Sa më e mirë është rezistenca ndaj ndryshkut e shiritit të aluminit të veshur me ngjyra 3003 sesa ajo e 1060?

Abstrakt

Shiritat e aluminit 1060 dhe 3003 janë dy nënshtresat më të përdorura për përpunimin e aluminit të veshur me ngjyra në industritë e dekorimit arkitektonik, HVAC dhe hidroizolimit të jashtëm. Ndërsa të dyja miratojnë sisteme identike të veshjes organike duke përfshirë filmin e konvertimit të para-trajtimit, primerin epoksi dhe shtresën e sipërme poliestër/PVDF, dallimet e tyre metalurgjike të substratit çojnë në boshllëqe të dukshme në rezistencën afatgjatë ndaj ndryshkut dhe korrozionit nën film. Ky artikull përcakton sasinë e hendekut të rezistencës ndaj ndryshkut përmes analizës së përbërjes së materialit, të dhënave të standardizuara të testit të spërkatjes së kripës dhe verifikimit mjedisor në terren dhe sqaron skenarët e zbatueshëm për dy shiritat e veshur.

1. Dallimet themelore të përbërjes së substratit

1.1 Parametrat e përbërësit kimik

1060 i përket aluminit të pastër të serive 1000 me një pastërti alumini jo më pak se 99.6%, që përmban vetëm gjurmë hekuri dhe papastërti silikoni pa elemente të aliazhit të qëllimshëm. Struktura e saj e brendshme e kokrrizave është një solucion i ngurtë alumini njëfazor, i cili formon film pasivizues natyral të lirshëm dhe poroz të aluminit kur ekspozohet ndaj ajrit. Në të kundërt, 3003 është një aliazh i përpunuar Al-Mn me 1.0% deri në 1.5% mangan të shtuar si elementi kryesor lidhës. Mangani reagon me papastërtitë e brendshme të hekurit brenda nënshtresës për të formuar grimca të qëndrueshme ndërmetalike Al6(Mn,Fe).

Këto grimca eliminojnë qelizat galvanike lokale të shkaktuara nga ndarja e hekurit në alumin e pastër. Për nënshtresat e zhveshura pa veshje me ngjyra, testet e standardizuara tregojnë se alumini i zhveshur 3003 ka rezistencë ndaj korrozionit atmosferik 35% më të lartë se alumini i zhveshur 1060. Për produktet e veshura me ngjyra, ky avantazh i substratit pengon drejtpërdrejt difuzionin e korrozionit të nënshtresës sapo të shfaqen mikrodefektet e veshjes.

1.2 Pajtueshmëria e pasivimit të sipërfaqes së nënshtresës

Gjatë procesit të para-trajtimit të konvertimit pa kromate, struktura uniforme e kokrrizave të 3003 promovon depozitimin e vazhdueshëm të filmit të konvertimit 200-300 nm. Forca e lidhjes së filmit të konvertimit të 3003 është 12% më e lartë se ajo e 1060. Alumini i pastër 1060 është i prirur ndaj trashësisë së pabarabartë të filmit të oksidit gjatë ruajtjes së rrotullimit, gjë që shkakton ngjitje të pjesshme të dobët midis primerit dhe nënshtresës. Ngjitja e dobët është nxitja kryesore e flluskimit të skajeve dhe ndryshkut nën film për shiritat e veshur me alumin.

2. Kuantifikimi i hendekut të rezistencës ndaj ndryshkut nëpërmjet testeve me spërkatje me kripë

Të gjitha mostrat e provës miratuan specifikimet e unifikuara të veshjes industriale: primer epoksid 5μm + shtresë e sipërme poliestër 20μm, paratrajtim identik pa krom, temperament me mbështjellje të ftohtë H14 dhe trashësi shiriti 0,8 mm. Testet ndoqën standardet e spërkatjes neutrale të kripës ASTM B117 dhe standardet e korrozionit të alternuar me lagështirë ISO 16701.

2.1 Rezultatet e testit me spërkatje me kripë neutrale (Mjedis i butë i brendshëm)

Pas 4200 orësh testimi të vazhdueshëm të spërkatjes neutrale të kripës: Shiriti prej alumini i veshur me 1060 ngjyra u shfaq ndryshk me pikë të shpërndarë brenda 2900 orëve, me rreze përhapjeje të ndryshkut që zgjerohej në 0,6 mm rreth gërvishtjeve të veshjes. Homologu 3003 gjeneroi vetëm zbardhje të lehtë të shtresës së sipërme pa ndryshkje të nënshtresës edhe pas 4200 orësh. Në mjedise të buta atmosferike, të tilla si zonat urbane në brendësi, jetëgjatësia efektive e shërbimit kundër ndryshkut e 3003 shiritave të veshura është zgjatur me 48% krahasuar me 1060.

2.2 Rezultatet alternative të spërkatjes së kripës së lagësht (Ambjenti bregdetar/industrial)

Në testet e simulimit të atmosferës industriale me kripësi të lartë dhe me squfur, hendeku i performancës u zgjerua ndjeshëm. Pas 1800 orësh cikle korrozioni të alternuar, 1060 shirita të veshur pësuan korrozioni të vazhdueshëm nën film përgjatë skajeve të prerjes, shoqëruar me lëkurë të veshjes brenda 3 mm nga skajet. 3003 shirita të veshur kishin vetëm çngjyrosje të oksidimit të skajeve pa lëkurë ose ndryshk të nënshtresës. Në mjediset gërryese bregdetare dhe industriale të lehta, rezistenca ndaj ndryshkut 3003 është pothuajse dyfishi i shiritave të aluminit të veshur me 1060 ngjyra.

3. Mekanizmi i dështimit Dallimet e shiritave të veshur

3.1 Përhapja e korrozionit nën film

Kur gërvishtjet thyejnë shtresën e plotë të veshjes, avujt e ujit dhe jonet e klorurit depërtojnë në sipërfaqen e nënshtresës. Në aluminin e pastër 1060, korrozioni mikrogalvanik ndodh me shpejtësi midis pikave të ndarjes së papastërtive të hekurit dhe matricës së aluminit, duke çuar në përhapjen e ndryshkut anësor përgjatë ndërfaqes shtresë-substrate. Shkalla e përhapjes arrin 0.21 mm në muaj në kushte të lagështa. Për 3003, aliazhi i manganit homogjenizon potencialin e elektrodës në të gjithë sipërfaqen e nënshtresës, duke eliminuar korrozionin mikrogalvanik. Shkalla e përhapjes anësore të ndryshkut bie në 0,07 mm në muaj, duke shtypur në mënyrë efektive korrozionin zvarritës.

3.2 Performanca kundër ndryshkut pas përkuljes

Shiritat e aluminit të veshur me ngjyra shpesh përkulen për instalim në vend. Deformimi i përkuljes shkakton mikroçarje brenda veshjes. 1060 ka forcë të ulët rendimenti dhe stresi i përkuljes çon në mikro-çarje të parregullta të veshjes. Mjetet gërryese depërtojnë lehtësisht nëpër çarje të dendura. 3003 ka 30% forcë rendimenti më të lartë se 1060 nën të njëjtin temperament, gjë që kufizon zgjerimin e çarjes së veshjes gjatë përkuljes. Gjurmimi në terren tregon se shiritat e përkulur të veshur 1060 zhvillojnë ndryshk sipërfaqësor 2,2 vjet më herët se shiritat e përkulur 3003 nën ekspozimin e jashtëm.

4. Udhëzime për përzgjedhjen e bazuar në skenar

4.1 Prioriteti për shiritin e aluminit të veshur me ngjyra 1060

1060 ruan vetëm avantazhet e kostos në mjedise të brendshme të thata të brendshme me lagështi të ulët dhe pa gaz gërryes. Duktiliteti i tij është 8% më i lartë se 3003, duke e bërë atë të përshtatshëm për tërheqjen e thellë të shiritave dekorativë të aluminit dhe paneleve të tavanit të brendshëm pa kërkesa për ekspozim të jashtëm. Rezistenca e tij ndaj ndryshkut plotëson plotësisht kërkesat 15-vjeçare të shërbimit të brendshëm me kosto më të ulëta të lëndëve të para.

4.2 Prioriteti për shiritin e aluminit të veshur me ngjyra 3003

3003 është i detyrueshëm për të gjithë skenarët e aplikimit në natyrë, duke përfshirë çatinë e ndërtesave, mbështjelljen e skajeve të murit të jashtëm, shiritat e aluminit të reklamave të jashtme dhe mbështjelljen e kanaleve të jashtme HVAC. Ai përshtatet ndaj erozionit të ujit të shiut, mjegullës së kripës dhe korrozionit të gazrave të gripit industrial të lehtë. Me veshjen PVDF rezistente ndaj motit të lartë, shiritat e veshur me 3003 mund të ruajnë performancën pa ndryshk për më shumë se 30 vjet, ndërsa 1060 mund të garantojë vetëm 18 vjet nën të njëjtën shtresë.

5. Përfundim

Nga pikëpamja sasiore, avantazhi i rezistencës ndaj ndryshkut të shiritit të aluminit të veshur me ngjyra 3003 varion sipas mjedisit të shërbimit: 48% jetëgjatësi më e lartë e shërbimit në mjedise të thata atmosferike të brendshme dhe gati 100% përmirësim në mjediset gërryese bregdetare dhe industriale të lehta. Arsyeja kryesore qëndron në homogjenizimin me mangan të potencialit të elektrodës së nënshtresës dhe ngjitjen e optimizuar të filmit të konvertimit. Duhet të theksohet se avantazhi rrjedh nga metalurgjia e substratit dhe jo nga dallimet e veshjes. Veshja uniforme nuk mund të kapërcejë hendekun e natyrshëm kundër korrozionit midis 1060 aluminit të pastër dhe aliazhit alumin-mangan 3003. Përdoruesit duhet të balancojnë koston e materialit dhe rreziqet e korrozionit mjedisor për zgjedhjen e synuar të nënshtresës.