شرکت مهندسین مشاور روان تدبیر صنعت

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خوردگی و  ترکیبات ضدخوردگی برای فلزات آهنی و غیر آهنی

 

 

 

تکنولوژی پیشرفته  VCI

فرآیند خوردگی با حضور رطوبت ( الکترولیت ) در سطح فلز شروع می شود .

با حضور الکترولیت الکترون ها در سطح فلز از کاتد به آند  جریان یافته و عمل برعکس در الکترولیت انجام می شود .

مواد VCI  نوعی از ترکیبات ضد خوردگی هستند که دارای انرژی بخار شوندگی کافی برای رهاسازی مولکولهای خودشان در هوای محیط می باشند حضور یک VCIموثر اثر خورندگی الکترولیت روی فلزات را خنثی خواهد نمود .

 

 

 

اگر چه محصولات VCIاز نظر شکل ، جنس و قدرت تاثیر متفاوت هستند اما همه آنها سه ویژگی مشترک دارند :

1. همه آنها نیازمند یک پوشش یا حصار هستند تا بتوانند فضای اشباع از مولکولهای VCIتشکیل دهند .
2. مولکولهای داخل VCI  با مولکولهای از قبل بخار شده و ساکن شده بر روی سطوح فلزات در داخل محفظه یا حصار ایجاد شده در حالت تعادل بوده و از نفوذ مولکولهای مواد خورنده بر روی سطح فلز جلوگیری می کنند .
3. موثر بودن VCIهای متفاوت بطور وسیع به طبیعت شیمیایی سیستم بازدارنده خوردگی و شکلی که این سیستم می گیرد بستگی دارد .

 

 

روش عملکرد VCI:

مواد VCIبصورت متناوب و تا پایان عمر کاری خود بخار غیر سمی را از خود صادر می کنند و اتمسفر غنی از مولکولهای VCI  باعث ایجاد یک لایه میکروسکوپی بر روی تمام سطوح در دسترس میشود به این معنی که سطوح فلز داخل پوشش بوسیله مولکولهای کندانس شده ایزوله می شوند.

 

 

 

 

 لایه محافظ ایجاد شده تا زمانیکه محصول داخل پوشش VCIقراردارد موجود است . اسکن الکترونی نشان می دهد که تا 2 ساعت بعد از باز کردن پوشش روی قطعه این لایه محافظ از بین خواهد رفت . سطح محصول تمیز ، خشک و عاری از زنگ زدگی خواهد بود . عملیات به سادگی بسته بندی محصول می باشد .

 

 

 

این محصولات هیچ اثری از خود روی سطوح فلزات باقی نمی گذارند و فلز بلافاصله بعد از باز شدن از بسته بندی قابل استفاده می باشد .

 

 

 

 

 

محصولات VCIکاملا" مقرون به صرفه می باشد . چون :

1)  با حذف پوشش روغنی هزینه نیروی انسانی مواد و فضای مورد نیاز را در مقایسه با سایر روشهای محافظت کاهش می دهند .

2)  در پروسه هایی که نیاز به باز کردن از بسته بندی و بسته بندی دوباره پس از انجام پروسه باشد  اگر لایه محافظ آسیب ندیده باشد می توان دوباره از آن استفاده نمود .

3)     با جلوگیری از آسیب قطعات عودت قطعات از مشتری صفر می شود .

4)  قطعه در طی حمل و انبارش طولانی  شادابی اولیه را حفظ خواهد نمود.این خاصیت برای مواردی که عمر زیادی را می طلبند عایدی مهم و خاص برای مشتریان می باشد .

 

 

 

پلاستیکهای بسته بندی انعطاف پذیر در محصولاتVCI

 

رزین های پلی اتیلن سبک برای تولید فیلمهای LDPEکه در محافظت خشک از فلزات آهنی کاربرد داشته اند در سال 1980 به صنایع آمریکا معرفی شدند. در آن زمان این فیلم ها در تکنولوژی بسته بندی انقلاب قابل توجهی را ایجاد کرده و امکان حمل و انبارش  محصولات ساخته شده از فلزات آهنی را در شرایط کاملا" تمیز ، خشک و عاری از زنگ زدگی را با هزینه بسیار کمتر از هزینه های معمول بسته بندی  فراهم آورد .

این تکنولوژی بعدا" برای محافظت از فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم ، مس ، برنج ، برنز  و فلزات گالوانیزه شده هم توسعه یافت . متعاقب آن تکنلوژی محافظت از فلزات متفاوت در یک زمان نیز فراهم آمد . این تکنولوژی موقعیت بسته بندی و محافظت مجموعه های صنعتی متشکل از چندین نوع فلز ( مانند قطعات بدنه خودرو گالوانیزه شده  ، موتورهای بنزینی و دیزلی و مجموعه های آنها و غیره ) را یک جا فراهم آورد.

 

 

 

 

 

مشخصه های اصلی پلاستیکهای بسته بندی انعطاف پذیر در محصولاتVCI:

 

* این محصولات برای بسته بندی  فلزاتی که برای بسته بندی مواد غذایی کاربرد دارند از طرف FDAامریکا تایید شده اند .

* برای حمل و دفع این محصولات هیچگونه روش خاصی مورد نیاز نمی باشد . می توان آنها را دوباره RECYCLE  کرد و یا سوزاند و یا در خاک چال نمود.

* این محصولات هیچگونه تاثیری در خواص الکتریکی و مکانیکی اقلام بسته بندی شده ایجاد نمی کنند .

* شرایط سخت حمل و نقل هیچگونه تاثیری در خواص شیمیایی این مواد ندارد .

* این محصولات را میتوان همراه با سایر روغنهای خنثی و یا سبک محافظ قطعات استفاده نمود.

* برای حمل هیچگونه پیش شرطی لازم نمی باشد 

* هیچگونه بوی نامطبوع شنیده نمی شود .

* این محصولات بر روی قطعه هیچ پوسته ای  از خود بجا نمیگذارند ، چسبناک نیستند  ، از طرف دیگر از آلوده شدن قطعه و ماشین به عوامل بیرونی مانند گردوخاک و غیره جلوگیری می کنند .

* این محصولات بسته به شرایط حتی تا 5 سال ازقطعات و ماشین آلات بسته بندی شده با آنها محافظت میکنند .

* مهندسی فروش قوی پشتیبان مشتریان در انتخاب بهینه میباشد.

 

انواع پلاستیکهای بسته بندی انعطاف پذیر در محصولاتVCI:

• لفاف پاکتی
• فیلم استرچ
• فیلم شرینک
• ورق های شکل پذیر
• به شکل پارچه آستری
• ورق فوم
• نایلون های حباب دار

 

لفاف پاکتی :

این فیلم ها به شکل پاکت استفاده وسیعی در بسته بندی دارد . این پااکتها برای محافظت قطعات CKD  آغشته به روغن بدنه اتومبیل بکار رفته و آنها را از گرد و خاک و سایر آلودگیها حفظ می کند . این پاکتها برای جداسازی قطعات از یکدیگر در جعبه های چوبی  استفاده شده و از آثار اسیدی چوب و کارتن و غیره  جلوگیری می کند .

این پاکت ها با افزودن مواد محافظ VCI  در پروسه تولید به آنها تولید میشوند و هیچگونه مواد پوششی خاص ندارند. مواد محافظ جزء جدایی  ناپذیر فیلم هستند .

این پاکتها را می توان مانند فیلم های نایلونی دیگر دوخت حرارتی می شوند .

 

نتایج تست خوردگی آزمایشگاهی برای نمونه فلز آهنی :

نمونه فولاد کربن پایین 1010 در داخل دو نمونه پاکت پلاستیکی از نوع VCIبه ضخامتهای  100 و 150 میکرون در کنار نمونه مشابه در داخل پاکت پلاستیکی معمولی به مدت 180 روز در حمام نمک و در دمای 38 درجه سانتی گراد و رطوبت 95% قرار گرفتند نتیجه این بود :

 

پاکت پلاستیکی VCI	نتیجه روی نمونه فولاد کم کربن 1010
100 میکرون ضخامت	بدون آثار خوردگی
150میکرون ضخامت	بدون آثار خوردگی
پاکت پلاستیکی ساده
150 میکرون ضخامت	آثار خوردگی شدید

 

 

 

 

 نتایج تست خوردگی آزمایشگاهی برای نمونه فلزات غیر  آهنی :

نمونه هایی از فلزات ذکرشده در ذیل در داخل لفاف های پاکت پلاستیکی از پلی اتیلن سبک نوع  VCI  برای فلزات غیر آهنی  و نمونه های مشابه داخل پاکت های پلاستیکی از پلی اتیلن سبک  ساده با ضخامت 0.1 میلی متر قرارداده شده و به مدت 95 روز در محفظه مه آب در درجه حرارت 38 درجه سانتی گراد و رطوبت 100% قرار داده شد و نتایج ذیل حاصل گردید

 

پاکت پلاستیکی VCI	پاکت پلاستیکی معمولی	نوع فلز
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum6061T6
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum 2024
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum 7075
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum A380
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum SAE383
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	QQ-C565 Copper
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	260Soft Brass
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	521Phosphoorous Bronze
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Galvanized Steel

 

 

 

 

نتایج تست خوردگی آزمایشگاهی برای نمونه مولتی متال ها :

نمونه هایی از فلزات ذکرشده در ذیل در داخل لفاف های پاکت پلاستیکی از پلی اتیلن سبک نوع  VCI  برای انواع فلزات  و نمونه های مشابه داخل پاکت های پلاستیکی از پلی اتیلن سبک  ساده با ضخامت 0.1 میلی متر قرارداده شده و به مدت 95 روز در محفظه مه آب در درجه حرارت 38 درجه سانتی گراد و رطوبت 100% قرار داده شد و نتایج ذیل حاصل گردید

 

 

 

 

پاکت پلاستیکی VCI	پاکت پلاستیکی معمولی	نوع فلز
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum6061T6
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum 2024
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum 7075
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum A380
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Aluminum SAE383
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	QQ-C565 Copper
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	260Soft Brass
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	521Phosphoorous Bronze
بدون اثر خوردگی	آسیب متوسط	Galvanized Steel
بدون اثر خوردگی	آسیب جدی	Steel

 

 

خواص فیزیکی :

 

فیلم به ضخامت  0.15 میلیمتر  تلرانس ضخامت : 10% ±
خواص فیزیکی	MD(machine direction)	TD(traverse direction)
مقاومت کششی (psi)	1300 - 2300
در صد تغییر طول	750%	800%
مقاومت آب بندی	7.6lb  --impulse
	Thermal – 5.0 lb

 

 

 

پاکت ها ی  پلاستیکی ساخته شده از پلی اتیلن با دانسیته بالا :

 

در تولیدات پلاستیکی VCI   می توان  از به فیلم های ساخته شده با پلی اتیلن با دانسیته بالا اشاره کرد  که  مشابه فیلم های پلاستیکی با دانسیته پایین قابلیت همراهی با مولکولهای VCI   در هنگام تولید دارند . قیلمهای پلی اتیلنی سنگین را می توان در ضخامت های بسیار نازک تولید و مورد استفاده قرارداد . همین امر میتواند رقابت قیمتی بسیار خوبی را در جهت جایگزینی با کاغذ های نوع  VCI  بوجود آورد . از ارجحیت های دیگر این فیلم ها می توان به مقاومت بیشتر ، شفاف بودن ، دافع رطوبت و بخار ، مقاومت درز بندی حرارتی در طول  عمر سرویس دهی  اشاره کرد .

وجود مواد  VCI   در ساختار داخلی این فیلم ها  آنها را قادر به ساطع کردن بخار از هر دو طرف  فیلم میکند .

در شکل از فیلم های با دانسیته بالا بعنوان جداکننده قطعات استفاده شده است .

 

 

 

نتایج تست خوردگی آزمایشگاهی برای نمونه فلز آهنی :

نمونه فولاد کربن پایین 1010 در داخل پاکت پلاستیکی پلی اتیلن با دانسیته بالا  از نوع VCIبه ضخامت 40 میکرون در کنار نمونه مشابه در داخل پاکت پلاستیکی پلی اتیلن با دانسیته بالا  معمولی به مدت 8 هفته  در محفظه بخار (  (ASTM B-117-7385% رطوبت  و در دمای 38 درجه سانتی گراد قرار گرفتند نتیجه این بود :

 

پاکت پلاستیکی VCI	نتیجه روی نمونه فولاد کم کربن 1010
30 میکرون ضخامت	بدون آثار خوردگی
پاکت پلاستیکی ساده
30میکرون ضخامت	آثار خوردگی شدید

 

 سایر مشخصات

 

* نوع تولیدات :  پاکتها و ورقها  (  که بصورت رول تولید شده اند ) . 

* عمر :  عمر پیش بینی شده بر اساس تست های آزمایشگاهی در 38 درجه سانتی گراد  برابر 3 سال می باشد.

* درز بندی حرارتی : با درزبند های استاندارد قابل انجام است

* حمل : برای حمل و نقل روش خاصی لازم نمی باشد .

 

فیلم های استرچ :

 

محسنات :

• کشش استرچ بالا برای تحمیل بار یکسان حتی در قطعات با اشکال غیر متقارن
• حافظه استرچ الاستیک طوریکه بار را در هنگام حمل کاملا" استوار نگهداری میکند .
• مقاومت خوب در برابراثرات  پارگی که موجب میشود حتی در زمانهای خراش برداشتن و یا بریدگی اتفاقی  محموله کاملا" سفت نگهداشته شود .

 

این محسنات باعث توسعه این فیلم ها برای بسته بندی قطعات بزرگ و کوچک ریخته گری و یا فرج شده ، مجموعه ها  و کویل های ورق آهن و غیره شده است .

فلزات پوشانده شده با فیلم های استرچ در معرض خوردگی ناشی از آلودگیهاو رطوبت گیر افتاده در بین سطح فلز و فیلم استرچ می باشند .

همچنین فیلم های استرچ در مقایسه با فیلمهای شرینک مقاومت کمی در برابر رطوبت دارند .

فیلم های استرچ VCI  عاری از مشکلات ذکر شده می باشد زیرا به مانند سایر پوشش های VCI  مواد خوردگی در ذات و فرمولاسیون این نایلونها می باشد .

این فیلم ها بصورت تولید BLOWN  و یا سه لایه موجود میباشند.

 

تست انجام یافته بر روی نمونه از فولاد 1010 که در استرچ فیلمی به ضخامت 0.025 میلیمتر در محیط با رطوبت 95% و دمای 38 درجه سانتی گراد به مدت سیروز هیچگونه آثار خوردگی از خود نشان نداد و این در حالی است که نمنه پوشانده شده با نایلون استرچ معمولی در طی این مدت شدیدا" دچار خوردگی شده بود .

 

 

فیلم های شرینک :

فیلم های شرینک روش  مقرون به صرفه خوبی برای بسته بندی اشیاء  فلزی بدون توجه به شکل آنها می باشد . روش کار به این ترتیب است که در ابتدا شیء را در داخل پاکت شرینک قرار میدهند و سپس با حرارت دادن آن پاکت جمع شده و کاملا" بصورت سفت دور شیء را می گیرد .

بعد از عمل شرینک پاکت شیء فلزی  بر اثر رطوبت حبس شده در بین قطعه و لایه پاکت شروع به خوردگی میکند .از طرف دیگر با توجه به نفوذ تدریجی هوا به داخل پاکت رطوبت نیز داخل آن شده و بر این خوردگی
می افزاید .در لفاف های ساخته شده از فیلم های شرینک  با خاصیت VCI   طی تماس مستقیم بال سطح فلز و همچنین بخار شدن مواد VCI  از خوردگی شیء فلزی جلوگیری می کند .

مواد فلزی بسته بندی شده با نایلونهای شرینک معمولی بوسیله رطوبت گیر افتاده در بین سطح فلز و نایلون شرینک دچار خوردگی خواهد شد همچنین تنفس فیلم در طی زمان راه را برای نفوذ رطوبت به داخل شرینک و سطح فلز باز می کند و خوردگی آغاز می شود .

فاز بخاری موجود در نایلون های VCI  موجب جلوگیری از این تاثیر خواهد شد . همچنین مواد بازدارنده پوسته پوسته نخواهند شد .و همچنین در خواص مکانیکی و الکتریکی قطعات تاثیری نخواهند داشت .حتی در زمانی که فشار مکانیکی ناشی از شرینک وارد می آید .

نایلون شرینک VCIرا میتوان دوخت حرارتی نمود .

تست مشابه تست های بالا در درجه حرارت 38 سانتی گراد در رطوبت 100% در 180 روز هیچگونه آثار خوردگی مشاهده نمی شود و لی نمونه موجود در نایلون شرینک معمولی شدیدا" خورده شود .

 

 

 

مقوا و پوسته نایلونی :

در این روش یک قطعه بین فیلم پلاستیکی و یک لایه سفت زیری ( مثلا" مقوا ) که پلاستیک شکل گرفته بروش  واکیوم روی  لایه زیر چسبانده میشود.

محسنات  این روش بسته بندی بصورت ذیل است :

• قطعه در محل خود محکم شده و در هنگام حمل و نقل از ضربه های احتمالی مصون می ماند .
• قطعه تمیز می ماند . و با دست تماس پیدا نمی کند .
• جایگزین مقرون به صرفه ای برای محافظ های کتانی ، پلی استایرن ، فوم پلی اورتان ، نایلون حباب دار و غیره می باشد .

 

به مانند روش های قبل درصورت استفاده از مقوا و پلاستیک معمولی وجود رطوبت قبلی و همچنین نفوذ بعدی رطوبت موجب خوردگی در قطعه می شود .

با بکارگیری پلاستیک و مقوای نوع VCIاین عیب کلا برطرف خواهد شد و بخارات موجود VCIاز تماس سطح قطعه با رصوبت جلوگیری خواهد نمود .

تست بعمل آمده در شرایط 100% رطوبت در دمای 38 درجه سانتی گراد برروی مقوا و نایلون معمولی بعمل آمد در این شرایط سخت تست استاندارد 200lb  مقوا قبل از شروع خوردگی از هم پاشیده و لایه لایه شد .لازم به تذکر است که مقوای استفاده شده در این تست مقوای مقاوم به شرایط آب و هوایی مختلف بوده است .

تست دیگری برای این بسته بندی با مقوای VCIو پلاستیک به ضخامت 0.13 میلیمتر که یک چرخ دنده را در برگرفته بودند انجام و بعد از 100 ساعت هیچگونه خوردگی دیده نشد .

 

 

 

کرباس (پارچه آستری )

این پارچه از الیاف پلی اتیلن با دانسیته بالا بافته شده و با پلی اتیلن دانسیته پایین در دوطرف پوشانده شده است .

مقاومت خوبی به سوراخ شدن داشته و عمر انتظار خوبی دارد و میتوانم در شرایط کار سخت چندین بار از آن استفاده نمود .

مقاومت پارچه از نوع بافت ( تعداد الیاف در واحد اندازه گیری ) و وزن مواد سنجیده می شود .

پارچه های VCIتمام محسنات پارچه استاندارد را داشته و علاوه از آن فرمولاسیون VCIرا که میتواند در پلی اتیلن سبک بکار رفته در دو طرف و یا یک طرف آن  وارد کرد .

تست انجام یافته برای نمونه فولاد 1010 که با  پارچه VCI   پوشانده شده در محیط با رطوبت 100% و دمای 38 درجه سانتی گراد در مدت 180 روز هیچگونه خوردگی از خود نشان نداده ولی نمونه پوشانده شده در پارچه بدون فرمولاسیون VCIخوردگی شدید از خود نشان داده است .

 

ورق فوم :

ورق فوم VCIاز نوع ASTRO FOAMبوده و فرمولاسیون VCIدر آن بکار رفته است .

این فوم دارای قیمت پایین ، سبک  و قابلیت کاربرد عمومی داشته و محصول ASTRO PACKAGING  که تولیدکننده مشهور فوم های پلی اتیلن و نایلون های حبابی در دنیا می باشد .

این فوم مقاوم در برابر رطوبت و گرد و غبار می باشد و تغییرات دمایی بالا را تحمل میکند . بدون افزودن هیچ چیز دیگر می توان  اغلب شکلها را به خود بگیرد و ریسک آسیب دیدن محصولات را در حمل و نقل کاهش می دهد .

 

 

نایلون های حبابی :

نایلون های حبابی VCIهم تولید ASTRO BUBBLE CUSHIONING  میباشد .

این نایلونها از رزینهای LDPE، مقاوم به سوراخ شدن ، خاصیت مقاومت کششی و افزایش طول ناشی از کشش که به مقدار قابل توجهی از فیلم های معمولی بیشتر بوده و قیمت پایین تری دارند .

این محصول از یک فیلم BARRIER  با نایلونی در وسط آن تولید و  مقاومت عالی در نگهداری حبابهای هوا در مدت زمان طولانی برای محافظت از محصولات را دارا می باشد .