بررسی تاثیر پارامترهای سطحی ورق بر روی کیفیت فسفاته

بررسی تاثیر پارامترهای سطحی ورق بر روی کیفیت فسفاته

فسفاته روی یک پوشش تبدیلی کریستالی است که روی زیر لایه فلزی شکل می گیرد. برخلاف پوشش های متعارف، که از طریق جریان الکتریکی شکل می گیرند. ایجاد پوشش بر پایه واکنش های شیمیایی بین قطعه و محلول فسفاته می باشد. پوشش های فسفاته در صنایع نظامی، خودروسازی، پل سازی، صنایع نفتی، لوازم خانگی، پیچ سازی و در کل صنایع فلزی به منظور رسیدن به خواص ضدخوردگی،مقاومت در

فسفاته هر نوع قطعه با توجه به شکل هندسی، آلیاژ به کار رفته و کارایی قطعه متفاوت می باشد. انواع فسفاته شامل فسفاته کشش، فسفاته پیچ، فسفاته روی-نیکل، فسفاته روی-کلسیم، فسفاته آهن و فسفاته منگنز می باشد.

مشکلات موجود در قطعات فسفاته شده را می توان به صورت وزن پوشش ناکافی، نامناسب بودن ساختار میکروسکوپی پوشش و یکنواخت نبودن پوشش در نواحی مختلف قطعه فهرست نمود.

به طور کلی به علم شناخت مواد مختلف متالوژی گفته خی شود. در علم مواد یا متالوژی پارامترهایی که در ماده وجود داشته باشد و بر روی خواصان تاثیر گذار می باشد مورد بررسی قرار می گیرد. این موارد شامل ترکیب شیمیایی جسم، پیوند بین اتم ها و مولکولهای جسم و یا نحوه چینش اتم ها و مولکولها کنار یکدیگر می باشد. این موارد به عنوان ریز ساختار شناخته می شود. توسط مطالعه بر روی ریز ساختار یک جسم می توان به نحوه انجماد جسم فلزی پی برد وخواص فیزیکی و مکانیکی آن را با توجه به استانداردها مورد بررسی قرار داد. در حقیقت ریز ساختار یک جسم به ترکیب شیمیایی آن و همچنین نحوه سرد شدن جسم و یا عملیات حرارتی انجام پذیرفته بر روی آن بستگی خواهد داشت.

عملیات حرارتی، سختی جسم و زبری سطح نیز بر خواص سطحی ماده تاثیر گذار است.

به مجموعه عملیات گرم و سرد کردن و زمان دادن به جسم که موجب تغییر در ریز ساختار ودر نتیجه خواص فیزیکی و مکانیکی جسم می شوند عملیات حرارتی می گویند. آنیل کردن، نرماله کردن، سخت کردن و تنش زدایی کردن از جمله عملیات حرارتی معروف می باشند.

سختی جسم عبارت است از مقاومت جسم در برابر ایجاد خراش توسط جسم دیگر. برای اندازه گیری سختی جسم راه های مختلفی وجود دارد که می توان به سختی ویکرز، برینل و راکول اشاره کرد.

زبری سطح نیز در خواص سطحی ماده تاثیرگذار است.در صنعت از پارامتر Ra برای بیان زبری سطح استفاده می گردد.این پارامتر بیانگر متوسط اندازه قله و دره های میکروسکوپی موجود بر روی سطح یک جسم می باشد.

آزمایش هایی که قبل از فسفاته کاری بر روی ورق انجام می شود عبارتند از:

کوانتومی ورق

متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری

اندازه گیری میزان زبری سطح

برای یررسی کیفیت پوشش فسفاته با توجه به روشهای مختلف می توان از روش اندازه گیری وزن پوشش و بررسی ساختار کریستالی توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM) کمک گرفت. و نهایتا بر روی آن ها رنگ الکتروفورز کاتیونی اعمال گردد وخواص خوردگی آن از طریق تست سالت اسپری بررسی گردد. در مرحله بعد برای بررسی اثر زبری، سمباده زبر 220 و سمباده نرم 1000 بر روی ورق ها اعمال می شود.

پوشش های فسفاته عموما به منظور بدست آوردن خواص ضد خوردگی، مقاومت در برابر سایش و چسبندگی رنگ روی چدن، فولاد، آلومینیوم، تیتانیوم و غیره استفاده می شوند. به علت مسائل اقتصادی، سرعت عملیات، قابلیت ایجاد مقاومت خوردگی فوق العاده، مقاومت سایش وخواص چسبندگی و روانکاری این فرآیند نقش مهمی را در صنایع اتومبیل وسایر صنایع تولید بازی می کند.

عموما سه نوع پوشش فسفاته در صنعت استفاده می شود شامل فسفاته روی، فسفاته آهن و فسفاته منگنز.

پس از بررسی خصوصیات متالوژیکی بر روی ورق در مرحله بعد شرایط خط فسفاته شامل وضعیت محلول های شستشو مرحله اول و دوم، میزان شتابدهنده و اسید کل محلول فسفاته ودمای محلول ها مورد بررسی قرار می گیرد. قبل از اعمال پوشش فسفاته پارامتر های مرتبط با وان چربی گیر نیز بررسی می گردد. لازم به ذکر است وزن پوشش فسفاته به روش دستگاهی به کمک تابش نور IR اندازه گیری می گردد. و در هر اندازه گیری سه نقطه در روی ورق یعنی بالا، وسط و پایین ورق اندازه گیری می شود و گراف مربوطه ترسیم می گردد.

در ادامه بر روی ورق های فسفاته شده پوشش ED یا الکتروفورز اعمال می گردد وتستهای فیزیکی –مکانیکی ودوام (عمدتا سالت اسپری) بر روی آن ها اعمال می گردد.