Kas soolaudu korrosioon rikub avamere ülevaatusdroone? Kuidas PVDF-kate seda parandab?

Avamere naftapuurtornid, tuuleturbiinid ja merelaevad toetuvad mehitamata õhusõidukitele (UAV) autonoomse visuaalse ja ultraheliga konstruktsiooni kontrollimiseks. Karmis merekeskkonnas töötades puutuvad need kontrolldroonid kokku pideva soolaudu, kõrge õhuniiskuse, tuulega juhitava ookeanipihu ja intensiivse UV-kiirgusega.

Soolaudu – naatriumkloriidi ( NaCl ), magneesiumi- ja kaltsiumisoolade väga söövitav aerosool – lagundab kiiresti tavapäraseid droonide raamimaterjale. Toores või halvasti kaitstud alumiiniumisulamid kannatavad tugeva täpp- ja filiaalkorrosiooni all, samas kui süsinikkiust raamidel esineb galvaanilist korrosiooni metallist kinnitusdetailidel ja mootorikinnitustel. Üleminek PVDF-iga (polüvinülideenfluoriid) kaetud alumiiniumplaadid ja rullid pakuvad väga vastupidavat, kemikaalidele vastupidavat barjääri, mis peatab merekorrosiooni, pikendab droonide eluiga ja tagab lennuohutuse.

Soola udu lagunemise elektrokeemia

Avamere kontrolldroonid töötavad agressiivse elektrokeemilise reaktsiooni tsoonis:

Punktiline ja filiformne korrosioon: Mikroskoopilised soolaaerosoolipiisad settivad alumiiniumraamidele, lõhustades looduslikud oksiidkiled, moodustades sügavaid süvendeid Al⊃3;⁺ lahustumine), mis kahjustab struktuurset voolavuspiiri.

Galvaaniline korrosioon kinnitusdetailide paaritustasanditel: Alumiiniumist mootorikinnitustega ühendatud süsinikkiust drooniraamid loovad tugevad galvaanilised paarid, kiirendades metalli lagunemist juhtivas soolaudu keskkonnas.

Traditsiooniliste raamikatete rikkerežiimid

Standardne anodeeritud/standardvärvitud raam vs. PVDF-kattega alumiinium

Mikropoorid anodeeritud kihtides: standardsed anodeeritud katted sisaldavad mikroskoopilisi poore, mis püüavad soolaioone kinni, põhjustades ookeani tingimustes lokaalseid auke.

UV-kiirguse lagunemine ja värvi kriitimine: standardsed polüuretaan- või epoksükatted lagunevad mere UV-kiirguse mõjul, tekitades mikropragusid, mis võimaldavad soolaudu jõuda metallist aluspinnale.

Meredroonide raamide katted

Allolev tabel võrdleb mereinspektsioonidroonide standardkatete tehnilisi parameetreid PVDF-ga kaetud alumiiniumiga:

Avamere ülevaatusdroonide peamised eelised

KKK

K1: Miks on soolaudu kontrolldroone hävitavam kui tavaline ookeanisoolavee pihustus?

V: Soolaudu koosneb õhus lenduvatest mikroskoopilistest tilkadest ( 1 μm - 10 μm), mis jäävad õhuvooludes hõljuma. Need mikropiisad tungivad läbi kitsaste drooni šassii vahede, mootori kinnituste ja kruvikeermete, aurustuvad kontsentreeritud soolaladestusteks, mis kiirendavad punktkorrosiooni.

Q2: Kuidas PVDF-kate takistab galvaanilist korrosiooni süsinikkiust hoobade ja alumiiniumist aluste vahel?

V: PVDF fluoropolümeerkiled toimivad mittejuhtiva dielektrilise barjäärina ( >10 ⊃1; ⊃2;  Ω ·cm ). PVDF-kattega alumiiniumi kandmine süsinikkiudplaatide ja metallist kinnitusdetailide vahele peatab elektronide ülekande, kõrvaldades galvaanilise korrosiooni paarid.

Q3: Kas PVDF-iga eelkaetud alumiiniumlehti saab CNC-freesida ilma värvi serva koorimiseta?

V: Jah. Tehases rakendatud PVDF-i mähisekatetel on kõrge painduv ristsidemete adhesioon (5B ristviirutuse reiting). Teravate karbiidist CNC-ruuteritega lõikamisel õige etteandekiirusega annab kate puhtad servad ilma killustumise, koorumise või kihistumiseta.

Q4: Kuidas on PVDF-katet võrreldav avamere alumiiniumi anodeerimisega?

V: Anodeeritud oksiidikihid sisaldavad omaseid mikropoore, mis võimaldavad soolaioonidel aja jooksul jõuda alusaluse alumiiniumini. PVDF on tihe, mittepoorne fluoropolümeervaigust kile, mis blokeerib täielikult soola niiskuse sissepääsu, pakkudes üle nelja korra soolapihustuskindlust kui standardne anodeerimine.

K5: Kuidas pakendatakse PVDF-ga kaetud alumiiniumlehti meredroonide tehastesse eksportimiseks?

V: Lehed on lamineeritud UV-kindla vähekleepuva kaitsva PE-kilega, kaetud niiskuskindla paberiga, vaakumkinnitatud VCI korrosioonivastases pakendis ja kinnitatud tasapinnaliselt tugevatesse mittefumigeeritavatesse puitkarpidesse.

Järeldus

Üleminek standardsetelt anodeeritud või pulbervärvitud raamidelt PVDF-iga eelkaetud merealumiiniumplaatidele kaitseb avamere kontrolldroone usaldusväärselt soolaudu korrosiooni eest.

Materjalivaliku optimeerimiseks oma mere UAV tootmisprogrammi jaoks tehke järgmist.

Täpsustage 70% fluoropolümeeri (PVDF) vaigusüsteemid: maksimaalse merekemikaalide vastupidavuse tagamiseks määrake PVDF-i spiraalkatted, mis sisaldavad vähemalt 70% Kynar 500® või Hylar 5000® vaiku.

Valige Marine-Grade 5052 või 6061 aluspinnad: kasutage 5052-H32 painutatud šassii katete ja akukorpuste jaoks; valige 6061-T6 suure pingega konstruktsioonimootoriõlgede jaoks.

Kontrollige ASTM B117 soolapihustustesti vastavust: nõudke materjalide tarnijatelt sertifitseeritud katsearuannete esitamist, mis tõendavad > 2000 tundi pidevat soolaudu kokkupuudet ilma villide või kilealuse korrosioonita.