الغسالات العازلة للتآكل الجلفاني: دليل المواد والتركيب

لماذا تعتبر الغسالات العازلة مهمة في مجموعات الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ

يبدو الترباس غير القابل للصدأ الملولب مباشرة في حامل من الألومنيوم جيدًا في اليوم الأول. أضف بضعة أشهر من المطر أو الرطوبة الساحلية، وسيبدأ الألومنيوم الموجود حول فتحة المزلاج في التطبع بالطباشير والحفر وفقدان قبضته على الخيط. هذا هو التآكل الجلفاني، ويبدأ في اللحظة التي يتلامس فيها معدنان مختلفان في وجود الرطوبة.

يقع الألومنيوم تحت مستوى الفولاذ المقاوم للصدأ على المقياس الكهروكيميائي، مع وجود فرق محتمل تقريبًا 0.5 إلى 0.6 فولت بين الاثنين في بيئة خارجية نموذجية. يصبح الألومنيوم الأنود ويتآكل؛ يعمل الفولاذ المقاوم للصدأ ككاثود ويبقى على حاله إلى حد كبير. كلما اتسعت الفجوة بين المعدنين في السلسلة الكلفانية، وكلما زادت مساحة سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بالنسبة للألمنيوم، كلما كان رد الفعل هذا أسرع.

تقوم الغسالة العازلة بكسر تلك الدائرة عن طريق فصل رأس التثبيت فعليًا عن سطح الألومنيوم. للحصول على تفاصيل أكثر تفصيلاً لكيفية حدوث هذا التفاعل عبر بيئات مختلفة ودرجات الفولاذ المقاوم للصدأ، راجع هذا دليل أوسع لمنع التآكل الجلفاني بين الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم . تركز بقية هذه المقالة تحديدًا على الغسالة نفسها: مما مصنوعة، وكيفية ملاءمتها، وأين تنتهي حمايتها.

مقارنة مواد الغسالة العازلة الشائعة

لا تتصرف جميع الغسالات غير الموصلة بنفس الطريقة تحت الحمل أو الحرارة أو سنوات التعرض الخارجي. يمكن أن يعني اختيار المادة الخاطئة أن الغسالة تعزل بشكل مثالي في يوم التثبيت وتزحف أو تتشقق أو تضغط بشكل مسطح خلال عام.

يغطي النايلون معظم التجميعات العامة بأقل تكلفة، ولكنه يزحف تحت ضغط التثبيت المستمر، وهذا هو السبب في أن عزم الدوران يمكن أن ينخفض بهدوء خلال السنة الأولى. تكلف شرائح G10 وG11 أكثر ولكنها تحافظ على شكلها تحت التحميل المسبق الحقيقي، مما يجعلها الخيار الأكثر شيوعًا في التوصيلات الهيكلية أو التوصيلات الحرجة. مهما كانت المادة المستخدمة، فإنها لا تزال بحاجة إلى مادة صلبة غسالات مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتوزيع الأحمال مكدسة بين رأس التثبيت والبوليمر، لذلك لا يتم سحق المادة العازلة الناعمة مباشرة بواسطة رأس الترباس.

كيفية تركيب الغسالات العازلة بشكل صحيح

تعمل الغسالة فقط إذا كانت تغطي واجهة الاتصال بالكامل. إن الغسالة الأصغر حجمًا قليلاً، أو تلك التي تتحرك بعيدًا عن المركز أثناء الشد، تترك قطعة من الألومنيوم العاري تلامس الفولاذ المقاوم للصدأ - وهذه القطعة هي كل ما يتطلبه الأمر لإعادة تشغيل التفاعل الجلفاني، مع التركيز فقط على منطقة أصغر.

العزل الكامل يعني معالجة الساق وليس الرأس فقط. إذا كان عمود الترباس نفسه يلامس تجويف الألومنيوم، فستكون هناك حاجة إلى غلاف بلاستيكي أو PTFE حول الساق بالإضافة إلى الغسالة الموجودة أسفل الرأس؛ وإلا فإن الساق تصبح نقطة الاتصال الجديدة. في المفاصل المثبتة بمسامير، يعني هذا عادةً غلافًا عازلًا، وغسالة عازلة أسفل الرأس، وأخرى أسفل الصامولة.

ترتيب التراص مهم أيضًا. من الأخطاء الشائعة وضع الحلقة العازلة مباشرة على رأس التثبيت دون أي شيء آخر، مما يسمح لحافة الرأس الحادة بالحفر في البوليمر الناعم أثناء الشد ثم ثقبه في النهاية. يؤدي وضع حلقة صلبة غير قابلة للصدأ بين رأس التثبيت والحلقة العازلة إلى توزيع الحمل والحفاظ على البوليمر سليمًا طوال عمر المفصل.

ما الغسالات العازلة لا يمكن إصلاحها

تقوم الغسالات العازلة بعزل الأسطح التي تغطيها فعليًا فقط. إذا تم ربط المسمار غير القابل للصدأ مباشرة في ثقب من الألومنيوم، فستظل الخيوط في اتصال كهربائي على طول طولها بالكامل بغض النظر عن الغسالة الموجودة أسفل الرأس. تشير مراجعة فنية من جمعية تطوير الفولاذ المقاوم للصدأ الأسترالية إلى أنه يتم استخدام المسمار المقاوم للصدأ في الألومنيوم بشكل متكرر على الرغم من أن تآكل الألومنيوم مباشرة حول الفولاذ المقاوم للصدأ أمر ممكن تمامًا، وذلك على وجه التحديد لأن الارتباط الملولب نفسه لا يمكن عزله بالغسالة.

من أجل الارتباط الملولب بالألمنيوم، يجب أن تقترن الغسالة بإستراتيجية منفصلة: أنودة قوية لتجويف الألومنيوم، أو وضع مركب غير موصل مانع للاحتكاك على الخيوط، أو في التطبيقات الأكثر تطلبًا، يتم استخدام مادة عازلة. قضبان ملولبة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتجميعات الفلنجة المعزولة ترتيب حيث لا يتصل الخيط الحامل بالألمنيوم مباشرة.

القوة الميكانيكية هي الحد الآخر الذي يستحق التخطيط حوله. بشكل عام، لا تستطيع غسالات البوليمر تحمل التحميل المسبق للمفاصل ذات عزم الدوران العالي أو الانزلاق الحرج دون أن تتشوه في النهاية، لذلك تحتاج الوصلات الهيكلية المهمة غالبًا إلى ملحق معدني أو غسالة صفائحية بدلاً من النايلون العادي. يؤدي الحصول على هذا التمييز بشكل صحيح في وقت مبكر إلى تجنب التعديل التحديثي أسفل الخط، عندما يبدأ المفصل الذي بدا آمنًا عند التثبيت في الارتخاء بعد موسم من التدوير الحراري.

اختيار مجموعة أدوات التثبيت المناسبة من الفولاذ المقاوم للصدأ للمفاصل المنعزلة

الغسالة ليست سوى قطعة واحدة من التجمع. درجة التثبيت مهمة بنفس القدر، خاصة في البيئات الساحلية أو البحرية حيث يؤدي التعرض للكلوريد إلى تسريع أي تآكل يحدث. للحصول على إرشادات بشأن الاختيار بين 304 و316 درجة من الترباس المقاوم للصدأ ، محتوى الموليبدينوم 316 يجعله الاختيار الأكثر موثوقية أينما يكون رش الملح أو المواد الكيميائية المغسولة جزءًا من البيئة.

عادة ما يتم دمج المفصل المعزول الكامل مسامير رأس سداسية من الفولاذ المقاوم للصدأ في الدرجة المناسبة، حلقة معدنية صلبة مقابل رأس المزلاج، والحلقة العازلة نفسها، و- عندما يكون الاهتزاز عاملاً - غسالة زنبركية من الفولاذ المقاوم للصدأ للحفاظ على توتر التثبيت تحت الجوز. يؤدي ترك أي من هذه العناصر إلى الظهور كمشكلة صيانة في غضون عام أو عامين، وعادةً ما يكون ذلك على شكل وصلة مفككة أو حلقة من منتج التآكل الأبيض حول أداة التثبيت.

لا يعد أي من هذه المكونات غريبًا أو باهظ الثمن في حد ذاته. إن تكلفة الحصول على المكدس بشكل صحيح في المرة الأولى هي جزء بسيط مما يتطلبه الأمر لحفر أداة تثبيت متآكلة ومتآكلة وإصلاح الألومنيوم المحيط بها لاحقًا.