دپارتمان مهندسی سطح شرکت دانش بنیان فراسو سپهر آریا

شرکت دانش‏ بنیان فراسو سپهر آریا با هدف بومی‏ سازی دانش فنی تکنولوژی‏‏ های وارداتی در حوزه ‏‏های فنی‏ مهندسی تأسیس شده است. از آنجا که توسعه حلقه‎‏ های واسط اقتصاد بین دانشگاه و پژوهشکده ‏ها با صنعت و تجارت تنها در بستر شرکت‏ های خصوصی دانش‏ بنیان صورت می‏ گیرد لذا این شرکت با تشکیل کار گرو‏ه ‏های تخصصی در حوزه‏ های مختلف مهندسی، متشکل از اساتید صنعت محور، فارغ التحصیلان دانشگاهی و تیم مشاورین خبره صنعتی، سعی در پر کردن خلاء همیشگی میان صنعت و دانشگاه داشته است. با توجه به اقدامات انجام شده در حوزه مهندسی سطح، این شرکت در سال 1395 موفق به کسب دو مقام برگزیده (دوم و سوم) در چهارمین جشنواره آبکاری پروفسور کنعانی در دو حوزه صنعت و دانشگاه شده است.

پروژه اول در حوزه صنعت با موضوع بازسازی و پوشش دهی سطوح بال ولوهای 32 اینچی با استفاده از فرایند الکترولس نیکل – فسفر و پاشش حرارتی تنگستن- کبالت- کروم از شرکت نفت وگاز پارس که موفق به کسب مقام دوم شده است.

پروژه دوم در بخش دانشگاه با موضوع پوشش دهی صفحات جاذب خورشیدی و ساخت کلکتور خورشیدی بوده است که در این طرح نیز از پوشش الکترولس نیکل- فسفر استفاده شده و برای اولین بار در کشور موفق به ساخت صفحات جاذب خورشیدی که در آبگرمکن‏ های خورشیدی صفحه تخت کاربرد داشته و قلب تپنده آن است و موفق به کسب مقام سوم در بخش دانشگاه گردید.

لازم به ذکر است این شرکت موفق به ثبت دو اختراع از نتایج دو طرح پژوهشی در شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان شده است.

تعریف فرآیند آبکاری الکترولس

فرایند آبکاری الکترولس یک فرایند اتوکاتالیتیک است که در طی آن فلز مورد نظر بدون نیاز به منبع خارجیِ الکترون از یک محلول بر روی یک زیرلایه رسوب می‏ کند. از این رو گاهی برای نام بردن از این فرایند از واژه‏ های اتوکاتالیتیک و یا آبکاری شیمیایی استفاده می‏ شود. در کل، مشخصه اصلی فرایند الکترولس رسوب انتخابیِ یون‏ های یک فلز در سطح یک زیرلایه دارای خاصیت کاتالیستی – که در یک محلول آبی وارد شده است و ادامه واکنش رسوب دهی به خاطر خاصیت کاتالیستی خود فلز رسوب داده شده است.

مزایای پوشش دهی الکترولس

به طور کلی می ‏توان مزایای آبکاری الکترولس را به شرح ذیل بیان نمود:

  • مقاومت خوب در برابر خوردگی و سایش
  • یکنواختی عالی پوشش
  • قابلیت لحیم ­کاری سخت و نرم
  • قابلیت اتوماسیون بالا

مزایای پوشش کامپوزیتی شرکت فراسو سپهر آریا

  • پوشش دهی بروی قطعات بسیار پیچیده و در سایز بزرگ (انواع بال ولوها تا سایز 56 اینچ) با توجه به تجهیزات طراحی و ساخته شده در شرکت
  • ایجاد ضخامت پوشش دهی تا 100 میکرون با تغییر در فرمولاسیون.
  • استفاده از ترکیب ‏های مختلف در فرمولاسیون پوشش دهی به منظور تغییر در مقاومت به خوردگی، سایش، سختی جهت قطعات خاص و پیچیده
  • طراحی فرایند پوشش دهی کامپوزیتی الکترولس بروی متریال های غیرقابل پوشش و یا با چسبندگی پایین
  • ضخامت یکسان در پوشش دهی در تمام سطوح از طریق فرایند طراحی شده جهت پوشش دهی
  • کیفیت مطلوب پوشش اعمال شده بر انواع سطوح

پوشش ­های کامپوزیت الکتروس- نیکل

آبکاری الکترولس Ni-P کاربردهای متنوعی را در صنایع مختلف از جمله صنایع الکتریکی و الکترونیک، نفت، گاز و هوا و فضا به خود اختصاص داده است. اما جدیدترین پیشرفت در زمینه پوشش الکترولس Ni-P رسوب دهی همزمان ذرات جامد در طول پوشش‌ دهی است که بسته به نوع ذره، می تواند ذرات سخت و یا ذرات نرم باشد. این پوشش ‏ها با افزودن ذرات جامد خنثی به حمام آبکاری و نگه داشتن این ذرات به صورت معلق یا سوسپانسیون در محلول در حین آبکاری به وجود می‏آیند که در نتیجه آن ذرات در زمینه پوشش قرار می‏ گیرند. با وجود تنوع بالای خواصِ قابل تأمین توسط پوشش های نیکلِ الکترولس – با ترکیب‏ های مختلف – نیاز به اصلاح و بهبود خواص – با توجه به تنوع نیاز صنایع – باعث ایجادِ نیاز به شرکت دادن ذرات با خصوصیات مختلف در زمینه پوشش­ های نیکلِ الکترولس شده است. تأمین خواصی مانند سختیِ بیش­تر، خاصیت ضدِ چسبندگی، خاصیت ضدِ سایش و مقاومت زیاد در برابر خوردگی، مستلزم استفاده از ذرات مختلفِ سخت و نرم در زمینه­ این پوشش ها است.

کاربرد پوشش‏های الکترولس در صنایع مختلف بر حسب درصد

کاربرد پوشش‏های الکترولس در صنایع مختلف بر حسب درصد

پوشش کامپوزیتی Ni-P-B4C به روش الکترولس

ذرات سختی نظیر SiC، Al2O3 و SiO2 جهت افزایش سختی و مقاومت به سایش پوشش استفاده می شود و ذرات نرمی چون PTFE، MoS2 و گرافیت به عنوان روانکار خشک با قرار گرفتن در پوشش الکترولس Ni-P موجب کاهش ضریب اصطکاک و افزایش روانکاری پوشش می‌گردند. یکی از این ذرات جامد با توجه به خصوصیات آن‌ها می‏تواند کاربید بور باشد. تاثیر افزودن کاربید بور در مقادیر مختلف، همچنین تاثیر انجام عملیات حرارتی بر خواص مختلف پوشش کامپوزیتی، نظیر سختی، مقاوت به سایش و ضریب اصطکاک و در نهایت مقاومت به خوردگی در این شرکت بررسی شده است. پوشش کامپوزیتی Ni-P-B4C با مقادیر مختلف B4C بر روی نمونه ‏های آلومینیومی با گرید هوایی به ازای مقادیر مختلف برحسب گرم بر لیتر به حمام الکترولس با درصد فسفر متوسط اضافه شد. در ابتدا سختی نمونه ها محاسبه و سپس به منظور تعیین مقاومت به سایش و ضریب اصطکاک از دستگاه پین روی دیسک استفاده شد. به منظور بررسی تأثیر عملیات حرارتی، سختی، مقاومت سایشی و ضریب اصطکاک نمونه ‏ها قبل و بعد از عملیات حرارتی در شرایط بارگذاری یکسان مورد آزمایش قرار گرفت. در نهایت نیز خواص خوردگی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عملیات حرارتی باعث بهبود سختی و افزایش 60 درصدی مقاومت به سایش می‏شود.

  • با افزایش ذرات کاربید بور به مقدار مشخص می‏توان سختی را افزایش داد.
  • با انجام عملیات حرارتی مقاومت به سایش نمونه ها افزایش چشم گیری یافت.
  • انجام عملیات حرارتی باعث تغییر مکانیزم سایش از چسبان به خراشان شد.
  • در اثر کامپوزیتی شدن پوشش Ni-P توسط ذرات کاربید بور، جریان خوردگی پوشش کامپوزیتی Ni-P حدود 13 برابر از پوشش Ni-P و در حدود 30 برابر از زیرلایه کمتر شد.

کاربرد پوشش‏ های کامپوزیتی الکترولس در صنایع مختلف

شرحفلز پايهکاربرد
صنايع نظامی
يكنواختي و انعكاسآلومينيومآينه‌ها
مقاومت خوردگی و يكنواختیآلومينيومراهنماهای امواج رادار
مقاومت سايشی و خوردگیفولاداجزای اسلحه های گرم
صنايع الكترونيك
مقاومت خوردگي و لحيم پذيريفولاد/آلومينيوممتصل كننده ها
مقاومت خوردگی و لحيم پذيریآلومينيومصفحات حرارتی
مقاومت خوردگی و لحيم پذيریآلومينيومدرام ها و صفحات حافظه
لحيم پذيریپلاستيكصفحات مدار چاپی
مقاومت خوردگی و لحيم پذيریفولادترمينال‏ ها
صنايع پتروشيمی و شيميايی
مقاومت خوردگي و خلوصفولادرآكتورها
مقاومت خوردگيفولادمبدل‏هاي حرارتي
مقاومت خوردگيفولاد/چدناجزاي پمپ ها
مقاومت سايشي و خوردگيفولاد/برنجنازل‏هاي پاشش
مقاومت سايشي و خوردگيفولاد ضد زنگتوپي شير ها
شرحفلز پايهکاربرد
صنايع اتومبيل سازي
اجزای كاربراتورفولادمقاومت خوردگی و سايشی
اجزای پمپ سوختفولادمقاومت خوردگی و سايشی
اجزای پمپ آبفولادمقاومت خوردگی و سايشی
اجزای سيستم ترمزفولادمقاومت خوردگی و سايشی
قطعات تزئينیپلاستيکزير پوشش
صنايع هوا و فضا
پيستونهاآلومينيوممقاومت خوردگی و سايشی
شفت اصلی موتورفولادمقاومت خوردگی و سايشی
اجزای پمپ روغنفولادمقاومت خوردگی و سايشی
صنعت چاپ
صفحات پرسفولاد/چدنمقاومت خوردگی و سايشی
غلطك‏های چاپفولادمقاومت خوردگی و سايشی
صنايع نساجی
صنايع نساجیفولادفولاد
دنده های ريسندگیآلومينيومآلومينيوم
سوزن‏ های بافندگیفولادفولاد

پروژه ‏های انجام شده

  • پوشش صفحات جاذب خورشیدی به روش پوشش دهی الکترولس
  • پوشش دهی بال 32 اینچ شرکت نفت و گاز پارس جنوبی با همکاری شرکت پودرافشان
  • پوشش دهی سیترینگ بال 32 اینچ شرکت نفت و گاز پارس جنوبی
  • پوشش دهی بال 6 اینچ با زیر لایه استنلس استیل 410
  • پوشش دهی بال 8 اینچ با زیر لایه استنلس استیل 316
  • پوشش دهی بال 6 اینچ با زیر لایه کربن استیل
  • پوشش دهی بال 8 اینچ با زیر لایه کربن استیل
  • پوشش دهی لوگوی شرکت ایران خودرو با زیر لایه پلاستیکی
  • پوشش دهی قطعات کانکتور صنایع المهدی مشهد
  • پوشش دهی سیلندر سر چاهی شرکت نفت و گاز پارس جنوبی بر روی آلیاژ 4130
  • تدوین فرایند پوشش دهی بصورت چند لایه جهت قطعات با کارایی خاص
  • لایه نشانی مس، نیکل و طلا به منظور اهداف خاص پروژه
  • طراحی فرایند تولید قطعه جهت افزایش مقاومت در برابر سایش
  • طراحی فرآیند و انجام پوشش دهی چند لایه مس- نیکل- فسفر در زیر لایه ABS
  • طراحی فرآیند و انجام پوشش دهی چند لایه نیکل- فسفر- برنج در زیر لایه برنجی

آشنایی با پاشش حرارتی (HVOF)

در تمام بخش ‏های صنعت تقاضا برای ارتقای استانداردهای کاری به منظور بهبود کیفیت زندگی انسان وجود دارد. بهبود کارایی می تواند شامل عملکرد بهتر، عمر کاری بالاتر و هزینه‏ های کمتر باشد. به غیر از طراحی های هندسی، انتخاب مواد نیز باعث عملکرد بهتر و کاهش هزینه ها می شود. در حال حاضر موادی مثل سوپر آلیاژها و برخی از فولادهای ویژه که دارای کاربردهای خاصی می­ باشند، توسعه یافته اند و هنوز تقاضا برای بهبود عملکرد این مواد ادامه دارد.

اهمیت پوشش ها:

انگیزه های اصلی پوشش دهی قطعات به طور خلاصه عبارتند از:

  • بهبود عملکرد با افزایش دمای کاری که توسط پوشش‏های مانع حرارتی انجام می شود.
  • بهبود طول عمر کاری قطعه با کاهش سایش و خوردگی.
  • بهبود طول عمرکاری قطعه با بازسازی بخش‏های فرسوده شده و ایجاد ابعاد اصلی و در نیتجه کاهش تعویض قطعات.
  • کاهش هزینه ها توسط استفاده از مواد ارزان و اعمال پوشش های گران درتمام موارد ذکر شده نیاز به ماشین کاری قطعات پوشش دهی شده باید به صفر یا به حداقل برسد.
WhatsApp Image 2022-05-05 at 12.26.23 PM

مفهوم پاشش حرارتی

به گروهی از روش ‏های پوشش دهی که ذرات ریز فلز یا غیرفلز را در حالت مذاب یا نیمه مذاب برای ایجاد پوشش استفاده می ‏کنند، پاشش حرارتی گفته می‏ شود. مواد پوشش می تواند به شکل پودر، میله های سرامیکی، سیم و یا مواد مذاب باشد.
بخش مرکزی این سیستم تورچ پاشش می باشد که توسط انرژی تامین شده از سوختن گاز و یا منابع الکتریکی، جریانی از گازهای داغ را ایجاد می نماید.
تکنیک های پاشش حرارتی در ابتدا براساس روش تولید انرژی مناسب برای ذوب کردن یا نیمه ذوب کردن مواد پاشش دسته بندی می شوند. سپس درمرحلۀ دوم براساس شکل مادۀ مورد استفاده، مثلاً پودر، میله، سیم، در فرآیند مجدداً تقسیم بندی می شوند.

مقایسۀ پوشش های نازک با پوشش های ضخیم

فناوری پوشش ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود:
الف) پوشش دهی لایه های نازک
ب) پوشش دهی لایه های ضخیم

پوشش های نازک با ضخامت کمتر از 20µm ویژگی های سطح را به خوبی ارتقا می­‌دهند. روش رسوب بخار شیمیایی[Chemical vapor deposition] (CVD) و یا رسوب بخار فیزیکی[Physical vapor deposition] (PVD) می توانند سطوحی با مقاومت به خوردگی و یا سختی بینظیری ایجاد نمایند. این روش ها نیاز به محیط های خلاء دارند و لذا روش های گرانی محسوب می شوند. همچین در اندازه و شکل قطعات نیز محدودیت هایی وجود دارد.

Picture1

ﻣﻮادی ﮐﻪ در ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎی ﭘﺎﺷﺶ ﺣﺮارﺗﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ‌ﺷﻮﻧﺪ :

  • آﻟﯿﺎژﻫﺎي آﻫﻨﯽ
  • آﻟﯿﺎژﻫﺎي ﭘﺎﯾﻪ ﻧﯿﮑل
  • آﻟﯿﺎژﻫﺎي ﭘﺎﯾﻪ ﮐﺒﺎﻟﺖ
  • ﮐﺎرﺑﯿﺪ ﺗﻨﮕﺴﺘﻦ و ﮐﺎرﺑﯿﺪ ﮐﺮوم
  • سرامیک‌ها
  • ﺳﺎﯾﺮ ﻓﻠﺰات و آﻟﯿﺎژﻫﺎ
  • سرمت‌ها و پوشش‌های درﺟﻪ‌ﺑﻨﺪي ﺷﺪه

کاربرد پوشش های HP/HVOF

  • صنایع فولاد: قطعات خطوط تولید و شکل دهی فولاد به خصوص غلتک های نورد، تیغه های برش و قالب های شکل دهی
  • صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: اعمال پوشش های کاربید تنگستن، استلایت و …. روی شیرهای کنترلی Gate Valve، Ball Valves، Valve Seats، Conveyor Screw، Hydraulic Rods و …  با سختی بالاتر در مقایسه با روش های دیگر
  • صنایع هوا فضا: اعمال پوشش های سد حرارتی بر روی پره های توربین صنایع هوا فضا ، یاتاقان ها، استاتور، روتر، landing gear، روتور هلیکوپتر و …
  • صنایع نیروگاهی: پره توربین های گازی، نازل ها، فن های خروج گاز، دیواره بویلرها و …
  • صنایع خودرو: Transmission Shifter Forks
  • صنایع چاپ و کاغذ: غلتک چاپ، غلتک جوهر، غلتک‏های تولید کاغذ
  • صنایع شیشه سازی: پلانجر قالب شیشه
  • صنایع دریایی: پوشش دهی بدنه شناورهای دریایی و دیگر قطعات صنایع دریایی که تحت خوردگی‏های شدید می باشند.
  • صنایع نساجی: غلتک های صنایع نساجی
نوشته‌های پیشین نوشته‌های پیشین
پست جدیدتر پست جدیدتر

پیام بگذارید