יום עיון בנושא צבע וציפויים - כתבה מאת מיקי לרר, פורסם בעיתון תעשיות

בתאריך ה-23/6/2009, התקיים יום עיון צבע ציפויים וקורוזיה במרכז הירידים בגני התערוכה במסגרת תערוכת טכנולוגיות 2009.

 

כ-150 משתתפים מכל תחומי התעשייה נהנו מיום מקצועי ומעניין.

 

יום העיון אורגן ע"י איגוד המתכת והחשמל בהתאחדות התעשיינים באמצעות חברת קדם הדרכות והנחה אותו במקצועיות מר משה גרף – יועץ הנדסי

 

ראוי לציין כי עלות יום העיון לחברי איגוד המתכת סובסדה לחלוטין ע"י העמותה להשתלמויות מקצועיות והכשרות לעובדי תעשיית המתכת והחשמל.

 

מצ"ב כתבה שפורסמה ע"י מר מיקי לרר בעיתון תעשיות

 

כנס יישומי צבע, ציפויים בתעשייה

מאת: מיקי לרר

 

ממחקר שנערך בין השנים 2001-1999 בארצות-הברית עלה כי הנזקים הישירים שנגרמים למשק האמריקני כתוצאה מקורוזיה עומדים על כ-276 מיליארדי דולרים כל שנה. בחישוב הנזקים העקיפים, הכוללים עצירת הייצור במפעל לצורך טיפול בנזקי קורוזיה, עלויות הטיפול וכו', הנזק שנגרם למשק האמריקני הוא כפול, ושווה לכ-6.2% מהתל"ג, שעמד בתקופה שבה נערך המחקר על 8.79 טריליון דולר. בישראל לא נערך מעולם סקר בנושא. בהתבסס על החישוב שנעשה בארצות-הברית, הנזקים הישירים שנגרמים למשק בישראל כתוצאה מקורוזיה מגיעים לכ-19.5 מיליארד דולר. הקורוזיה גורמת לבלאי מואץ של כל ציוד, החל מכלי גינה וכלה במטוסים העשויים ממתכת.

אחת הדרכים להתמודד מול נזקי הקורוזיה היא להשתמש בצבע ובציפוי. מעבר לשימוש הפונקציונאלי של מניעת קורוזיה, לצבע ולציפוי עשוי להיות גם תפקיד פונקציונאלי אחר. למשל, צבע כהה מסייע לקליטת חום בצנרת דודי שמש, ציפוי בניקל גורם להחזרת אור ולהגברת עוצמת התאורה בפנסי מכוניות, ועוד. לצבע ולציפויים יש גם תפקיד אסטטי.

ביום העיון בנושא "צבע, ציפויים וקורזיה" שערך איגוד תעשיית המתכת, החשמל והתשתיות במהלך תערוכת טכנולוגיות שהתקיימה ב-25-22 ליוני השתתפו למעלה מ-150 איש. להלן תקציר חלק מההרצאות שהוצגו ביום העיון. המפגש אורגן בידי קדם הדרכות, והניהול המקצועי היה של משה גרף, יועץ בתחום הצבע והציפויים.

 

ציפויים פונקציונליים משולבים – ד"ר אביעזר ישראלי, מנכ"ל מדיוניקס ישראל

מרבית ההישגים הביצועיים והחידושים שהושגו בתעשיות מתקדמות הם תוצאה של גימור פונקציונלי. במקרים רבים, על מנת לקבל תוצר אופטימלי מבחינת תכונות המוצר הסופי, עלויות הייצור וערך המוצר לצרכן הסופי, ניתן וכדאי להשתמש בתהליך ציפוי פונקציונלי. לגימור הפונקציונלי יש מטרה המשתנה ממוצר למוצר. לדוגמה, כאשר המטרה היא לקלוט חום – היישום יהיה צבע שחור; במקרים מסוימים עשוי ציפוי ניקל לשמש במטרה להחזיר אור; לעומת זאת, מטרתו הפונקציונלית של ציפוי ניקל לפגוש היא אסטטית בלבד, וכן הלאה.

בהמשך הציג ד"ר ישראלי את תהליכי הציפוי והגימור. תהליכים אלו עוסקים במגוון של שיטות וטכניקות יישום. בין התהליכים שנמנו: גימור מכני; גימור באמצעות צריבה; ציפוי אלקטרוכימי, המיושם בדרך כלל בציפוי מתכת; ציפוי כימי, לא באמצעות זרם חשמלי: גימור אורגני; ציפוי בוואקום – שיטת PVD ושיטת CVD , שבהן מאיידים את החומר המצפה, כאשר החומר המצופה נמצא בוואקום והחומר המצפה שוקע על החלקים המצופים; תהליך דיפוזיה והשתלה; תהליך אחר הוא תהליך של התזת להבה שבו מתיזים על משטח, בדומה לתהליך הצביעה, אולם החומר המותז על החלק איננו צבע כי אם גרגרים של החומר המצפה שחוממו והפכו לנוזל. החומר המצפה מותז על החומר המצופה, מתקרר ומתקשה ויוצר משטח מצופה אחיד. שיטות נוספות לציפוי שהזכיר ד"ר ישראלי היו ציפוי אמייל וציפוי בתנור.

בהמשך הסביר כיצד ציפויים פונקציונליים משנים את תכונותיהם של חומרים שונים. אפשר להפוך חומר לא ממוגנט לחומר ממוגנט. חומר שאיננו מוליך חשמל יהפוך למוליך חשמל באמצעות ציפוי מוליך חשמל. בתקליטורים יוצרים ציפוי של חומר מגנטי, ואז אפשר לצרוב ולאחסן מידע על התקליטור. יש גם יישומים לתעשיית האלקטרואופטיקה – יישומים לעדשות, לפילטרים ועוד. יש ציפוי למשטחי החלקה בטפלון. יש ציפוי הקשחה כמו זה הנעשה באמצעות טיטניום ניטריד, שנועד להקשחה של מקדחים. ציפוי זה מאריך את חיי המוצר פי 5 בהשוואה למקדח שאינו מצופה. במפעל חניתה מצפים אלומיניום על גליל של חומר פלסטי, ובדרך זו יוצרים פילמים של משטחים המחזירים קרינת אינפרא-אדום ומאפשרים לאור לעבור דרכם ויחד עם זאת מונעים כניסת חום.

בשיטת DIAMOND LIKE COATING DLC  יוצרים ציפוי קשיח במיוחד, הדומה ליהלום. הציפו נעשה באמצעות אידוי ופירוק של מולקולת מתן למימן ולפחמן. הפחמן שמתקבל לאחר הפירוק מושקע על גבי החומר המצופה ויוצר את השכבה הקשה. אגב, בשיטה זו יוצרים גם את הציפוי הקשה של סכיני הגילוח.

 

 

תהליכים חדשניים בתחום פסיבציות על נירוסטה – טלי שריד-תשובה, חברת אמזה

פסיבציה לנירוסטה נשמע כמו דבר והיפוכו. נירוסטה מוגדרת כ-Stainless steel – מדוע היא זקוקה לפסיבציה? למרות הדעה המקובלת בציבור, הנירוסטה יכולה אף היא להיפגע מבלייה. צריך לזכור שהנירוסטה מכילה ברזל. נכון שתהליך הקורוזיה הטבעית שנוצרת על פני שטח הפנים של הנירוסטה יוצר שכבת הגנה מפני בלייה, אבל קורה לא אחת ששכבת הגנה זו איננה אחידה; לעתים יש תהליכי עיבוד של הנירוסטה החושפים את פני השטח, ואז יכולה להיות התפשטות מואצת של בלייה בתהליך. הפסיבציה נועדה להסיר את הברזל מפני השטח ולחשוף כמה שיותר כרום מהסגסוגת.

בנירוסטה קיימים סוגים שונים של קורוזיה, אשר נגרמים כתוצאה מתהליכים ומתנאים שונים. אחד מהם הוא PITTING CORROSION – היווצרות נקבוביות על פני השטח, הנגרמת כתוצאה ממגע של כלור עם מתכת. את ה-CREVE CORROSION מאפיינים בקיעים צרים על פני השטח, ההולכים ומתפשטים ויוצרים סדקים עמוקים במתכת. ה-GENERAL CORROSION נגרמת כתוצאה מחשיפת פני השטח לחומצה גופריתנית או חומצה מלחית. קורוזיה מסוג STRESS COROSSION CRACKING נגרמת כתוצאה משורה של תהליכים: מאמץ, כימיקלים אגרסיביים וטמפרטורה על החלק.

בעבר, פסיבציה על נירוסטה בוצעה בהתאם לתקןQQ-P-35  והייתה מבוססת על חומצה חנקתית בריכוזים משתנים. משך התהליך והטמפרטורה היו משתנים בהתאם לסוג הנירוסטה שטופלה.

לשימוש בחומצה חנקתית יש חסרונות. מגע של חומצה חנקתית עם הגוף הוא מסוכן, ואי לכך יש לאחסן את החומצה החנקתית בהתאם לנהלים לטיפול בחומרים מסוכנים. אדי חומצה חנקתית הנפלטים לאוויר בתהליך פוגעים במעובדים ובסביבה. החומצה החנקתית קורוזיבית מאוד ובטיפול פסיבציה היא דורשת חלון עבודה קצר יותר ותנאי עבודה מדויקים יותר, על מנת למנוע פגיעה בחלק שעובר פסיבציה.

בשני העשורים האחרונים התרחב השימוש בפסיבציה המבוססת על חומצה ציטרית במקום חומצה חנקתית. לחומצה הציטרית יש זיקה גבוהה לברזל, קרי היא ממסה את הברזל במהירות כך שלאחר היישום נוצרים פני שטח הנקיים מברזל ועשירים בברום ובמנגן. השימוש בחומצה מגדיל את תכולת הברום בשכבת הפסיבציה מ-20% ל-90%.

פסיבציה נעשית באמצעות טבילת החומר המטופל באמבט המכיל את החומצה. בעת ביצוע פסיבציה בחומצה ציטרית טמפרטורת האבמט נמוכה בכ-20 מעלות צלזיוס מהטמפרטורה הנדרשת לפסיבציה בחומצה חנקתית. ריכוזי החומר הנדרשים בעבודה עם חומצה ציטרית נמוכים יותר בהשוואה לריכוזי החומר הנדרשים בעבודה עם חומצה חנקתית, ובסך הכל העבודה עם חומצה ציטרית כרוכה בעלויות תפעול נמוכות יותר. משה גרף, מנחה יום העיון, העיר כי כאשר עורכים פסיבציה בחומצה ציטרית אפשר להסתפק בתמיסה אחת בריכוז הנדרש לתהליך, ואילו בעבודה עם חומצה חנקתית צריך להחזיק מספר תמיסות של חומצה חנקתית שריכוזיהן שונים.

לדברי שריד-תשובה, השימוש בחומצה ציטרית לפסיבציה על נירוסטה הוכר על ידי גורמים רשמיים ומופיע בתקן 967 ASTM. יש היום תעשיות רבות העוברות להשתמש בפסיבציה על בסיס חומצה ציטרית, ביניהן: תעשיית הרפואה; תעשיית התעופה; תעשיית הרכב; מוליכים למחצה; מזון; ועוד.

יחד עם זאת יש לשים לב שכאשר מוהלים את החומצה הציטרית היא עלולה להוות מצע נוח להתפתחות עובשים אשר יפגעו בתהליך הפסיבציה.

 

מערכות צבע מתקדמות למניעת קורוזיה – בוקי סרילניג מחברת נירלט

היקף הפעילות הכלכלית של שוק הצבע בישראל מוערך בכמיליארד ₪ בשנה. כ-470 מיליון ש"ח תופסים צבעים לתחום הביתי; היקף הפעילות של שוק הצבעים לתעשייה הוא כ-300 מיליון ₪ בשנה; צבעים באבקות כ-75 מיליון בשנה; ועוד. לשימוש הנכון בצבע יש משמעות באשר להצלחת היישום. למשל, הכנת תשתית של משטח הצביעה שלא על פי התקנים והדרישות תגרום לכשל עתידי של מערכת הצבע. כמו כן חשוב שצבע יסוד וצבע עליון "יעבדו" כמקשה אחת, אחרת ייגרם כשל – הצבע יתקלף ולא תהייה הגנה מפני נזקי קורוזיה.

 

הצבע הנכון והיישום המתאים – רן מנו, מנהל המכירות של חברת אוניברקול {ניר לט}

מנו הסביר מדוע מקפידים על צביעה בשתי שכבות – צבע יסוד ושכבה עליונה. צבע היסוד נועד להדבקה ולהגנה של המשטח. יעילות צבע היסוד נמדדת על פי יכולת האדהזיה שלו למתכת ועל פי העמידות האנטי-קורוזיבית שלו, וכן על פי עובי שכבת ההגנה. מטרת הצבע העליון היא להעניק הגנה ולשפר את המראה. בצבע זה מודדים תכונות כמו גוון, ברק, יכולת השתטחות, עמידות ל-UV, קשיות ועוד.

בהמשך דיבר מנו על צביעה באבקה. הוא ציין כי רוב היישומים של צבעים באבקה, כ-49% עד 53%, מיועדים לצביעת פחים. כ-30% עד 34% מהם מיועדים לצביעת אלומיניום, כ-7% עד 11% לצביעת צנרת, וכ-3% עד 7% לצביעת קונסטרוקציה.

ביישום צבעים באבקה, להתפלגות גודל גרגר יש חשיבות גבוהה. גודל הגרגר של האבקה נקבע בתהליך הטחינה של החומר היבש לאבקת צבע. לצביעה באבקה יש מספר יתרונות: מקבלים עובי שכבה גבוה – צבע באבקה מתקבל בשכבה של 60 עד 120 מיקרון, ואפשר לקבל עובי זה גם בהתזה אחת; צבע באבקה הוא צבע גמיש שאינו מתקלף מהר, והוא מתאים ליישום על גבי קונסטרוקציות בעלות משקל ושטח גדול, כגון עמודי תאורה המגיעים לגובה של 9 ואפילו 12 מטרים; הכנת פני השטח לצביעה נעשית בתהליך כימי ובשטיפה.

שיטה זו מתאימה לצביעת מעקות, גדרות, דודים, ריהוט גן, אנטנות סלולריות ועוד. קיימים מוצרים שונים המתאימים ליישומים שונים. לדוגמה, אפוקסי פוליאסטר מסדרת 8000 של ניר לט מתאים לצביעת ארונות וריהוט משרדי ממתכת. קיים גם צבע אפוקסי עשיר באבץ. זוהי אבקה המבוססת על שרפים אפוקסיים ומכילה כ-80% אבץ. האבקה מועשרת בכרום אנטי-קורוזיבי המעניק למוצר הגנה קתודית מעולה אשר מספקת תחליף לדרישה לבצע גילוון חם למניעת קורוזיה.

החל משנת 2006 יש תקן המתייחס לצביעה של מתקנים במגרשי ספורט ומתקני שעשועים ואוסר שימוש בצבעים המכילים עופרת. צבעים על בסיס אבקה שאינם מכילים עופרת מתאימים מאוד לצביעת מתקנים אלו.

יישום נוסף לצבעים באבקה הוא צביעת גופי מקררים. בצביעה באבקה אפשר להגיע לתהליך צביעה אוטומטי ומבוקר ובעליות זולות יחסית. יתרונות נוספים לשיטת הצביעה באבקה: הצביעה מתבצעת עם 100% מוצקים וללא סולבנטים; ניצול מקסימלי של הצבע בתהליך הצביעה – כ-95% מהחומר; תוצר בעל מופע דקורטיבי. החסרונות של צביעה באבקה נובעים מכך שגון הצבע תלוי באבקה. אי-אפשר למהול ולקבל גוונים באמצעות מהילה וערבוב של צבעים כפי שניתן לעשות בתמיסות צבע.

 

בדיקות קורוזיה מזורזות – משה דראל מחברת גלובוס ציוד טכני

מזה שנים רבות משמשות בדיקות תא מלח, שהן בדיקות מעבדה, לבחינת ציפויים מתכתיים חדשים, ציפויי צבע, וכן לבחינת הטיפוליים הכימיים המתבצעים במוצר – טיפולים שהם קדם-צביעה. בדיקות קורוזיה מואצות נועדו לנסות ולשכפל בתוך המעבדה את התוצאות שמקבלים בבדיקת המוצר בתנאי שדה. הבדיקות מאפשרות לייצר אלטרנטיבות מהירות לבדיקות המעבדה.

על מנת שניתן יהיה להפיק תועלת מבדיקת קורוזיה, החשוב ביותר הוא שהתוצאות של הבדיקות הנעשות בתא המלח יתאימו לתוצאות ב"עולם האמיתי", קרי לתנאים שעמהם המוצר צריך להתמודד: לחות, טמפרטורה, חשיפה לרסס מי ים, מאמצים וכו'. לא תמיד הבדיקה בתא המלח אכן משקפת את תנאי הסביבה שהמוצר צריך להתמודד מולם בשטח. עובדה זו גרמה למספר חוקרים העובדים בתחום לקבוע שהבדיקה בתא מלח איננה רלוונטית לבחינת עמידות הציפוי, ועל כן יש להפסיק לבצע אותה. למרות זאת, בספר המוצר המכיל את המפרטים של המוצר כלולה גם התייחסות לעמידות המוצר למבחן בתא מלח. בדיקת תא מלח חשובה למרות הביקורת הנמתחת עליה, מפני שהיא מושרשת ומקובלת מאוד ומספקת מידע שנוח וקל להשוותו.

יתרון נוסף של בדיקות תא מלח הוא שעקב התוצאות המהירות והעלות הזולה של הבדיקה היא מאפשרת לפסול במהירות יחסית מוצרים שאינם עומדים בתנאי הסף.

בהרצאה דובר על בדיקות קורוזיה מואצת המקובלות היום, על עקרונות ותהליכי בדיקה, על תקני הבדיקה וכן על בדיקות שונות המתפתחות בשנים האחרונות ומנסות לדחוק את הבדיקה המקובלת מזה שנים רבות.

 

תהליכים מתקדמים בגימורים תעופתיים – אמיר שכטר מחברת אלביט

שכטר הציג את התפתחות תולדות התעופה ואת תחילת השימוש בצבעים בעולם התעופה, תוך ציון העובדה שהצבע והציפויים קדמו לעולם התעופה באלפי שנים, והיו מוכרים כבר כ-2000 שנה לפני הספירה.

השנים האחרונות מאופיינות במתן חשיבות מרובה לפן הסביבתי של שימוש בחומרי צבע וציפויים, ועל כן פותחו חומרים "ידידותיים יותר לסביבה" והוצאו מהמחזור חומרים מסוכנים כמו כרום שש-ערכי. בעזרת מצגת עמד שכטר על השינויים וההתפתחויות שעברו על הצבע בעולם ועל פיתוחים חדשים המחליפים את חומרי הציפוי הקונבנציונליים, וכן על הדירקטיבות האירופיות – REACH  ו- RoHS – אשר מתייחסות לדרישות הסביבתיות מחומרי הצבע והציפוי.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הדפסשלח לחבר
עזרה וכלים
התאחדות לשירות העסק שלך
התאחדות לשירות העסק שלך
דרונט בניית אתרים
תוכן ושיווק אינטרנטי 
Bookmark and Share