5 روش معروف پوشش دهی فلزات که باید آن ها را بشناسید!

شناختن مزایا و معایب هر یک از انواع پوشش های فلزی برای انتخاب مورد مناسب برای کاربرد شما ضروری است. برای قرن ها، فلزات به دلیل دوام، انعطاف پذیری و استحکام، گزینه اصلی کاربردهای متعددی بوده اند. با این حال، در میان چالش هایی که مردم هنگام استفاده از فلزات با آن روبرو می شوند، بدون شک خوردگی معمول ترین و شناخته شده ترین است.

چندین راه حل برای افزایش طول عمر سازه های فلزی و افزایش مقاومت در برابر خوردگی آن ها ارائه شده است. در این میان، پوشش های فلزی به عنوان یکی از موثرترین و آسان ترین روش های محافظت شناخته شده اند.

روش های بی شماری برای پوشش دهی سطوح فلزی وجود دارد که هرکدام محدودیت ها و مزایای خاص خود را دارند. در بخش های بعدی نگاهی دقیق به برخی از متداول ترین انواع پوشش های فلزی خواهیم داشت و در مورد مناسب بودن آنها برای کاربردهای مختلف بحث خواهیم کرد.

پوشش های فلزی با چه مکانیزمی از سطح محافظت می کنند؟

خوردگی فلز یک فرآیند تخریب است که در شرایطی خاص رخ می دهد. متداول ترین نوع خوردگی زمانی اتفاق می افتد که فلزات با رطوبت و اکسیژن واکنش دهند و محصولات مختلف خوردگی ایجاد کنند. به عنوان مثال آهن با آب و اکسیژن موجود در جوّ واکنش داده و آهن (III) اکسید یا زنگ زدگی ایجاد می کند.

پوشش های فلزی با ایجاد یک مانع بی اثر (غیر واکنش پذیر) در اطراف جسم فلزی از واکنش آن با هوا و رطوبت جلوگیری می کنند.

بررسی معروف ترین روش های پوشش دهی فلزات

در زیر لیستی از متداول ترین انواع پوشش های فلزی مورد استفاده در صنایع مختلف و مزایا و معایب هر یک را گردآوری کرده ایم.

آندایز کردن (Anodizing)

آنودایزینگ فرایندی است که برای ایجاد یک لایۀ اکسید محافظ روی سطوح فلزی استفاده می شود. لایۀ اکسیدی حاصل، با سرعت بیشتری تشکیل می شود و معمولاً ضخیم تر از حالتی است که به طور طبیعی تولید شود.

فلزات غیر آهنی متعددی را می توان آندایز کرد. اما آلومینیوم به طور موثرتری به این فرآیند پاسخ می دهد.

آنودایزینگ با غوطه وری قطعۀ آلومینیوم در مخزنی پر از محلول الکترولیت به همراه کاتد (معمولاً آلومینیوم یا سرب) انجام می شود. یک جریان الکتریکی از آلومینیوم عبور می کند و باعث اکسید شدن و تشکیل یک مانع محافظ روی سطح آن می شود.

آندایز کردن قطعات فلزی

در مقایسه با پوشش های ذکر شده در این مقاله، آندایز شاید ساده ترین باشد. سطوح آنودایز شده را می توان به راحتی با استفاده از شوینده های ملایم به صورت دوره ای تمیز کرد. سطوح آنودایز شده از نظر شیمیایی پایدار هستند و در شرایط عادی تجزیه نمی شوند. این موضوع سبب می شود یک سطح پوشش داده شده با دوام طولانی تر داشته باشیم. به علاوه، از آنجا که آندایزینگ یک فرآیند طبیعی است، معمولا غیر سمی بوده و هیچ محصول جانبی مضر یا خطرناکی تولید نمی کند.

مهمترین اشکال این فرآیند این است که فقط روی تعداد انگشت شماری از فلزات مفید است. این فرآیند برای فلزات آهنی نامناسب است. به این معنی که مواد متداول مانند فولاد و آهن نمی توانند آنودایز شوند. علاوه بر این، رنگ هایی که می توانند با آندایزینگ بدست بیایند، محدود هستند.

6
دقیــقه مطالعه

آندایزینگ (Anodizing)

فرایند آندایزینگ سال هاست امتحان خود را به عنوان یک روش لایه نشانی مناسب پس داده...

گالوانیزه کردن (Galvanizing)

گالوانیزه کردن شامل غوطه ور شدن فلز (بیشتر فولاد یا آهن) در یک حمام از فلز روی (Zn) مذاب است. پس از خروج، فلز پوشش داده شده با اکسیژن و دی اکسید کربن موجود در جو واکنش داده و یک لایه محافظ کربنات روی ایجاد می کند.

فرآیند گالوانیزه کردن، دارای مزایای متعددی است که آن را برای بسیاری از کاربردها به گزینه ای محبوب تبدیل می کند. به عنوان مثال، پوشش اکسید روی بسیار پایدار است و محکم به لایۀ فلزی می چسبد. همچنین معمولا به راحتی پوسته پوسته نمی شود.

گالوانیزه کردن، به محافظت در برابر خوردگی گالوانیک مشهور است. به عبارت دیگر، اگر سطح فلز در اثر خراش، بریدگی یا فرورفتگی در معرض دید قرار گیرد، پوشش روی با خوردگی خود را فدا می کند. این فرایند به محافظت از بستر فولادی در بین عملیات نگهداری کمک می کند.

بزرگترین عیب فرآیند گالوانیزه کردن هزینۀ آن است. گرچه گالوانیزه گرم (HDG) ممکن است برای پوشش دادن سازه های بزرگ فولادی ارزان باشد. اما برای قطعات کوچک تر مانند مهره ها و اتصال دهنده ها می تواند مقرون به صرفه نباشد. علاوه بر این، سطوح گالوانیزه ظاهری خاکستری مات دارند که ممکن است از نظر زیبایی برای برخی از کاربردها خوشایند نباشد.

آبکاری الکتریکی (Electroplating)

آبکاری الکتریکی یا الکتروپلیتینگ، شامل رسوب یک لایۀ نازک از یک فلز بر روی سطح فلز دیگر است. در هنگام الکتروپلیتینگ، هر دو فلز در یک محلول الکترولیتی قرار می گیرند. فلزی که باید روکش شود مانند آند عمل می کند. فلز پوشش دهنده نیز مانند کاتد عمل می کند.

جریان الکتریکی به سلول الکترولیتی وارد می شود و باعث می شود یون های فلزی از کاتد به آند منتقل شوند. بدین ترتیب پوشش ایجاد می شود.

الکتروپلیتینگ مقاومتی عالی در برابر خوردگی ایجاد می کند و می تواند برخی از خواص مکانیکی فلز را بهبود بخشد. الکتروپلیتینگ همچنین سطح زیبایی را ایجاد می کند. این موضوع این روش را برای پوشش دهی جواهرات و زیور آلات ایده آل می کند.

با این حال، الکتروپلیتینگ می تواند ضخامت های پوشش غیریکنواختی ایجاد کند که آن را برای کاربردهای با دقت بالا نامناسب می کند. همچنین، این فرآیند خود نیازهای بی شماری دارد و برای استفاده در مقیاس صنعتی بسیار پر هزینه است.

از ترکیبات بالقوۀ سمی و مضر به عنوان الکترولیت در فرآیند الکتروپلیتینگ استفاده می شود. بنابراین، هنگام دورریزی مواد شیمیایی الکترولیت ها باید دقت شود تا از آلودگی محیط جلوگیری شود.

6
دقیــقه مطالعه

آبکاری و تکنیک های آن

آبکاری یکی از قدیمی‌ترین و متداول‌ترین روش‌های ایجاد پوشش‌های فلزی بر سطح اجسام ...

پوشش دهی پودری (Powder coating)

پوشش دهی پودری، همان طور که از نام آن پیداست، شامل پوشاندن یک قطعه با ماده ای مبتنی بر پودر است. این فرآیند الکترواستاتیک است. در این روش، ذرات پوشش به صورت الکتریکی و از طریق قطبی که در مقابل قطعه ای است که باید پوشش دهی شود، شارژ می شوند. اختلاف بار باعث چسبیدن ذرات پودر شده به سطح فلز می شود. سپس قطعه پوشش داده شده در کوره تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد تا پوشش آن سخت شود.

پوشش های پودری به دلیل دوام و زیبایی ظاهری بسیار مشهور هستند. به علاوه، از آنجا که پوشش های پودری حاوی حلال نیستند، تقریبا انتشار ترکیبات آلی فرار (VOC) ندارند.

اگرچه پوشش های پودری ممکن است در طولانی مدت مقرون به صرفه باشد. اما هزینه های اولیه شروع کار ممکن است قابل توجه باشد. این فرآیند پوشش دهی به اسپری های مخصوص، کوره ها و تجهیزات پاشش نیاز دارد. این امر همچنین می تواند ابعاد قطعات قابل پوشش را محدود کند.

دستیابی به لایه های نازک پوشش نیز دشوار یا حتی غیرممکن است. علاوه بر این، سطح نهایی در مقایسه با سایر روش های پوشش، یکنواخت ترین نیست. پروژه هایی که به ضخامت پوشش کمتر از شش میل نیاز دارند باید به روند پوشش دهی دیگری متکی باشند.

پوشش دهی فلزات با استفاده از رنگ

پوشش دهی با استفاده از رنگ، در حقیقت یکی از کاربردهای رنگ مایع است. این تکنیک، در دسترس ترین و مقرون به صرفه ترین نوع پوشش دهی است. بسته به نوع فلز، محیط کار و نیازهای عملکردی می توان از فرمولاسیون های مختلف رنگ استفاده کرد.

برای کاربردهای صنعتی، پوشش های رنگ به آرامی با روش های دیگر پوشش جایگزین می شوند. البته برخی از رنگ ها ممکن است حاوی عناصر سمی و سایر ترکیبات فرار (VOC) باشند. بدیهی است که این امر برای محیط زیست مضر است.

دوام این پوشش ها از سایر روش های پوشش دهی کمتر است. زیرا به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در معرض محیط، احتمالاً کمرنگ یا پوسته پوسته می شوند.

پوشش دهی با رنگ

جمع بندی

به صنایع ایالات متحده هر ساله به دلیل خوردگی حدود 7 میلیارد دلار ضرر وارد می شود. پوشش های فلزی، اگر به درستی استفاده شوند، می توانند در طولانی شدن عمر بسیاری از دارایی های فلزی موثر باشند. با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید که تمام پوشش ها مستعد تخریب هستند. بنابراین، شناختن مزایا و معایب هر نوع پوشش برای انتخاب نوع مناسب برای کاربرد شما ضروری است.

منبع

www.corrosionpedia.com

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/ rateraterateraterate
5
0 نظر ثبت شده
پسورد فایل ها www.iran-mavad.com
دانلود بررسی ریزساختاری پوشش های الکترواسپارک ذوب مجدد شده توسط لیزر بر روی اینکونل IN738LC
1.28MB PDF
دوره زمستانه

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران