رنگ نسوز سرامیکی چیست؟

رنگ نسوز سرامیکی چیست؟

رنگ نسوز سرامیکی یکی از قدرتمندترین پوشش هایی است که می توانند در برابر حرارت های بالا در فلزات مقاومت کنند. این رنگها عملکرد بسیار خوبی در سیستم های اگزوز خودرو و دیگر اجزای اتومبیل مانند قسمت موتور کارایی دارند. رنگ نسوز سرامیکی به خوبی می‌توانند قطعات فلزی را از خوردگی محافظت کنند. علی رغم آنکه می توانند دمای بالای آن ها را نیز تحمل کنند. معمولا رطوبت هوا تنها عاملی است که می‌تواند باعث زنگ زدگی و خوردگی فلزات شود. ما نمی توانیم این عامل طبیعی را از فضای اطراف حذف کنیم اما می‌توانیم با استفاده از یک سری رنگ های چند منظوره از این فرآیندهای شیمیایی جلوگیری کنیم.

مقصود از چند منظوره بودن رنگ سرامیکی این است که این رنگ ها در کنار تحمل دمای بالای سطح فلز خاصیت ضد خوردگی خوبی نیز در فلزات ایجاد می کنند. این نوع از رنگ نسوز قابلیت آن را دارند تا دمای بیش از ۱۲۰۰ درجه فارنهایت را تحمل کنند.

البته برخی از فرمولاسیون های آن  می‌توانند حتی تا ۱۶۰۰ درجه را نیز تحمل کنند. این رنگ ها پس از اعمال یک ضخامت ۲ تا ۴ میلیمتری را ایجاد می کنند که پس از خشک شدن بسیار سخت خواهند شد. رنگ های نسوز سرامیکی چسبندگی خوبی دارند و می‌توانند در برابر سایش نیز مقاوم باشند.

بر روی چه سطوحی از رنگ نسوز سرامیکی استفاده می شود؟

پوشش های سرامیکی قابلیت استفاده بر روی سطوح فلزی که دارای دمای بالایی هستند را دارد. شما می توانید این پوشش ها را بر روی فلزاتی از جنس کروم، آلومینیوم، استنلس استیل، فولاد کربنی و چدن اعمال کنید. بسیاری از تجهیزاتی که در معرض دماهای شدید مانند ۲۰۰۰ درجه فارنهایت قرار دارند بهترین نوع رنگ جهت اعمال پوشش های سرامیکی می باشند.

قطعاتی که بیشتر با استفاده از رنگ نسوز سرامیکی پوشش دهی می شوند عبارتند از اگزوزهای خودرو، محفظه های توربو در اتومبیل، منیفولدها و بسیاری از قطعاتی که تحت تاثیر دماهای بالا قرار دارند. همانطور که میدانید قطعاتی که در داخل موتور اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرند به دلیل اشتعال داخلی ناشی از بنزین و هوا یک دمای بسیار بالایی در موتور ایجاد می شود که به سایر قطعات موجود در سیستم منتقل می شود.

اگر این قطعات که معمولا از جنس فلز هستند دارای پوشش محافظ نباشند قطعاً در طولانی مدت آسیب می بینند. رنگ نسوز سرامیکی می تواند دوام و پایداری این قطعات حساس را در سیستم پیشرانش در انواع اتومبیل چندین برابر کند.

دلایل استفاده از پوشش نسوز سرامیکی

زمانی که شما از رنگ نسوز سرامیکی استفاده می‌کنید عمر قطعات افزایش می یابد. حال تصور کنید این پوشش های رنگی در موتور های اتومبیل استفاده شود در آن صورت نه تنها قطعات سالم تر باقی می ماند بلکه عملکرد بهینه تری نیز خواهند داشت. پیستون موجود در موتور همانطور که میدانید نقش بسیار مهمی در سیستم احتراق دارد در واقع این قطعه است که چرخه موتور را منظم و بر اساس یک کارکرد درست تنظیم می کند. پیستون ها به واسطه اتصالی که به قسمت شاتون دارند دائماً به صورت عمودی بالا و پایین می روند.

این حرکت عمودی  ناشی از فشار و نیرویی است که از طریق احتراق در داخل سیلندر ایجاد می شود. همانطور که میبینید قطعه پیستون به طور مستقیم با احتراق داخلی موجود در سیلندر در تماس است. پوشش هایی که بر روی پیستون ها استفاده می‌شود معمولاً از نوع سرامیکی می باشد. قدرت مقاومت آنها به حدی است که به راحتی دچار تخریب ساختاری نمی شوند.

ماهیت رنگ  سرامیکی به گونه ای است که باعث میشود قطعات سریعتر خنک شوند و همین عامل کارکرد بهینه آنها را افزایش می‌دهد. معمولاً افزایش دما در خودروها یک عامل بسیار آسیب زننده محسوب می شود به همین دلیل باید از یکسری پوششهای رنگی سرامیکی استفاده کنیم که قطعات فلزی به سرعت خنک شوند.

مزیت های استفاده از رنگ نسوز سرامیک

• رنگ نسوز سرامیکی از بهترین پوشش های ضد خوردگی محسوب می شود. به همین دلیل در سیستم اگزوز انواع وسایل نقلیه که در تماس مستقیم با شرایط نامساعد محیط میباشد، استفاده از این رنگ ها ایده آل خواهد بود.
• این رنگ ها بر روی بسترهای فلزی که دارای دمای ۹۰۰ درجه فارنهایت هستند تست شده است که در طولانی مدت هیچ گونه تغییری در ساختار رنگ ایجاد نشده است.
• دمای گازهای خروجی که معمولا تا ۱۲۰۰ درجه فارنهایت هم می رسند لازم است که محفظه های آنها با استفاده از رنگ نسوز سرامیکی پوشش دهی شوند.
• به واسطه قدرت چسبندگی بالایی که دارند می توانند یک سطح ضد زنگ مادام‌العمر را در قطعه ایجاد کنند.
• افزایش حرارت بیش از حد یک عامل بسیار آسیب زننده محسوب می شود. تحقیقات نشان داده است که رنگ نسوز سرامیکی این قابلیت را دارد تا حداکثر ۳۰ درجه از دمای قطعات را کاهش دهد.
• رنگ های نسوز سرامیکی بعد از اعمال اولیه تا چندین سال نیازی به اعمال پوشش مجدد ندارند و همین عامل باعث می‌شود تا هزینه های تعمیر و نگهداری شما کاملاً حذف و یا تا حد بسیار زیادی کاهش یابد.
• بسیاری از افراد تصور می کنند که رنگ نسوز سرامیکی تنها در یک نوع فام ظاهری موجود هستند اما باید بگوییم که به هیچ عنوان این گونه نیست. خوشبختانه این رنگها از مخملی مشکی تا قرمز روشن قابل تهیه هستند. بعد از پایان رنگ آمیزی نیز سطح بسیار براقی ایجاد می‌کنند. البته شما می‌توانید نوع نیمه براق و آن را نیز خریداری کنید.

قیمت رنگهای نسوز

یکی از موضوعات مهمی که درمورد رنگ های نسوز مطرح می‌شود این است که قیمت این رنگ ها به چه صورت محاسبه می شود. در مورد این موضوع مهم چندین نکته اساسی وجود دارد اول اینکه مساحت پروژه شما چقدر است؟ یعنی تجهیزاتی که قصد رنگ آمیزی آنها را دارید چه حجم یا وسعتی را دارند. بنابراین زمانی میتوان قیمت نهایی را محاسبه کرد که یک ارزیابی دقیق نسبت به وسعت پروژه داشته باشیم.

کاهش دمای تجهیزات مکانیکی با رنگ نسوز سرامیکی

تجهیزات مکانیکی متعددی در وسایل حمل و نقلی وجود دارند که هر کدام از آنها در معرض حرارت های بالا قرار دارند. این تجهیزات اگرچه از جنس فلز هستند اما اگر به صورت بلند مدت در برابر حرارت قرار بگیرند قطعا دچار تخریب ساختاری خواهند شد. رنگ نسوز سرامیکی تا حد بسیار زیادی می‌تواند باعث کاهش دمای داخلی سیستم های مکانیکی شود. تفاوتی ندارد که شما از چه نوع قطعه ای استفاده می کنید. چرا که این رنگ ها در تمام تجهیزات فلزی در معرض حرارت کارایی و کاربرد دارند. البته علاوه بر فلزات، این رنگ‌ها می‌توانند بر روی تجهیزات غیر فلزی با جنس پلاستیک و پلیمر نیز عملکرد بهینه ای داشته باشند.

به عنوان یک آمار کلی طبق تحقیقات به عمل آمده رنگ نسوز سرامیکی می تواند تا ۱۵ درصد دمای داخلی سیستم های مکانیکی را کاهش دهد. این رقم در نوع خود بسیار قابل توجه می باشد. هر چقدر دمای سطحی بر روی یک قطعه کاهش پیدا کند، طول عمر آن افزایش می یابد. پوشش های نسوز سرامیکی این وظیفه کاهش دما را به خوبی بر روی سطح فلزات انجام می دهند.

عدم خردشدگی لایه رنگ نسوز سرامیکی

یکی دیگر از مزیت‌های ارزشمندی که رنگ نسوز سرامیکی دارد این است که پس از خشکی کامل در اثر ضربه دچار خردشدگی نمی شوند. با توجه به ضخامت به نسبت بالایی که این پوشش ها دارند ممکن است این تصور در شما ایجاد شود که حرارت و همچنین اعمال ضربه ممکن است این رنگ ها را مانند دیگر پوششهای صنعتی غیر استاندارد تخریب کند و یا باعث جدا شدن از سطح شود.

اما رنگ های نسوز سرامیکی شدت چسبندگی فوق العاده بالایی دارند و به نوعی پس از اعمال جزو بافت یک قطعه قرار میگیرند. باز هم زمانی که ضخامت بالایی دارند اعمال ضربه یا نیرو های فزاینده محیطی نمی تواند سبب ترک یا خرد شدگی فیلم رنگ شود. در واقع این امتیاز ساختاری نشان می دهد که لایه های رنگ سرامیکی تا چه حد ساختار فیزیکی مقاومی دارند.

تاثیر رنگ نسوز سرامیکی بر افزایش قدرت یک سیستم مکانیکی

سیستم داخلی موتور خودرو را در نظر بگیرید. طبیعتاً اطلاع دارید که این تجهیزات مکانیکی از قطعات بسیار کوچک و بزرگی تشکیل شده است که هر کدام در داخل موتور وظایف خاصی را برعهده دارند. زمانی که اصطکاک به وجود آمده میان قطعات به دلیل داشتن پوشش رنگ سرامیک کاهش پیدا میکند تا حد بسیار زیادی عملکرد موتور بهبود پیدا خواهد کرد. یک موتور خودرو برای آن که چرخه ایده آلی را برای تولید قدرت دنبال کند باید از لحاظ سوخت رسانی، سیستم ورود هوا و همچنین خروج آلاینده های گاز به بهترین شکل عمل کند.

استفاده از رنگ بر روی قطعات فلزی لوله ای علاوه بر کاهش دما می تواند سرعت این چرخه را برای کار کردن مداوم موتور افزایش دهد. به عنوان مثال گازهایی که از یک سیستم اگزوز از موتور خارج می شوند طبیعتاً دمای فوق العاده بالایی خواهند داشت. اگر این دما تا درصد مشخصی کاهش پیدا کند قطعا فرسایش قطعات به تاخیر خواهد افتاد. به همین دلیل است که همواره تاکید میکنیم در سیستم اگزوز خودرو همواره از رنگ نسوز سرامیکی استفاده می شود. اینها دلایل بسیار مهمی هستند که در مجموع می‌توانند باعث افزایش قدرت یک سیستم مکانیکی شوند.

ارتقاء معیارهای امنیتی با استفاده از رنگ نسوز سرامیکی

زمانی که یک قطعه فلزی از خوردگی و زنگ زدگی و تخریب ساختاری تحت دماهای بالا محافظت می شود از جهاتی می تواند باعث افزایش امنیت یک سیستم مکانیکی در یک وسیله شود. همیشه نباید ملاک را بر حفظ و نگهداری از یک قطعه لحاظ کنیم. به طوری که اگر موضوع امنیت را در کارکرد یک چرخه مکانیکی جزو اولویت های آخر قلمداد کنیم بروز خسارات به وجود آمده می تواند سنگین باشد.

به همین دلیل استفاده از رنگ نسوز سرامیکی رویکرد امنیتی را در یک وسیله به وجود می آورد. ممکن است خوردگی های ایجاد شده در یک قطعه منجر به بروز نشتی های متعدد شود. استفاده از رنگ نسوز سرامیکی نه تنها می تواند از بروز نشتی های خسارت بار جلوگیری کند. بلکه باعث می شود تا شما نیاز مکرر به صرف هزینه های تعمیر و نگهداری قطعات نداشته باشید.

حداکثر دمای قابل تحمل پوشش های سرامیکی

اگر بخواهید یک رنگ نسوز و مقاوم به حرارت را بر روی یک قطعه فلزی یا دیگر تجهیزات مورد استفاده قرار دهید ابتدا باید مطمئن شوید که قطعه مورد نظر در چه مقدار دمایی قرار دارد. به عنوان مثال اگر سیستم مورد نظر یک دمای حدوداً سه هزار درجه سانتیگراد را تولید می کند شما نمی توانید از انواع رنگ نسوز مقاوم به حرارت تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد استفاده کنید. چرا این رنگ ها پاسخگوی این حجم از حرارت نیستند. تشخیص این موضوع نیز نیازمند فرایندها و محاسبات مهندسی در حوزه انتقال حرارت می باشد. از طرفی باید ارزیابی ها و برآورد های به عمل آمده دقیق صورت گیرد تا بتوانید در پایان به انتخاب یک رنگ مناسب بپردازد.

رنگ نسوز سرامیکی طیف دمایی بسیار وسیعی را میتواند تحمل کند. اما سوال اساسی اینجاست که سقف این دما تا چه حد است؟ تا ما بتوانیم طبق ارزیابی های به عمل آمده به انتخاب این رنگ ها بپردازیم. برخی از نمونه های رنگ های نسوز سرامیکی که با عنوان ITC معروف هستند این قابلیت را دارند که تا حداکثر دمای ۵۰۰۰ درجه فارنهایت را تحمل کنند که با تبدیل واحد دمایی در حدود ۲۸۰۰ درجه سانتیگراد می شود.

این چنین دمای بالایی به ندرت در یک سیستم مکانیکی به وقوع می پیوندد. اما کاربردهای رنگ های نسوز سرامیکی تنها منحصر به تجهیزات مکانیکی نیست. شما می توانید آنها را در بسیاری از محفظه های حرارتی که غالباً آن را با عنوان کوره های حرارتی می شناسند نیز بر روی قطعات فلزی استفاده کنید. با توجه به فرمولاسیون های جدیدی که در مراحل بعدی در ساخت و تولید رنگ نسوز سرامیکی اعمال می شود بعد از آن می توان این رنگ ها را تحت دماهای بسیار بیشتری قرار داد.

از لحاظ قیمتی نیز رنگ هایی که تا دمای بیشتری را می توانند تحمل کنند طبیعتاً قیمت بالاتری نیز خواهند داشت. اما شما جهت ایجاد یک مدیریت بودجه صحیح باید رنگهایی را تهیه کنید که متناسب با نیاز پروژه می باشد.

نتیجه گیری

در این مقاله سعی کردیم ویژگی های مهم رنگ نسوز سرامیکی را عنوان کنیم. البته انواع دیگری از رنگ های نسوز مانند رنگ نسوز سیلیکون و یا رنگهای پودری نیز وجود دارند که هر کدام برای موقعیت های خاص مورد استفاده قرار می گیرد. شرکت رانا کیمیا فام با تولید یک طیف گسترده از انواع رنگ صنعتی همواره پاسخگوی نیاز مشتریان در این حوزه می‌باشد.