خوردگی در اتصال دهنده و تاثیرات آن

خوردگی پیچ و مهره‌ها بر خلاف تصور بسیاری، صرفا به معنای برجستگی‌های اکسیدی قرمز، زنگ زدگی اتصال دهنده ساخته شده از فلزات و آهن‌آلات در مناطق ساحلی و دریایی نیست. خوردگی در همه مناطق آب و هوایی وجود دارد؛ حتی در خشک‌ترین کشورهای جهان نیز انواع خوردگی در اتصال دهنده‌ها مشاهده می‌شود. در نظر داشته باشید که روند خوردگی در انواع پیچ و مهره را می‌توان به تاخیر انداخت؛ اما هرگز نمی‌توان مانع بروز آن شد. به عبارتی می‌توان گفت که خوردگی یک پدیده طبیعی است و در معرض رطوبت، درجه حرارت و شرایط جوی خاص رخ می‌دهد که نمی‌توان از آن جلوگیری کرد، فقط می‌توان آن را کاهش داد.

واکنش اتصال دهنده‌ها در برابر خوردگی

در طول فرآیند خوردگی، دو نوع واکنش به وقوع می‌پیوندد:

  • اکسیداسیون که در طی آن الکترون‌ها، فلز را ترک می‌کنند و در نتیجه فلز دچار فرسایش و تجزیه می‌شود. به طوری که الکترون‌ها، آب یا اکسیژن را به هیدروکسید تبدیل می‌کنند. هنگامی که زنگ زدگی به وجود می‌آید؛ یون‌های هیدروکسید و آهن تشکیل می‌شوند. پس از خوردگی فلز، سطح مقطع آن تغییر می‌کند و در فلزات اتصال دهنده  آهنی، زنگ زدگی در کل سطح فلز گسترش می‌یابد.
  • به دلیل قرار گرفتن در معرض آب نمک‌دار که pH خنثی یا کمی اسیدی دارد؛ در کاربردهای ساحلی و فراساحلی، خوردگی راحت‌تر از سایر کاربردها به وقوع می‌پیوندد. محصولات در مجاورت ساحل در معرض آب شور و همچنین اسپری آب نمک جزر و مد دریا قرار دارند؛ این مواد بر روی سطح باقی می‌مانند. سطح نمک اتمسفر در مناطق نزدیک‌تر به استوا بیشتر است.

با این حال، خوردگی اتصال دهنده فقط در معرض قرار گرفتن در معرض آب شور رخ نمی‌دهد. مواد تمیز کننده، رطوبت زیاد و محیط‌های “کثیف” مانند فاضلاب و معادن، همه فرایند خوردگی را تشدید می‌کنند. محیط‌های تحت فرآیندهای شیمیایی، سرشار از دی اکسید کربن، همچنین تاثیرات شدیدی بر روی فلزات دارند.

مضرات خوردگی پیچ و مهره

خوردگی اتصال‌دهنده‌ها، محصولات را تضعیف می‌کند و در نهایت، عملکرد و یکپارچگی آن‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. علاوه بر داشتن هزینه بالا، ایمنی را تحت تاثیر قرار داده و بر زیبایی محصولات نیز تاثیر می‌گذارد. همچنین این مشکل در اتصال دهنده‌ها جنبه‌های مختلف مهندسی، اجزای الکتریکی، واکنش‌های شیمیایی و بیولوژیکی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. خوردگی از زمانی که انسان شروع به استفاده از فولاد در برنامه‌های کاربردی خود کرده است، یک مشکل بزرگ به حساب می‌آید.

جلوگیری از روند خوردگی در اتصال دهنده فلزی

پاسخ ساده این است که شما نمی‌توانید از روند خوردگی در اتصال دهنده فلزی جلوگیری کنید. بهترین شکل محافظت برای تاثیرگذاری در برابر خوردگی، از زمانی شروع می‌شود که طراحی محصول را آغاز می‌کنید. باید اطمینان حاصل کنید که مواد مورد استفاده به اندازه کافی در برابر خوردگی مقاوم هستند و محیطی که از این محصول استفاده می‌کنید؛ سازگار با محصول مورد نظر شما است.

نظریه گالوانیک چیست؟

از همه مهم‌تر، شما باید مطمئن شوید که فلزات مورد استفاده در اتصال دهنده‌ها و دیگر اجزاء با واکنش در برابر یکدیگر، روند خوردگی را تسریع نمی‌کنند. این فرآیند تحت عنوان نظریه گالوانیک شناخته می‌شود.

براساس نظریه گالوانیک، مهندسان و تولید کنندگان باید مواد و محصولات را به گونه‌ای طراحی کنند که وقوع خوردگی گالوانیک را محدود کنند. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید آلیاژهای مس و فولاد ضدزنگ را همراه یکدیگر استفاده کنید، استفاده از یک پوشش محافظ برای کاهش خوردگی ضروری است.

آلیاژهای آلومینیوم و مس نباید با هم ترکیب شوند؛ به خصوص در مواردی که pH بالا به دلیل شوری محیط وجود داشته باشد. علاوه بر این، همیشه به یاد داشته باشید که اختلاف بین پتانسیل‌های الکترود توسط محیطی که برنامه یا محصول در آن قرار دارد، تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.

عدم آگاهی از واکنش‌های گالوانیک می‌تواند اثرات مخرب مالی و ایمنی داشته باشد و به دلیل خوردگی، شرکت‌ها متحمل خسارت‌های شدیدی شوند.

اهمیت میزان خوردگی پیچ و مهره ها

معمولا در طراحی اتصال دهنده‌ها یا پیچ و مهره‌ها به ویژگی‌های مقاومت و طول عمر، توجه بالایی می‌شود؛ اما مورد مهمی که شاید کمتر به آن توجه شود، میزان خوردگی است. هر محصول فلزی که از آهن یا فولاد ساخته شده باشد؛ سرانجام در تماس با اکسیژن و آب، دچار زنگ زدگی و خوردگی می‌شود. طبق گفته مهندسین شرکت Dorken MKS-Systeme که سیستم‌های لایه محافظت میکرو در برابر خوردگی را توسعه می‌دهند؛ خوردگی به ناچار در یک زمان معین اتفاق می‌افتد. با این وجود، روش‌هایی برای جلوگیری از پیشرفت آن وجود دارد و شما باید در زمان خرید پیچ و مهره به آن توجه کنید.

محافظت کاتدی اتصالات

هیچ پاسخ ساده و صریحی در خصوص خوردگی وجود ندارد؛ تنها راه حل این است که بخش‌های در معرض خطر خوردگی را با استفاده از پوشش‌هایی محافظت کرد. در این روش، ماده‌ محافظی را در مجاورت اجزای فلزی اتصال دهنده‌ها قرار می‌دهند. به عبارتی در مواقعی که پیچ و مهره در معرض خوردگی قرار دارد، این ماده به جای آن خورده می‌شود که به آن روش محافظت کاتدی می‌گویند. 

پیش بارگذاری و سفت کردن پیچ و مهره

هنگام سفت کردن پیچ، مهم است كه از ابزار و توالی محكم کردن مناسب برای آن استفاده كنید؛ این موضوع، شما را قادر می‌سازد تا از پیش بارگذاری تعیین شده ویژه توسط مهندسین طراحی استفاده كنید.

ابزار مناسب و ترتیب انجام کار صحیح را در دستور کار قرار دهید. سطح پیش بارگذاری، ظرفیت یک اتصال پیچی را تعیین می‌کند. بنابراین تعیین سطح پیش بارگذاری مورد نیاز در یک مفصل و سپس دستیابی به آن از طریق روش محکم کردن مناسب و یک توالی مناسب بسیار مهم است.

پیش بارگذاری باید برای جلوگیری از جابجایی بین قطعات جدا شده یا جدا شونده کافی بوده، اما همچنان باید در محدوده تسلیم مواد باشد تا از تسلیم سطوح جفت گیری و رزوه‌ها خودداری شود.

ایجاد تمایز بین ظرفیت استاتیک و دینامیک یک پیچ دشوار است. یک پیچ می‌تواند بار استاتیک بالایی را تحمل کند در حالی که ظرفیت باربری دینامیکی کمی داشته باشد. بنابراین مهم است که یک پیش بارگذاری زیاد به آن اعمال شود تا تأثیر بارهای دینامیکی بر روی اتصالات کاهش یابد.

استفاده مجدد از پیچ و مهره

اگر مجبور به استفاده مجدد از پیچ و مهره‌ها هستید، آن‌ها را روغن کاری کنید. استفاده مجدد یا عدم استفاده مجدد؟ این سوال اغلب مطرح می‌شود. استفاده مجدد از اتصال دهنده‌ها به ویژه در سایت کارگاهی، راحت‌تر از حمل پیچ با اندازه‌ها و درجه‌های مختلف است؛ همچنین ارزان‌تر هم هست.

با این حال، فهمیدن این موضوع که آیا اتصال دهنده‌های مورد استفاده آسیب دیده‌اند و ممکن است کارایی خود را از دست دهند یا خیر؟ سخت است. برای بررسی این که آیا پیچ مورد نظر برای استفاده مجدد مناسب است، یک بازرسی بصری توصیه می‌شود. اگر علائم خوردگی را مشاهده کردید؛ از استفاده مجدد پیچ و مهره خودداری کنید. همچنین این مسئله در مورد آسیب دیدگی رزوه‌ها نیز صادق است.

اما ممکن است مواقعی وجود داشته باشد که چاره‌ای جز استفاده مجدد از پیچ آسیب دیده به عنوان راه حل موقت نداشته باشید. اگر مجبور به استفاده مجدد هستید، حتما آن را روغن کاری کنید. این یک درجه از محافظت در برابر خوردگی است و اگر رزوه آسیب دیده باشد؛ روغن کاری به شما کمک خواهد کرد تا بتوانید فرصتی برای نصب پیچ ​​جدید داشته باشید.

 

 

0 0 رای
رتبه بندی
به اشتراک گذاری بر روی facebook
Facebook
به اشتراک گذاری بر روی google
Google+
به اشتراک گذاری بر روی twitter
Twitter
به اشتراک گذاری بر روی linkedin
LinkedIn
به اشتراک گذاری بر روی pinterest
Pinterest
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
نظرات
مشاهده همه نظرات