تآكل سبائك المغنيسيوم ومعالجة التيتانيوم وسبائكه على الطائرة

المغنيسيوم هو أكثر المعادن المستخدمة في بناء الطائرات نشاطا كيميائيا، وهو الأكثر صعوبة في الحماية، لكن من الصعب بشكل عام اكتشاف التآكل على أسطح التيتانيوم، لأن التيتانيوم بطبيعته، شديد المقاومة للتآكل.

تآكل المغنيسيوم

عندما يحدث عطل في الطلاء الواقي لسطح المغنيسيوم، فإن التصحيح الفوري والكامل للطلاء يجب أن يكون أمر حتمي، هذا في حال كان يجب تجنب حدوث أضرار هيكلية خطيرة، وربما يكون تآكل المغنيسيوم أسهل أنواع التآكل التي يتم اكتشافها في مراحله المبكرة، حيث تشغل منتجات تآكل المغنيسيوم عدة أضعاف حجم معدن المغنيسيوم الأصلي الذي تم تدميره وتظهر بداية التآكل على شكل بروزات لأغشية الطلاء وبقع بيضاء على سطح المغنيسيوم، كما تتطور هذه بسرعة إلى أكوام شبيهة بالثلج أو حتى تشبه “الشعر الأبيض”.

أما إعادة الحماية تتضمن إزالة منتجات التآكل والترميم الجزئي لطلاء الأسطح بالمعالجة الكيميائية وإعادة تطبيق الطلاءات الواقية.

معالجة صفائح المغنيسيوم المطاوع والمطروق

عادةً ما يحدث تآكل سطح المغنيسيوم حول الحواف الموجودة على سطح الطائرة، أو أسفل حلقات منع التسرب أو في المناطق المتضررة بسبب القص أو الثقب أو التآكل أو تعرضها للصدمة، وإذا كان من الممكن إزالة جزء السطح المتضرر بسهولة، فيجب القيام بذلك لضمان تقليل انتشار التآكل والمعالجة الكاملة، أما في حالة استخدام الحلقات العازلة يجب على الأقل فك البراغي بشكل كافٍ للسماح بمعالجة المغنيسيوم تحتها.

يجب ممارسة الإزالة الميكانيكية الكاملة للعناصر التي تعرضت للتآكل بقدر الإمكان، وفي بعض الحالات قد يقتصر مثل هذا التنظيف الميكانيكي على استخدام الفرشاة الخشنة وأدوات التنظيف غير المعدنية المماثلة، بما في ذلك الفوط الكاشطة غير المنسوجة، خاصةً إذا كان من المقرر إجراء المعالجة في ظل ظروف ميدانية وسريعة.

لا توجد تحت أي ظرف من الظروف أدوات مصنوعة من الصلب أو الألومنيوم أو الفولاذ أو البرونز أو صوف الألومنيوم أو غيرها من حشوات التنظيف الكاشطة المستخدمة على الأسطح المعدنية المختلفة، والتي يتم استخدامها في تنظيف المغنيسيوم، ذلك لأن أي احتباس للجسيمات من فرش الأسلاك الفولاذية أو أدواتها يؤدي إلى تلوث الأسطح المعالجة بمواد كاشطة متسخة، حيث يمكن أن تسبب مشاكل أكثر من التآكل الأولي.

يمكن معالجة المغنيسيوم المتآكل بشكل عام بهذه الخطوات

• تنظيف ونزع الطلاء من المنطقة المراد معالجتها.

• القيام بفك وإزالة أكبر قدر ممكن من التآكل، كما يجب عدم استخدام فرش الأسلاك الفولاذية أو المواد الكاربوراندوم الكاشطة أو أدوات القطع الفولاذية واستخدام فرشاة خشنة أو حشوات جلخ غير منسوجة.

• معالجة المنطقة المتآكلة بمحلول حامض الكروم، الذي تمت إضافة حمض الكبريتيك إليه والعمل في الحفر والشقوق عن طريق تنظيف المنطقة بالفرشاة، بينما لا تزال مبللة بحمض الكروميك مرة أخرى باستخدام فرشاة غير معدنية.

• السماح لحمض الكروميك بالبقاء في مكانه لمدة 5 إلى 20 دقيقة قبل مسح الفائض بقطعة قماش نظيفة ومبللة وعدم جعل المحلول الزائد يجف ويبقى على السطح، حيث أن انتفاخ الطلاء سيكون بسبب هذه الرواسب.

• القيام باستعادة الطلاء الواقي الأصلي، بمجرد أن تجف الأسطح.

معالجة مصبوبات المغنيسيوم المركبة

مصبوبات المغنيسيوم، بشكل عام أكثر مسامية وأكثر عرضة للتآكل والاختراق من أسطح المغنيسيوم المشغولة ومع ذلك، فإن العلاج هو نفسه لجميع مناطق المغنيسيوم، كما تعد أغلفة محرك الطائرة وأذرع الجرس والعديد من الأغطية والألواح والمقابض من أكثر مصبوبات المغنيسيوم شيوعًا.

عند حدوث تآكل على مصبوب، يلزم إجراء أقرب علاج عملي لتجنب اختراق خطير للتآكل في الواقع، وإذا كانت هناك إزالة واسعة النطاق للتآكل، فقد يكون من الضروري اتخاذ قرار من الشركة المصنعة لتقييم مدى كفاية القوة الهيكلية المتبقية، عادةً ما تتضمن كتيبات الإصلاح الهيكلية المحددة حدودًا لتفاوت الأبعاد للأجزاء الهيكلية الحرجة والمتضررة، حيث يجب الرجوع إليها في حالة وجود أي مسألة تتعلق بالسلامة.

معالجة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم

إذا كانت أسطح التيتانيوم تتطلب التنظيف، يُسمح بتلميعها باليد باستخدام ملمع الألمنيوم أو باستخدام مادة كاشطة خفيفة، وإذا تم استخدام فرش الألياف فقط توم معالجة السطح بعد التنظيف بمحلول مناسب من ثنائي كرومات الصوديوم، يتم مسح السطح المعالج بقطعة قماش جافة لإزالة المحلول الزائد، لكن لا يتم استخدام الشطف والإزالة بالماء.

قد يظهر تآكل بسبب وجود رواسب الملح والشوائب المعدنية، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة، لذلك يُحظر استخدام الصوف الفولاذي أو كاشطات الحديد أو الفرشاة الفولاذية للتنظيف أو لإزالة التآكل من أجزاء التيتانيوم.

الحماية من الاحتكاك للمعادن المتباينة

تتعرض بعض المعادن للتآكل عند ملامستها لمعادن أخرى، حيث يشار إلى هذا عادةً باسم التآكل الإلكتروليتي أو تآكل المعادن غير المتشابهة، ويؤدي التلامس مع المعادن المختلفة العارية على الطائرة وغير المغطاة إلى حدوث عملية التحليل الكهربائي عند وجود الرطوبة.

إذا كانت هذه الرطوبة عبارة عن ماء مالح، يتم تسريع عملية التحليل الكهربائي ونتيجة التلامس المعدني غير المتماثل هو أكسدة وتحلل أحد المعدنين أو كليهما، حيث أن هناك بعض المجموعات المعدنية التي تتطلب فاصلًا وقائيًا وعازلًا، وقد تكون مواد الفصل عبارة عن مادة تمهيدية معدنية أو شريط ألمنيوم أو حلقات عازلة أو شحم أو مادة مانعة للتسرب اعتمادًا على المعادن المستخدمة يتم تحديد نوع الفاصل.

وصلات الاحتكاك التي لا تشمل المغنيسيوم

تتم حماية جميع الوصلات غير المتشابهة التي لا تشتمل على مغنيسيوم عن طريق تطبيق طبقتين على الأقل من كرومات الزنك، ويفضل وضع دهان إيبوكسي أولي بالإضافة إلى متطلبات تمهيديه أخرى ويوضع البرايمر (الطبقة التمهيدية) بالفرشاة أو بالرش، ويترك ليجف في الهواء لمدة 6 ساعات بين كل طبقة.

وصلات الاحتكاك التي تشمل المغنيسيوم

لمنع التآكل بين الوصلات المعدنية غير المتشابهة التي تدخل فيها سبيكة المغنيسيوم يتم عزل كل سطح على النحو التالي:

• يتم تطبيق طبقتين على الأقل من كرومات الزنك، بالإضافة لدهان إيبوكسي تمهيدي على كل سطح، بعد ذلك يتم وضع طبقة من شريط الفينيل الحساس للضغط بسمك 0.003 بوصة بسلاسة وثبات كافٍ لمنع فقاعات الهواء والتجاعيد، ولتجنب الحركة للخلف لا يتم شد الشريط أثناء التطبيق.

• عندما يتداخل سمك الشريط مع الأجزاء، حيث توجد حركة نسبية بينها أو عندما تكون درجات حرارة أعلى من 250 درجة فهرنهايت، يتم التخلص من استخدام الشريط ويتم تطبيق طبقات إضافية (ثلاثة على الأقل) من الطلاء التمهيدي.

حدود التآكل في الطائرات

التآكل مهما كان طفيفا فهو ضرر لذلك، يصنف ضرر التآكل تحت الأنواع القياسية الأربعة كما هو الحال مع أي ضرر آخر هذه الأنواع هي:

•  ضرر ضئيل ومهمل (negligible).

• ضرر يمكن إصلاحه عن طريق الترقيع.

• ضرر يمكن إصلاحه عن طريق الإدخال.

• ضرر يستلزم استبدال الأجزاء.

وفي نهاية القول يجب تنظيف السطح المتآكل ومعالجته ورسمه بالشكل المناسب، لأن الضرر الضئيل بشكل عام هو التآكل الذي تسبب في ندوب أو تآكل طبقات الحماية السطحية وسيبدأ في حفر المعدن، كما يجب إصلاح أضرار التآكل التي تمتد إلى تصنيفات “ضرر قابل للإصلاح عن طريق الترقيع” و “ضرر قابل للإصلاح عن طريق الإدخال” وفقًا لدليل الإصلاح الإنشائي المعمول به، وعندما يتجاوز الضرر الناتج عن التآكل حدود الضرر إلى الحد الذي لا يمكن ويصعب فيه الإصلاح، يجب استبدال المكون أو الهيكل.