خوردگی فرآیند تخریب فلزات در اثر واکنش آن‌ها با محیط است. هنگامی که انواع پیچ‌ و مهره‌ها مثل پیچ آلن در معرض رطوبت، اکسیژن و سایر مواد خورنده قرار می‌گیرند، ممکن است ضعیف شوند. در چنین شرایطی انواع پوشش‌های مختلف می‌تواند باعث جلوگیری از خوردگی و بهبود چسبندگی شوند. در این مقاله قصد داریم به بررسی پوشش داکرومات یا همان داکرومات بپردازیم. با ما همراه باشید.

پوشش داکرومات چیست؟

پوشش داکرومات که به عنوان پوشش تبدیل کرومات نیز شناخته می‌شود، نوعی عملیات سطحی است که بر روی فلزات مختلف مانند آلومینیوم، منیزیم و روی اعمال می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی و خواص چسبندگی آن‌ها را بهبود بخشد. این پوشش با تبدیل شیمیایی لایه سطحی فلز به یک لایه نازک و محافظ، از یک ترکیب کرومات تشکیل می‌شود که مانعی در برابر رطوبت، اسپری نمک و سایر عناصر خورنده ایجاد می‌کند. پوشش‌های داکرومات هم‌چنین می‌توانند استحکام پیوند بین فلز و پوشش‌های بعدی مانند رنگ یا چسب را افزایش دهند.

پوشش‌های داکرومات معمولاً در صنایع هوافضا، خودروسازی و برق استفاده می‌شوند، جایی که قطعات و اجزای آن در معرض محیط‌های خشن قرار می‌گیرند و نیاز به محافظت طولانی ‌مدت در برابر خوردگی دارند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که پوشش‌های داکرومات ممکن است حاوی کروم شش ظرفیتی باشند که یک آلاینده محیطی و سرطان ‌زا شناخته شده است؛ بنابراین اقدامات ایمنی و روش‌های دفع مناسب باید رعایت شود.

مزایای پوشش داکرومات 

پوشش داکرومات مزایای مختلفی دارند. برخی از این مزیت‌ها عبارتند از:

• محافظت در برابر خوردگی

پوشش داکرومات مانعی در برابر رطوبت، اسپری نمک و سایر عناصر خورنده ایجاد می‌کند که می‌تواند طول عمر بستر فلزی را افزایش داده و هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد. در واقع به عبارت دیگر پوشش داکرومات با تشکیل یک لایه نازک از یک ترکیب کرومات بر روی سطح زیرلایه فلز، محافظت در برابر خوردگی را فراهم می‌کند. این لایه کرومات به عنوان یک مانع بین فلز و محیط خورنده عمل می‌کند و از تماس مستقیم فلز با رطوبت، اکسیژن یا سایر عناصر خورنده جلوگیری می‌کند.

لایه کرومات هم‌چنین دارای خواص خود ترمیم شوندگی است؛ به این معنی که اگر خراشیده شود یا آسیب ببیند، فلز در معرض کرومات اطراف خود واکنش داده و یک لایه محافظ جدید تشکیل می‌دهد. این خاصیت خود ترمیم شوندگی به اطمینان از اثربخشی طولانی مدت حفاظت در برابر خوردگی که توسط پوشش‌های داکرومات ارائه می‌شود، کمک می‌کند.

• ارتقای چسبندگی

لایه تبدیل تشکیل شده توسط پوشش داکرومات می‌تواند استحکام پیوند بین بستر فلزی و پوشش‌های بعدی مانند رنگ یا چسب را افزایش دهد. این امر می‌تواند دوام و عملکرد کلی محصول نهایی را بهبود بخشد. ترکیبات کرومات موجود در لایه تبدیل می‌توانند با رزین‌های موجود در رنگ یا چسب واکنش شیمیایی ایجاد کنند تا پیوند قوی‌تر و بادوام‌تری بین این دو ماده ایجاد کنند. به طور کلی، پوشش داکرومات روشی موثر برای تقویت چسبندگی بین بسترهای فلزی و پوشش‌های بعدی است که می‌تواند دوام و عملکرد کلی محصولات نهایی را بهبود بخشد.

• رسانایی الکتریکی

پوشش‌های داکرومات می‌توانند رسانایی الکتریکی برخی فلزات مانند آلومینیوم را که در بسیاری از کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی مهم است، بهبود بخشند. هنگامی‌که روی آلومینیوم اعمال می‌شود، پوشش داکرومات می‌تواند یک لایه یکنواخت و پیوسته از ترکیبات کرومات روی سطح فلز ایجاد کند که می‌تواند به کاهش مقاومت سطح و حفظ تداوم الکتریکی بستر آلومینیوم کمک کند. این امر می‌تواند به ویژه در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی که رسانایی فلز برای عملکرد دستگاه یا سیستم حیاتی است، مهم باشد. علاوه بر این، پوشش داکرومات می‌تواند به محافظت از بستر فلزی در برابر خوردگی کمک کند، که در واقع در حفظ هدایت الکتریکی آن در طول زمان مهم است.

• جذابیت زیبایی

پوشش‌های داکرومات را می‌توان در رنگ‌های مختلفی از جمله طلایی، مشکی و شفاف اعمال کرد که می‌تواند جذابیت زیبایی محصول نهایی را افزایش دهد. از این رنگ‌ها  برای تکمیل یا تضاد با دیگر عناصر طراحی در محصول نهایی استفاده می‌شود و ظاهری متمایز و چشم نواز ایجاد می‌کند. در برخی موارد، پوشش داکرومات می‌تواند به تنهایی به عنوان یک پوشش تزئینی استفاده شود. به عنوان مثال، از لایه کرومات طلایی می‌توان برای ایجاد ظاهری مجلل یا با کیفیت در جواهرات، ساعت‌ها و سایر کالاهای لوکس استفاده کرد.

• حفاظت از محیط زیست

پوشش داکرومات می‌تواند با ارائه جایگزین سازگار با محیط زیست برای سایر انواع پوشش‌ها، مانند آبکاری الکتریکی، حفاظت از محیط زیست را فراهم کند. آبکاری می‌تواند زباله‌های خطرناکی تولید کند و مقادیر زیادی انرژی مصرف کند، در حالی که پوشش داکرومات به طور کلی گزینه‌ای پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست است. با این حال، همان طور که قبلا گفتیم توجه به این نکته مهم است که پوشش‌های داکرومات ممکن است حاوی کروم شش ظرفیتی باشند که یک آلاینده سرطان ‌زا و محیطی شناخته شده است. اقدامات ایمنی و روش‌های دفع مناسب باید برای به حداقل رساندن خطر مواجهه با کروم شش ظرفیتی و اطمینان از دفع ایمن و مسئولانه انجام شود

 

ضخامت پوشش داکرومات چگونه است؟

ضخامت پوشش داکرومات که به عنوان پوشش تبدیل کرومات یا پوشش فیلم شیمیایی نیز شناخته می‌شود، بسته به کاربرد و نیازهای خاص می‌تواند متفاوت باشد.

به طور معمول، ضخامت پوشش بین 0.00002 تا 0.0002 اینچ (0.5 تا 5 میکرون) است و با تغییر غلظت و دمای محلول پوشش، زمان غوطه وری و سایر پارامترهای فرآیند قابل تنظیم است.

توجه به این نکته ضروری است که ضخامت پوشش عامل اصلی در تعیین اثربخشی آن در بهبود مقاومت در برابر خوردگی یا چسبندگی رنگ نیست. کیفیت و یکنواختی پوشش و هم‌چنین آماده سازی سطح فلز قبل از پوشش نیز از عوامل حیاتی است.

انواع پوشش داکرومات 

پوشش داکرومات می‌تواند بر اساس نوع محلول پوشش تبدیلی مورد استفاده به انواع مختلفی طبقه بندی شود. دو نوع اصلی عبارتند از:

• پوشش داکرومات بر پایه کروم شش ظرفیتی 

در این نوع پوشش از محلولی حاوی کروم شش ظرفیتی استفاده می شود که مقاومت در برابر خوردگی و خاصیت چسبندگی عالی را ارائه می دهد. با این حال، به دلیل نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی مرتبط با کروم شش ظرفیتی، استفاده از آن کمتر رایج می شود.

• پوشش داکرومات مبتنی بر کروم سه ظرفیتی

در این نوع پوشش از محلولی حاوی کروم سه ظرفیتی استفاده می‌شود که نسبت به کروم شش ظرفیتی ضرر کمتری دارد و دوست دار محیط زیست است. پوشش داکرومات مبتنی بر کروم سه ظرفیتی مقاومت در برابر خوردگی و خواص چسبندگی مشابه پوشش مبتنی بر کروم شش ظرفیتی را ارائه می‌دهد، اما گران‌تر است.

علاوه بر این، انواع دیگری از پوشش‌های داکرومات وجود دارد که از محلول‌های پوشش تبدیلی جایگزین مانند پوشش‌های غیر کروم استفاده می‌کنند که به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی مرتبط با پوشش‌های مبتنی بر کروم، محبوبیت بیشتری پیدا می‌کنند.

روش پوشش داکرومات 

روش‌های مختلفی برای پوشش داکرومات استفاده می‌شود، اما رایج‌ترین آن‌ها پوشش غوطه وری و اسپری است. در ادامه به بررسی هر کدام می‌پردازیم:

• پوشش غوطه وری

پوشش غوطه وری فرآیندی است که در پوشش داکرومات برای اعمال لایه‌ای از ترکیبات کرومات بر روی سطح یک بستر فلزی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل غوطه ور کردن بستر فلزی در محلولی حاوی اسید کرومیک و سایر مواد شیمیایی است.

فرآیند غوطه وری با تمیز کردن و آماده سازی بستر فلزی شروع می‌شود. بستر معمولاً تمیز و چربی‌زدایی می‌شود تا هرگونه کثیفی، روغن یا سایر آلاینده‌هایی که ممکن است در تشکیل لایه کرومات تداخل ایجاد کنند، پاک شود. سپس بستر با آب شست و شو داده می‌شود تا مواد شیمیایی تمیزکننده باقی مانده از بین برود.

پس از آماده سازی، بستر فلزی بسته به محلول کرومات خاص مورد استفاده و ضخامت و خواص پوشش مورد نظر، برای مدتی، معمولاً چند دقیقه تا یک ساعت، در محلول کرومات غوطه ور می‌شود. دمای محلول به دقت کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که پوشش به طور یکنواخت شکل می گیرد و به خوبی به بستر فلزی می چسبد.

در طی غوطه وری، کرومیک اسید موجود در محلول با بستر فلزی واکنش داده و لایه‌ای از ترکیبات کرومات را روی سطح تشکیل می‌دهد. ضخامت و ترکیب لایه کرومات به عواملی مانند نوع بستر فلزی، غلظت اسید کرومیک در محلول و زمان و دمای غوطه وری بستگی دارد.

هنگامی‌که فرآیند غوطه وری کامل شد، بستر فلزی از محلول کرومات برداشته می‌شود و با آب شسته می‌شود تا مواد شیمیایی اضافی حذف شود. سپس بستر خشک یا پخت می‌شود تا اطمینان حاصل شود که لایه کرومات به خوبی به سطح فلز می چسبد.

• پوشش اسپری

پوشش اسپری فرآیند دیگری است که در پوشش داکرومات برای اعمال لایه‌ای از ترکیبات کرومات بر روی سطح یک بستر فلزی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل پاشیدن محلول کرومات بر روی بستر فلزی با استفاده از تفنگ اسپری یا سایر روش‌های کاربردی است.

سخن پایانی

به طور کلی، پوشش‌های داکرومات جزء حیاتی صنعت پیچ و مهره هستند؛ زیرا به اطمینان از عملکرد طولانی مدت و قابلیت اطمینان این اجزا در طیف گسترده‌ای از کاربردها کمک می‌کنند. با این حال، شایان ذکر است که پوشش‌های کرومات شش ظرفیتی در برخی مناطق به دلیل اثرات بالقوه سلامتی و زیست‌محیطی ممنوع شده‌اند و بسیاری از تولیدکنندگان اکنون در حال گذار به پوشش‌های جایگزین، مانند پوشش‌های کرومات سه ظرفیتی یا آلیاژ روی نیکل هستند. امیدواریم از خواندن این مطالب لذت برده باشید.