آلومینیوم یکی از رایجترین مواد مورد استفاده در ماشینکاری است. برخلاف آهن و فولاد، آلومینیوم به خودی خود زنگ نمیزند، زیرا زنگزدگی نوعی خوردگی مختص فلزات پایه آهن است . با این حال، آلومینیوم همچنان میتواند تحت شرایط خاصی دچار خوردگی شود که میتواند بر تمامیت ساختاری و زیباییشناسی آن تأثیر بگذارد. در این مقاله، ما بر پدیده خوردگی، انواع، عوامل مؤثر بر خوردگی و چگونگی افزایش عمر مفید مواد آلومینیومی با اقدامات حفاظتی تمرکز میکنیم.
خوردگی آلومینیوم چیست؟
خوردگی آلومینیوم، سطح تشکیل یک لایه اکسید، به شکل پودر (پودر سفید)، تکههایی را نشان میدهد. به نظر میرسد که با محیط ماده در تضاد است، مانند کپک زدن، جوهر کپک زده نیست، بلکه پدیده اکسیداسیون سطح است. بنابراین، جوهر نقطه باید خوردگی اکسیداسیون سطح قطعات آلومینیومی باشد.
8 اقدام حفاظتی برای جلوگیری از زنگ زدگی آلومینیوم
1. تمیز کردن سطح
توصیه می شود برای تمیز کردن سطوح آلومینیومی از پاک کننده های خنثی استفاده شود و از به کار بردن پاک کننده های قلیایی و اسیدی برای جلوگیری از آسیب به آلومینیوم خودداری شود. رطوبت اضافی روی سطح باید بلافاصله پس از تمیز کردن، با سشوار خشک شود تا از چسبیدن پاک کننده به سطح آلومینیوم برای مدت طولانی جلوگیری شود.
2. تکمیل سطح
Anodizing
این فرآیند سطوح فلزی را به یک سطح آنودایز شده بادوام و مقاوم در برابر خوردگی تبدیل میکند، به خصوص برای قطعاتی که در معرض آب و هوای نامساعد و محیطهای نمکی قرار دارند، زیرا پوسته پوسته نمیشود.
سندبلاست
استفاده از مواد پاششی با سرعت بالا (مانند دانههای شیشهای، ذرات سرامیکی و غیره) برای تمیز کردن سطوح فلزی، که به طور موثر روغن، زنگ و سایر آلودگیهای سطحی را از بین میبرد. این روش اغلب در صنایعی مانند ماشینآلات سنگین و کشتیسازی استفاده میشود.
ساچمه زنی
ساچمهزنی و سندبلاست فرآیندی مشابه هستند، تفاوت آنها در استفاده از واسطه است، ساچمهزنی در ساچمه فلزی یا سایر اشکال ماده ساچمه (مانند ساچمههای فولادی، ماسه فولادی و غیره) استفاده میشود.
پرداخت
کاهش زبری سطح با روشهای فیزیکی یا شیمیایی برای دستیابی به یک اثر صاف میتواند کیفیت ظاهری و مقاومت در برابر خوردگی قطعه کار را افزایش دهد.
3. درمان پوشش
نقاشی
رنگهای اکریلیک یا اپوکسی با کیفیت بالا و مقاومت خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش توصیه میشوند. قبل از رنگآمیزی باید از یک پرایمر طراحی شده برای آلومینیوم استفاده شود تا چسبندگی و دوام پوشش بهتر شود.
پوشش پودر
پوششهای پودری را انتخاب کنید که با مشخصات AAMA (انجمن تولیدکنندگان معماری آمریکا) برای استفاده در فضای باز مطابقت داشته باشند و در مقایسه با سایر پرداختها، در برابر لبپریدگی، خراشیدگی و محو شدن مقاومتر باشند.
پوشش الکتروفورز
از طریق واکنش شیمیایی، یک پوشش مقاوم در برابر خوردگی به ضخامت 5 تا 25 میکرومتر روی سطح آلومینیوم تشکیل میدهد که به طور موثری از فرسایش ناشی از اکسیداسیون جلوگیری کرده و درخشندگی را برای مدت طولانی حفظ میکند.
الکتریکی
یک لایه فلزی به ضخامت 3 تا 20 میکرون روی سطح آلیاژ آلومینیوم تشکیل میدهد که سطحی صاف و مقاوم در برابر سایش و خوردگی دارد.
Passivation
روشهای معمول غیرفعالسازی شامل کروم سه ظرفیتی، کروم شش ظرفیتی و غیرفعالسازی بدون کروم است که میتوانند یک لایه غیرفعالسازی روی سطح آلیاژهای آلومینیوم تشکیل دهند تا از کپک و اکسیداسیون جلوگیری کنند.
۴. از سیال برش پایه آب سازگار با محیط زیست استفاده کنید
جزء اصلی سیال برش پایه آب سازگار با محیط زیست، آب است که حاوی مهارکننده زنگزدگی میباشد و میتواند به طور موثری از زنگزدگی قطعه کار در اثر تماس طولانی مدت با آب جلوگیری کرده و اثر ضد خوردگی داشته باشد.
۵. آلیاژهایی با مقاومت خوردگی بیشتر انتخاب کنید
آلیاژ 5052
حاوی منیزیم است که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی در محیط های مرطوب را بهبود می بخشد و برای تجهیزات دریایی مانند کشتی ها مناسب است.
آلیاژ 3003
حاوی منگنز به عنوان عنصر آلیاژی اصلی است که استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش میدهد و برای کاربردهای صنعتی مانند سیستمهای لولهکشی و مخازن سوخت مناسب است.
۶. استفاده و نگهداری
جلوگیری از خوردگی گالوانیکی: برای جلوگیری از واکنشهای گالوانیکی، از تکنیکهای ایزولاسیون غیررسانا مانند واشرهای پلاستیکی یا لاستیکی بین آلومینیوم و سایر فلزات غیرمشابه استفاده کنید.
تمیز کردن منظم: برای تمیز کردن روزانه از مواد شوینده ملایم و آب گرم استفاده کنید و از پاک کننده های کلردار که ممکن است باعث ایجاد حفره یا خوردگی شوند، خودداری کنید.
7. بسته بندی
بستهبندی VCI
فناوری بستهبندی با استفاده از مهارکنندههای خوردگی بخار (VCI) برای جلوگیری از زنگزدگی از طریق آزاد شدن مولکولها در هوا.
کاغذ ضد زنگ VCI
این کاغذ یک ماده بستهبندی سازگار با محیط زیست است که با انسان و محیط زیست سازگار است. این کاغذ با افزودن مواد شیمیایی فرار به کاغذ، یک لایه گاز محافظ تشکیل میدهد که بخارهایی را آزاد میکند که از اکسیداسیون فلز جلوگیری میکند. این لایه گاز به طور موثری فلز را از رطوبت هوا عایق میکند و در نتیجه به طور مؤثر از آن در برابر خوردگی محافظت میکند.
خشک کن
مقدار مناسبی از سیلیکاژل یا سایر مواد خشککننده را برای جذب رطوبت باقیمانده در بسته قرار دهید و طبق شرایط نگهداری، مرتباً آن را تعویض کنید.
۸. اسپری روغن ضد خوردگی
روش اجرا: با استفاده از یک روغن اسپری ضد خوردگی غیر سیلیکونی، آن را به طور یکنواخت در محیطی با تهویه مناسب اعمال کنید تا از پوشش تمام سطوح آلومینیومی اطمینان حاصل شود. از اسپری هوای تمیز برای نفوذ روغن به گوشه و کنار استفاده کنید.
نگهداری: پس از تمیز کردن ماشینآلات یا قرار گرفتن در معرض شرایط خورنده، روغن ضد خوردگی را دوباره بمالید و قطعات آلومینیومی را در محیطی با دما و رطوبت کنترلشده نگهداری کنید تا محافظت آنها طولانیتر شود.
نمودار مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم
مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم میتواند تحت تأثیر عوامل خارجی و داخلی قرار گیرد و درجات مختلفی از خوردگی را نشان دهد.
بسته به صنعت و محیط، آلیاژهای مختلفی به ترکیب آلومینیوم اضافه میشوند تا نیازهای صنایع مختلف را برآورده کنند.
در ادامه، جدولی از مقاومت خوردگی آلیاژهای آلومینیوم پرکاربرد فهرست شده است:
| عیار | جوی خوردگی |
زیست کننده در اب شور خوردگی |
شیمیایی صنعتی |
| 1100 | نرخ ★ ★ ★ ★ |
خوب ★★★ |
منصفانه ★★ |
| 2024 | فقیر ★ |
فقیر ★ |
فقیر ★ |
| 3003 | خوب ★★★ |
خوب ★★★ |
خوب ★★★ |
| 5052 | نرخ ★ ★ ★ ★ |
نرخ ★ ★ ★ ★ |
نرخ ★ ★ ★ ★ |
| 6061 | نرخ ★ ★ ★ ★ |
خوب ★★★ |
خوب ★★★ |
| 7075 | منصفانه ★★ |
فقیر ★ |
منصفانه ★★ |
شرح:
عالی(★★★★): مقاومت بالا، حداقل نشانههای خوردگی در بیشتر شرایط.
خوب(★★★): مقاوم در برابر خوردگی، ممکن است در شرایط سخت نشانههایی از خود نشان دهد.
متوسط (★★): مقاومت متوسط، برای محیطهای خشن توصیه نمیشود.
ضعیف (★): مقاومت کم، مستعد زوال سریع.
روشهای از بین بردن زنگ آلومینیوم
۱. رسوبزدایی شیمیایی
از مواد شوینده اسیدی (مانند اسید اگزالیک، اسید استیک و غیره) برای درمان شیمیایی زنگ زدگی روی سطح آلیاژ آلومینیوم استفاده کنید تا لایه زنگ زدگی و اکسید سطحی از بین برود.
۲. زنگزدایی مکانیکی
از کاغذ سنباده، چرخهای سنگزنی، برسهای سیمی و سایر ابزارها برای صیقل دادن، برس زدن و سایر عملیات مکانیکی روی سطح آلیاژهای آلومینیوم استفاده کنید تا زنگزدگی سطحی و لایه اکسیداسیون از بین برود.
۳. اسپری روغن ضد زنگ
با اسپری کردن روغن ضد زنگ روی سطح آلیاژ آلومینیوم، زنگ زدگی به راحتی از بین میرود.
۴. پاککننده فلز
استفاده از پاککننده فلز برای تمیز کردن سطح آلیاژ آلومینیوم، آلودگی و زنگزدگی را از سطح پاک میکند و میتواند یک لایه محافظ روی سطح تشکیل دهد تا از زنگزدگی آلیاژ آلومینیوم جلوگیری کند.
سوالات متداول
آیا آلومینیوم زنگ میزند؟
آلومینیوم زنگ نمیزند، اما یک لایه اکسید روی سطح آن تشکیل میشود که از خوردگی بیشتر آن جلوگیری میکند.
کدام آلیاژهای آلومینیوم بهترین مقاومت در برابر خوردگی را دارند؟
۵۰۵۲ و ۶۰۶۱ بهترین گزینههای آلیاژ آلومینیوم هستند. ۵۰۵۲ برای محیطهای دریایی (مثلاً اقلام فضای باز) مناسب است. ۶۰۶۱ برای قطعات مکانیکی، قطعات سفارشی CNC مناسب است.
کدام برند بازدارنده خوردگی آلومینیوم بهترین است؟
برندهای پیشنهادی: Chemworld 851AL.
تفاوت زنگ زدن آلومینیوم و آهن چیست؟
وقتی آلومینیوم برای مدت طولانی در معرض هوا قرار میگیرد، با اکسیژن واکنش میدهد و یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم تشکیل میدهد. این لایه اکسید بسیار سخت و محکم به آلومینیوم متصل است و به طور مؤثر از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری میکند.
در مقابل، آهن در حالت کاملاً متفاوتی زنگ میزند، لایه اکسید آهن سست، متخلخل و به راحتی جدا میشود و سطح فلز جدید را در معرض اکسیداسیون و خوردگی مداوم قرار میدهد. لایه اکسید آلومینیوم معمولاً پایدار میماند و پوسته نمیشود، بنابراین محافظت طولانیتری را فراهم میکند.
خلاصه
با درک اصل خوردگی آلیاژ آلومینیوم و اقدامات حفاظتی، میتوانیم به درستی عملیات سطح آلومینیوم را انتخاب کنیم. در فرآیند ماشینکاری CNC قطعات آلومینیومی، روش مناسبی را برای محافظت از سطح آلومینیوم انتخاب میکنیم.
تیراپید ۹۰٪ قطعاتش از آلومینیوم ساخته شده و تجربه غنی در ماشینکاری آلومینیوم دارد. ما مایلیم نکات و دستورالعملهای بیشتری در مورد ماشینکاری آلومینیوم به اشتراک بگذاریم.
شما میتوانید هر زمان که بخواهید با مهندسان ما تماس بگیرید (projets@tirapid.com). ما ظرف ۴ ساعت با شما تماس خواهیم گرفت.
