کاربرد اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی(PEO) در صنایع خودروسازی

کاربرد اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی(PEO) در صنایع خودروسازی

صنعت خودرو در جهان یکی از صنایع مهم و استراتژیک به شمار می آید. پیشرفت در این صنعت با مسائل محیط زیستی، اقتصاد، صنایع سوخت و انرژی مرتبط است. لذا صنایع خودروسازی به سمت تولید خودرو سبک تر، با مصرف سوخت و انرژی کمتر پیش رفته اند تا در کنار کمک به اقتصاد کشورها، به حفظ محیط زیست کمک کنند. یکی از راه های کم کردن وزن خودرو، جایگزینی بدنه فولادی با منزیم و آلومینیوم است.
از مشکلات عمده این فلزات، مقاومت به خستگی پایین، مقاومت به سایش نامناسب و مقاومت به خوردگی نسبتا پایین است. به همین سبب استفاده از یک پوشش مناسب برای بهبود خواص این فلزات توصیه میشود. از پوششهای مناسب میتوان به پوشش اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی اشاره کرد. این پوشش مطابق با آنچه پیش از این گفته شد، در کنار چسبندگی عالی به زیرلایه، خواص سایشی و مقاومت به خوردگی را بهبود میبخشد.

در ادامه به بررسی دو مثال از بهبود در خواص این فلزات با پوشش دهی PEO پرداخته میشود.

کاربرد آلومینوم PEO شده در اتومبیل

پوشش PEO دارای مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش بالاست که آن را به عنوان گزینهای برای اصلاح سطح داخل سیلندر مناسب می سازد.

تشکیل یک لایه آلومینا (اکسید آلومنیوم) در حین فرایند پوشش دهی در این روش، کمک می کند که مانعی بین محیط خورنده و زیرلایه تشکیل شود که سختی بالایی نیز دارد که منجر به مقاومت در مقابل سایش خواهد شد. علاوه بر این، استحکام چسبندگی بالایی داشته و به ندرت لایه لایه میشود. از طرفی لایه بیرونی این پوشش متخلخل است و میتواند حاوی ذرات خود روان کننده باشد.

این پوشش میتواند به عنوان زیرلایه مناسب و چسبنده برای لایه رنگ اپوکسی نیز باشد. این پوشش مانعی برای تورق لایه ی رنگ شده خواهد بود. در نتیجه، ظاهر خودروها حفظ شده و نیاز کمتری به رنگزدن مجدد پیدا می کنند.

آلوداین
مطالعه

شکل زیر شماتیک بدنه خودرو را نشان میدهد.

 شماتیک بدنه خودرو
شماتیک بدنه خودرو

از دیگر مزایا و ویژگی های مطلوب این پوشش این است که برخلاف بسیاری از پوشش ها دوستدار محیط زیست می باشد. عموما الکترولیت مورد استفاده در این فرآیند بازی و برپایهی آب و همچنین تجدید پذیر است. همچنین نسبت به روش های اسپری کردن آلودگی صوتی کمتری ایجاد مینماید.
این پوشش برای کاربرد در صنایع خودروسازی توسط شرکت بریتانیایی کرونایت در سال ۲۰۰۰ تجاری شده است. در ایران شرکت تاراپوشش برای اولین بار، با گام نهادن در راه بهینهسازی اصلاح سطوح در این زمینه فعالیت داشته است. تاکنون پیستون خودرو به روش PEO در شرکت تاراپوشش پوشش داده شده است.

کاربرد منیزیم در خودرو و اصلاح سطح آن با PEO

آلیاژهای منیزیم به دلیل وزن کمی که دارند، برای محدودهای از کاربردهای حساس به وزن از جمله خودرو، بسیار جذاب هستند. استفاده از این آلیاژها اولین بار در سال ۱۹۲۰ پیشنهاد شد. این آلیاژها راه خود را به چهار قسمت از خودرو شامل موتور، قسمت های داخلی، اجزای بدنه و اجزای شاسی گشوده است. استفاده از این آلیاژها در اجزای انتقال قدرت باعث پیدایش تعدادی از آلیاژهای جدید شامل عناصر کمیابی نظیر استرانسیوم و کلسیم شده است که در نتیجه خواص مکانیکی نهایی در دمای بالا بهبود یافته است.
به علت فعالیت شیمیایی بالای منیزیم، اغلب آلیاژهای منیزیم عملکرد مقاومت به خوردگی پایینی دارند. ناخالصی ها و هر ترکیب بین فلزی که موجب افزایش خواص مکانیکی در دمای بالا شود، سبب تخریب بیشتر در اثر خوردگی خواهد شد. راهکار اصلی برای بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژهای منیزم استفاده از پوشش است. اکسیداسیون پلاسمای الکترولیتی یا PEO روش منحصر به فردی در پوششدهی است. در طی یک فرآیند PEO کنترل شده، پوشش اکسیدی تولید شده حفاظت خوردگی عالی را فراهم می کند. این پوشش اکسیدی سخت و چسبنده است و همچنین خواص تریبولوژیکی بهتری ارائه میدهد. شکل ۳ تصویری از این پوشش را نشان میدهد.

پوشش PEO
پوشش PEO روی زیرلایه منیزیم a) تصویر SEM سطح b) تصویر SEM سطح مقطع c) شماتیک کلی


دیدگاهتان را بنویسید