bằng cơ chế barrier — không có bảo vệ cathodic. Khi lớp mạ bị xước, thép gốc sẽ rỉ.

Phù hợp cho: môi trường trong nhà khô ráo, thang máng cáp trong văn phòng, tòa nhà, khu vực không ẩm và không corrosive. Tuổi thọ 10–15 năm trong nhà khô, nhưng chỉ 3–5 năm ngoài trời.

Thường dùng tôn mạ kẽm Z275 (Z = 275 g/m², tương đương ~20 µm) nhập sẵn — gia công thang máng từ tôn này, không cần mạ lại. Chi phí thấp, phù hợp dự án ngân sách vừa.

Khi nào bắt buộc dùng mạ kẽm nhúng nóng?

Dựa trên kinh nghiệm thực hiện dự án, PTC khuyến nghị bắt buộc dùng HDG trong các trường hợp:

• Hệ điện mặt trời mái nhà xưởng (solar): Cáp DC trên mái tiếp xúc UV + mưa + gió. HDG là bắt buộc theo IEC 62548.
• Khu vực ven biển (≤ 5km từ biển): Muối biển Cl- gây ăn mòn cực mạnh. HDG hoặc Inox 316.
• Nhà máy hóa chất / phân bón: Khí corrosive (H₂S, NH₃, acid) — HDG + sơn epoxy.
• Trạm xử lý nước thải: Môi trường ẩm + H₂S — HDG.
• Ngoài trời nói chung: Trạm biến áp ngoài trời, hạ tầng KCN, chiếu sáng đô thị.
• Yêu cầu nghiệm thu FDI: Nhiều chủ đầu tư FDI (Nhật, Hàn, châu Âu) yêu cầu HDG trong spec.

Quy trình mạ kẽm nhúng nóng tại PTC

1. Gia công thang máng: Cắt, đột, chấn từ tôn thép ≥ 1.2mm — độ dày tối thiểu để không cong vênh khi nhúng.
2. Làm sạch bề mặt: Tẩy dầu, tẩy gỉ bằng acid (pickling), rửa nước, flux (kẽm chloride) — chuẩn bị bề mặt sạch cho mạ bám.
3. Nhúng kẽm nóng chảy: Nhúng toàn bộ vào bể kẽm 450°C trong 3–10 phút tùy độ dày. Kẽm phản ứng với thép tạo hợp kim Zn-Fe.
4. Làm nguội & Kiểm tra: Làm nguội trong nước/hơi nước. Kiểm tra độ dày mạ bằng đồng hồ đo lớp mạ (≥ 65 µm). Kiểm tra bề mặt đều, không có vết thiếu mạ.
5. Đóng gói: Bọc PE, đóng kiện — tránh va đập làm xước lớp mạ trong vận chuyển.