بخش ۱: خوردگی آلومینیوم چیست و چرا اتفاق میافتد؟
آلومینیوم ذاتاً فلزی مقاوم در برابر زنگزدگی است.
دلیلش وجود یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم (Al₂O₃) روی سطح فلز است که در تماس با هوا بهطور طبیعی تشکیل میشود.
این لایه مانند سپری محافظ، مانع تماس مستقیم فلز با رطوبت و اکسیژن میشود.
اما در شرایط خاص، این لایه محافظ تخریب شده و خوردگی آغاز میشود.
عوامل اصلی این تخریب عبارتند از:
-
رطوبت بالا
-
وجود نمک یا یون کلرید (در مناطق ساحلی)
-
تماس با اسید یا مواد قلیایی
-
تماس با فلزات دیگر (خوردگی گالوانیکی)
زمانی که این اتفاق میافتد، سطح آلومینیوم مات یا سفید میشود، حفرههای ریز روی آن شکل میگیرد و بهمرور ظاهر و استحکامش از بین میرود.
بخش ۲: عوامل مؤثر بر خوردگی ورق آلومینیوم
چند عامل کلیدی وجود دارد که تعیین میکند خوردگی چه زمانی و با چه سرعتی اتفاق بیفتد:
۱. رطوبت و اکسیژن
در مناطق مرطوب یا در تماس با آب، لایه اکسید ممکن است تجزیه شود.
هرچه رطوبت بیشتر باشد، واکنش اکسیداسیون سریعتر رخ میدهد.
۲. pH محیط
آلومینیوم در محیطهای خیلی اسیدی (pH < 4) یا خیلی قلیایی (pH > 9) دچار خوردگی شدید میشود.
بنابراین تماس با شویندههای صنعتی یا اسیدها میتواند خطرناک باشد.
۳. تماس با فلزات دیگر (خوردگی گالوانیکی)
وقتی آلومینیوم با فلزاتی مانند فولاد یا مس تماس پیدا کند و محیط مرطوب باشد، یک مدار الکتروشیمیایی شکل میگیرد که باعث خورده شدن سریعتر آلومینیوم میشود.
۴. دما و فشار
در دماهای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد، پایداری لایه اکسید کاهش مییابد و احتمال خوردگی بالا میرود.
۵. آلودگیهای محیطی
نمک، دود و مواد شیمیایی موجود در هوا نیز از عوامل تسریعکننده خوردگی هستند؛ بهویژه در محیطهای صنعتی یا ساحلی.
بخش ۳: انواع خوردگی در آلومینیوم
آلومینیوم ممکن است تحت شرایط مختلف به اشکال گوناگونی خورده شود. شناخت نوع خوردگی کمک میکند بهترین روش پیشگیری انتخاب شود.
۱. خوردگی یکنواخت (Uniform Corrosion)
در این حالت، کل سطح فلز بهصورت تدریجی و همزمان اکسید میشود.
گرچه ظاهر یکنواختی دارد، اما به مرور باعث کاهش ضخامت و مقاومت مکانیکی ورق میشود.
۲. خوردگی حفرهای (Pitting Corrosion)
شایعترین نوع خوردگی آلومینیوم در محیطهای مرطوب است.
بهصورت نقاط یا حفرههای کوچک روی سطح دیده میشود و بهسختی قابلتشخیص در مراحل اولیه است.
۳. خوردگی بیندانهای (Intergranular Corrosion)
در مرز دانههای فلز اتفاق میافتد و معمولاً در آلیاژهایی با ترکیبات خاص یا عملیات حرارتی ناقص مشاهده میشود.
۴. خوردگی گالوانیکی (Galvanic Corrosion)
زمانی که آلومینیوم با فلزات دیگر مانند مس یا فولاد در تماس باشد، در حضور رطوبت بهعنوان آند عمل کرده و زودتر خورده میشود.
۵. خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking)
در قطعاتی که تحت فشار یا تنش مکانیکی هستند، ترکهای ریز بهمرور رشد کرده و موجب شکست قطعه میشود.
بخش ۴: روشهای جلوگیری از خوردگی ورق آلومینیوم
با اجرای چند اقدام پیشگیرانه ساده میتوان عمر آلومینیوم را چندین برابر افزایش داد:
۱. آندایزینگ (Anodizing)
یکی از مؤثرترین روشهای حفاظت آلومینیوم است.
در این فرآیند، لایه اکسید طبیعی تا ضخامت ۵ تا ۲۵ میکرومتر افزایش مییابد و سطح فلز در برابر خوردگی و خراش بسیار مقاوم میشود.
۲. استفاده از پوششهای ضد خوردگی
پوششهای اپوکسی، پلیاورتان یا رنگهای مخصوص آلومینیوم مانند سد محافظ عمل میکنند و مانع تماس مستقیم فلز با رطوبت میشوند.
۳. انتخاب آلیاژ مقاوم
آلیاژهای حاوی منیزیم و منگنز (سری 5xxx و 3xxx) مقاومت بیشتری نسبت به آلیاژهای مسدار (سری 2xxx) دارند.
۴. کنترل شرایط محیطی
در هنگام نصب، باید از تماس مستقیم آلومینیوم با فلزات دیگر جلوگیری شود.
استفاده از نوار یا واشر عایق بین اتصالات، جریان گالوانیکی را متوقف میکند.
۵. نگهداری و تمیزکاری منظم
تمیز کردن ورقها با آب خالص یا شویندههای خنثی مانع تجمع نمک و مواد خورنده میشود.
هرگز نباید از مواد اسیدی یا ساینده استفاده شود.
بخش ۵: تست و تشخیص خوردگی در ورق آلومینیوم
شناسایی زودهنگام خوردگی باعث صرفهجویی در هزینه و افزایش طول عمر سازه میشود.
۱. بررسی ظاهری
تغییر رنگ، لکههای سفید، پوسته شدن رنگ یا زبری سطح نشانههای اولیه خوردگی هستند.
۲. آزمونهای آزمایشگاهی
در صنایع بزرگ، تستهایی مانند ASTM B117 (تست اسپری نمک) برای ارزیابی مقاومت ورقها در برابر شرایط خورنده انجام میشود.
۳. آزمونهای الکتروشیمیایی
این تستها در صنایع هوافضا یا دریایی کاربرد دارند تا رفتار فلز در شرایط واقعی محیطی بررسی شود.
سؤالات مهم و متداول درباره خوردگی ورق آلومینیوم
-
آیا آلومینیوم زنگ میزند؟
خیر، اما دچار اکسیداسیون میشود که بهصورت لکههای سفید یا کدر شدن سطح ظاهر میگردد. -
خوردگی آلومینیوم در چه شرایطی اتفاق میافتد؟
در محیطهای مرطوب، اسیدی یا هنگام تماس با فلزات دیگر و نمک. -
بهترین راه جلوگیری از خوردگی چیست؟
آندایزینگ، پوشش اپوکسی، انتخاب آلیاژ مناسب و تمیزکاری منظم. -
خوردگی گالوانیکی چیست؟
نوعی خوردگی ناشی از تماس آلومینیوم با فلزات دیگر (مثل فولاد یا مس) در حضور رطوبت. -
آندایزینگ چه تأثیری دارد؟
ضخامت لایه اکسید را افزایش داده و مقاومت فلز در برابر خوردگی را چند برابر میکند. -
آیا محیطهای ساحلی خطرناکتر هستند؟
بله، بهدلیل وجود نمک و رطوبت بالا، خوردگی سریعتر رخ میدهد. -
آیا ورقهای خوردهشده قابل ترمیم هستند؟
در موارد سطحی، بله؛ اما در خوردگیهای عمیق بهتر است ورق تعویض شود. -
آیا شستوشوی زیاد به سطح آلومینیوم آسیب میزند؟
فقط در صورت استفاده از شویندههای اسیدی یا ساینده. در غیر این صورت، تمیزکاری منظم مفید است. -
کدام آلیاژ آلومینیوم در برابر خوردگی مقاومتر است؟
آلیاژهای سری 5xxx و 3xxx که دارای منیزیم و منگنز هستند. -
در چه دمایی احتمال خوردگی بیشتر است؟
در دماهای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد که پایداری لایه اکسید کاهش مییابد.
