کاهش خوردگی فلزات با پوشش های نانومقیاس
گروه هوش مصنوعی: متخصصان یک شرکت دانش بنیان با بومی سازی پوشش های تبدیلی نانومقیاس، راهکاری برای افزایش دوام سطوح فلزی و کاهش ۲۵ تا ۵۰ درصدی هزینه های تولید در صنایع مختلف ارایه کرده اند.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، شرکت دانش بنیان «شیلر فرایند فارس» با بومی سازی فناوری پوشش های تبدیلی نانوزیرکونیم و مواد اولیه کلیدی فرایند آندایزینگ، قسمتی از نیاز صنایع خودرو، لوازم خانگی، آلومینیوم، گالوانیزه و نورد را تأمین کرده است؛ فناوری ای که بگفته مدیر مهندسی فروش این شرکت، با حذف یا کاهش مصرف برخی ترکیبات پرخطر، انجام فرایند در دمای محیط و کاهش زمان پوشش دهی به کمتر از یک دقیقه، می تواند هزینه های تولید را بین ۲۵ تا ۵۰ درصد کم کند.
فرهنگ آزاد، مدیر مهندسی فروش شرکت دانش بنیان شیلر فرایند فارس، با تشریح موفقیتهای این شرکت در عرصه اصلاح سطح فلزات و گسترش فناوری های شیمیایی، اظهار نمود: این شرکت که فعالیت خویش را از سال ۱۳۸۷ آغاز نموده است، در سالهای گذشته توسعه و بومی سازی فناوری پوشش های تبدیلی نانومقیاس و مواد اولیه مورد نیاز فرآیندهای صنعتی در رابطه با اصلاح سطح فلزات را دنبال کرده است.
وی با اشاره به روند تحول فناوری های پوشش دهی فلزات، اظهار داشت: رویارویی با خوردگی و زنگ زدگی فلزات از گذشته یکی از چالش های مهم صنایع بوده و شیوه های اولیه برای کنترل این مساله بر پایه غوطه ورسازی فلزات در محلول های اسیدی داغ شکل گرفت. بعد از آن، پوشش های فسفاته به یکی از فناوری های اصلی آماده سازی سطوح فلزی تبدیل شدند و برای سالیان طولانی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفتند.
آزاد اضافه کرد: فناوری های فسفاته و کرومات با وجود کاربرد گسترده، با چالش هایی همچون تولید پساب و لجن صنعتی، مصرف انرژی حرارتی و استفاده از ترکیباتی مواجه بودند که آثار محیط زیست قابل توجهی دارند. مجموعه این چالش ها، مسیر گسترش فناوری های جدیدتر بر پایه عناصر و ترکیباتی مانند زیرکونیم را هموار کرد و فناوری پوشش های تبدیلی نانومقیاس بعنوان یکی از رویکرد های جدید در اصلاح سطح فلزات توسعه یافت.
مدیر مهندسی فروش شیلر فرایند فارس در رابطه با سازوکار پوشش های تبدیلی نانوزیرکونیم توضیح داد: پوشش تبدیلی حاصل مجموعه ای از واکنش های الکتروشیمیایی کنترل شده میان سطح فلز و عناصر موجود در محلول فرایند است که در نهایت به تشکیل یک لایه محافظ بر سطح فلز منجر می شود. در فناوری نانوزیرکونیم، این لایه در مقیاس نانومتری شکل می گیرد و ضخامت آن، بسته به فرایند و کاربرد، در محدوده یک تا ۱۰۰ نانومتر قرار دارد.
وی افزود: در شیوه های متداول، برای ایجاد مقاومت مورد نیاز، ضخامت لایه های محافظ می تواند به چند میکرون برسد؛ در حالیکه در پوشش نانوزیرکونیم، لایه ای بسیار نازک در مقیاس نانو ایجاد می شود که ضمن کاهش مصرف مواد، می تواند زمینه بهبود چسبندگی رنگ و عملکرد سطح در آزمون های مکانیکی را فراهم آورد.
آزاد یکی از مزیت های این فناوری را امکان اجرای فرایند در دمای محیط دانست و اظهار داشت: بر خلاف برخی فرآیندهای سنتی که نیازمند گرم کردن محلول ها هستند، فرایند پوشش نانوزیرکونیم در دمای محیط به انجام می رسد و از این راه امکان کاهش مصرف انرژی حرارتی فراهم می شود.
وی اضافه کرد: زمان انجام واکنش در این فناوری کمتر از یک دقیقه است و این خصوصیت می تواند در خطوط تولید پیوسته و انبوه، بر سرعت فرایند و ظرفیت تولید اثرگذار باشد. همینطور امکان استفاده از این تکنولوژی برای قطعات تولید شده از فلزات مختلف همچون آهنی، آلومینیومی و گالوانیزه وجود دارد و می توان آنرا در خطوط مشترک مورد استفاده قرار داد.
مدیر مهندسی فروش شیلر فرایند فارس همینطور به کاهش تولید رسوب و لجن در این فرایند اشاره نمود و اظهار داشت: حذف یا کاهش رسوبات و لجن های حاصل از فرآیندهای فسفاته، علاوه بر کاهش پسماند، می تواند نگهداری تجهیزات و مدیریت خطوط تولید را ساده تر کند. کنترل و پایش فرایند نیز با ساختار ساده تری به انجام می رسد و میزان مصرف ماده در شارژ اولیه خطوط حدود یک درصد است.
به گفته آزاد، مجموع این خصوصیت ها در تعدادی کاربردهای صنعتی، کاهش ۲۵ تا ۵۰ درصدی هزینه های مستقیم و غیرمستقیم فرایند پوشش دهی را به دنبال داشته است. همینطور کاهش مصرف آب و بهبود نتایج آزمون هایی مانند چسبندگی رنگ از دیگر آثار یاد شده این شرکت در کاربرد صنعتی این فناوری است.
بومی سازی مواد اولیه در زنجیره پوشش و آندایزینگ
آزاد با اشاره به اقدامات این شرکت برای تکمیل زنجیره بومی فناوری، اظهار نمود: شیلر فرایند فارس علاوه بر تولید پوشش های تبدیلی، ماده اولیه اصلی مورد استفاده در این فناوری، یعنی هگزا فلوروزیرکونیک اسید را نیز در داخل کشور تولید می کند.
وی اضافه کرد: یکی دیگر از مواد مهمی که در این مجموعه بومی سازی شده، سولفات قلع مایع است. این ماده از مواد اولیه کلیدی در فرایند آندایزینگ و الکتروکالرینگ یا رنگ آمیزی الکترولیتی آلومینیوم شمرده می شود و قبل از بومی سازی، نیاز این حوزه به آن بوسیله واردات تأمین می شد.
مدیر مهندسی فروش شیلر فرایند فارس افزود: فرایند آندایزینگ یک زنجیره تخصصی شامل ۱۷ مرحله کاری است و این شرکت اکنون بیشتر از ۹۰ درصد مواد شیمیایی مورد نیاز این زنجیره را تولید و تأمین می کند. همینطور انواع افزودنی های مورد استفاده در فرآیندهای ریخته گری در سبد محصولات دانش بنیان این شرکت قرار دارد.
کاربرد فناوری نانوزیرکونیم در صنایع مختلف
آزاد با اشاره به سابقه استفاده صنعتی از فناوری نانوزیرکونیم این شرکت، اظهار داشت: این فناوری بیشتر از هشت سال است که بصورت عملیاتی و در مقیاس صنعتی در قسمت های مختلف تولیدی کشور مورد استفاده قرار می گیرد.
وی صنعت خودرو را یکی از حوزه های کاربرد این فناوری مطرح کرد و اضافه کرد: در قطعات آهنی و بدنه خودرو، پوشش های تبدیلی برای آماده سازی سطح و افزایش مقاومت در مقابل خوردگی و شرایط محیطی مورد استفاده قرار می گیرند.
به گفته وی، صنایع لوازم خانگی نیز از دیگر حوزه های کاربرد این فناوری است و قطعاتی مانند بدنه یخچال، رادیاتور و ماشین لباس شویی همچون مواردی هستند که می توانند تحت فرآیندهای اصلاح سطح و پوشش دهی قرار گیرند.
آزاد افزود: صنایع گالوانیزه و نورد نیز از این تکنولوژی برای آماده سازی سطح ورق های گالوانیزه گرم، لوله، مفتول و سایر محصولات فلزی قبل از رنگ آمیزی استفاده می نمایند. در صنعت آلومینیوم نیز این فناوری در خطوط رنگ، آندایزینگ، کشش و فرآیندهای در رابطه با رنگ آمیزی و آماده سازی سطح کاربرد دارد.
حرکت به سمت حذف ترکیبات پرخطر
مدیر مهندسی فروش شیلر فرایند فارس با اشاره به الزامات محیط زیست حاکم بر صنایع، اظهار نمود: استفاده از برخی ترکیبات کرومی، خصوصاً کروم شش ظرفیتی، به سبب مخاطرات محیط زیست و ایمنی با محدودیت های رو به ازدیادی روبه رو شده است و صنایع به دنبال جایگزین های کم خطرتر هستند.
وی اظهار داشت: فناوری نانوزیرکونیم توسعه یافته در این شرکت برای جایگزینی برخی فرآیندهای مبتنی بر ترکیبات کرومی و فسفاته مورد استفاده قرار گرفته است. شیلر فرایند فارس همینطور در سال ۱۳۹۵ موفق به دریافت لوح تقدیر «محصول سبز» شده است.
آزاد همینطور از تصویب استاندارد ملی در عرصه پوشش های تبدیلی نانومقیاس آگاهی داد و اضافه کرد: این شرکت طی دو سال قبل پیگیری هایی را برای تدوین استاندارد اختصاصی این حوزه انجام داده و اخیرا استاندارد «پوشش های تبدیلی نانومقیاس» در کمیته فنی استاندارد به تصویب رسیده است.
وی تصریح کرد: تصویب این استاندارد می تواند زمینه ایجاد چارچوب مشخص برای ارزیابی و استفاده صنعتی از این تکنولوژی و افزایش اطمینان صنایع نسبت به محصولات تولیدشده در این زمینه را فراهم آورد.
توسعه فناوری های بومی در عرصه اصلاح سطح فلزات، علاوه بر کاهش وابستگی به مواد و فناوری های وارداتی، می تواند به کاهش مصرف انرژی، مدیریت بهتر پسماندهای صنعتی، ارتقاء کیفیت پوشش های نهائی و کاهش هزینه های تولید در صنایع مختلف منجر شود. بومی سازی مواد اولیه کلیدی در کنار توسعه دانش فنی پوشش های نانومقیاس، نگاهی است که شرکت دانش بنیان شیلر فرایند فارس برای تکمیل شبکه ارزش این فناوری دنبال کرده است.
منبع: iagrp.ir
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب