مقدمه:
علم شیمی که می توان از ان به علم مواد نیز یاد کرد در همه ی امور زندگی مورد احتیاج واقع شده است .
صنعت خودرو سازی که یکی از عظیم ترین صنایع در جهان است نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد. درساخت قطعات فلزی که درسالن پرس انجام می شود شامل استفاده از مواد شیمیایی می باشد
از مهم ترین مواد شیمیایی می توان به مواد مورد استفاده در رنگ کاری فلزات اشاره کرد.
پس لازم است که سیستم جامعی برای بررسی مواد مصرفی و نحوه ی استفاده از آنها و انجام
تست های گوناگون جهت تایید یا رد مواد ورنگ ها ودرنهایت تایید آن ها موجود باشد. تا انجام این امور از هر لحاظ بهتر صورت گیرد و در نهایت دارای کیفیت مناسب بوده وبتواند پاسخگوی کلیه ی انتظارات سازندگان و مصرف کنندگان باشد.
در این گزارش سعی بر ان بوده است تا کله ی مواد شیمیایی را که در شرکت نیک گام فلز مورد استفاده بوده اند وازمایش های مربوط به انها بررسی شود.
اولین جائی که قطعات برای مونتاژ بدنه خودرو ها آماده می شوند سالن پرس می باشد. البته تعداد محدودی از قطعات در داخل تولید می شود و بیشتر آن ها از خارج از کشور وارد می شوند برای مثال قطعات ریو از کره و قطعات زانتیا از فرانسه وارد می شوند. یک سری از فولادها نیز از فولاد مبارکه اصفهان می آید.
جنس قطعات متفاوت است. مثلاً قطعات ریو و زانیتا گالوانیزه می باشند.
در این سالن برای ورقه هایی که کشش خیلی زیادی دارند برای جلوگیری از زنگ زدن و محافظت سطح از خوردگی و یا تأثیر رطوبت و تأثیر گرما روغن محافظ می زنند.
قبلاً از روغن کشش (کرم کشش) برای جلوگیری از بریده شدن ورقه هایی استفاده می شد که کشش خیلی زیادی را هنگام بریده شدن و سوراخ کردن آنها تحمل می کردند مثل قطعه تویی در جانبی.
اما بعداً به 2 دلیل استفاده از آن ممنوع شد:
1 – باعث آلودگی رنگ می شد
2 – بعد از این که قطعات از کوره بیرون آمدند روی رنگ می ماند و سبب تغییر آن می شد امروزه از آب صابون استفاده می شود.
بعضی از پرس ها چند مرحله ای هستند ابتدا قطعات اضافی آنها بریده می شوند و در مرحله بعدی سوراخ های جانبی روی آن ها ایجاد می گردند.
در کل قالب سازی بسیار دشوار و هزینه بر می باشد.
سالن بدنه
در سالن بدنه جمعاً 4 قسمت کلی وجود دارد که شامل کفی، شاتل، ساید، و کانوایر (conveyer) می شود.
در قسمت کفی، بخش کف ماشین تولید می شود سپس به قسمت شاتل منتصل می شود که در آن محفظه موتور به کفی متصل می گردد.
در قسمت ساید هم کناره های مربوط به بدنه تهیه می شوند که پس از آن به بخش شاتل منتقل می شوند تا همراه با سقف و گلگیرها و دیگر اجزاء همگی روی کفی سوار شوند و عملیات جوش کاری انجام گیرد و دربهای جانبی و درب موتور و درب صندوق هم نصب گردد تا سپس مرحله رگلاژ Regulat درب ها انجام شود و نهایتاً بدنه خودرو تکمیل گردد.
پس از آن روی بدنه سوهان کاری انجام می شود و پس از سنباده زدن و تأیید شدن از لحاظ کیفیت، بدنه به سالن رنگ منتقل می شود.
1 – 4 سالن بدنه جدید
مواد شیمیایی که در سالن بدنه استفاده دارد شامل ماستیک ها Mastic سمباده ها Abrasives و گازهای مخصوص جوش کاری می شود .
1 – 1 – 4 ماستیک ها مشتمل بر سه نوع هستند :
1 – درزگیر ساخت بدنه (Mastic sealer) : که ضد لرزش و درزگیر می باشد و صرفاً جهت درزگیری قسمت هایی که روی هم نصب می شوند استفاده دارد.
2 – درزگیر نقطه جوش : که در نقش آب بند و رسانای جریان برق را دارد که استفاده آن برای قسمت هایی است که انتظار می رود پس از جوش کاری دو قطعه ، هم جریان برق به خوبی هدایت شود و هم مانعی برای ورود آب یا هرگونه ذرات خارجی دیگر وجود داشته باشد.
3 – درزگیر نواری : این ماستیک به صورت یک چسب نواری دوطرفه عمل کرده و صرفاً جنبه چسبندگی دارد که استفاده آن را زیر درب پارک و اتصال قطعات مربوط به بخش ساید می باشد.
3 – ماستیک های ضد لرزش nti Flutter : 3215 در بخش های مختلفی استفاده دارند که از جمله آنها اتصال تراورزها Travers به سقف می باشد. نقش تراورزها استحکام بخشیدن به سقف جهت جلوگیری از خشدن آن می باشد.
2 – 1 – 4 سمباده ها :
سمباده هایی که در سالن بدنه استفاده می شود شامل دو نوع است :
1 – سمباده فیبری دیسکی Abrasive Disc
2 – سمباده پشت کرکی Abrasive paper Disc
هر کدام از این سنباده ها با دو درجه P100 و P80 در سالن بدنه موجود است. استفاده این سنباده ها پس از عملیات سوهان کاری است که با توجه به اینکه در سوهان کاری خراش های زیاد و عمیقی روی بدنه ایجاد می شود باید این خراش ها برطرف شوند تا بدنه آماده برای سالن رنگ باشد برای این کار ابتدا از سنباده یا فیبری استفاده می شود که دستگاه آن به صورت گرد Rotary ( با یک محور چرخش ) کار می کند بعد از آن سنباده پشت کرکی استفاده می شود که نرم تر بوده و خراش های بسیار کم عمق تری را ایجاد می کند دستگاه مربوط به این سنباده ها به صورت مداری (orbitaly) کار می کند یعنی دو محور چرخش دارد و به صورت بیضوی می چرخد که این باعث صیقلی تر و صاف تر شدن سطح نسبت به سنباده قبلی می شود که بعد از این مرحله از سنباده زدن بدنه برای رنگ شدن مناسب است.
3 – 1 – 4 گازهای جوش که در سالن بدنه استفاده می شوند شامل 3 نوع گاز هستند :
1 – گاز CO2
2 – گاز O2 3 – گاز استیلن
گازهای O2 و استیلن برای جوش سیمهای برنجی استفاده می شوند که سیم هایی با طول حدود 1 متر و قطر 3 میلیمتر هستند در این نوع جوش کاری از مایعی به اسم گاز فلاکس جهت روان تر شدن جوش کاری استفاده می شود. از گاز CO2 هم برای یک نوع جوشکاری دیگر استفاده می شود که برای این جوشکاری از روغنی به اسم روغن ضد جرقه استفاده می شود.
2 – 4 تفاوت های خط تولید بدنه
از جمله تفاوت ماستیک هاست در تولید بدنه زانتیا تنها از دو نوع ماستیک استفاده می شود که یکی نقش درزگیر و لرزه گیر را دارد و دیگری صرفاً نقش چسبندگی دارد. در این جا ماستیک هایی که نقش آب بند و رسانا دارند و همچنین ماستیک های درزگیر نواری استفاده نمی شود . تفاوت دیگر در استفاده از سنباده هاست . در این خط علاوه بر دو سنباده پشت کرکی و فیبری دیسکی دو نوع سنباده دیگر نیز استفاده می شوند :
1 – سنباده های کوچکی که برای لبه ها استفاده می شوند.
2 – سنباده پشت پارچه ای که با درجه P150 موجود می باشد.
این سنباده که به صورت لرزشی کار می کند برای آخرین مرحله سنباده کاری استفاده میشود که از دیگر سنباده ها نرم تر است و سطح بدنه را صاف تر و صیقلی تر می کند.
3 – 4 سالن بدنه قدیم
در این سالن نیز کلیه مراحل مانند سالن بدنه جدید می باشد با اندکی تفاوت که یکی شامل بخش همینگ Hemming می شود که در لب های جانبی جلو، درب های موتور و صندوق عقب در این سالن تولید می شوند. در این بخش نیز از درزگیرها استفاده در این قسمت ماستیک 3215 یا ضد لرزش است که برای اتصال قسمت های تقویت کننده درب های موتوری و صندوق به قسمت اصلی در به کار می رود که این کار به دو روش دستی و دستگاهی انجام می گیرد که برای در موتوری به روش دستگاهی است یعنی 44 نازل Nozzel روی یک دستگاه سوار شده اند که در 44 جای مختلف در موتور و هر کدام به اندازه 5 گرم از این ماستیک را می ریزند و برای در صندوق هم به روش دستی این کار انجام می گیرد یعنی ماستیک ها به وسیله یک نازل اما در جاهای مختلف زده می شوند.
همینگ درب های عقب هم در سالن جدید صورت می گیرد. از تفاوت های قابل ذکر سالن بدنه جدید و قدیم استفاده از پودر تنه کار برای روان کردن جوش برنج به جای گاز فلاکس در سالن قدیم است .
5 – سالن رنگ
با توجه به اینکه بدنه خودرو از قطعات فولادی ساخته شده است باید عملیاتی روی آن انجام شود که از خوردگی قطعات جلوگیری به عمل آید
به این منظور عملیات رنگ آمیزی بدنه انجام می پذیرد.
علاوه بر این رنگ خودرو جنبه زیبایی و تنوع را نیز در بر دارد. با این توضیحات می توان به اهمیت رنگ آمیزی پی برد.
عملیات رنگ و همچنین سالن رنگ از مهمترین قسمت های موجود در یک کارخانه است که برای هرچه بهتر انجام شدن آن باید کلیه مواد علمی و مهندسی را نیز در این علمیات دخیل کرد و با دقت و نظارت بالا آن را انجام داد.
دلایل اهمیت بحث در مورد رنگ های خودرویی :
1 – تأثیر رنگ خودرو بر روی قیمت خودرو
2 – تأثیر رنگ خودرو بر روی فردش مسأله فرهنگی و زیبایی
3 – تأثیر رنگ خودرو بر روی مصرف انرژی خودرو
4 – تأثیر رنگ خودرو بر روی ایمنی خودرو
1 – 5 خط PT (Pretrearment)
PTR اولین مرحله فرآیند رنگ آمیزی است که می تواند اساس یک رنگ آمیزی عالی باشد. چسبندگی رنگ بستگی به عملیات PT موفقیت آمیز و سطح پاکیزه دارد.
PT اساساً شامل پنج مرحله زیر می شود؛
چربی گیر Degre sing
اکتیواسیون Activation
فسفاتاسیون Phosphating
پسیواسیون passivation
شستشو با آب نرم Pising with DI water
در این بخش مایعات متفاوتی به کار گرفته می شود که با دو سیستم اسپری یا حوضچههای غوطه وری (Dip) از همه طرف با بدنه در تماسند.
در پایان هر عملیات و در بین هر مرحله پوسته بدنه کاملاً شسته می شود.
شستشو دادن برای حذف مواد باقی مانده در جلوگیری از انتقال آنها به مرحله بعدی لازم است. همه ناحیه ها به وسیله تونل هایی در برگرفته شده اند که علاوه بر اینکه بدنه ها را از گرد و غبار و کثیفی مصون نگه می دارند از خارج شدن بخارهای موجود در آن ناحیه نیز جلوگیری می کنند. تونل به دلیل درجه حرارت های بالا و اتمایزه شدن در رینگ های اسپری دائماً با بخار در تماس است. اگر این بخارها به درون کارگاه نفوذ نماید می تواند اثرات مضری روی محیط زیست داشته باشد.
1 – 1 – 5 مراحل مختلف PT
چربی گیری دستی : این مرحله که به نام stageo نیز مطرح می شود قبل از ورود بدنه به تونل PT می باشد. و برای حذف انواع روغن های سنگین طراحی شده است به این ترتیب که در قسمت هایی از بدنه که قبلاً مشخص شده است و در آنها لکه های چربی زیادی وجود دارد. یا به عبارتی تجمع چربی دیده می شود با دستمال های آغشته به مواد چربیگیر، این چربی ها پاک می شوند. این روغن های سنگین شامل روغن های محافظ خوردگی و کرم کش می باشند.
محلول مربوطه معمولاً شفاف، بی رنگ و عاری از هرگونه بوی نامناسب می باشد.
مواد چربی گیر پایه قلیایی داشته و مانند همه شوینده ها شامل سورفکتانت ها هستند که خاصیت دوگانگی آنها باعث شستشوی چربی ها می شود به این صورت که این مواد شامل دو سر چربی دوست و آب دوست هستند که سر چربی دوست با واکنش بین روغن روی سطح بدنه، آنها را جدا کرده و با آب موجود در محیط روغن ها را از سطح بدنه میشوید در این مرحله زنگبری نیز ممکن است انجام گیرد زنگبر بر پایه؛ اسید فسفریک بوده و عاری از هرگونه رسوب باشد همچنین باید بدون کف باشد. اسیدیته و وزن مخصوص محلول باید اندازه گیری شود.
چربی گیر اولیه ؛
در این مرحله به صورت اسپری و از سرریز مربوط به بخش چربی گیر ثانویه مواد چربیگیر با فشار از چهار جهت بدنه را شستشو می دهند.
چربی گیر ثانویه ؛
این مرحله نیز به صورت اسیدی و هم به صورت غوطه وری می باشد که همان طور که گفته شد سرریز آن به مرحله قبلی می رود. در این جا قطعات تا نصف در مخزن داخل میشود و بالای قطعه به روش اسپری شستشو داده می شود.
شستشو سوم: این مرحله نیز به صورت اسپری و با مواد چربی گیر صورت می گیرد.
فعال سازی ؛ در این مرحله از موادی استفاده می شود که پایه آنها نمک های تیتانیوم است و نقش آنها به عنوان هسته مرکزی تشکیل کریستالهای فسفاته است.
همانطور که می دانیم فرآیند تشکیل همیشه یک هسته مرکزی وجود دارد که بقیه کریستالها در اطراف آن هسته شکل می گیرند.
فسفاتاسیون : این مرحله مهمترین مرحله در فرآیند PT یا در واقع از مهمترین مراحل در کلیه فرآیند رنگ کردن بدنه ها می باشد. فسفاته کردن به دو منظور انجام می گیرد یکی جلوگیری از خوردگی بدنه و دیگری هرچه بهتر چسبیدن رنگ رویه بدنه است.
در این مرحله که سیستم تری کاتیونی دا رد از فسفات فلزات زیر استفاده می شود (Zn) منگنز (Mn) و نیکل Ni که برای مثال فلز منگنز برای چسبندگی رنگ استفاده می شود البته در این مرحله میزان فلز روی از بقیه فلزات بیشتر است ماده ای که در این مرحله استفاده می شود سبز رنگ بدون رسوب و بدون کف می باشد.
در اين مرحله كه سيستم تري كاتيوني دا رد از فسفات فلزات زير استفاده مي شود (Zn) منگنز (Mn) و نيكل Ni كه براي مثال فلز منگنز براي چسبندگي رنگ استفاده مي شود البته در اين مرحله ميزان فلز روي از بقيه فلزات بيشتر است ماده اي كه در اين مرحله استفاده مي شود سبز رنگ بدون رسوب و بدون كف مي باشد.
در اين قسمت علاوه بر مواد بالا از شتاب دهنده، لجن گير و تنظيم كننده PH نيز استفاده مي شود. تنظيم كننده هاي PH پايه قليايي دارند و در صورتي استفاده مي شوند كه PH مخزن پايين آمده باشد.
مقدار Zn ، Ni ، Mn موجود در مخزن را هم با دستگاه جذب اتمي اندازه گيري مي كنند. فرآيند فسفاتاسيون به اين شكل است كه زمانيكه بدنه وارد مخزن مي شود يونهاي Fe2+ از سطح بدنه آزاد مي شوند و باعث تشكيل يك پيل موضعي مي شوند يونهاي Fe2+ آزاد شده بايد حتماً از مخزن خارج شوند. زيرا كه حضور اين يونها باعث پديده iron مي شود. پديده iron تشكيل فسفات آهن (II) است و باعث فيروزه اي رنگ شدن بدنه مي شود كه يكي از عمده ايرادات مربوط به بخش فسفاتاسيون است كه بايد برطرف شود و جهت برطرف شدن آن اقدام به خارج سازي يونهاي Fe2+ مي كنند، براي خروج اين يونها از مواد اكسيد كننده استفاده مي كنند Fe2+ را به Fe3+ اكسيد كند و Fe3+ با يونهاي فسفات تركيب شده و تشكيل فسفات آهن Fepo4III مي دهند. Fepo4 ماده اي به شكل رسوب است و به صورت لجن فسفاته ته مخزن ته نشين مي شود كه به وسيله مواد لجن گير از مخزن خارج ميشود. مواد اكسيد كننده اي كه در اين قسمت استفاده مي شود نيتريت سديم NaNo2 است كه علاوه بر اكسيد كنندگي نقش شتاب دهنده نيز دارد يعني واكنش ها را به سمت تشكيل فسفاتهاي روي و منگنز و نيكل سوق مي دهد.
همان طور كه پيش تر مطرح شد براي خارج كردن لجن فسفاته از مخزن از مواد لجن گير استفاده مي شود نوع اين مواد نيترات آهن مي باشد كه با آبدار كردن Fepo4 باعث ميشود. تا به سطح بدنه نجسبد و راحت تر جدا شود، لجن فسفاته بعد از آبدار شدن به قسمتي به نام Fillter prees فرستاده مي شود كه اين فرآيند به صورت زير است؛
لجن آبدار شده به مخازن Clarifier ( سه مخزن مخروطي شكل هستند كه دو مخزن در بالا و ديگري در پايين است ) منتقل مي شود. در اين جا به لجن اجازه مي دهند تا ته نشين شود سپس سرريز آن را به مخزن فسفاتاسيون بر مي گردانند و لجن را از دو مخزن بالايي به مخزن پاييني منتقل مي كنند.
در اين مخزن نيز همان فرآيند رخ مي دهد. سرريز به بخش فسفاتاسيون منتقل مي شود لجن نيز به Filter press مي رود و هر از گاهي با پمپ پيستوني هوادهي مي شود تا لجنها خشك شود و از Filter press جدا شود. بايد توجه داشت كه مخزن فسفاتاسيون نبايد هيچ گاه خالي از لجن باشد زيرا به سمت مواد اوليه بر مي گردد و پيشرفت آن متوقف مي شود بر همين اساس زمانيكه تانك فسفاتاسيون تازه شروع به كار مي كند و عمل فسفاته كردن خوب صورت نمي گيرد مقداري لجن فسفاته وارد تانك مي كنند تا فسفاته كردن بهتر انجام شود.
شستشو با آب
با توجه به اينكه پس از هر مرحله اساسي مرحله شستشو وجود دارد. بعد از فسفاتاسيون نيز بدنه بايد شستشو شود.
پسيواسيون
اين مرحله از فرآيند براي جلوگيري از خوردگي بدنه است. زيرا با توجه به اينكه لايه فسفات روي Zn3(po4) كه روي بدنه نشسته است بسيار فعال است و آمادگي بالايي براي اكسيد شن با اكسيژن هوا دارد. لازم است تا لايه محافظ روي ان قرار داده شود تا از هر گونه اكسيد شدن و خوردگي بدنه جلوگيري كند به اين ترتيب كه ماده اي كه پايه آن از نمك هاي زيركونيوم است را روي كليه قسمت هاي بدنه و به روش غوطه وري مي نشانند.
پيش از اين به جاي نمك هاي زيركونيوم از نمك هاي كروم استفاده مي شد زيرا طبيعت فلز كروم به اين صورت است كه اكسيد آن به صورت لايه محافظ روي فلز را مي پوشاند و مانع از خوردگي آن مي شود اما به دليل مشكلاتي كه كروم از لحاظ شرايط زيست محيطي ايجاد مي كند از خط PT خارج شده و به جاي آن نمك Zn وارد خط PT شده است.
شستشو با آب نرم «DI»
اين آب كه عاري از هر گونه يون مثبت يا منفي است براي شستن يونهاي باقي مانده روي بدنه استفاده مي شود كه دردو مرحله صورت مي گيرد به اين صورت است كه آب DI تازه ابتدا به مخزن شستشوي دوم وارد شده و سرريز آن نيز به مرحله قبل مي رود.
خشك كردن بدنه ؛
در اين مرحله چون بدنه خيس است و ممكن است آلودگي هاي موجود در محيط جذب بدنه شود. اقدام به خشك كردن بدنه مي كنند به اين ترتيب كه از پايين باد گرم وارد مخزن ميشود و فن هايي كه قسمت هاي جانبي قرار دارند باعث گردش هواي بدنه از بين ميرود.
قابل ذكر است كه در كليه قسمت هايي كه علميات شستشو صورت مي گيرد پمپ سيركوله وجود دارد علت وجود اين پمپ ها براي جلوگيري از هرگونه ته نشين شدن مواد در مخزن شستشو مي باشد. به اين ترتيب در اين مخازن محلولهاي شستشو دائماً در حال گردش وسير كوله شدن هستند.
2 – 1 – 5 آزمايش هاي PT
آزمايش هايي كه در خط PT صورت مي گيرند شامل 4 قسمت عمده هستند:
1) آزمايش هاي مربوط به چربي گيري
2) آزمايش هاي مربوط به فسفاتاسيون
3) آزمايش هاي مربوط به قسمت هاي شستشو
4) آزمايش هاي مربوط به خشك كردن بدنه
4 آزمايش عمده را كه بالا ذكر شد، اكنون با توجه به مورد بررسي و معيار پذيرش و تجهيزات مورد نياز براي بازرسي در يك جدول مطرح مي كنيم و سپس نحوه انجام بعضي ازاين آزمايش ها را در انتها مي آوريم .
چربي گيري اول(بصورت اسپري):
چربي گيري دوم(به صورت اسپري و غوطه وري):
شستشو قبل از فسفاته (به صورت اسپري):
فسفاتاسيون (بصورت اسپري و غوطه وري):
شستشو پس از فسفاته:( به صورت اسپري و غوطه وري )
شستشو با آب نرم:
خشك كردن اتاق :
1 – 2 – 1 – 5 تيتراسيون
در پايان بخش PT لازم است نحوه انجام آزمايش هايي كه به صورت تيتراسيون هستند را مطرح كنيم.
قليائيت آزاد؛
1 mol از نمونه را برداشته به آن چند قطره معرف فنول فتالين اضافه و با اسيد 0.1N تا بي رنگ شدن محلول تيتر مي كنيم. لحظه بي رنگ شدن محلول نقطه پاياني آزمايش را نشان مي دهد. مقدار اسيد مصرفي بايد مطابق با استاندارد مطرح شده از طرف شركت تأمين كننده مواد چربي گير باشد.
شتاب دهنده
100 mol از نمونه را با 2 ml اسيد سولفوريك 40% مخلوط كرده و با پرمنگنات پتاسيم تيتر مي كنيم. نقطه پاياني آزمايش كه رنگ بنفش پرمنگنات به مدت s 20 – 15 پايدار باقي بماند.
اسيد آزاد:
ميلي ليتر10نمونه را با چند قطره معرف بر موفنل مخلوط مي كنيم و با سود (NaOH) 0.1N تيتر مي كنيم ديده شده رنگ آبي مايل به سبز و يا رسيدن به PH حدود 3.6 – 3.6 نشانگر پايان آزمايش است.
اسيد كل
10 nl از نمونه را به اضافه چند قطره معرف فنول فتائين مي كنيم با 0.1 N NaOH تيتر مي كنيم تا پايداري رنگ بنفش يا ارغواني ديده شود.
قابل ذكر است كه اسيد آزاد منظور تعداد يونهاي H+ موجود در محيط است اما اسيد كل منظور كليه گونه هايي است كه خاصيت اسيدي دارند از جمله اسيد نيتريك، اسيد فسفريك و غيره.
خط ED:
دو نوع رنگ آميزي به روش ED وجود دارد كه يكي به صورت آندي و ديگري به صورت كاتدي مي باشد در روش آندي كه در حال برچيده شدن است. بدنه نقش آند را پيدا مي كند و تغييراتي در رزين اپوكسي رنگ ايجاد مي كند. رزين اپوكسي كه رنگ حاوي آمين ها است كه H+ را جذب مي كنند و روي بدنه كه منفي است مي نشيند.
1 – 2 – 5 ته نشست آندي:
تعدادي از اين ها شامل رزين هاي آكليد، اپوكسي استرها، روغن هاي مالئينه شده و در صورتي مي توانند به رزين هاي محلول در آب تبديل شوند كه گروه هاي كربوكسيل به داخل آنها وارد شوند و سپس توسط آمونياك يا بازهاي ديگر خنثي گردند در محلول آبي رقيق رزين هاي محلول در آب يونيزه گرديده و توليد تعداد زيادي آنيون كمپكس هاي رزين (كه بوسيله R مشخص مي گردد) و كاتيون آمونيوم مي نمايد)
هنگامي كه الكترودها در داخل محلول فرو برده مي شوند. تحت تأثير يك اختلاف پتانسيل قرار مي گيرند، الكتروفوروز صورت مي گيرد آنيون ها به طرف آند كوچ مي كنند به طوري كه مي توان پنداشت كه واكنش هاي زير اتفاق مي افتند؛
واكنش هايي كه در AED صورت مي گيرد به شرح زير است؛
واكنش هاي آندي:
RcooH+BOHRCOO+B+H2o
R:epoxyester
Base:KOHRcoo+K
Base:AminRcoo+RNH3
الكتروليز:
RcooBRcooB
4H2o3H+3OH+H2O
كاهش در كاتد:
H2o+3H+4e2H2O+OH
اكسايش در آند:
H2o+4eH2o+O2+H
Rcoo+HRcooH
پسته نشست اسفنجي شكل رزين به وسيله پديده الكترواسفري (حركت آب به طرف خارج از توده اسفنجي شكل) محكم و سخت مي گردد و به صورت پوششي بر روي شيء قابل رنگ نمايان مي گردد.
تعدادي از آندهاي فلزي در هنگام عمل حل مي گردند توليد كاتيون هايي مي كنند كه با آنيون هايي رزيني واكنش انجام مي دهند براي مثال، يك آند فولادي سخت توليد يون هاي فرو Fe2+ مي نمايد كه اين يونها با آنيونهاي رزيني وارد واكنش شده و ماده رنگيني توليد مي كنند. پيدايش اين محصول باعث بد رنگ شدن پوشش هاي سفيد مي گردد.
فولاد فسفاته شده و فولاد پوشش دار شده توسط روي سبب بد رنگ شدن پوشش نميگردند. فولاد فسفاته شده توليد يون نمي نمايد و حال آنكه يون هاي روي Zn2+ بدون رنگ هستند.
رنگدانه دار كردن؛
رزين هاي محلول در آب بوسيله روش هاي معمولي رنگدانه دار مي گردند در روش ديپوزيشن اين مطلب مهم است كه آنيون رزين و پيگمنت بايد با يك سرعت كوچ كنند تا اينكه فيلم رنگ بر روي شيء رنگ شونده بوجود آيد. به نظر مي رسد كه جذب آنيون ها بر روي ذرات رنگدانه تا حد قابل ملاحظه اي صورت مي گيرد و معمولاً ذرات داراي بارهاي منفي كوچ مي كنند هر چند بعضي رنگدانه ها نياز دارند كه با يك فعال كنده سطح اصلاح شوند اما مسئله ساز مي باشند.
در ED نمونه رنگ deep را در هم زن هم مي زنمي تا كاملاً يكنواخت شود.
PH رنگ، هدايت اهميت دارند، آلودگي كه از فسفاته وارد مي شود چقدر است. اگر هدايت deep بالا برود يعني يك جايي به مشكل برخورده ايم.
با PH متر وقتي 10 تا 15 ثانيه ثابت ماند 5.97 در دماي C 110 بعد بوته چيني ها را وزن مي كنيم.
2 تا نمونه برداريم براي اينكه آنها را با هم مقايسه كنيم و خطاي ما به حداقل برسد.
بوته II بوته I
21.573 16.41
وزن نمونه 1.192 وزن نمونه 1.2044
يك ساعت بايد در 110 بماند
21.7698 16.6041
پگنيت + رزين 21.5997 16.4327 تعداد خنك شدن
1.88 (pig ment) 1.88 مقدار خاكستر
پپگمنت
رنگ رزين حلالها و آب در اين يك ساعت حلالها و آب تبخير شود
حلالهاي آب
Heq ؛ ميلي آلي والان + H داخل وان + cc 80 Thf (حلال رنگ)
ابتدا gr 15 نمونه برمي داريم cc 20 تترا هيدروفوران
آب نرم يا ps
مخلوط مي كنيم
به داخل مواد بشر اضافه مي كنيم در تيتراتوراتوماتيك، قرار مي دهيم.
رنگ ما بيس اسيدي است و بايد از باز استفاده كنيم KoH 1/0
نرمال در آن توسط لوله موئين خودكار به آن اضافه مي شود.
Meq=1+P/B*VKOH/%Solid*100
شيب خط: 5.89
بعد از يك ساعت نمونه و بوته را داخل دسي كاتور قرار مي دهيم تا خنك شود به مدت 10min بعد در كوره در 800C قرار مي دهيم تا مواد آلي بسوزند و از بين بروند و فقط پيگمنت مي ماند ( 15 الي 20 ) نيم ساعت در دسي كاتور قرا مي دهيم تا سرد شود.
21.599وزن بوته و ماده
وزن بوته16.4327
1.88/16.11 1.88/16.16
*100=4.423179 Meq=1+0.116*6.393*0.1/16.13
PPG:Meq:VKOH*0.1/solhd*15gr
سيلر و درزگير؛
درزگير گلوله اي، براي جاهايي كه دو لايه روي هم افتاده اند استفاده مي شود.
سيلر از پايه PVC است. DOP (دي الكتيل فت لات) سازنده هاي مختلف كه ضريب معرف مشخصي است 1.000 سيلر و 3.000 عايق به ازاي هر بدنه مصرف مي شود.
لوله حاوي سيلر از بالا با پمپ و فشار بسيار بالا حدود 250 – 300 بار Bar فشار وارد لوله ها مي شود رگلاتور با شلنگ سرنازل ها وصل مي شود.
با فرچه بعد با كارتك سيلرها را كاملاً صاف مي كنند كه مشخص نباشد. گاهي اوقات با فرچه مي زنند مثل سپر عقب
قبل از كار اسپري چسب زني مي شود.
بعد اسپري مي كنند.
شبكه هاي مواد از شركت سازنده مي آيند و بعد از يك مرحله فيلتر شدن توسط پمپ هاي Air less و لوله هاي مربوط به سرنازل ها ارسال مي گردد.
لوله هاي حامل عايق بندي شده اند زيرا دما روي ويسكوزيته اثر مي گذارد. تحت فشار زياد به صورت اسپري از آنها استفاده مي شود بعد كه روي بدنه مي رسد باز ويسكوزيته بالاست پس شره ندارد.
با آب و الكل روي بدنه را پاك مي كنند تا ذرات سيلر و عايق روي بدنه براي رنگ مشكل ايجاد نكند.
بعد بدنه از كوره 120 عبور مي كند و بيشتر فرايند پخت انجام مي شود.
روش عمل :
در اين روش كنترل خيلي زياد و دقيق محلول ضروري است و آب يونيزه نشده به عنوان حلال مورد استفاده قرار مي گيرد. مقدار مواد جامد (رنگداه و رزين) در حدود 10 تا 20 درصد و PH محلول 8 تا 9 مي باشد. به طوركلي لازم است كه براي اصلاح پايداري محلول مقدار كمي (بستگي به رزين دارد) از حلال آلي قابل امتزاج با آب به آن اضافه گردد.
اين مسئله مخصوصاً زماني اهميت دارد كه از رزين هاي «قابل پخش درآب» استفاده گردد، شيء رنگ شونده تعدادي از كاتدها را در مكان هاي مناسب قرار دارد. در اثر الكتروليزدر سطح كاتيون هاي هيدروكسيل PH – توليد مي گردد و بايد از كوچ كردن آنها به طرف آند جلوگيري كرد. خنثي سازي بار رنگدانه رزين در آند ايجاد يك پوشش اسفنجي شكل كه محتوي مقدار قابل ملاحظه اي آب است مي نمايد به وسيله روش الكترواسفري آب از پوشش به طرف خارج و در مسير كاتد حركت مي كند و در نتيجه پوشش محكم و سخت مي گردد.
عمل قرار گرفتن فيلم رنگ بر روي سطح كاملاً آند تا زماني صورت مي گيرد كه خاصيت عايق سازي فيلم رنگ از ايجاد واكنش بيشتر در آخر جلوگيري مي نمايد به اين ترتيب لبههاي تيز و گوشه ها با يك ضخامت (معمولاً 8/0 تا 1 ميليمتر) به طور يكسان با سطوح ديگر پوشش دار مي گردند. خاصيت عايق سازي فيلم رنگ از پيشرفت دانش براي رنگ آميزي بيشتر از يكدست پوشش جلوگيري مي كند.
اين پوشش معمولاً آستري اوليه مي باشد و پوشش هاي بعدي بوسيله روش هاي معمولي رنگ آميزي خواهد شد. امروزه در صنايع ماشين سازي از روش الكتروديپوزيشن براي رنگ آميزي آستري اوليه استفاده مي كنند.
قابليت هدايت ضعيف فيلم رنگ همچنين ميزان ضخامت پوشش فيلم رنگ را در شرايط معين تعيين مي نمايد و مراحل رنگ آميزي مي تواند در ولتاژ ثابت صورت پذيرد در روش اخير كه بهترين روش مي باشد دانسته جريان برق بوسيله افزايش ولتاژ ابقا مي گردد.
اين عمل باعث مي شود كه «قدرت پرتاب» رنگ بر روش اشياء رنگ ثونث با اشكال پرپيچ و خم بيشتر گردد. دانسيته جريان برق مصرفي در حدود 3 آمپر ثانيه بر فوت مربع براي سطح آنداست و زمان ته نشست (پوششدار شدن شيء رنگ شونده) بين 5/0 تا 4 دقيقه متغير مي باشد. ولتاژ مصرفي داراي يك حد نهايي است. و در نتيجه ضخامت فيلم بستگي به تمايل گسيختگي فيلم رنگ در ولتاژ بالا واكنش هاي الكتروليز در سطح آند دارد. شيء هنگام خارج شدن از حمام واكنش داراي پوششي است كه عمل الكترود پيوزشن بر روي آن انجام گرفته و بوسيله روش غوطه وري پوششدار گرديده است پس از آن شي مذكور بوسيله آب شسته شده و در كوره و در حرارت معمولاً بين 150 تا 160 درجه سانتيگراد به مدت 30 تا 45 دقيقه قرار داده مي شود .
ته نشست كاتدي
در اين روش شي رنگ شونده كاتد را تشكيل مي دهد و نياز به حمام محلولي دارد كه محتوي كاتيون هاي رزيني محلول از رزين هايي كه داراي گروه هاي بازي هستند مشتق شده اند كه كه از طريق خنثي سازي توسط اسيد محلول در آب شده اند از اين گروه ها ممكن است تركيبات آمينو يا آمونيوم چهارتايي باشند. رسوب يا بسته شدن رزين در كاتد در نيتجه قليايي بودن سطح كاتد است.
واكنش هايي كه در CED صورت مي گيرد به شرح زير است:
الكتروليز
R3N1+ACOOHR3NH+ACCO
كاهش در كاتد
4H2o3H+3OH+H2o
H2o+3H+4e2H2+OH
R3NH+OHR3N+H2O
اكسايش در آند
3OH-4eH2O+O2+H
محدوديت انواع رزين هايي كه در روش ته نشست كاتدي مورد استفاده قرار مي گيرند نسبت به روش ته نشست آندي خيلي بيشتر است. با وجود اين كه در رزين هاي اپوكسي آمين اپوكسي آكريليك اپوكسي ـ ايزولاسيون اتصالات سه بعدي به طور خود به خود به وجود مي آيند ولي ممكن است عوامل ايجاد كننده اتصالات سه بعدي به حمام اضافه گردد.
فوايد استفاده از ED