مقدمه:
عملیات سطحی فرآیندی است که جهت اصلاح سطح یک ماده جهت دست یابی به ویژگی های فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی متفاوت از ورق استیل 316 نسبت به آلیاژ اولیه بر روی آن انجام می شود. این اصلاح معمولاً در مواد جامد انجام می شود، اما می توان نمونه هایی از اصلاح سطح مایعات خاص را یافت. اصلاح را می توان با روش های مختلف با هدف تغییر طیف گسترده ای از ویژگی های سطح انجام داد، مانند: زبری، آب دوستی، بار سطحی، انرژی سطحی، زیست سازگاری و واکنش پذیری.
مهندسی سطح:
مهندسی سطح زیرشاخه علم مواد است که به سطح مواد جامد می پردازد. این برنامه در شیمی، مهندسی مکانیک و مهندسی برق (به ویژه در رابطه با ساخت نیمه هادی) کاربرد دارد. جامدات نظیر ورق های استیل در گریدهای مختلف خصوصاً 304 و 316، از مواد توده ای تشکیل شده اند که توسط یک سطح پوشانده شده است. سطحی که مواد حجیم را محدود می کند، فاز سطحی نامیده می شود. این فاز به عنوان رابطی برای محیط اطراف عمل می کند. مواد حجیم در یک جامد، فاز حجیم نامیده می شود.
فاز سطحی یک جامد با محیط اطراف در تعامل است. این فعل و انفعال می تواند فاز سطحی را در طول زمان تخریب کند. تخریب محیطی فاز سطحی در طول زمان می تواند ناشی از سایش، خوردگی، خستگی و خزش باشد. مهندسی سطح شامل تغییر خواص فاز سطحی به منظور کاهش تخریب در طول زمان است. این امر با مقاوم سازی سطح در برابر محیطی که در آن مورد استفاده قرار می گیرد، انجام می شود.
کاربردها و آینده مهندسی سطح:
تکنیک‌های مهندسی سطح در صنایع خودروسازی، هوافضا، موشک، نیرو، الکترونیک، زیست‌پزشکی، نساجی، نفت، پتروشیمی، شیمیایی، فولاد، نیرو، سیمان، ماشین‌ابزار، ساخت و ساز استفاده می‌شود. تکنیک های مهندسی سطح را می توان برای توسعه طیف گسترده ای از خواص عملکردی، از جمله خواص فیزیکی، شیمیایی، الکتریکی، الکترونیکی، مغناطیسی، مکانیکی، مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خوردگی در سطوح زیرلایه مورد نیاز استفاده کرد. تقریباً همه انواع مواد از جمله فلزات، سرامیک ها، پلیمرها و کامپوزیت ها را می توان بر روی مواد مشابه یا غیر مشابه پوشش داد. همچنین می توان پوشش هایی از مواد جدیدتر (به عنوان مثال، شیشه فلزی، بتا-C3N4)، رسوبات درجه بندی شده، رسوبات چند جزئی و غیره تشکیل داد. ورق استیل 316 نیز برای کاربردهای تزئینی و صنعتی استفاده می¬گردد که می¬توان با عملیات سطحی مناسب، آنرا آماده سازی نمود. در سال 1995، مهندسی سطح یک بازار 10 میلیارد پوندی در بریتانیا بود. پوشش‌ها، برای استحکام بخشیدن به زندگی سطحی در اثر سایش و خوردگی، تقریباً نیمی از بازار را تشکیل می‌دادند.
کاربردی کردن سطوح ضد میکروبی یک فناوری منحصر به فرد است که می تواند برای استریل کردن در صنایع بهداشتی، سطوح خود تمیز شونده و محافظت در برابر فیلم های زیستی استفاده شود. در سال‌های اخیر، یک تغییر الگو در مهندسی سطح از آبکاری قدیمی به فرآیندهایی مانند رسوب فاز بخار، انتشار، اسپری حرارتی و جوشکاری با استفاده از منابع گرمایی پیشرفته مانند پلاسما وجود داشته است. لیزر، یون، الکترون، مایکروویو، پرتوهای خورشیدی، تابش سنکروترون، قوس پالسی، احتراق پالسی، جرقه، اصطکاک و القاء روش-های مرسومی هستند که برای آماده سازی سطح مورد استفاده قرار می گیرند.
تخمین زده می شود که ضرر ناشی از سایش و خوردگی در ایالات متحده تقریباً 500 میلیارد دلار است. در ایالات متحده، حدود 9524 مؤسسه (شامل صنایع خودروسازی، هواپیما، نیرو و ساختمان) وجود دارد که با پشتیبانی 23466 صنعت به سطوح مهندسی شده وابسته هستند.
تکمیل سطح:
تکمیل سطح طیف وسیعی از فرآیندهای صنعتی است که سطح یک کالای ساخته شده را برای دستیابی به خاصیت خاصی تغییر می دهد. فرآیندهای تکمیل ممکن است برای بهبود ظاهر، چسبندگی یا ترشوندگی، لحیم کاری، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر تیرگی، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر سایش، سختی، اصلاح هدایت الکتریکی، حذف سوراخ‌ها و سایر عیوب سطحی، و کنترل اصطکاک سطحی مورد استفاده قرار گیرد. در موارد محدود، برخی از این تکنیک ها را می توان برای بازگرداندن ابعاد اصلی برای نجات یا تعمیر یک مورد استفاده کرد. یک سطح ناتمام اغلب پایان آسیاب نامیده می شود.
انواع فرآیند سطحی ورق استیل 316:
فرآیندهای تکمیل سطح ورق استیل 316 را می توان بر اساس تأثیر آنها بر قطعه کار دسته بندی کرد. در زیر چند مورد از این فرآیندها ذکر شده است:
- برداشتن یا تغییر شکل تکمیلی
- افزودن یا تغییر تکمیلی
- فرآیندهای مکانیکی نیز ممکن است به دلیل شباهت در پرداخت سطح نهایی با هم دسته بندی شوند.
گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی
