اگر تا به حال اجزای ورق فلزی را برای تجهیزات صنعتی، قطعات خودرو یا محفظه های سفارشی تهیه کرده اید، می دانید که حتی ورق فلزی مهر و موم شده یا ساخته شده با بالاترین کیفیت در صورت خوردگی، خراشیدگی یا محو شدن ظرف چند ماه پس از نصب بی فایده است. به‌عنوان یک تامین‌کننده ورق‌های فلزی، من از نزدیک دیدم که چگونه انتخاب‌های ضعیف پوشش می‌تواند یک قطعه مهندسی شده را به جایگزینی پرهزینه تبدیل کند—بنابراین امروز من علم پوشش ورق فلز را برای حداکثر حفاظت از بین می‌برم و نکات عملی را که در کار با مشتریان در زمینه‌های تولید، ساخت و ساز و فناوری انجام داده‌ایم به اشتراک می‌گذارم.
ابتدا، بیایید با یک حقیقت مهم شروع کنیم: پوشش فقط برای خوب جلوه دادن قطعات نیست. این یک مانع بین بستر ورق فلزی و عناصری است که باعث آسیب می شوند: آب، نمک، اشعه ماوراء بنفش، مواد شیمیایی صنعتی و حتی سایش فیزیکی جزئی. پوشش مناسب بستگی به این دارد که قطعه شما چه کاری انجام خواهد داد، کجا زندگی خواهد کرد، و از چه فلزی پایه ساخته شده است – زیرا هرگز از همان روکشی که برای یک صفحه کنترل داخلی ساخته شده از فولاد کربنی استفاده می کنید، برای یک محفظه آلومینیومی درجه دریایی استفاده نمی کنید.
قبل از پرداختن به انواع پوشش، مهم است که در آماده سازی قبل از پوشش مکث کنیم، زیرا اگر سطح به درستی آماده نشده باشد، حتی بهترین پوشش از بین می رود. من نمی توانم به اندازه کافی روی این موضوع تاکید کنم: پرش یا عجله در آماده سازی سطح اشتباه شماره 1 است که می بینم مشتریان هنگام تلاش برای افزایش طول عمر ورق فلز خود مرتکب می شوند. بیایید واقعی باشیم - وقتی منتظر یک نمونه اولیه یا یک تولید بزرگ هستید، وسوسه انگیز است که در اینجا کوتاه بیایید، اما این یک اقتصاد کاذب است.
آماده سازی سطح با از بین بردن آلاینده ها شروع می شود: روغن، گریس، روغن های دست (از جابجایی)، و روان کننده های باقی مانده از فرآیندهایی مانندمهر زنی دقیق فلزیابرش دقیق ورق فلز. اکثر تولیدات ما از یک پاک کننده قلیایی ملایم و به دنبال آن یک شستشو برای برداشتن این آلاینده ها بدون آسیب رساندن به بستر استفاده می کنند، اما برای قطعاتی که در انبار قرار دارند، گاهی اوقات یک دستمال مرطوب ساینده سبک (بدون خراش) نیز کار می کند.
بعد اچینگ یا بافت سطحی می آید تا به پوشش چیزی بچسبد. برای ورق فولاد کربن، ما اغلب از یک پوشش تبدیل فسفات استفاده می کنیم - این پوشش با سطح فلز واکنش می دهد تا یک لایه نازک و کریستالی ایجاد کند که پوشش را قفل می کند و حتی پس از تغییرات مکرر دما از پوسته شدن جلوگیری می کند. برای آلومینیوم، که نرم‌تر و مستعد اکسید شدن است، از پوشش تبدیل کرومات استفاده می‌کنیم (اگرچه گزینه‌های بدون کروم را برای مشتریان متمرکز بر پایداری ارائه می‌دهیم) که سطح آلومینیوم متخلخل را می‌بندد و چسبندگی را افزایش می‌دهد. من دیده ام که مشتریان این مرحله را روی یک براکت 10000 دلاری فولاد کربنی رد می کنند، فقط برای اینکه در عرض شش ماه وقتی رطوبت وارد بدن شود، روکش جدا می شود - اجازه ندهید که شما باشید.
حال، بیایید در مورد انواع پوشش‌هایی که در واقع حفاظت طولانی‌مدت را بر اساس تجربه ما به عنوان تامین‌کننده ورق فلزی ارائه می‌کنند، صحبت کنیم. همه پوشش‌ها برابر نیستند و انتخاب یک پوشش نامناسب برای کاربرد، قطعات شما را آسیب‌پذیر می‌کند.
اول از همه، پوشش پودری است که برای اکثر قطعات ورق فلزی صنعتی و مصرفی، و به دلایل خوب، مورد استفاده ما قرار گرفته است. برخلاف رنگ مایع، پوشش پودری پودری خشک و بدون جریان است که از رزین‌های ترموپلاستیک یا ترموست، رنگدانه‌ها و مواد افزودنی ساخته شده است که به صورت الکترواستاتیک روی سطح ورق فلز اعمال می‌شود. پس از اعمال، در یک کوره در دمای بالا پخته می شود و یک لایه سخت، یکنواخت و محافظ ایجاد می کند که بسیار بادوام تر از رنگ مرطوب است. ما به طور منظم استفاده می کنیمپوشش پودری ورق فلزبرای همه چیز، از تزئینات خودرو گرفته تا محفظه های الکتریکی، و نتایج برای خود صحبت می کنند.
علم پشت اثربخشی پوشش پودری ساده است: شارژ الکترواستاتیک پوشش یکنواخت را حتی در لبه های تیز یا مناطقی که دسترسی به آن سخت است تضمین می کند (که یک پیروزی بزرگ برای قطعات مهر شده با هندسه های پیچیده است). پخت یک ساختار مولکولی متقاطع تشکیل می دهد که در برابر خراش، اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی خفیف مقاومت می کند - مناسب برای کاربردهای خارج از منزل مانند فلاش سقف یا تجهیزات زمین بازی. جنبه منفی؟ پوشش پودری برای ورق های فلزی با گیج نازک که نمی توانند دمای پخت بالا را تحمل کنند، یا برای قطعاتی که نیاز به ضخامت لایه نازک خاص دارند، ایده آل نیست. برای آنها، ما به گزینه های دیگر پوشش متمایل می شویم.
در مرحله بعد، برای قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر شرایط شدید دارند - محیط های دریایی، انبارهای صنعتی با قرار گرفتن در معرض نمک سنگین یا تجهیزات دریایی - از پوشش های اپوکسی مایع یا پلی اورتان استفاده می کنیم که به طور خاص برای مقاومت در برابر خوردگی فرموله شده اند. پوشش‌های اپوکسی در چسبیدن به فلز و مسدود کردن رطوبت غیرقابل رقیب هستند و برای قطعات ساخت ورق فولاد کربنی که در زیر آب قرار می‌گیرند یا در معرض رطوبت بالا قرار می‌گیرند، عالی هستند. از سوی دیگر، پلی اورتان لایه ای از مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش را اضافه می کند که اپوکسی به تنهایی چنین نمی کند، بنابراین وقتی در معرض نور مستقیم خورشید قرار می گیرد، گچ نمی شود یا محو نمی شود. من اخیراً با یک مشتری ساخت و ساز کار کردم که پس از 18 ماه در آب و هوای ساحلی قطعاتش خراب شد. تغییر رنگ مایع عمومی به یک پوشش پلی اورتان دو جزئی، طول عمر قطعه آنها را به بیش از هفت سال افزایش داد - اثبات اینکه تطبیق پوشش با محیط همه تفاوت را ایجاد می کند.
برای قطعات آلومینیومی مانندساخت محفظه آلومینیومی ورق فلزی، ما اغلب به جای رنگ یا پودر از آنودایز به عنوان پوشش استفاده می کنیم. آنودایز کردن یک فرآیند الکتروشیمیایی است که لایه اکسید طبیعی آلومینیوم را ضخیم می کند و یک سطح سخت و مقاوم در برابر خوردگی ایجاد می کند که می تواند برای رنگ رنگ شود. برخلاف رنگ یا پودر، آنودایز کردن پوسته نمی‌شود یا تراشه نمی‌کند، زیرا بخشی از خود فلز است - این یک مزیت بزرگ برای محفظه‌هایی است که باید به طور مکرر باز و بسته شوند، یا برای قطعات مورد استفاده در الکترونیک که در آنها یک سطح محکم و غیر متخلخل بسیار مهم است. معاوضه این است که آنودایز کردن گرانتر از پوشش پودری است و فقط روی آلومینیوم موثر است (به عنوان مثال شما نمی توانید فولاد کربنی را آندایز کنید).
یکی دیگر از گزینه های قابل ذکر گالوانیزه گرم است که ما از آن برای قطعات فولادی کربن ساختاری که در معرض شرایط شدید بیرونی قرار می گیرند استفاده می کنیم. این فرآیند شامل فرو بردن ورق فلز در روی مذاب، ایجاد یک لایه روی ضخیم و محافظ است که قبل از اینکه فولاد پایه خورده شود. این فوق‌العاده بادوام است، اما از دقت کمتری نسبت به پوشش پودری یا آنودایز کردن برخوردار است—بنابراین برای قطعات بزرگ و ساختاری که رنگ یا پرداخت دقیق در اولویت نیستند، بهترین است. ما از گالوانیزه گرم برای اجزای پل و نرده‌های محافظ بزرگراه استفاده کرده‌ایم، و ثابت شده است که برای چندین دهه، حتی در آب‌وهوای برفی و شور، دوام می‌آورد.
اکنون، اجازه دهید برخی از اشتباهات رایجی را که حتی مشتریان با تجربه هنگام پوشش دادن ورق فلز مرتکب می شوند، پوشش دهیم. اول، انتخاب پوشش اشتباه برای زیرلایه. به عنوان مثال، استفاده از یک پرایمر غنی از روی روی آلومینیوم - این به درستی نمی‌چسبد و تقریباً بلافاصله با پوشش پوسته پوسته شدن مواجه خواهید شد. همیشه پوشش را با فلز پایه مطابقت دهید: عملیات فسفات برای فولاد، پوشش های تبدیلی برای آلومینیوم و غیره.
دوم، نادیده گرفتن پوشش لبه. لبه های تیز بر روی ورق های مهر و موم شده یا برش خورده آسیب پذیرترین نقاط برای خوردگی هستند، زیرا پوشش در حین اعمال نازک می شود. در مرکز ما، فرآیندهای پوشش پودری و رنگ‌آمیزی خود را طوری تنظیم می‌کنیم که یک لایه کمی ضخیم‌تر روی لبه‌ها اعمال کنیم، یا از پوشش‌های خود ترمیم شونده (که دارای میکروکپسول‌هایی هستند که در صورت خراشیدگی، مواد شیمیایی محافظ را آزاد می‌کنند) برای مناطق با سایش زیاد استفاده می‌کنیم. این تنظیم کوچک به طول عمر قطعه شما ماه ها، و نه سال ها اضافه می کند.
سوم، نادیده گرفتن بازرسی پس از پوشش. حتی قابل اطمینان ترین فرآیندهای پوشش نیز می توانند دارای نقص هایی مانند سوراخ سوزنی، پوشش ناهموار یا پخت ناقص باشند. ما هر قسمت پوشش داده شده را در زیر نور UV بررسی می کنیم (برای تشخیص حفره ها) و تست چسبندگی (خراش دادن پوشش برای اطمینان از بلند نشدن آن) قبل از خروج از محل ما انجام می دهیم. برای مشتریانی که پوشش داخلی را انجام می دهند، یک بررسی سریع بصری و یک آزمایش چسبندگی متقاطع (خراش دادن یک شبکه در پوشش، سپس چسباندن نوار و کشیدن آن - اگر پوشش روی آن باقی بماند، خوب است) می تواند شما را از خرابی های پرهزینه در میدان نجات دهد.
به عنوان یک تامین کننده ورق فلز، وظیفه ما فقط برش، مهر و موم کردن یا ساخت قطعات شما نیست - بلکه کمک به شما در انتخاب پوشش مناسب است که نیازهای عملکرد، بودجه و جدول زمانی شما را برآورده می کند. چه در حال ساخت نمونه اولیه یک محفظه الکترونیکی جدید، تامین منابع فولاد سازه ای برای یک ساختمان یا طراحی تزئینات خودرو باشید، ما با شما همکاری می کنیم تا فرآیند پوشش را مطابق با کاربرد دقیق شما انجام دهیم. ما روی تجهیزات پوشش‌دهی پیشرفته، از جمله خطوط خودکار پوشش پودری و تأسیسات آندایزینگ، سرمایه‌گذاری کرده‌ایم تا از ثبات در نمونه‌های کوچک و سفارش‌های تولید بزرگ اطمینان حاصل کنیم.
اگر به دنبال تامین قطعات ورق فلزی با حفاظت در برابر خوردگی طولانی مدت هستید، یا می خواهید قطعات فعلی خود را برای جلوگیری از خرابی زودهنگام ارتقا دهید، ما دوست داریم با شما همکاری کنیم. تیم ما سال‌ها تجربه در مهر زنی دقیق فلز، ساخت ورق فولاد کربنی و انواع فرآیندهای پوشش دارد، بنابراین ما می‌توانیم شما را در هر مرحله راهنمایی کنیم - از انتخاب مواد تا تحویل نهایی قطعه روکش‌شده. برای بحث در مورد پروژه خود با تیم ما تماس بگیرید، و بیایید مطمئن شویم که قطعات ورق فلزی شما در آزمون زمان مقاومت می کنند.
مراجع
- ASM International. (2018).مهندسی سطح برای مقاومت در برابر خوردگی و سایش. Materials Park، OH: ASM International.
- نقاش، رایانه شخصی، و کلمن، MM (2020). اصول پوشش های پودریمجله فناوری و تحقیقات پوشش ها، 17 (3)، 529-541.
- Revie، RW، & Uhlig، HH (2017). کنترل خوردگی و خوردگی: مقدمه ای بر علوم و مهندسی خوردگی (ویرایش پنجم). هوبوکن، نیوجرسی: جان وایلی و پسران.
- انجمن گالوانیزرهای آمریکا (2021). گالوانیزه گرم برای محافظت در برابر خوردگی. موجود در: https://galvanizeit.org/ (توجه: پیوند طبق الزامات درج نشده است)
- موسسه مهندسی سطح. (2019). آندایز کردن آلومینیوم: فرآیند و کاربردهامجله مهندسی سطح، 35 (8)، 621-635.
