تآكل الألومنيوم وسبائكه على الطائرة

عادة ما يكون التآكل على أسطح الألمنيوم واضحًا تمامًا، نظرًا لأن منتجات التآكل بيضاء، وعادة ما تكون أكثر ضخامةً وبروزًا من المعدن الأساسي الأصلي حتى لو كان في مراحله المبكرة، ويكون تآكل الألومنيوم واضحًا على شكل حفر أو تنقر أو خشونة لأسطح الألومنيوم، ومن الضروري معالجة هذا التآكل أو الأكسدة التي تحصل، ولكن أولًا يجب معرفة ما هو التأكسد وما هي أشكاله.

أكسدة سطح الألومنيوم

عادة تكون أكسدة السطح الأملس لسبائك الألومنيوم طبقة يتراوح سمكها من 0.001 إلى 0.0025 بوصة، حيث أن هذا لا يعتبر ضارا، كما ويوفر الطلاء حاجزًا صلبًا أمام إدخال العناصر المسببة للتآكل، أيضًا لا يجب الخلط بين هذه الأكسدة والتآكل الشديد ويخترق هذا التآكل السطح العام للألمنيوم ببطء نسبيًا، ولكن يتم تسريعه في وجود الأملاح الذائبة، ويمكن أن يحدث تآكل كبير عادة قبل أن تتطور خسارة خطيرة في القوة الهيكلية.

أشكال التآكل على سبائك الألومنيوم

هناك ثلاثة أشكال على الأقل من التآكل على سبائك الألومنيوم وتكون خطيرة مثل:

• اختراق التآكل من نوع الحفرة من خلال جدران أنابيب الألمنيوم.

• التآكل الإجهادي للمواد نتيجة الضغط المستمر.

• التآكل الحبيبي المميز لبعض سبائك الألومنيوم المعالجة حرارياً بشكل غير صحيح.

بشكل عام، يمكن معالجة تآكل الألمنيوم بصورة أكثر فعالية في مكانه مقارنة بالتآكل الذي يحدث على المواد الهيكلية الأخرى المستخدمة في الطائرات، وتشمل هذه المعالجة الإزالة الميكانيكية لأكبر قدر ممكن من أماكن التآكل، وتثبيط لبقايا المواد بالوسائل الكيميائية، يليها ترميم الطلاءات السطحية الدائمة.

معالجة أسطح الألمنيوم غير المطلية

يتميز الألمنيوم النقي نسبيًا بمقاومة أكبر للتآكل مقارنةً بسبائك الألومنيوم الأقوى، وللاستفادة من هذه الخاصية يتم وضع طبقة رقيقة من الألمنيوم المعروفة باسم (Alclad) النقي نسبيًا على سبيكة الألومنيوم الأساسية، حيث أن الحماية التي يتم الحصول عليها تكون جيدة.

ويمكن الحفاظ على السطح المغطى بالألومنيوم النقي في حالة مصقولة، ومع ذلك عند تنظيف مثل هذه الأسطح يجب توخي الحذر لمنع تلطيخ الألمنيوم المكشوف وتشوهه، والأهم من وجهة نظر الحماية يجب تجنب الإزالة الميكانيكية غير الضرورية لطبقة (Alclad) الواقية وعدم تعرض المادة الأساسية المصنوعة من سبائك الألومنيوم الأكثر حساسية.

التسلسل النموذجي لمعالجة تآكل الألومنيوم

• القيام بإزالة الزيت والأوساخ السطحية من سطح الألومنيوم باستخدام أي منظف معتدل مناسب وتوخي الحذر عند اختيار المنظف، حيث أن هناك العديد من المنتجات الاستهلاكية التجارية هي في الواقع مواد كاوية بدرجة كافية للحث على التآكل، وإذا كانت بين مفاصل اللفة المصنوعة من الألومنيوم يتم اختيار منتج (PH) محايد.

• القيام بتلميع المناطق المتآكلة يدويًا باستخدام مواد كاشطة ناعمة أو بتلميع معدني، كما يجب عدم استخدام ملمع المعادن المعد للاستخدام على أسطح الألمنيوم التي تكسو الطائرات على الألمنيوم المؤكسد لأنه مادة كاشطة بدرجة كافية لإزالة الفيلم الواقي المؤكسد، كما أنه يزيل البقع بشكل فعال وينتج سطح مصقول للغاية ودائم على (Alclad) غير المصبوغ وإذا كان من الصعب تنظيف السطح بشكل خاص، فيمكن استخدام مركب مُنظف للألمنيوم قبل التلميع لتقليل الوقت وتقليل الجهد اللازم للحصول على سطح نظيف.

• معالجة أي تآكل سطحي موجود، باستخدام مادة مسح مثبطة، أما المعالجة البديلة هي المعالجة بمحلول ثنائي كرومات الصوديوم وثالث أكسيد الكروم، وترك هذه المحاليل على المنطقة المتآكلة لمدة 5 إلى 20 دقيقة ثم القيام بإزالة الفائض عن طريق الشطف ومسح السطح بقطعة قماش نظيفة.

• القيام بتغطية الأسطح المصقولة بالشمع المقاوم للماء.

تسلسل طلاء أسطح الألمنيوم

يمكن أن تتعرض أسطح الألمنيوم التي سيتم دهانها لاحقًا لإجراءات تنظيف أكثر صرامة، ويمكن أيضًا أن تُعطى معالجة تصحيحية أكثر شمولاً قبل الطلاء، ويتم استخدام التسلسل التالي بشكل عام:

• القيام بتنظيف الأسطح جيدًا من جميع مخلفات التربة والشحوم قبل المعالجة، كما يمكن استخدام أي إجراء عام لتنظيف الطائرات.

• إذا بقيت طبقات الطلاء، يجب القيام بتجريد المنطقة المراد معالجتها عن طريق إجراءات استخدام مزيلات الطلاء والاحتياطات الواجب مراعاتها في دليل “تنظيف الأسطح وإزالة الطلاء”.

• معالجة المناطق المتآكلة بشكل سطحي بمحلول 10٪ من حامض الكروميك وحمض الكبريتيك ووضع المحلول بواسطة ممسحة أو فرشاة، وفرك المنطقة المتآكلة بالفرشاة وهي لا تزال رطبة، بينما يعتبر حمض الكروميك مثبطًا جيدًا لسبائك الألومنيوم حتى في حالة عدم إزالة آثار التآكل تمامًا فمن المهم أن يتغلغل المحلول في قاع جميع الحفر وتحت أي تآكل قد يكون موجودًا

كما يجب أن يؤدي التنظيف الشامل بفرشاة ألياف صلبة إلى تخفيف أو إزالة معظم التآكل الموجود ولضمان الاختراق الكامل للمثبط في الشقوق والحفر، يتم ترك حامض الكروميك في مكانه لمدة 5 دقائق على الأقل، ثم القيام بإزالة الفائض عن طريق شطفه بالماء أو مسحه بقطعة قماش مبللة، كما أن هناك العديد من مركبات المعالجة الكيميائية للأسطح التجارية.

• القيام بتجفيف السطح المعالج واستعادة طبقات الحماية الدائمة الموصى بها كما هو مطلوب وفقًا لإجراءات الشركة المصنعة للطائرة، كما يجب تتبع استعادة الطلاء فورًا مع أي معالجة سطحية يتم إجراؤها على أي حال، يجب التأكد من إنجاز معالجة التآكل أو إعادة تطبيقها في نفس اليوم الذي تمت فيه جدولة إعادة الطلاء.

معالجة الأسطح المؤكسدة

إن المعالجة الأنودية هي معالجة سطحية شائعة لسبائك الألومنيوم، وعند تلف هذا الطلاء أثناء الخدمة يمكن ترميمه جزئيًا فقط عن طريق المعالجة الكيميائية للأسطح لذلك، يجب أن يُتجنب أي تصحيح تآكل للأسطح المؤكسدة بسبب الخوف من تدمير طبقة الأكسيد في المنطقة غير المتأثرة، ولا تستخدم الصوف الصلب أو فرش الأسلاك الفولاذية، أيضًا لا يجب استخدام مواد كاشطة شديدة.

كما يتم استبدال الوسادات الكاشطة غير المنسوجة بشكل عام بصوف الألمنيوم أو فرش أسلاك الألمنيوم أو الفرش ذات الشعر الخشن كأدوات مستخدمة لتنظيف الأسطح المؤكسدة المتآكلة، كما يجب توخي الحذر في أي عملية تنظيف لتجنب الانكسار غير الضروري للفيلم الواقي المجاور، واتخاذ كل الاحتياطات اللازمة للحفاظ على أكبر قدر ممكن من الطبقة الواقية، خلاف ذلك يتم التعامل مع الأسطح المؤكسدة بنفس طريقة تشطيبات الألومنيوم الأخرى، ويمكن استخدام حمض الكروميك والعلاجات المثبطة الأخرى لاستعادة طبقة الأكسيد.

معالجة التآكل الحبيبي في أسطح سبائك الألومنيوم

إن التآكل بين الخلايا الحبيبية هو هجوم على طول حدود الحبوب من السبائك المعالجة حرارياً بشكل غير صحيح أو غير كافٍ، وينتج عن ترسيب المكونات غير المتشابهة بعد المعالجة الحرارية في أشد أشكاله، أيضًا يحدث التقشير الفعلي للطبقات المعدنية.

وفي نهاية ذلك فإن التنظيف الأكثر شدة أمر لا بد منه عند وجود تآكل بين الخلايا الحبيبية، كما يجب أن تتم الإزالة الميكانيكية لجميع منتجات التآكل والطبقات المعدنية المفكوكة المرئية لتحديد مدى التدمير وتقييم القوة الهيكلية المتبقية للمكون، أيضًا يتم تحديد عمق التآكل وحدود الإزالة لبعض الطائرات، ويجب تقييم أي فقد في القوة الهيكلية قبل إصلاح أو استبدال الجزء وإذا كانت حدود الشركة المصنعة لا تعالج الضرر بشكل مناسب، فيمكن إحضار ممثل هندسي معين (DER) لتقييم الضرر.

ملاحظة: “DER” اختصار لـ”Designated Engineering Representative “.