Ngăn ngừa ăn mòn điện hóa tại các mối nối mặt tiền động

Các mối nối tĩnh bị ăn mòn chậm. Các mối nối chuyển động bị ăn mòn nhanh hơn. Và chúng che giấu sự ăn mòn đó.

Trên một mặt tiền cố định, một bu lông thép không gỉ xuyên qua giá đỡ bằng nhôm có thể tồn tại hàng chục năm mà chỉ gặp sự cố nhỏ nếu được cách ly đúng cách, nhưng trên một mặt tiền chuyển động, khớp nối đó quay hàng nghìn lần mỗi năm, và mỗi chuyển động đều làm mài mòn các lớp phủ, vòng đệm và lớp cách ly vốn được thiết kế để giữ cho hai kim loại không bị chạm vào nhau.

Khi chúng tiếp xúc với nhau, trong điều kiện có nước, một pin sẽ hình thành. Nhôm mất đi một pin.

Đây là vấn đề cốt lõi trong thiết kế mặt tiền chống ăn mòn điện hóa . Vấn đề này hoàn toàn có thể giải quyết được.

Những điểm chính cần ghi nhớ

• Ăn mòn điện hóa cần hai kim loại khác nhau, tiếp xúc điện và hơi ẩm, và việc loại bỏ bất kỳ một trong hai sẽ ngăn chặn hiện tượng này.

• Sự chuyển động làm mòn lớp phủ và lớp cách điện tại các bản lề, do đó các chi tiết cách điện tĩnh thường bị hỏng ở các khớp động.

• Các ống lót polymer có thể cách ly kim loại và đồng thời hoạt động như các ổ trục ma sát thấp.

• PVDF theo tiêu chuẩn AAMA 2605 bảo vệ da mặt tốt nhưng không nên hoàn toàn dựa vào nó ở những điểm tiếp xúc cọ xát.

Cơ chế ăn mòn mặt tiền bằng các kim loại khác nhau hoạt động như thế nào?

Mỗi kim loại đều có vị trí trong dãy điện hóa. Đặt hai kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau trong chất lỏng dẫn điện, kim loại hoạt động mạnh hơn sẽ bị ăn mòn để bảo vệ kim loại quý hơn.

Nhôm hoạt động mạnh hơn thép không gỉ, vì vậy trong trường hợp ăn mòn mặt tiền bằng các kim loại khác nhau, nhôm là kim loại bị ảnh hưởng nhiều hơn. Nước mưa, hơi nước ngưng tụ và đặc biệt là không khí ven biển chứa nhiều muối cung cấp chất điện giải, và sự khác biệt giữa các kim loại càng lớn thì quá trình ăn mòn càng nhanh.

Diện tích tiếp xúc cũng quan trọng như vật liệu. Một chi tiết nhỏ bằng nhôm tiếp xúc với bề mặt lớn bằng thép không gỉ sẽ bị ăn mòn nhanh chóng. Một ốc vít nhỏ bằng thép không gỉ trong một tấm nhôm lớn sẽ làm ăn mòn nhôm từ từ xung quanh lỗ.

Tiêu chuẩn quân sự MIL-STD-889 của Mỹ về các kim loại khác nhau thường được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cặp vật liệu tương thích và là điểm khởi đầu hữu ích cho các kỹ sư thiết kế mặt tiền.

Vì sao khớp chuyển động lại khác biệt

Hệ thống cách ly hoạt động tốt trên khung cố định thường không hiệu quả trên khớp nối.

Lớp phủ chống mài mòn

Sự mài mòn lớp phủ khớp nối động là vấn đề đầu tiên. Khi một chốt xoay quay trên một lỗ nhôm được phủ lớp bảo vệ, hoặc hai bộ phận được phủ lớp bảo vệ cọ xát vào nhau khi dừng lại, lớp phủ sẽ bị mài mòn tại điểm tiếp xúc, làm lộ ra kim loại trần chính xác tại vị trí kim loại kia tiếp xúc.

Vòng đệm cách điện bị mòn

Các vòng đệm và ống lót bằng nhựa mỏng bị nén dưới tải trọng, biến dạng theo thời gian và bị mài mòn với mỗi lần chuyển động, và vì chúng nằm ẩn bên trong khớp nối nên không ai nhận thấy khi chúng bị mòn và hai kim loại cuối cùng tiếp xúc với nhau.

Độ ẩm bị giữ lại

Các khớp xoay và bản lề tạo ra các khe hở. Nước đọng lại ở đó, đặc biệt là khi chu kỳ ẩm và đóng băng tại các khớp Tiếp tục mở rộng những khe hở nhỏ.

Lo lắng

Tiếp theo là hiện tượng mài mòn do gió. Các tấm panel chịu lực rung động liên tục suốt cả ngày, và dưới tác động của tải trọng, những chuyển động đó liên tục làm bong tróc lớp oxit bảo vệ mỏng trên kim loại, khiến bề mặt không có cơ hội phục hồi và quá trình ăn mòn diễn ra nhanh hơn so với mối nối không bị rung lắc.

Cách điện cho các mối nối mặt tiền

Chi tiết mặt tiền cách điện sử dụng vật liệu không dẫn điện để ngăn cách các kim loại. Tại các khớp chuyển động, vật liệu đó cũng phải chịu được chuyển động.

• Các ống lót polymer trong lỗ trục xoay, chẳng hạn như vật liệu gốc acetal, nylon hoặc PTFE, giúp cách ly chốt khỏi tấm và cung cấp bề mặt ổ đỡ ma sát thấp.

• Ống lót cách ly trên bu lông, có vòng đệm mặt bích ở cả hai mặt.

• Các miếng đệm EPDM hoặc vật liệu tương tự được đặt giữa các giá đỡ cố định và khung.

• Các điểm dừng và gờ giảm chấn không dẫn điện tại vị trí các tấm chuyển động va chạm với giới hạn.

• Chất trám kín và băng keo chắn tại các mối nối chồng cố định, tương thích với lớp phủ.

Các bạc lót polymer là chìa khóa. Một bạc lót được lựa chọn kỹ lưỡng sẽ giải quyết được vấn đề cách ly và mài mòn ổ trục trong cùng một bộ phận, và vật liệu ổ trục có khả năng chống mài mòn Các chi tiết cụ thể hơn được trình bày trong một hướng dẫn riêng.

Lựa chọn vật liệu giúp tránh vấn đề đó

Đôi khi, sự cách ly tốt nhất lại không cần thiết.

Việc sử dụng các chốt và phụ kiện bằng nhôm với các tấm nhôm giúp loại bỏ hiện tượng ăn mòn điện hóa, mặc dù nhôm tiếp xúc với nhôm có thể bị mài mòn dưới tải trọng, vì vậy người ta thường vẫn lắp thêm một ống lót bằng polymer. Trong trường hợp cần sử dụng chốt bằng thép không gỉ để tăng độ bền, hãy chỉ định loại thép không gỉ phù hợp với môi trường và cách ly hoàn toàn nó khỏi nhôm.

Tuyệt đối không sử dụng thép carbon hoặc các bộ phận chứa đồng tiếp xúc trực tiếp với nhôm ở ngoài trời.

AAMA 2605 PVDF tại bản lề động

Lớp phủ PVDF được kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn AAMA 2605 là tiêu chuẩn cho nhôm ngoại thất. Chúng vượt qua một chương trình khắt khe bao gồm mười năm tiếp xúc với điều kiện thời tiết khắc nghiệt ở Nam Florida, với các giới hạn nghiêm ngặt về sự thay đổi màu sắc, hiện tượng phấn hóa và mất độ bóng.

Hiệu quả đó áp dụng cho các bề mặt tiếp xúc trực tiếp. Tại các điểm tiếp xúc cọ xát thì lại là chuyện khác.

Chi tiết bản lề động AAMA 2605 PVDF nên tránh dựa vào lớp phủ như một bề mặt chịu lực hoặc cách ly, vì PVDF được thiết kế để chống chịu thời tiết, chứ không phải chống mài mòn dưới chuyển động lặp đi lặp lại. Cách tiếp cận tốt hơn là giữ cho các bề mặt được phủ không bị cọ xát vào nhau bằng cách lắp đặt các ống lót polymer và thiết kế khe hở sao cho chỉ có ống lót chịu chuyển động. Ở những nơi cần bề mặt cứng hơn tại các điểm mài mòn, có thể xem xét việc anot hóa cho các bộ phận đó.

Của chúng tôi Lớp phủ bề mặt PVDF Và bề mặt được anot hóa Cả hai đều có sẵn cho các thành phần mặt tiền động, và việc lựa chọn giữa chúng phụ thuộc vào vị trí lắp đặt và cách chuyển động của từng bộ phận.

Hệ thống thoát nước và chi tiết

Nước không đọng lại sẽ không gây ăn mòn.

Hãy thiết kế mọi trục xoay và vỏ bản lề sao cho có khả năng thoát nước, với các đường dẫn nước nhỏ ở những điểm thấp nhất và không có các hốc chứa nước mưa, hơi nước ngưng tụ hoặc nước bắn từ gió, vì một khớp nối khô ráo giữa các cơn mưa sẽ bị ăn mòn chậm hơn nhiều so với một khớp nối bị ẩm ướt trong nhiều ngày. Tránh sử dụng nỉ và xốp. Chúng giữ nước.

Kiểm tra và bảo trì

Các khớp động cần được kiểm tra định kỳ.

• Bột trắng hoặc hiện tượng phồng rộp xung quanh nhôm tại các ốc vít hoặc trục xoay.

• Các bạc lót và vòng đệm bị mòn hoặc thiếu.

• Lớp phủ bị bong tróc tại các điểm tiếp xúc.

• Vết rỉ sét do ốc vít bị nhiễm bẩn hoặc sử dụng sai loại.

• Tăng độ rơ hoặc tiếng ồn ở bản lề

Các bạc lót thay thế thì rẻ. Các tấm ốp thì không.

Các biện pháp cắt giảm chi phí cần tránh

Các chi tiết liên quan đến việc cách ly là những khoản mục nhỏ trong một ngân sách lớn. Chúng thường là những khoản đầu tiên bị cắt giảm.

Việc cắt giảm chi phí không bao giờ được phép ảnh hưởng đến ốc vít. Bao gồm việc sử dụng các loại bu lông rẻ tiền không rõ nguồn gốc, tháo bỏ các ống cách điện và chuyển sang sử dụng các phụ kiện không phải bằng thép không gỉ. Chi phí sửa chữa một mặt tiền động bị ăn mòn vượt xa bất kỳ khoản tiết kiệm nào. Ví dụ: Tổng quan về hệ thống mặt tiền động Xem hướng dẫn chính của chúng tôi.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao các mối nối mặt tiền động dễ bị ăn mòn điện hóa hơn?

Sự chuyển động làm mòn các lớp phủ và lớp cách điện tại các bản lề và trục xoay, cho phép các kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau. Các trục xoay cũng giữ lại hơi ẩm, tạo ra chất điện phân gây ăn mòn.

2. Làm thế nào để phân tách thép không gỉ khỏi nhôm trong một khớp chuyển động?

Sử dụng các bạc lót polymer trong các lỗ trục xoay, ống lót cách ly và vòng đệm mặt bích trên bu lông, và các chốt chặn không dẫn điện. Bạc lót vừa cách ly các kim loại vừa cung cấp bề mặt chịu lực.

3. Lớp phủ PVDF có thể ngăn ngừa ăn mòn điện hóa tại bản lề không?

Không, không đáng tin cậy. PVDF bảo vệ các bề mặt tiếp xúc khỏi thời tiết nhưng bị mài mòn tại các điểm tiếp xúc ma sát. Các bạc lót và khe hở phải ngăn các bề mặt được phủ lớp bị dịch chuyển.

4. Việc tiếp xúc giữa các tấm nhôm với nhau có an toàn trên các mặt tiền động không?

Đúng vậy, xét về mặt điện hóa. Tuy nhiên, nhôm tiếp xúc với nhôm có thể bị mài mòn dưới tải trọng, vì vậy người ta thường vẫn lắp thêm bạc lót bằng polymer ở ​​các khớp chuyển động.

5. Mặt tiền công trình có những dấu hiệu gì?

Các cặn bột màu trắng hoặc hiện tượng phồng rộp xung quanh nhôm gần các ốc vít và trục xoay, lớp phủ bị bong tróc, độ rơ tăng lên ở các bản lề và, nếu bị nhiễm bẩn thép carbon, sẽ xuất hiện vết rỉ sét.

Cách ly, Xả nước, Kiểm tra

Ăn mòn điện hóa là điều có thể dự đoán được. Và việc ngăn ngừa nó cũng vậy.

Hãy tách riêng các kim loại với các vật liệu chịu được sự chuyển động, tránh để nước lọt vào các mối nối và kiểm tra định kỳ. Vui lòng gửi cho chúng tôi thông tin chi tiết về mối nối của bạn. yêu cầu xem xét thiết kế chống ăn mòn cho mặt tiền động của bạn.

INTERNAL LINKS IN THIS ARTICLE

Liên kết sản phẩm PRANCE