مقاومة الصدأ

مقاومة الصدأ هي منع أو تأخير صدأ الأجسام الحديدية والفولاذية ، أو الحماية الدائمة من التآكل . عادةً ما تتحقق هذه الحماية من خلال عملية تشطيب أو معالجة السطح . وبحسب التآكل الميكانيكي أو الظروف البيئية، قد لا يتوقف التآكل تمامًا إلا بتكرار العملية دوريًا. ويُستخدم هذا المصطلح بشكل خاص في صناعة السيارات .
حماية المركبات من الصدأ
مصنع
في المصنع، تتم حماية هياكل السيارات بتركيبات كيميائية خاصة.
كانت تُستخدم عادةً طلاءات تحويل الفوسفات . قامت بعض الشركات بجلفنة جزء من هياكل سياراتها أو كلها قبل تطبيق طبقة الطلاء التمهيدية . إذا كانت السيارة ذات هيكل منفصل عن الشاسيه ، فيجب أيضًا معالجة الشاسيه (الهيكل) ضد الصدأ. في صناعة السيارات التقليدية في أوائل ومنتصف القرن العشرين، كان الطلاء هو الطبقة الأخيرة من حاجز مقاومة الصدأ بين هيكل السيارة والهواء، باستثناء الجزء السفلي. في هذا الجزء، كان يُرش غالبًا طلاء مطاطي أو مصنوع من مادة PVC مانعة للصدأ . ستتلف هذه المواد في النهاية، مما قد يؤدي إلى تآكل خفي ينتشر تحت طبقة الحماية. قد تصبح طبقة الحماية المطاطية القديمة من ستينيات وسبعينيات القرن الماضي هشة في السيارات القديمة، وهي عرضة لذلك بشكل خاص.
طُوِّر أول طلاء تمهيدي بالترسيب الكهربائي في خمسينيات القرن الماضي، لكن تبيّن أنه غير عملي للاستخدام على نطاق واسع. وفي سبعينيات القرن الماضي، طُرحت أنظمة طلاء تمهيدي كاثودي مُحسَّنة للسيارات، قلّلت بشكل ملحوظ من مشكلة التآكل التي عانت منها أعداد كبيرة من السيارات في العقود السبعة الأولى من صناعة السيارات. تُعرف هذه الطلاءات باسم " الطلاء الكهربائي"، ويتم تطبيقها عن طريق غمر هيكل السيارة المُجمَّع بالكامل في خزان كبير يحتوي على الطلاء الكهربائي المائي، ثم يُطبَّق الطلاء من خلال الترسيب الكهربائي الكاثودي. وهذا يضمن تغطية شبه كاملة لجميع الأسطح المعدنية بالطلاء التمهيدي. يتكون الطلاء من مينا مائي أساسه الإيبوكسي ، ومُضاف أمينو كحول ، وإيزوسيانات محجوبة ، والتي تتشابك جميعها عند الخبز لتشكيل نظام راتنج إيبوكسي-يوريثان. [ 1 ]
تُعدّ تقنية راتنج الطلاء الكهربائي، إلى جانب التغطية الممتازة التي يوفرها الترسيب الكهربائي، من أكثر الطلاءات فعالية لحماية الفولاذ من التآكل. وفي صناعة السيارات الحديثة بعد التسعينيات، تستخدم جميع السيارات تقريبًا تقنية الطلاء الكهربائي كأساس لنظام طلاء الحماية من التآكل. [ 1 ]
ما بعد البيع
تتوفر مجموعات ما بعد البيع لتطبيق مركبات مقاومة الصدأ على الأسطح الخارجية وداخل الأجزاء المغلقة، مثل عتبات الأبواب (انظر الهيكل الأحادي )، من خلال ثقوب موجودة أو ثقوب محفورة خصيصًا. عادةً ما تكون هذه المركبات شمعية الأساس، ويمكن تطبيقها باستخدام علبة رذاذ، أو فرشاة، أو بخاخ ضغط منخفض، أو مسدس رش يعمل بضاغط هواء.
يُمكن استبدال عتبات الأبواب/ألواح الروكر بسد فتحات التصريف وملؤها بالشمع ثم تصريف معظمه (مع إمكانية تخزين الفائض وإعادة استخدامه)، تاركًا طبقة كاملة من الداخل. كما يُمكن طلاء المناطق الصدئة بشمع مضاد للصدأ، مثل مزيلات الصدأ/المعادلات القائمة على حمض الفوسفوريك . يجب إزالة الصدأ السائب أو السميك قبل استخدام شمع مضاد للصدأ مثل واكسويل أو منتج مشابه.
يجب إزالة الصدأ الهيكلي (الذي يصيب المكونات الهيكلية التي يجب أن تتحمل قوى كبيرة) حتى الوصول إلى المعدن السليم، ثم لحام معدن جديد مكانه، أو استبدال الجزء المتضرر بالكامل. قد لا يخترق الشمع اللحامات الموضعية أو الصدأ الكثيف بفعالية. قد يكون استخدام منتج مضاد للصدأ ذي قوام أرق (أقل لزوجة) قائم على الزيوت المعدنية، متبوعًا بشمع مضاد للصدأ، أكثر فعالية. يكون التطبيق أسهل في الطقس الحار منه في الطقس البارد، لأنه حتى بعد التسخين المسبق، تكون المنتجات لزجة ولا تتدفق ولا تخترق المعدن البارد جيدًا.
يمكن أيضًا استخدام مواد مانعة للتسرب من السوق الثانوية. وهي مفيدة بشكل خاص في المناطق المعرضة للصدمات العالية مثل أقواس العجلات. يوجد نوعان: جاف وغير جاف. تُعرف المنتجات الجافة والصلبة أيضًا باسم "شوتز" و"مضادة لرقائق الحجارة"، وتواجه مشاكل محتملة مشابهة لتلك التي تواجهها مواد منع التسرب الأصلية من المصنع. تتوفر هذه المواد بألوان الأسود والأبيض والرمادي والأحمر، ويمكن طلاؤها. يُفضل استخدامها في المنطقة أسفل المصدات في السيارات ذات الهيكل المعدني المطلي في ذلك الموضع، بدلاً من المصدات البلاستيكية العميقة الحديثة. لا تجف المنتجات القائمة على البيتومين ولا تتصلب، لذا لا يمكن أن تصبح هشة، على عكس منتج "مانع تسرب الهيكل السفلي مع إضافة واكسويل" من إنتاج شركة هامر رايت، والذي يُباع في خرطوشة من نوع شوتز تحمل علامة "شوتز" للاستخدام مع مسدس رش يعمل بضاغط هواء من شوتز. [ 2 ] تستخدم ورش إصلاح هياكل سيارات مرسيدس منتجًا مشابهًا من إنتاج مرسيدس-بنز. [ 3 ] هناك العديد من الشركات المصنعة لمنتجات مماثلة بأسعار متفاوتة، ويتم اختبارها ومراجعتها بانتظام في مجلات السيارات الكلاسيكية.
تحتوي الأنواع غير الجافة على مواد كيميائية مضادة للصدأ مشابهة لتلك الموجودة في الشموع المضادة للصدأ. توفر مثبطات الصدأ المشتقة من البترول العديد من المزايا، بما في ذلك قدرتها على الانتشار على سطح المعدن، وتغطية المناطق التي لم تُغطَّ. بالإضافة إلى ذلك، يبقى مثبط الصدأ البترولي الخالي من المذيبات على سطح المعدن، مانعًا وصول الماء والأكسجين اللذين يُسرِّعان الصدأ. تشمل المزايا الأخرى للحماية من الصدأ المشتقة من البترول خاصية الترميم الذاتي التي تتمتع بها الزيوت بشكل طبيعي، مما يساعد الطبقات السفلية على مقاومة التآكل الناتج عن رمال الطرق وغيرها من الحطام. أما عيب استخدام الطلاء المشتق من البترول فهو الطبقة المتبقية على الأسطح، مما يجعل هذه المنتجات غير عملية للاستخدام الخارجي، وغير آمنة في المناطق التي قد تنزلق عليها. كما أنها غير قابلة للطلاء.
توجد تقنيات إلكترونية تُباع في السوق الثانوية تُزعم أنها تمنع التآكل عن طريق "دفع" الإلكترونات إلى هيكل السيارة، للحد من تفاعل الأكسجين والحديد المُسبب للصدأ. كما يُزعم أن فقدان الإلكترونات في الطلاء هو سبب "أكسدة الطلاء"، ويُفترض أن النظام الإلكتروني يحمي الطلاء أيضًا. [ 4 ] ومع ذلك، لا توجد اختبارات علمية مُحكّمة أو دراسات تحقق تدعم استخدام هذه الأجهزة، ويجد خبراء مكافحة التآكل أنها غير فعّالة. [ 5 ] [ 6 ]
معدل التآكل
يعتمد معدل تآكل المركبات على:
- المناخ المحلي واستخدام المواد الكيميائية لإذابة الجليد ( الملح ) على الطرق
- التلوث الجوي، مثل الأمطار الحمضية أو رذاذ الملح ، يمكن أن يتسبب في تلف الطلاء
- جودة وسمك وتركيب المعدن المستخدم، وغالبًا ما يكون سبيكة من الفولاذ الطري.
- الاستخدام غير السليم لبعض المعادن المختلفة، والذي يمكن أن يسرع من صدأ هياكل الصلب من خلال التآكل الكهروكيميائي
- تصميم "مصائد الصدأ" (الزوايا والشقوق التي تجمع الأوساخ والمياه من الطريق)
- عملية معينة لمقاومة الصدأ مستخدمة
- غطاء بلاستيكي/مانع للتسرب أسفل السيارة
- يؤدي التعرض للماء المالح إلى إزالة الطلاء الواقي ويسبب الصدأ بشكل أسرع بكثير من مياه الأمطار العادية.
سبائك مقاومة للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ ، المعروف أيضًا باسم "الفولاذ غير القابل للصدأ"، لا يتلطخ أو يتآكل أو يصدأ بسهولة مثل الفولاذ العادي. كان الفرنسي بيير بيرتييه أول من لاحظ خصائص مقاومة الصدأ الناتجة عن مزج الكروم مع السبائك عام 1821، مما أدى إلى تطوير عمليات جديدة لمعالجة المعادن وعلم المعادن، وفي النهاية إلى ابتكار الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للاستخدام. تميزت سيارات ديلوريان بهيكل من الألياف الزجاجية مع هيكل فولاذي أساسي، بالإضافة إلى ألواح خارجية من الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول.
صُنعت بعض السيارات من الألومنيوم، الذي قد يكون أكثر مقاومة للتآكل من الفولاذ عند تعرضه للماء، ولكن ليس للملح أو بعض المواد الكيميائية الأخرى.
الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية ، والذي يُشار إليه غالبًا بالعلامة التجارية العامة "فولاذ كورتن" ويُكتب أحيانًا بدون واصلة باسم "فولاذ كورتن"، هو مجموعة من سبائك الفولاذ التي طُوّرت للاستغناء عن الطلاء من خلال تكوين طبقة خارجية مستقرة من الصدأ . تمتلك شركة يو إس ستيل (USS) العلامة التجارية المسجلة لاسم "كورتن". [ 7 ] يشير اسم "كورتن" إلى خاصيتين مميزتين لهذا النوع من الفولاذ : مقاومة التآكل وقوة الشد . [ 8 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 "نبذة تاريخية عن تكنولوجيا طلاء السيارات" . جمعية الطلاء الأمريكية. 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يوليو 2020 .
- ↑ "ختم أسفل الهيكل" .
- ↑ "مادة مانعة للتسرب من نوع هامر رايت مع زيت الشمع (المادة السوداء) [ أرشيف ] - منتديات مالكي سيارات مرسيدس بنز" .
- ↑ توم غرين (17 أغسطس 2016). "أسئلة وأجوبة - هل النظام الإلكتروني صديق للبيئة؟" . داوني ستريت راشبروفينغ . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أغسطس 2016 .
- ↑ مقالة NACE الدولية حول الوقاية الإلكترونية من الصدأ
- ↑ بابويان، ر.، "أحدث التقنيات في مجال الحماية الكاثودية للسيارات"، ورقة بحثية تقنية رقم 912270، جمعية مهندسي السيارات، 1991، doi:10.4271/912270
- ↑ "العلامات التجارية والملكية" . USS . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2024 .
- ↑ "الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية: دليل لفولاذ كورتن وما يعادله من فولاذ A/B، وأصوله ومعاييره" . AZoM.com . 21 أكتوبر 2024.
- تكنولوجيا المركبات
- الوقاية من التآكل
- علم المواد
