انسان با فراوری فلزات بر طبیعت غلبه کرد. محصولات آلیاژهای آهن با اجزای مختلف جهان را غیرقابل تشخیص متحول کرده است. عیب اصلی محصولات فلزی همیشه قابلیت اکسید شدن به خصوص در مجاورت آب بوده است. زنگ تا حد زیادی عمر هر فلزی را کاهش می دهد. برای هزاران سال، فن آوری های پردازش فلز تکامل یافته است. تکنیک‌های حفاظت از زنگ‌زدگی بهبود یافته‌اند.
در قرن بیست و یکم، استفاده گسترده از فلز تا حد زیادی جایگزین مواد پلیمری و کامپوزیت شده است. اما با این وجود، مشکل زنگ زدگی مربوط به گذشته نیست.
زنگ چیست
آهن که به عنوان جزء اصلی بسیاری از آلیاژهای فلزی استفاده می شود، هنگامی که با کربن موجود و نمک های محلول در آب ترکیب شود، بسیار واکنش پذیر است. اکسیدهای آهن به دست آمده فلز را با یک لایه نازک می پوشاند. بعداً با اکسیژن و آب واکنش می دهند، فلز کاملاً از بین می رود، زنگ می زند.
همچنین،زنگ به هیدروکسیدهایی گفته می شود که تحت تأثیر دی اکسید کربن یا دی اکسید گوگرد تشکیل شده اند. اجزای اخیر تقریباً همیشه در آب وجود دارند. برخلاف اکسیدها، آنها بدنه اصلی فلز را با یک لایه متراکم نمی پوشانند، بلکه یک لایه نازک تشکیل می دهند که از توده اصلی جدا می شود. این راه را برای نفوذ خارجی محیط های تهاجمی باز می کند.
تا زمانی که آهن توسط اکسیژن، آب، دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد احاطه شده باشد، این فرآیند نمی تواند متوقف شود.
چرا رنگ لازم است
رنگ های فلزی نقش مهمی در محافظت در برابر خوردگی دارند. ترکیب شیمیایی به گونه ای انتخاب می شود که یک فیلم پایدار بر روی سطح تشکیل دهند. این ماده به دلیل چسبندگی به ساختار ماده نفوذ کرده و عملا با آن یکی می شود. لایه بیرونی یک لایه نازک را تشکیل می دهد که در معرض محیط های تهاجمی قرار نمی گیرد. بنابراین، رنگ نه تنها نقش یک پوشش تزئینی را ایفا می کند، بلکه به عنوان یک مکانیسم محافظ در برابر خوردگی فلز عمل می کند.
از مطالب فوق می توان دریافت که چسبندگی و مقاومت در برابر تأثیرات خارجی شاخص های مهم کیفیت رنگ برای فلز است. در میان آنها برجسته است:
- ایمنی در برابر آتش.
- مقاومت شیمیایی.
- بدون قرار گرفتن در معرض UV.
- تعداد چرخه های انجماد و ذوب بدون از دست دادن خواص خود.
- مقاومت در برابر ضربه از جمله مقاومت در برابر لرزش.
بسته به ترکیب شیمیایی، همه رنگ ها را می توان به چند گروه تقسیم کرد.
لعاب اپوکسی
رزین های اپوکسی اغلب به عنوان پایه ای برای ایجاد رنگ های مقاوم در برابر حرارت برای فلز استفاده می شود. خاصیت رزین برای ایجاد یک لایه بادوام بر روی سطح بسیار ارزشمند است. چنین پایه ای عملاً در معرض تأثیرات شیمیایی نیست، دارای نرخ ایمنی بالا در برابر آتش است. با توجه به مواد افزودنی مختلف، ویسکوزیته خاصی به دست می آید که سطح رنگ شده را در برابر لرزش مقاوم می کند. تصادفی نیست که چنین ترکیباتی به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود.
مینای پرایمر Epostat را می توان به عنوان ماده پایه در نظر گرفت. مزیت اصلی این مینا سرعت خشک شدن بالا و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا است. تقریباً تحت تأثیر محصولات روغنی، نمک و آب شیرین قرار نمی گیرد.
مهمترین معایب رنگهای مبتنی بر اپوکسی برای فلز، هزینه بالا و دشواری کاربرد آنهاست.
رنگ روغن
یک گزینه نسبتاً ارزان برای محافظت از زنگ زدگی، رنگهای فلزی مبتنی بر روغن خشک‌کن هستند. مزیت اصلی چنین پوششی درجه بالایی از محافظت از فلز در برابر اثرات محیط خارجی است. آب نمی تواند از طریق چنین لایه ای نفوذ کند. علاوه بر این، تولید کنندگان طیف گسترده ای از رنگ های چنین پوشش هایی را تولید می کنند. این ویژگی آنها را به عنوان رنگ های فلزی بیرونی محبوب می کند.
به عنوان مثال، می توانیم یک علامت تجاری با کیفیت بالا "لاکرا" را با خط تولیدی که تمام الزامات نقاشی را برآورده می کند، ذکر کنیم.
مالیات مادییک فیلم غیر قابل نفوذ با او شوخی می کند. همزمان با حفاظت از محیط های تهاجمی، تبادل گاز توسط جرم سازه مسدود می شود. این باعث پوسته پوسته شدن و تاول زدن می شود، عمر پوشش را کوتاه می کند و نیاز به رنگ آمیزی مجدد دارد.
پوشش های آلکیدی
پوشش های مبتنی بر آلکید به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا حلال الکل سفید است. فرار بالای این ماده باعث تسریع فرآیند خشک شدن سطح می شود. مخلوطی از حلال، آلکید، رنگدانه ها با افزودنی های مختلف و گاز خنثی امکان ایجاد یک ابزار نقاشی جدید - رنگ برای فلز در قوطی ها را فراهم کرد.
تنوع سایه های رنگی و سهولت استفاده از این آئروسل ها آنها را برای بسیاری از کاربردها جذاب کرده است. یک پوشش یکنواخت از سطح و پر کردن عمیق تمام منافذ آن ایجاد می شود.
سطوحی که به این روش پوشش داده شده اند برای مدت طولانی کیفیت خود را از دست نمی دهند. قیمت برای مصرف کننده معمولی مقرون به صرفه است. یکی از رهبران این بازار، علامت تجاری Hamerite است.
پودرهای اکریلیک
توسعه پتروشیمی امکان توسعه و تولید موادی با خواص ناشناخته قبلی را فراهم کرد. بنابراین، رنگ های مبتنی بر پلیمر برای فلز متولد شدند. با توجه به این واقعیت که آب معمولی به عنوان یک حلال عمل می کند، چنین موادی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیند رنگ آمیزی بسیار ساده شده و کیفیت کار افزایش یافته است.
پودرهای پلیمری ایجاد فناوری های جدید پردازش را امکان پذیر کردسطوح تحت تأثیر درجه حرارت بالا، رنگ پودری برای فلز دراز می کشد و سطحی کاملاً صاف را تشکیل می دهد که بسیار یادآور مینای دندان است. فرآیند پلیمریزاسیون امکان ایجاد سطوح بسیار تزئینی با محافظت بسیار خوب از بخش عمده فلز را فراهم می کند. مصرف ترکیب رنگ آمیزی در واحد سطح حداقل باقی می ماند. عیب اصلی چنین فناوری هایی در دسترس بودن تجهیزات تخصصی است.
سطوح چکشی
رنگ های چکشی برای فلز نه بر اساس ترکیب شیمیایی ماده، بلکه با وجود مواد افزودنی خاص طبقه بندی می شوند. خود ترکیب می تواند دارای هر پرکننده - اپوکسی، اکریلیک یا آلکید باشد. مهمتر از آن، چه افزودنی هایی برای ایجاد اثر چکش استفاده می شود. متداول ترین موارد استفاده از قطعات شیشه ریز و پودر آلومینیوم است. سطح پوشیده شده با چنین ترکیبی دارای ویژگی های تزئینی بسیار جالبی است که یادآور تعقیب دستی با چکش است. عیوب سطح رنگ شده از بین می رود.
یک مثال علامت تجاری Dali است. چنین لعاب هایی به خوبی روی سطح زنگ زده قرار می گیرند و ایمنی فلز را تا 8 سال تضمین می کنند. اغلب بازدارنده های آتش بر اساس آنها ایجاد می شود. یک عارضه جانبی جالب این است که سطوح ضد کثیفی می شوند.
پرایمر-مینا
همانطور که قبلا ذکر شد، یکی از ویژگی های اصلی یک درمان سطحی با کیفیت، چسبندگی است. هنگامی که نوبت به تکمیل یک سطح جدید می رسد، تقریباً همه رنگ ها خاصیت چسبندگی خوبی دارند. مورد دیگر رنگ آمیزی است.فلز یا اشیاء قدیمی که در شرایط سخت کار می کنند.
در این شرایط مرسوم است که از پرایمرها برای پیش تصفیه سطح استفاده شود. چنین لعابی چسبندگی بالایی دارند. روکش پوششی با ویژگی های بهتر از نظر مقاومت در برابر تأثیرات خارجی به خوبی بر روی یک ناحیه از پیش آماده شده قرار می گیرد.
خواص اصلی لعاب های پرایمر عبارتند از:
- تشکیل لایه ای که از نفوذ آب و هوا جلوگیری می کند.
- کاهش سرعت فرآیند خوردگی که از طریق افزودنی هایی که فرآیندهای شیمیایی را کند می کنند به دست می آید.
- اسید اورتوفسفریک که بخشی از مینای دندان است با فلز و زنگ واکنش نشان می دهد. فسفات آهن تشکیل می شود که از ایجاد خوردگی بیشتر جلوگیری می کند.
- چسبندگی بالا به ترکیب اجازه می دهد حتی در لایه گالوانیزه نفوذ کند.
- به دلیل قرار گرفتن ریزذرات فلزی روی سطح، محافظی تشکیل می شود.
- استفاده از این گونه پرایمرها در رطوبت بالا مفید است.
مرور کلی امکان تحلیل مقایسه ای انواع مختلف عملیات سطح فلز را نمی دهد. هدف اصلی این مقاله ارائه ایده ای از انواع رنگ های محافظ برای فلز است.
