مثالهایی برای پوشش داکرومات

پوشش داکرومات کاربردهای وسیعی در صنعت دارد و مزایای زیادی به همراه دارد که بسیار ارزشمند هستند. مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، حرارت، عدم ایجاد تردی هیدروژنی، سازگاری با پوشش های بعدی و مقاومت بی نهایت در برابر خوردگی گالوانیک. برای مثال شرکتهای تولید کننده خودرو در ژاپن، اکثر قطعات خودرو را با پوشش داکرومات طراحی می­کنند. همچنین برای ابزارآلات جنگی توسط استانداردهای نظامی آمریکا (MIL-C-87115) به منظور ایجاد مقاومت در برابر خوردگی در نظر گرفته شده است. در مهندسی شهرسازی این پوشش به عنوان یک فرایند اصلی در پروژه های ساخت تونل، بزرگراه و پروژه های بیشمار ساخت مترو به کار رفته است.

ساختار پوشش­های لایه­ای و پیشگیری از خوردگی:

محلول داکرومات یک ماده محلول در آب حاوی مواد تفلونی، ذرات ریز روی، آلومینیوم، Cr₂O₃، CrO₃ و غیره است. مواد تفلونی، mCrO₃ و mCr₂O₃ به شکل غیر محلول در آب به عنوان چسب برای به هم پیوستن ذرات ریز روی و آلومینیوم که در چندین لایه ورقه ورقه برای ایجاد یک لایه پوششی به کار می­رود. حلال در منطقه پیشگرم کوره پخت در دمای ^oC100 بخار شده و مواد روی قطعه خشک می­شود. در دمای حدود ^oC300 پودرهای آلومینیوم و روی کاملا روی قطعه پخت می­شوند و این لایه مانعی محکم بین قطعه و اکسیژن و رطوبت ایجاد می­کند. اسید کروم در پوشش داکرومات مثل روی سطح آهن را غیر فعال می­کند. ضمنا سطح آهن با سیستم آند قربانی شونده روی محافظت می­شود.

فرایندهای مختلف داکرومات

فرایندهای داکرومات بر اساس سایز، شکل، کیفیت و عملکردهای مورد نیاز قطعات متفاوت است. به طور کلی فرایندهای مختلف داکرومات به دسته های زیر طبقه بندی می­شوند.

1-   روش DIP SPIN

این روش برای پیچ­ها، مهرها، واشرها، فنرها و همه قطعات ریز مناسب است. ابتدا قطعات آماده سازی سطحی شده را درون سبد می­ریزند و سپس سبد را داخل محلول داکرومات فرو می­برند. سپس زیادی مواد از طریق سانتریفیوژ پیش از عملیات پخت از روی قطعه برداشته می­شود. حالت استاندارد شامل دو چرخه پوشش و پخت است. در صورت نیاز به مقاومت دربرابر خوردگی بالای 1000 ساعت سالت اسپری، چرخه سوم پوشش کاری و پخت نیز صورت می­پذیرد.

2-   روش اسپری

این روش پوشش کاری برای قطعاتی که باید دارای ظاهر زیبایی باشند مناسب است. قطعات را آویزان کرده و با اسپری پوششکاری را روی آنها انجام و سپس آنها را در کوره پخت تحت حرارت قرار می­دهند.

3-   روش DIP DRAIN

این روش برای قطعات بزرگ که درون سبد جا نمی­شوند مناسب است. قطعات را آویزان می­کنند، درون ماده داکرومات فرو می­برند و سپس پخت می­شود. در این روش تنها یک بار پوشش و پخت انجام می­گیرد.

مزایای پوشش داکرومات

1-    مقاومت عالی در دستگاه سالت اسپری: مقاومت به خوردگی پوشش داکرومات نسبت به پوششهای قدیمی بسیار بالا است. مقایسه نتایج سالت اسپری (KJIS-Z-2371) جهت آزمایش مقاومت دربرابر خوردگی نشان داد که مقاومت بسیار بهتری نسبت به الکتروگالوانیزه و عملیات کرومات کلر (JIS H8610 TYPE 2, CLASS 3)، گالوانیزه گرم و پوشش NI-ZN (نیکل روی) دارد.

2-   مقاومت عالی در برابر گرما و خوردگی:

پوشش داکرومات از لحاظ توانایی مقاومت در برابر گرما و خوردگی برتری داشته و یک لایه مقاوم در برابر حرارت برای دوره طولانی از زمان تولید می­کند. در حالیکه یک پوشش الکتروگالوانیزه، پوشش کروماته سطحی در برابر 100 درجه حرارت دچار عیب و نقص می­شود. زمانیکه پوشش بسوزد خاصیت مقاومت به خوردگی آن بطور کامل از بین می­رود.

3-    از خوردگی گالوانیک بطور موثری جلوگیری می­کند

 در یک کاربرد که پیچ­های ضد زنگ به یک عضو آلومینیومی بسته می­شوند استفاده از پوشش داکرومات در روی پیچ به طور بسیار موثری از خوردگی گالوانیک جلوگیری می­کند.

4-   خطر تردی هیدروژنی ندارد

چون در فرایند داکرومات از اسید برای آماده سازی و پوششکاری استفاده نمی­شود، بنابراین این مشکل بصورت ریشه ای حل شده است.

5-    محلول داکرومات حتی از سطح داخلی لوله­ ها و سایر اجزا محافظت می­کند و به صورت پایدار بالاترین مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می­دهد. داکرومات به طور وسیعی در لوله­های اتومبیل شامل لوله­های سوخت، لوله­های آب و و لوله­های سطح روغن و لوله­های جذب چند شاخه­ای کاربرد دارد.

6-    سایر پوشش­ها به طور مستقیم قابل انجام بر روی این پوشش است

 پوشش داکرومات و پوشش الکتریکی گالوانیزه از لحاظ مقاومت و چسبندگی مورد تست مقایسه­ای قرار گرفتند نتیجه نشان داد که داکرومات بیشترین چسبندگی را داراست. موادی که می­توانند با مواد داکرومات پوششکاری شوند: شامل طیف وسیعی از فلزات از قبیل آهن، آلیاژهای آهن فلزات سبک مثل آلومینیوم، آلیاژ فلزات سبک و سایر قطعات ریخته گری شده می­باشد.

7-   مشکل آلودگی محیط زیست ندارد زیرا:

1-    فاضلاب تولید نمی­کند

2-    مواد سمی و آلوده کننده هوا تولید نمی­کند

3-    از Cr سه  ظرفیتی استفاده شده است

4-    در مواد جدید کرم حذف شده و سختگیرانه ترین استانداردهای زیست محیطی را پاس می­کند و مناسب برای صنایع غذایی، دارویی، بهداشتی و ... می­باشد.

8-   ضخامت پایین

این پوشش با ضخامت حدود µm 10 می­تواند بیش از 1000 ساعت مقاومت به خوردگی تست سالت اسپری را پاس کند. لذا این پوشش بدون تغییر تلرانس­های ابعادی قطعه بالاترین مقاومت به خوردگی را دارا می­باشد.

9-   عدم پر شدن سوراخ­ها و خلل و فرج قطعه

به دلیل وجود فرایند سانتریفیوژ بعد از مرحله غوطه وری تمام مواد اضافی از داخل سوراخ­ها و پستی بلندیهای قطعه جدا می­شود و ضخامت پوشش در تمامی نقاط قطعه یکنواخت می­باشد. به طور مثال در پوشش­ گالوانیزه گرم مذاب روی داخل رزوه­های مهره باقی می­ماند و بعد از پوششکاری باید مهره­ها قلاویز زنی مجدد شوند و این کار تمام پوشش داخلی مهره­ها را برداشته و مقاومت به خوردگی را در مهمترین نقطعه قطعه از بین می­برد. ضمنا این کار باعث تغییر در تلورانس­های ابعادی رزوه مهره می­شود ولی در فرایند داکرومات این مشکل بواسطه استفاده از سانتریفیوژ رفع شده است.

10-                     حفظ خواص مکانیکی قطعات

به دلیل دمای پخت پایین در پروسه داکرومات، قطعات تحت تمپرینگ ناخواسته قرار نمی­گیرند و خواص مکانیکی قطعات حفظ می­شود.

جدول مقایسه ای پارامترهای کیفی پوشش های گالوانیزه گرم و داکرومات