ارتقای کیفیت پروفیل‌های آلومینیومی با استفاده از نانوپوشش‌ها

به گزارش می متالز، پوشش‌دهی تبدیلی کرومات یا کروماته کردن، نوعی از پوشش‌دهی است که با عملیات شیمیایی می‌توان ترکیبات فلزی نظیر اسید کرومیک +6، کرومات یا "دی‌کرومات" روی سطح قرار داد. نتیجه چنین عملیاتی ایجاد پوشش محافظ تبدیلی، شامل ترکیبات کروم بر روی سطح فلز بوده که این روش برای چسبندگی رنگ و مقاومت خوردگی آلومینیوم انجام می‌شود.

یکی از مشکلات رایج در این فرآیند، آلودگی‌های زیست‌محیطی در اثر استفاده از کروم +6، اسیدنیتریک و سود سوزآور است. استفاده از پوشش تبدیلی زیرکونیوم و اقداماتی نظیر جایگزینی سود و اسید نیتریک (در دمای محیط و بدون افت وزن بار) از جمله راهکارهایی است که مانع از آلودگی‌های زیست محیطی در این صنعت می‌شود.

در این راستا یکی از شرکت‌های فعال در این حوزه راهکاری برای جایگزینی نوعی نانو پوشش به جای پوشش‌های کروماته رایج ارائه کرده است؛ از این رو از سالیان قبل، دست‌یابی به دانش فنی اعمال نانو پوشش‌ها در دستور کار واحد تحقیق و توسعه این شرکت قرار گرفت که پس از حدود 5 سال تلاش، توانست به این مهم دست یابد و در حال حاضر نانو پوشش‌های تبدیلی زیرکونیومی را تجاری‌سازی کرده است. زنجیره کاملی از تولید مواد اولیه، تولید و عرضه این پوشش‌ها توسط این شرکت کاملاً بومی‌سازی شده و به صنایع متقاضی عرضه می‌شود.

رضا امیری از محققان این طرح با بیان اینکه تست‌های اولیه برای بررسی اثربخشی نانو پوشش تبدیلی روی پروفیل آلومینیوم رنگی انجام شد، گفت: نتایج تست‌ها نشان داد که نانو پوشش تبدیلی می‌تواند جایگزین مناسبی برای پوشش‌های کروماته باشد. از این‌رو قراردادی برای خرید این محصول برای استفاده از این نانو پوشش‌ها با شرکت تولیدکننده منعقد کردیم و این نانو پوشش وارد خط تولید شد، به طوری که در ابتدا 100 تن آلومینیوم در ماه با استفاده از این نانو پوشش تولید می‌شد، ولی در حال حاضر این ظرفیت به 800 تن پروفیل رنگ‌شده در ماه رسیده است.

وی با اشاره به مزایای این فناوری خاطر نشان کرد: اسید نیتریک، سود سوزآوز و کروماته از جمله موادی هستند که به شدت برای نیروی انسانی و محیط‌زیست خطرناک و دغدغه‌های سازمان‌های نظارتی مانند سازمان محیط‌زیست بوده است. ما به شدت برای جایگزینی این مواد تلاش می‌کردیم که این فناوری در نهایت پاسخگوی نیاز ما شد، به طوری که بعد از جایگزینی این نانو پوشش و مواد زیرسازی آن موفق شدیم اسید نیتریک، سود سوزآور و کروماته را کاملاً از چرخه تولید خارج کنیم. با این کار مشکلات ایمنی کارگر و سمیت مواد در ملاحظات زیست‌محیطی را حل کردیم.

امیری، کوتاه شدن چرخه تولید و افزایش سرعت عمل را از مزایای حذف این مواد در فرآیند تولید دانست و ادامه داد: علاوه بر آن با حذف برخی مواد شیمیایی و انرژی، هزینه کار نیز کاهش یافت که این منجر به کاهش قیمت نهایی محصول و رقابت‌پذیرتر شدن محصولات ما در بازار داخل و خارج از کشور شد. در حال حاضر پرش رنگ در پروفیل‌های آلومینیوم تولیدشده وجود ندارد و رضایت بیشتری در مصرف‌کنندگان ایجاد شده است.

پوشش‌های تبدیلی پوشش‌هایی هستند که از تبدیل زیر لایه به وجود می‌آیند. در فرآیند تشکیل این پوشش‌ها، اتم‌های سطحی با یک آنیون مناسب وارد واکنش شده و موجب ایجاد یک لایه بر روی سطح می‌شوند. چسبندگی فوق‌العاده به زیر لایه، یکی از بزرگ‌ترین مزایای پوشش‌های تبدیلی به شمار می‌رود. از این‌گونه پوشش‌ها به عنوان یک لایه زیرساز جهت بهبود کیفیت چسبندگی رنگ استفاده می‌شود.