يُعد طلاء داكروميت من أحدث تقنيات طلاء الأسطح المعدنية، فهو يمنع التآكل والتلف حتى في الظروف القاسية. وهو عبارة عن محلول مائي من رقائق الزنك ومسحوق الألومنيوم ومادة رابطة غير عضوية مثل أملاح الكروم. يُشكل طلاء داكروميت حاجزًا متعدد الطبقات من خلال عملية غمس دقيقة وتصلب لتحقيق خصائصه الوقائية.
المعيار اختبار ضباب الملح ووجد أن العينة المطلية بالداكروميت تستهلك 1 ميكرومتر فقط من سمك الطلاء كل 100 ساعة، في حين أن العينة المجلفنة كهربائياً تستهلك 1 ميكرومتر كل 10 ساعات.
المحتويات
عملية طلاء داكروميت
فيما يلي الخطوات الأساسية لعملية طلاء Dacromet:
التنظيف وإزالة الشحوم
أولاً، يُخفَّف طلاء المكونات باستخدام منظفات قلوية لزيادة فعالية الالتصاق. أما التنظيف الميكانيكي لأي نوع من أنواع التكلسات والصدأ فيتم باستخدام تقنية السفع بالرمل.
محلول طلاء داكروميت
بعد التنظيف والتجفيف الشاملين، تُطلى المكونات بطبقة غمس دوارة، أو غمس مصفاة، أو رش. تُغمس في محلول داكروميت باستخدام سلة معدنية.
- الغمس والغزل: يتم غمس الأجزاء الصغيرة في الملاط ثم غزلها لإزالة الفائض.
- التصريف بالغمس: يتم غمس الأجزاء الأكبر التي يزيد وزنها عن 0.5 كجم أو أطول من 200 مم والسماح لها بالتصريف، وهي مناسبة للأنابيب أو الطوابع.
- طلاء الرش: يستخدم للأشكال الهندسية المعقدة أو اللمسات النهائية
التجفيف المسبق
بمجرد تطبيق الطلاء، يتم تنفيذ خطوة الوميض لإزالة الماء والمذيبات الضوئية:
هنا، تُحفظ درجة الحرارة بين ٥٠ و٨٠ درجة مئوية لمدة ١٠ إلى ٢٠ دقيقة. تساعد هذه الخطوة على منع ظهور عيوب مثل الفقاعات أو الخطوط أو التقشير أثناء المعالجة.
المعالجة الحرارية
الخطوة الأخيرة في طلاء داكروميت هي المعالجة. بعد إزالة الوميض، تُخبز الأجزاء في فرن حراري لمعالجة الطلاء وربط رقائق المعدن. تُضبط درجة حرارة الفرن على 300-350 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 20 و40 دقيقة، حسب كتلة القطعة وتصميم الفرن.
في هذه المرحلة، تحدث جميع التفاعلات الكيميائية بين الزنك والألمنيوم والرابط؛ ونتيجةً لذلك، تتشكل أكاسيد الزنك والألومنيوم، ويخضع الرابط للتشابك. وأخيرًا، يتشكل غشاء صلب ومتين ومقاوم للتآكل.
كيف يعمل طلاء داكروميت
الحماية الجلفانية
يتضمن طلاء الداكروميت عملية جلفانية لحماية الفولاذ الأساسي من التآكل. يعمل الزنك، باعتباره طبقة صدئة خفيفة، كأنود ويتأكسد مكونًا أكاسيد الزنك (ZnO) وكربونات الزنك (ZnCO₃). تساعد هذه الأكاسيد في سد الشقوق الدقيقة المسؤولة عن التآكل.
طبقة التخميل
أثناء عملية معالجة طلاء داكروميت، تتكون طبقة كثيفة ولزجة من أكاسيد مثل ZnO وAl₂O₃ وCr₂O₃. تتميز هذه الطبقة بثباتها الكيميائي، وعدم قابليتها للذوبان في الماء، وعدم توصيلها للكهرباء، مما يحد من معدل تآكل الزنك والصلب.
حماية الحاجز
تُعد حماية الحواجز إحدى آليات الدفاع الأساسية لطلاء داكروميت. في هذه العملية، تتراصف رقائق الزنك والألومنيوم في طبقات متداخلة، ويتفاعل الرابط بتثبيتها في مكانها. ونتيجةً لذلك، يتشكل غشاء يشبه الزجاج، مما يقلل من تغلغل الرطوبة والمواد الكيميائية الأخرى في الفولاذ.
مميزات طلاء الدكروميت
مقاومة عالية للتآكل
يُطوّر طلاء داكروميت حاجزًا متعدد الطبقات يتحمل أكثر من 1,000 ساعة من اختبار رش الملح، مما يُشير إلى مقاومته الفائقة للتآكل حتى في البيئات القاسية والتآكلية. يوفر مزيج رقائق الزنك والألمنيوم حماية فيزيائية وجلفانية تمنع الأملاح والرطوبة وغيرها من المواد الكيميائية من الاختراق.
المقاومة للحرارة
يتميز طلاء داكروميت بمقاومة عالية للحرارة، حتى في درجات حرارة تزيد عن 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت). هذا يجعله مناسبًا للمكونات المعرضة لبيئات عالية الحرارة، مثل السيارات والطائرات.
لا يوجد هشاشة الهيدروجين
كما هو الحال مع طرق الطلاء الأخرى، لا يتضمن طلاء داكروميت هشاشة الهيدروجين. هذا ما يجعله مثاليًا للمثبتات والنوابض والمكونات الفولاذية عالية القوة المعرضة للهشاشة.
ذاتية التشحيم (لـ Dacromet 500)
يقدم طراز Dacromet 500 احتكاكًا منخفضًا مما يلغي الحاجة إلى مواد تشحيم إضافية.
التصاق ممتاز
توفر طلاءات Dacromet التصاقًا قويًا بالمادة الأساسية، مما يجعلها قاعدة ممتازة للطلاء أو الطلاءات الإضافية دون خطر التقشر.
صديقة للبيئة
لا تستخدم شركة داكروميت كوتينغ المواد الكيميائية الخطرة الموجودة عادةً في الطلاءات التقليدية، مثل الرصاص والكادميوم والكروم سداسي التكافؤ. كما أن تركيبها المائي يُقلل من تأثيرها البيئي أثناء الاستخدام والتخلص منها، نظرًا لخلوها من المركبات العضوية المتطايرة.
صيانة منخفضة:
يتميز طلاء الداكروميت بقدرته على الإصلاح الذاتي بفضل جزيئات الزنك. يضمن التأثير الجلفاني للزنك حماية طويلة الأمد دون الحاجة إلى إعادة طلاء متكررة. ونتيجة لذلك، يحتفظ السطح ببريقه وسلامته الهيكلية مع مرور الوقت.
حدود طلاء داكروميت
يحتوي على الكروم السداسي التكافؤ (Cr⁶⁺)
قد تحتوي بعض طلاءات داكروميت، مثل الأنواع القياسية (320، 500)، على الكروم السداسي التكافؤ. قد يُشكل وجود الكروم⁶⁺ مخاطر بيئية.
مضهر السطح
يتميز طلاء داكروميت الطبيعي بلونه الرمادي الفضي الباهت، مما قد لا يكون جذابًا من الناحية الجمالية. ونتيجةً لذلك، قد لا يكون مناسبًا لجميع التطبيقات، وخاصةً للمنتجات الاستهلاكية، حيث يُعَدّ المظهر الخارجي أولوية.
ليس صلبًا مثل الطلاءات الكهربائية
على الرغم من أنه يوفر مقاومة جيدة للتآكل، إلا أنه قد لا يوفر نفس مستوى الصلابة الذي توفره الطلاءات الكهربائية مثل الكروم الصلب. هذا يجعله أقل ملاءمة للتطبيقات عالية التآكل.
تكلفة أعلى من طلاء الزنك التقليدي
تميل طلاءات الدكروميت إلى أن تكون أكثر تكلفة لكل جزء مقارنة بالطلاء الزنكي التقليدي.
أنواع الدكروميت
فيما يلي ثلاثة أنواع رئيسية من طلاء Dacromet مع تركيبها واستخدامها:
| النوع | التركيب | سمك التغليف | خصائص خاصة |
|---|---|---|---|
| طلاء داكروميت 320 | 75% زنك، 10% رقائق ألومنيوم، مصفوفة تخميل كرومات ثلاثية التكافؤ | 5–7 ميكرومتر (الدرجة أ) | حماية أساسية من التآكل، لون رمادي فضي |
| طلاء داكروميت 500 | مشابه لـ Dacromet 320 + مادة التشحيم الجافة المدمجة في المصفوفة | 8–10 ميكرومتر (الدرجة ب) | ذاتية التشحيم، تقلل من البقع، مثالية للمثبتات |
| داكروميت ال سي | نسخة معدلة من Dacromet 320/500 مع انخفاض كبير في Cr⁶⁺ (<0.3 ميكروجرام/سم²) | 5-10 ميكرومتر (حسب الدرجة) | مُحسَّن بيئيًا، ويلبي اللوائح الأكثر صرامة |
ما هي استخدامات طلاء داكروميت؟
قطاع السيارات
في قطاع السيارات، يُستخدم طلاء داكروميت لحماية أجزاء نظام الفرامل، وأدوات التثبيت، ومكونات الهيكل من التآكل. تبقى هذه المكونات على اتصال بالأملاح ودرجات الحرارة العالية لزيادة متانتها وتقليل تكاليف الصيانة؛ وهي مطلية بدعكروميت.
القطاع البحري
تتميز المكونات المطلية بالداكروميت، مثل البراغي والوصلات والأجزاء المعدنية، بمقاومة عالية لرذاذ الملح والرطوبة المستمرة. كما أنها تمنع الصدأ في المنصات البحرية وأجزاء السفن ومعدات الموانئ.
مسحوق تعدين
In مسحوق المعادنالمكونات المُلبَّدة مسامية وعرضة لتسرب الرطوبة، ولذلك يُستخدم طلاء داكروميت لتعزيز مقاومتها للتآكل. يُشكل الطلاء حاجزًا غير عضوي موحدًا، يخترق المسام الدقيقة والتشوهات السطحية، ويحميها من الصدأ والأكسدة.
الزراعة والآلات الثقيلة
في الزراعة، يُستخدم طلاء داكروميت على مكونات الآلات، مثل البراغي، وأدوات التثبيت، والوصلات، والأجزاء الهيدروليكية. بفضل مقاومته الممتازة للتآكل والتأثيرات الكيميائية، يحمي هذا الطلاء من الطين والأسمدة والظروف الجوية القاسية.
داكروميت مقابل طلاء الزنك
يوضح الجدول التالي المقارنة بين طلاء داكروميت وطلاء الزنك.
| السمة | طلاء داكروميت | طلاء الزنك بالكهرباء |
|---|---|---|
| نوع العملية | غير عضوي، غير كهربائي (غمس، رش) | التحليل الكهربائي (السيانيد، المحاليل القلوية غير السيانيدية، المحاليل الحمضية للكلوريد) |
| التوافق مع المعادن الأساسية | مناسب لمجموعة واسعة من الفولاذ والحديد الزهر والسبائك | يستخدم بشكل أساسي على الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ |
| المقاومة للتآكل | عالية جدًا (800–1000+ ساعة في رذاذ الملح) | من متوسط إلى جيد (96–500+ ساعة حسب السُمك والمعالجة اللاحقة) |
| سمك التغليف | 7-8 ميكرومتر عادة | 5–25 ميكرومتر (اعتمادًا على الطريقة ومواصفات القطعة) |
| مخاطر هشاشة الهيدروجين | لا شيء (غير كهربائي) | عالية الخطورة، وخاصة مع الفولاذ عالي القوة وحمامات السيانيد |
| المقاومة للحرارة | عالية (أكثر من 300 درجة مئوية) | منخفضة إلى معتدلة (عادةً <120 درجة مئوية) |
| تأثير بيئي | قد يحتوي على الكروم السداسي التكافؤ (سام)، تتوفر إصدارات خالية من الكروم | حمامات السيانيد شديدة السمية |
| مظهر | لمسة نهائية باللون الرمادي الفضي غير اللامع | لامع، لامع معدني |
| التصاق الطلاء | رابطة كيميائية قوية مع الركيزة | التصاق جيد، يعتمد على تحضير السطح ونوع الحمام |
| التكلفة | أكثر | أقل |
| مجالات التطبيق | السيارات (المسامير، مكونات الفرامل)، البحرية، الفضاء، المثبتات الصناعية | السيارات (الأجزاء الداخلية، أدوات التثبيت)، السلع الاستهلاكية، الطبقة الأساسية للطلاء |
مستقبل داكروميت
محتوى منخفض من الكروم السداسي
يعتبر Cr(VI) شديد السمية ومسبباً للسرطان، مما تسبب في فرض بعض القيود على تطبيق تقنية Dacromet.
مسحوق الزنك الناعم المتقشر
يُعد مسحوق المعدن أحد أهم مكونات طلاء داكروميت، وتلعب جودته دورًا محوريًا في تحديد أداء الطلاء. عند تحضير طلاء داكروميت، يُستخدم مسحوق الزنك المتقشر بسمك يتراوح بين 0.2 و0.5 ميكرومتر، ومتوسط حجم الجسيمات بين 15 و20 ميكرومتر.
تم تقليل درجة حرارة التجفيف والوقت
يساعد تقليل درجة حرارة الخبز والوقت على توفير الطاقة وتقليل التكاليف.
زيادة الصلابة ومقاومة التآكل
نظراً لضعف صلابة طبقة فيلم داكروميت، فإن مقاومتها للتآكل ضعيفة. هذا يجعل قطعة العمل عرضة للصدمات الخارجية والخدوش، مما يؤثر في النهاية على سلامة سطح المنتج ومقاومته للتآكل.