من الواضح أنه کلما تم استخدام المزید من الأدوات والمعدات ، ستزداد أیضًا الحاجه إلى العنایه بها بشکل صحیح. لا یتم استبعاد المعادن والمکاوی فقط من هذه القاعده ؛ بدلاً من ذلک ، نظرًا لضعفهم فی بیئات مختلفه ، فهم بحاجه إلى مجموعه متنوعه من الأغطیه لحمایتهم من العوامل الضاره. لهذا السبب ، فی بقیه هذه المقاله ، سنقوم بفحص أنواع طرق طلاء المعادن. ابق مع شاهین فیلس سباهان حتى نهایه المقال.
ما هو طلاء المعادن ولماذا هو مهم لتنفیذه؟
یُطلق على طلاء المعادن فی اللغه الإنجلیزیه طلاء المعادن وهی طریقه تستخدم لحمایه المعدن وتقلیل تکسره وحجمه. یُعرَّف الطلاء بأنه عملیه تطبیق طلاء على سطح معدنی. تستخدم هذه الطریقه فی الغالب على المعادن التی تتلامس مع المواد الأخرى. بالإضافه إلى ذلک ، یمکن أن یصدأ المعدن غیر المطلی ویتآکل بسرعه عالیه بسبب قربه من العوامل المسببه للتآکل.
کل شیء عن الطلاءات المضاده للتآکل فی المقاله طلاء مضاد للتآکل وأنواعه وفوائده
بمساعده الطلاء ، یتم وضع طبقه واقیه إضافیه على سطح المعدن الأساسی وبهذه الطریقه یتم حمایته بشکل صحیح. بهذه الطریقه ، یتم طلاء المعدن لسببین هما حمایه المعدن من التآکل ومنع التآکل. یعد فولاذ الأدوات أحد أهم مجموعات الصلب التی یتم تطبیق الطلاء علیها.
یشیر فولاذ الأدوات إلى مجموعه من الفولاذ الکربونی وسبائک الفولاذ المناسبه لصنع الأدوات والقوالب. هذا الفولاذ عرضه للتشقق أو التآکل بسبب التلامس المستمر مع المواد الأخرى والعمل فی درجات حراره عالیه. لذلک ، من الضروری تطبیق طلاء مقاوم علیها بطرق مختلفه. سوف نقدمهم لاحقًا.
ما هی أنواع طرق طلاء المعدن؟
للحصول على خصائص مثالیه للأسطح المعدنیه ، هناک حاجه إلى معالجات خاصه للأسطح. هناک تقنیات مختلفه لمعالجه الأسطح ؛ لکن أکثرها شیوعًا هی طرق طلاء السطح. تشمل الأنواع الأکثر شیوعًا لطرق طلاء المعادن ما یلی:
أنوده
الأنوده هی عملیه تستخدم لتشکیل طبقه أکسید واقیه على سطح معدنی وهی واحده من أکثر عملیات طلاء المعادن شیوعًا. تتکون طبقه الأکسید الناتجه بشکل أسرع وعاده ما تکون أکثر سمکًا مما کانت علیه عندما یتم إنتاجها بشکل طبیعی. بینما یمکن معالجه العدید من المعادن غیر الحدیدیه بأکسید الألومنیوم ، فإن الألمنیوم یستجیب بشکل فعال لهذه العملیه.
تتم عملیه الأنوده بغمر مکون الألمنیوم فی خزان مملوء بمحلول إلکترولیت مع کاثود یکون عادهً من الألومنیوم أو الرصاص. یمر التیار الکهربائی عبر الألومنیوم ویؤدی إلى أکسده وتشکیل حاجز وقائی.
یمکن تنظیف الأسطح المؤکسده بسهوله بشکل دوری باستخدام منظف معتدل. کما أن الأسطح المؤکسده مستقره کیمیائیًا ولا تتحلل فی ظل الظروف العادیه ، مما یسمح للسطح المطلی بالبقاء لفتره طویله. بالإضافه إلى ذلک ، نظرًا لأن الأنوده عملیه طبیعیه ، فهی غیر سامه ولا تنتج أی منتجات ثانویه ضاره أو خطیره.
العیب الرئیسی لهذه العملیه هو أنها مفیده فقط لعدد قلیل من المعادن. هذه العملیه غیر مناسبه للمعادن الحدیدیه ، مما یعنی أنه لا یمکن معالجه المواد الشائعه مثل الفولاذ والحدید بأکسید. علاوه على ذلک ، اعتمادًا على العملیات المستخدمه ، فإن الألوان التی یمکن تحقیقها عن طریق الأکسده تکون محدوده.
تصادفی
تتضمن الجلفنه غمر المعدن فی حوض من المعدن المنصهر. بعد ذلک ، یتفاعل المعدن المطلی مع الأکسجین وثانی أکسید الکربون فی الغلاف الجوی ویشکل طبقه من کربونات الزنک کطبقه واقیه. تتمیز عملیه الجلفنه بالعدید من المزایا التی تجعلها خیارًا شائعًا لمجموعه واسعه من التطبیقات. بشکل عام ، یتم الجلفنه بطریقتین ساخن وبارد ، والتی ناقشناها بالکامل فی المقالات السابقه.
کل شیء عن الجلفنه البارده فی المقال ما هو الجلفنه على البارد + 5 مزایا للجلفنه على البارد
لمعرفه کیفیه تنفیذ الجلفنه الساخنه ، اقرأ المقال ما هو الجلفنه الساخنه؟ طریقه التنفیذ وأنواعه نقترح
على سبیل المثال ، طلاء أکسید الزنک مستقر للغایه ومتین ولا یتقشر بسهوله. الجلفنه معروفه أیضًا بحمایتها الجلفانیه. بمعنى آخر ، إذا تعرض السطح المعدنی للخدوش أو الجروح أو الخدوش ، فإن طلاء الزنک یضحی بنفسه بتآکل تفضیلی.
من أکبر المشاکل التی تواجه عملیه الجلفنه هی تکلفتها. فی حین أن الجلفنه بالغمس الساخن قد تکون أرخص لطلاء الهیاکل الفولاذیه الکبیره ، إلا أنها قد تکون مکلفه للأجزاء الأصغر مثل الصوامیل والمثبتات. بالإضافه إلى ذلک ، تتمیز الأسطح المجلفنه بمظهر رمادی باهت لا یُرضی جمالیاً لبعض التطبیقات.
الطلاء الکهربائی أو الترسیب
الطلاء الکهربائی ، المعروف أیضًا باسم الطلاء الکهربائی ، هو طریقه فعاله لطلاء المعادن التی تتضمن ترسیب طبقه رقیقه من معدن على سطح معدن آخر. أثناء الطلاء الکهربائی ، یتم وضع کلا المعدنین فی محلول کهربائی. یعمل المعدن المراد تغطیته کأنود ؛ بینما یعمل المعدن المغطى ککاثود. یتم تطبیق التیار الکهربائی على الخلیه الإلکترولیتیه ویتسبب فی انتقال أیونات المعادن من القطب السالب إلى القطب الموجب ونتیجه لذلک یتم تشکیل الطلاء.
تتمیز طبقات الطلاء بمقاومه جیده جدًا للتآکل ویمکن أن تزید من بعض الخواص المیکانیکیه للمعدن. أیضًا ، یوفر الطلاء الکهربائی سطحًا جمیلًا من المعادن ومناسبًا أیضًا لتغطیه المجوهرات والحلی.
ومع ذلک ، یمکن أن ینتج الطلاء الکهربائی سمکًا غیر منتظم للطلاء ، مما یجعله غیر مناسب للتطبیقات عالیه الدقه. أیضًا ، هذه العملیه لها العدید من المتطلبات وهی مکلفه للغایه لاستخدامها على نطاق صناعی. بالإضافه إلى ذلک ، یتم استخدام المرکبات الضاره کإلکترولیتات فی عملیه الطلاء الکهربائی. لذلک ، یجب توخی الحذر عند التخلص من المواد الکیمیائیه المنحل بالکهرباء لتجنب التلوث البیئی.
فی المقاله طلاء المعادن وأنواعها وطرق تنفیذها یتم توفیر معلومات مفیده بخصوص طریقه الطلاء هذه.
مسحوق الطلاء
یشمل طلاء المسحوق طلاء المعادن بماده مسحوق. إنها عملیه کهروستاتیکیه حیث تحتوی جزیئات الطلاء على شحنه کهربائیه للقطبیه المعاکسه للجزء المراد تغطیته. یتسبب اختلاف الشحن فی التصاق جزیئات المسحوق بالسطح المعدنی.
ثم یخضع الجسم المطلی للمعالجه الحراریه فی فرن لتقویه الطلاء. تُعرف طلاءات المسحوق بمتانتها ومظهرها الجمیل. بالإضافه إلى ذلک ، نظرًا لأن مسحوق الطلاء لا یحتوی على مذیبات ، فإن انبعاث المرکبات العضویه المتطایره منخفض جدًا.
فی حین أن مسحوق الطلاء قد یکون فعالاً من حیث التکلفه على المدى الطویل ، فإن تکالیف إعداد المعدات الأولیه یمکن أن تکون کبیره. تتطلب عملیه الطلاء مسدسات وأفران ومعدات رش خاصه. یمکن أن تحد هذه العملیه أیضًا من حجم المعادن التی یمکن طلاءها.
أیضًا ، من الصعب أو حتى المستحیل تحقیق طبقات طلاء رقیقه بهذه الطریقه. بالإضافه إلى ذلک ، فإن السطح النهائی لیس أملسًا تمامًا مقارنه بطرق طلاء المعادن الأخرى. وتجدر الإشاره إلى أن مسحوق الطلاء غیر مناسب للمشروعات التی تتطلب سماکه طلاء أقل من 6 مم.
أحد طلاءات المساحیق التی تعطی متانه کبیره للمعادن هی رقائق الزنک أو ثنائی کرومات.
ادرس المقال طلاء ثنائی کرومات واختلافه مع تقشر الزنک یمکن أن یکون مفیدًا لک أیضًا.
یحمی هذا الطلاء المعدن من جمیع أنواع التآکل والصدأ لفتره طویله.
فی المقاله تقشر الزنک واستخداماته وفوائده اقرأ المزید عن هذا الطلاء المضاد للتآکل.
ترسب البخار الفیزیائیه والکیمیائیه
تستخدم طرق ترسیب البخار عملیات التبخر والتکثیف لبناء طبقات. یتم تبخیر المعدن المطلوب أولاً ثم تکثیفه على السطح المستهدف. تنقسم طرق ترسیب البخار إلى مجموعتین: ترسیب البخار الکیمیائی وترسیب البخار الفیزیائی.
ترسیب البخار الفیزیائی أو PVD
طریقه PVD یمکن أن تخلق طبقات رقیقه جدا من 1 إلى 20 میکرومتر. یمکن إجراء عملیه التأین أو الانحلال عن طریق التبخیر المادی للماده أو رش البلازما. فی طریقه التبخیر الفیزیائی ، تتبخر الماده المعدنیه أولاً عند درجات حراره عالیه من 1000 إلى 2000 درجه مئویه وتتکثف فی فراغ وتحت ضغط.
فی طریقه رش البلازما ، تتم إزاله مواد الطلاء من السطح عن طریق تسریع الأیونات المختلفه إلى سطح الماده. تؤثر الأیونات المتسارعه على سطح الماده وتبرز ذرات الطلاء من السطح وترسب على السطح المستهدف.
تتم هذه العملیه فی ظل نظام إلکتروستاتیکی حیث یتم استخدام الماده المعنیه ککاثود.
یستخدم جو الأرجون کبیئه یتأین فیها غاز الأرجون ویتم تسریع الأیونات من خلال الماده المعدنیه المرغوبه وإزالتها من السطح. یؤدی استخدام طریقه الرش بالبلازما إلى إنشاء التصاق عالی بین سطح القاعده وماده الطلاء بسبب الطاقه الحرکیه العالیه لأیونات الماده.
ترسیب البخار الکیمیائی أو الأمراض القلبیه الوعائیه
تستخدم تقنیه CVD أیضًا الطور الغازی للماده المعدنیه المرغوبه ، والتی یتم تکثیفها على سطح المعدن الأساسی المستهدف. فی طریقه CVD ، یتم تسخین الرکیزه عند درجات حراره عالیه تزید عن 850 درجه مئویه. هذه العملیه ذات درجه الحراره العالیه تحد من اختیار المواد ؛ لأنه یمکن استخدام المواد ذات درجه حراره الانصهار العالیه فقط فی هذه العملیه.
أولاً ، یتم إدخال المواد الأولیه فی غرفه التفاعل الساخنه حیث یوجد السطح المستهدف. تتبخر السلائف وتتکثف على السطح المستهدف. تتفاعل المواد الممتصه کیمیائیًا مع بعضها البعض ویترک المعدن الطلاء المطلوب على السطح المستهدف.
یغطی المعدن المطلوب طبقه رقیقه غیر منفذه على سطح المعدن الأساسی. عاده ما تستخدم طریقه طلاء السطح هذه فی طلاء المعادن والمواد الصلبه.
الرش الحراری (الرش الحراری)
طریقه أخرى شائعه لطلاء المعادن تسمى الرش الحراری أو الرش الحراری. تعتمد هذه العملیه على مصدر حراره ثابت مثل اللهب بالإضافه إلى ماده الطلاء. عاده ما تکون مواد الطلاء على شکل مسحوق ، یتم تسخینه من خلال اللهب ، ونتیجه لذلک ، یتم رش قطرات صغیره منها على سطح المعادن.
بالإضافه إلى الأسطح المعدنیه ، یمکن أیضًا تطبیق هذا النوع من الطلاء على بعض الرکائز البلاستیکیه ، حیث تساعد هذه الطلاءات على زیاده تحسین أداء الطلاء. یمکن استخدام الرش الحراری بدلاً من المعالجات السطحیه الأخرى مثل الطلاء بالنیکل والکروم وعملیات المعالجه الحراریه والأنوده. الطلاء بالرش الحراری أکثر سمکًا قلیلاً من العملیات الأخرى ، ویتراوح سمکه من 0.002 “إلى 0.025”.
- Polyethylene plating bath
من أهم طرق طلاء المعادن بالرش الحراری ما یلی:
- سلک القوس
- رذاذ اللهب
- رش البلازما
- وقود أکسجین عالی السرعه (HVOF)
طلاء معدنی بالطلاء
یعد الطلاء بالطلاء أحد تطبیقات الطلاء السائل. هذه التقنیه هی أکثر أنواع الطلاء التی یمکن الوصول إلیها وبأسعار معقوله. اعتمادًا على نوع المعدن وبیئه العمل والاحتیاجات الوظیفیه ، یمکن استخدام ترکیبات ألوان مختلفه.
بالطبع ، قد تحتوی بعض الدهانات على عناصر سامه ومرکبات متطایره أخرى من الواضح أنها ضاره بالبیئه. متانه هذه الطلاءات أقل من طرق الطلاء الأخرى ؛ لأنه بسبب التعرض للبیئه على المدى الطویل ، هناک احتمال أن یتلاشى أو یتقشر.
ما هی أغراض طلاء المعدن؟
فی وقت سابق ، قمنا بفحص طرق طلاء المعدن. تعمل هذه الطلاءات کطبقه واقیه ویتم تطبیقها على أسطح المعادن للأهداف التالیه:
- مزید من المتانه
عندما یتم وضع الطلاء على السطح الخارجی للمعدن ، فإنه یغیر خصائص سطح المعدن المقابل. وهذا یؤدی إلى ثبات أکبر للمعدن فی مواجهه العوامل المدمره ویؤدی إلى إطاله العمر الافتراضی له.
- منع الصدأ والتآکل
على وجه الخصوص ، یساعد طلاء المعادن على منع الأکسده والصدأ. یمکن أن تؤثر السوائل والمواد الکیمیائیه سلبًا على متانه المنتج وطول عمره. نتیجه لذلک ، تحمی هذه الطلاءات الطبقه المعدنیه الأساسیه جیدًا ، مثل حاجز غیر منفذ.
- تقلیل الاحتکاک
تخلق طبقه الطلاء الإضافیه طبقه واقیه تمنع مقدار الاحتکاک الناتج بین الجزأین المتحرکین. هذا مفید بشکل خاص فی حمایه الأجزاء التی تتطلب حرکه مستمره.
- زیاده القدره على التحمل
لا یساعد الطلاء المعدنی فی تکوین طبقه متینه ومقاومه للتآکل فحسب ، بل یمکن أن یزید أیضًا من قدره تحمل المنتج.
- زیاده فی المظهر
بعض الطلاءات ، بالإضافه إلى زیاده متانه وکفاءه المعادن ، تزودها أیضًا بسطح جمیل. هذه الحاله مهمه بشکل خاص عند استخدام المعدن المطلوب فی تطبیقات الزخرفه أو المظهر للهیکل.
ما هی مزایا طلاء المعدن؟
بشکل عام ، تجلب عملیه طلاء المعدن المزایا التالیه:
- التصاق أفضل
- سماکه سطح أکبر
- جمال المظهر
- مقاومه کهربائیه أعلى
- مقاومه أکبر لاختراق الماء
- توصیل کهربائی أفضل
- تسهیل اللحام
- زیاده المقاومه الکیمیائیه
- مزید من صلابه السطح
- زیاده تحمل عزم الدوران
خاتمه
فی هذه المقاله ، درسنا أنواع طرق طلاء المعادن وسبب أهمیتها ومزایا الطلاء. الأنوده ، الجلفنه ، الترسیب الکهربائی ، طلاء المسحوق ، ترسیب البخار الفیزیائی والکیمیائی ، والطلاء بمساعده الطلاء هی بعض الطرق الشائعه لطلاء المعادن. یؤدی طلاء السطح المعدنی إلى زیاده المقاومه وتقلیل احتمالیه التآکل والصدأ وتوصیل کهربائی أفضل وصلابه سطح أعلى وما إلى ذلک.
منبع (المورد): أکثر 5 أنواع من الطلاءات المعدنیه شیوعًا والتی یجب أن یعرفها الجمیع
أسئله مکرره
ما هو طلاء المعدن؟
یُطلق على طلاء المعادن فی اللغه الإنجلیزیه طلاء المعادن وهی طریقه تستخدم لحمایه المعدن وتقلیل تکسره وحجمه.
ما هی أنواع طرق طلاء المعدن؟
الأنوده ، الجلفنه ، الترسیب الکهربائی ، الطلاء بالمسحوق ، ترسیب البخار الفیزیائی والکیمیائی ، والطلاء بمساعده الطلاء هی من بین أنواع طرق طلاء المعادن.