ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ: วัสดุและเทคโนโลยี

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เพื่อความทนทานของผลิตภัณฑ์โลหะ มีการใช้การป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ ขั้นตอนนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องโครงสร้างจากผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและการตกตะกอน เนื่องจากการเคลือบผิวทำให้พื้นผิวโลหะยังคงรักษาคุณสมบัติดั้งเดิมไว้ รวมถึงความสวยงาม

สาระสำคัญของกระบวนการ

การกัดกร่อนเป็นกระบวนการของปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าหรือเคมีของโลหะกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากโลหะถูกออกซิไดซ์และถูกทำลาย ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าความเสียหายจากการกัดกร่อนในภาคอุตสาหกรรมถึง 4% ของผลิตภัณฑ์มวลรวมประชาชาติของประเทศใดๆ การกัดกร่อนเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบของออกซิเจน น้ำบนโลหะ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการบำบัดป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะอย่างทันท่วงที เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการรักษาพื้นผิวด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะ โลหะผสม หรือสารประกอบที่ไม่ใช่โลหะ

คุณสมบัติการประมวลผล

เนื่องจากโลหะเริ่มสลายตัวภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ความแข็งแกร่ง และทางกายภาพคุณสมบัติทางเคมีของผลิตภัณฑ์โลหะ และสิ่งนี้ส่งผลต่อการทำงานและความทนทานที่ลดลง การกัดกร่อนก่อให้เกิดความล้มเหลวของอุปกรณ์ยานพาหนะ นั่นคือเหตุผลที่การรักษาป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะจึงมีบทบาทสำคัญ ซึ่งเทคโนโลยีนี้ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

การแปรรูปภายนอก

พื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์โลหะมักเผชิญกับปัจจัยที่ก้าวร้าวมากที่สุด เพื่อป้องกันพวกเขาใช้วิธีการป้องกันที่สร้างสรรค์ ใช้ในการออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์แม้กระทั่งก่อนที่การทำงานของชิ้นส่วนโลหะจะเริ่มขึ้น วิธีการโครงสร้างเกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อม เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ เหล็กกล้าที่มีฟิล์มแข็งแรง วัสดุพอลิเมอร์สูง เซรามิก และแก้วจึงเหมาะสมอย่างยิ่ง นอกจากนี้การป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะยังมาพร้อมกับวิธีการใช้งานผลิตภัณฑ์อย่างมีเหตุผล:

• ขจัดช่องว่าง รอยแตก ช่องว่างที่อาจยังคงอยู่ในผลิตภัณฑ์และความชื้นสามารถเข้าไปข้างในได้
• กำจัดบริเวณที่ความชื้นสามารถซบเซา
• ป้องกันพื้นผิวจากน้ำ;
• แนะนำสารยับยั้งในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

ป้องกันตัว

เมื่อใช้วิธีการป้องกันแบบพาสซีฟ พื้นผิวโลหะจะได้รับการเคลือบบางชนิด ซึ่งมีหน้าที่ป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับออกซิเจน หรือโลหะกับความชื้น เพื่อการนี้ดำเนินการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ วัสดุสำหรับสิ่งนี้ถูกนำมาใช้อย่างทันสมัยพร้อมคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุง สารเคลือบเหล่านี้ทำหน้าที่หลายอย่าง:

• อุปสรรค;
• ดอกยาง;
• แปลงร่าง;
• พาสซีฟ

การป้องกันสิ่งกีดขวางเกี่ยวข้องกับการแยกทางกลไกของพื้นผิวโลหะ ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องมือดังกล่าวในการแปรรูปโลหะเหล็ก แต่ถ้าความสมบูรณ์ของฟิล์มป้องกันแตก อาจเกิดการกัดกร่อนใต้ฟิล์มได้

วัสดุอะไร

เมื่อดำเนินการป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ วิธีการจะถูกเลือกอย่างระมัดระวัง ในการทำให้พื้นผิวทู่ตัวนั้น ใช้สีและสารเคลือบเงาที่มีกรดฟอสเฟตหรือสีโครเมต ซึ่งทำให้กระบวนการกัดกร่อนช้าลง เมื่อใช้ไพรเมอร์แบบพาสซีฟจะใช้เครื่องพ่นสารเคมี สามารถใช้สำหรับการประมวลผลทั้งโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนส่วนประกอบในองค์ประกอบเหล่านี้

การรักษาแบบพาสซีฟยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันได้ แต่ในกรณีนี้ สีจะใช้ที่มีฝุ่นโลหะมากกว่า 86% จากองค์ประกอบที่มีการกู้คืนสูง เมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดแล้ว ในกรณีส่วนใหญ่ เมื่อใช้การป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ สีจะถูกเลือกด้วยการเติมผงสังกะสีที่มีการกระจายตัวสูง เทคโนโลยีนี้เรียกว่าการชุบสังกะสีแบบเย็นซึ่งเพิ่มระยะบริการพื้นผิวโลหะและความต้านทานการขัดถู

สีทาและอีนาเมล

ปกป้องโครงสร้างโลหะโดยใช้วิธีการสามประเภท:

• สีทาที่ทาง่ายและมีให้เลือกหลายสี ด้วยความช่วยเหลือของสี โครงสร้างโลหะขนาดใหญ่และการกำหนดค่าใดๆ สามารถดำเนินการได้
• พลาสติกเคลือบป้องกันการกัดกร่อนจากฟลูออโรพลาสต์ ไนลอน พีวีซี องค์ประกอบเหล่านี้โดดเด่นด้วยความทนทานต่อน้ำ กรดและด่างสูง
• การเคลือบด้วยยางจะใช้เมื่อทำการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนของถังและโครงสร้างโลหะจากภายใน

วิธีป้องกันแบบแอคทีฟ

โลหะต้องการการปกป้องเป็นพิเศษซึ่งใช้วิธีที่ใช้งานอยู่ มีความต้านทานของผลิตภัณฑ์โลหะต่อปัจจัยภายนอก:

• การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนของชิ้นส่วนต่างๆ: ตามเทคโนโลยีนี้ ชิ้นงานจะถูกล้างไขมันออกก่อน แล้วจึงพ่นทรายหรือกัดกรด อันเป็นผลมาจากการเคลือบชั้นสังกะสีบางๆ ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดฟิล์มป้องกันบนผิวโลหะ มันป้องกันโลหะและปกป้องมันจากความชื้น ส่วนใหญ่มักจะใช้การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนสำหรับการประมวลผลวัตถุขนาดใหญ่ - รถถัง, ถังเก็บน้ำ
• การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าเคมี: วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการแยกตัวของสังกะสีไอออนออกจากสารละลายที่เป็นกรดเล็กน้อยในระหว่างการทำอิเล็กโทรลิซิสการประมวลผลโครงสร้างโลหะแบบ Galvanic ใช้กับการประมวลผลของฮาร์ดแวร์ ชิ้นส่วนขนาดกลาง
• การเคลือบสังกะสีแบบกระจายความร้อน: ในเทคโนโลยีนี้ อะตอมของสังกะสีจะทะลุผ่านพื้นผิวเหล็กภายใต้อุณหภูมิสูง การเคลือบมีความทนทานและทนต่อการสึกหรอ และส่วนเดิมจะถูกทำซ้ำอย่างสมบูรณ์ แม้ว่าพื้นผิวจะมีรอยบากหรือนูน

ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะได้นอกเหนือจากการป้องกันไฟฟ้าเคมี

วิธีสมัยใหม่

ส่วนใหญ่มักใช้สีเคลือบและสารเคลือบเงาเพื่อปกป้องพื้นผิวโลหะจากการกัดกร่อน เนื่องจากมีราคาไม่แพงและใช้งานง่าย แต่ชั้นดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงทุกๆ 5-7 ปี ซึ่งลำบากและมีค่าใช้จ่ายสูง และการใช้วิธีการแบบกัลวานิกและไฟฟ้าเคมีนั้นแพงเกินไป แม้ว่าสนิมจะลืมได้ประมาณ 50 ปี

นั่นคือเหตุผลที่ว่าทำไมการรักษาป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะจึงเกิดขึ้นบ่อยครั้งขึ้นโดยใช้ "ยางเหลว" นี่คือวัสดุสององค์ประกอบที่สามารถปกป้องพื้นผิวจากอิทธิพลภายนอกได้อย่างน่าเชื่อถือและเป็นเวลานาน การใช้อีลาสโตเมอร์ทำให้เกิดชั้นเมมเบรนที่ไร้รอยต่อ ซึ่งใช้กับปืนฉีด ยางจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วบนพื้นผิว และไม่มีเส้นริ้วหรือรอยนูนก่อตัว ยิ่งไปกว่านั้น คุณสามารถทำงานได้แม้กับพื้นผิวโลหะที่เปียก ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าวกล่าวว่าสารเคลือบดังกล่าวสามารถอยู่ได้นานถึง 20 ปีโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติเดิม

การเตรียมพื้นผิว

ป้องกันสนิมของโลหะได้อย่างวางใจได้ก็ต่อเมื่อเตรียมพื้นผิวไว้อย่างเหมาะสมเท่านั้น อุปกรณ์สำหรับป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะนั้นไม่ซับซ้อน ดังนั้นการใช้งานจะไม่ทำให้เกิดปัญหาใดๆ การเตรียมพื้นผิวดำเนินการทางกลไกหรือทางเคมี วิธีการทางเคมีเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากวิธีการทางกลไม่สามารถจัดหาอุปกรณ์ป้องกันในระดับที่เหมาะสมได้ แต่คุณต้องเลือกเทคโนโลยีที่สอดคล้องกับสีที่เลือกและเงื่อนไขสำหรับการทำงานต่อไป

ฟอสเฟตและโครเมต

การเตรียมพื้นผิวโลหะขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะ การเตรียมพื้นผิวของโลหะเหล็กทำได้โดยฟอสเฟต ในขณะที่โลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะได้รับการบำบัดด้วยทั้งสองวิธี โดยทั่วไป การเตรียมทางเคมีของพื้นผิวโลหะประกอบด้วยหลายขั้นตอน:

• ล้างพื้นผิว;
• ล้างด้วยน้ำดื่ม;
• กำลังใช้เลเยอร์การแปลง
• ล้างน้ำดื่มอีกครั้ง;
• ล้างด้วยน้ำปราศจากแร่ธาตุ;
• ทู่.

การบำบัดทางเคมีของโลหะทำได้โดยการฉีดพ่น (ฉีดด้วยแรงดันต่ำ) การแช่ วิธีพ่นไอน้ำ และวิธีการฉีดน้ำ สองวิธีแรกเกี่ยวข้องกับการใช้หน่วยพิเศษที่เตรียมพื้นผิว เลือกวิธีการตามโปรแกรมการผลิต การกำหนดค่า และขนาดผลิตภัณฑ์และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย

การประมวลผลทางท่อ

ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะและท่อส่งก๊าซให้เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานของรัฐ การประมวลผลสามารถทำได้ทั้งสำหรับไปป์ไลน์ที่ใช้งานได้และในระหว่างการสร้างใหม่หรือซ่อมแซม ท่อสามารถป้องกันได้โดยวิธีแอ็คทีฟและพาสซีฟ - เลือกตามวิธีการวาง สำหรับท่อที่วางอยู่เหนือพื้นดินจะใช้วัสดุที่ทนทานต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยวิธีการแอกทีฟ พื้นผิวป้องกันถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของสารที่สามารถให้การป้องกันไฟฟ้าเคมีแก่สารเคลือบ การป้องกันท่อจะดำเนินการในหลายขั้นตอน:

1. ขั้นแรก พื้นผิวของท่อปราศจากสารเคลือบที่เป็นฉนวน สนิม ตะกรัน และสิ่งปนเปื้อนทั้งหมด
2. ใช้วัสดุป้องกันการกัดกร่อนกับพื้นผิวที่ทำความสะอาดแล้ว ในขณะที่ทำงานที่อุณหภูมิ +5 องศาและความชื้นไม่เกิน 80%

หลังจากดำเนินการ คุณต้องตรวจสอบไปป์ไลน์อย่างระมัดระวังเพื่อระบุข้อบกพร่องบนพื้นผิว หากมี อุปกรณ์พิเศษกำหนดคุณภาพของการเชื่อมต่อระหว่างพื้นผิวกับสารเคลือบ คุณภาพของการเคลือบเอง และความหนาของฟิล์มแห้งของสารเคลือบ

การป้องกันแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

ป้องกันการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ สามารถทำได้ทั้งแบบแอคทีฟและพาสซีฟ ทั้งสองรุ่นมีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องท่อโลหะจากปัจจัยแวดล้อมที่เป็นอันตราย และหากแหล่งจ่ายน้ำอยู่ที่ระดับความลึกมาก ก็จำเป็นต้องปกป้องโลหะจากการสัมผัสกับพื้น ต้องขอบคุณชั้นป้องกันของสี วานิช เคลือบฟัน อุปสรรคที่ต่อเนื่องและทนทานมากถูกสร้างขึ้นซึ่งปกป้องพื้นผิวจากผลกระทบด้านลบของสภาพแวดล้อมภายนอก

การรักษาทางท่อมักจะทำด้วยวัสดุพลาสติกที่เป็นผง ใช้กับท่อซึ่งอุ่นที่อุณหภูมิหนึ่ง

ดังนั้น การป้องกันการกัดกร่อนจึงเป็นโอกาสที่จะป้องกันการเกิดสนิมบนพื้นผิวโลหะใดๆ ตัวเลือกและวิธีการในการประมวลผลที่หลากหลายทำให้มั่นใจได้ว่าทุกอย่างสามารถป้องกันได้ ตั้งแต่ท่อและรถยนต์ไปจนถึงชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็ก