تكسية

التكسية أو الإلباس Coatings هو تغطية تـُجرى على غرض. الهدف من إجراء الإلباس هو تحسين خواص السطح لمادة ذات كتلة غالباً ما يشار إليها باسم substrate. ويمكن تحسين الصفات التالية: المظهر، الإلتصاق، قابلية الابتلال، مقاومة التآكل، مقاومة البلى، مقاومة الخدش، إلخ. ويمكن إضافتهم كسائل، غاز أو صلب. ويمكن قياس الإلباسات واختبارها للعتمة وسمك الرقاقة باستخدام Drawdown card.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

أسباب ائتكال السطوح المعدنية

للائتكال أسباب كثيرة (الشكل 1)، والرئيسة منها هي:

الوسط الخارجي:
أي الطبيعة والتركيز الكيمياوي والشوائب ودرجة الحرارة والضغط والخضخضة والإشعاع الضوئي، ووجود تيارات كهربائية والناقلية الكهربائية وغيرها.
العوامل الخاصة بالمعدن
كالتركيب والنقاء والتجانس والبنية والحالة الفيزيائية ـ الكيمياوية (المعالجة الحرارية، التشوه) والتوترات الداخلية.

سير عملية إلباس السطح

تقوم طرائق إلباس السطح المعدني على ثلاثة أطوار متتالية هي:

إعداد السطح

هو عملية جوهرية يضمن بها تعلق اللبوس الواقي تعلقاً صحيحاً بالسـطح. وقد يتطلب السطح، بحسب الحالة الهندسية الصِغْرية، صقلاً مسبقاً، كأن يصقل ميكانيكياً باليد أو بآلة ساحجة (الشكل 3)، أو يصقل في برميل باحتكاك القِطَع بوجود منتجات ساحجة، أو يصقل كيمياوياً أو بالحل الكهربائي (الكهرلة).

ويجب بعد ذلك تخليص القـطع من أي أثر لمواد غريبة، ولاسيما أثر الدهون والزيوت وقد يسمح بإزالة المواد الدسمة بالمذيبات العضوية المشتقة من النفط كالبنزين والبنزن والكحول الأبيض white spirit وغيرها ولكن على نطاقٍ ضيق وذلك لما لهذه المنتجات الطيارة واللهوبة والسامة من محاذير. وتستعمل في الصناعة مذيبات مُكَلْوَرَة (من كلور)، وتستعمل حديثاً مذيبات من المشتقات الكلورية للفحوم الهدروجينية كثلاثي كلور الإتيلين، أو فوق كلور الإتيلين، أو ثلاثي كلور الإثان التي تعمل في طورها السائل أو البخاري في آلات ملائمة. كما تُزال المواد الدسمة بغسولات تُصَبِّنُ الدهون ذات المنشأ الحيواني أو النباتي وتسْتَحْلِبُ الشحوم المعدنية. وأساس هذه الغسولات هو الصود أو البوتاس أو الكربونات أو الفسفات القلوية، وهي تستعمل بالتخضيل أو الرذ على القطع المراد معالجتها. ويحسن فعلُها في حالة القطع ذات الأشكال المعقدة باستعمال الموجات فوق الأصوات التي تعمل في مغطس إزالة الشحوم.

ويجب في حالة الإلباس الكهرلي إنهاء مختلف عمليات إزالة الشحوم بإزالة كهرلية متقنة مدمجة في عملية الإلباس. وتحقق هذه الإزالة الكهرلية المهبطية أو المصعدية بكثافة تيار قدرها 5ـ 12 أمبير/دسم2 وذلك في مغاطس قلوية يكيِّف تركيبها وفق المعدن المراد إزالة الشحوم منه وتحوي الصود الكاوي أو كربونات الصوديوم أو فسفات الصوديوم أو سيان الصوديوم أو غيرها.

وفي بعض الحالات، كما في ضروب الفولاذ وسبائك الألمنيوم الخليطة والمعادن الشديدة التأكسد، يجب أن تُنهى عملية نزع الشحوم بتنظيف حمضي من الصدأ بغية تعرية السطح المعدني وجعله أكثر استعداداً للإلباس اللاحق. وبحسب طبيعة معادن الأساس يُمارس التنظيف الكيمياوي أو الكهرلي من الصدأ في مغاطس يمكن أن تحوي حمض الكبريت أو حمض كلور الماء أو حمض الآزوت أو حمض الفسفور أو حمض الكروم أو هدريد الصوديوم.

تنفيذ الإلباس

بعد تحضير سطح القطعة تحضيراً ملائماً يُشرع بالإلباس الذي عليه أن يحقق بعض معايير الجودة كانتظام الثخن وتجانس التركيب الكيمياوي وغياب المسامِّية والنُّقَر والتشققات، ونعومة البنية والمظهر المطلوب من حيث الكمدة أو اللمعان، والتعلق الجيد بالحامل (الشكل 4).

وهنالك طرائق فيزيائية ـ كيمياوية كثيرة تتيح التحكم في هذه الخاصيات كالتحليل الكيمياوي للّبوس واختبار القطرة والتصوير المجهري micrography والانحلال الكهربائي والقساوة الصِّغْرية microhardness وقياس حالة السطح، والاختبارات الميكانيكية من ثنيٍ وشدٍ وقصٍ وغيرها.

عمليات الإنهاء

قد يتطلب الإلباس أحياناً، وفق التطبيقات العملية للقِطَع المعالجة، عمليات إنهاء كصقل السطح أو تلميعه أو إشراب اللبوس برانيق أو مواد ملونة، وكالمعالجة الحرارية بقصد التثبيت ونزع الغازات بالتسخين أو في الفراغ.

أنماط التكسية

طلاء صاعق Detonation Coating
Diffusion Process. إلباس حديدي

Sheradizing

دهان

Pickled and oiled (P&O)، نوع من الطلاء التصفيحي بالصلب.
إلباس البلازما Plasma coating
التصفيح Plating

انظر أيضاً

الهامش

Titanium and titanium alloys, edited by C. Leyens and M. Peters, Wiley-VCH, ISBN 3-527-30534-3, table 6.2: overview of several coating systems and fabriction processes for titanium alloys and titanium aluminides (amended)
Coating Materials for Electronic Applications: Polymers, Processes, Reliability, Testing by James J. Licari; William Andrew Publishing, Elsevier, ISBN 0-8155-1492-1
High-Performance Organic Coatings, ed. AS Khanna, Elsevier BV, 2015, ISBN 978-1-84569-265-0

الكلمات الدالة:

كربونات الصوديوم