6 روش برطرف کردن زنگ زدگی آهن

ارزش و کاربرد فراوان آهن آلات در دنیای امروز بر کسی پوشیده نیست. کشف این عنصر کمک شایانی به پیشرفت بشریت کرده است. این عنصر پرفایده در کنار مزایای بسیار زیاد خود یک ضعف اساسی دارد که باعث فرسایش فلز می‌شود و آن خاصیت زنگ زدگی آهن است.

اگر آهن در محیط نمناک و مرطوب قرار گیرد، دچار زنگ زدگی می‌شود. زنگ زدگی آهن به شکل تغییر رنگ در سطح فلز ایجاد و با رنگ های نارنجی، قرمز و قهوه‌ای مشخص می‌شود. در این مطلب قصد داریم به راه‌های برطرف کردن زنگ زدگی آهن بپردازیم. با ما همراه باشید.

انواع زنگ زدگی در آهن آلات

فلزات به هنگام قرارگیری در اماکن مرطوب با اکسیژن موجود در هوا واکنش می‌دهند و اکسید آهن یا به عبارت عامیانه، زنگ آهن را به وجود می‌آورند. به طور کلی دو نوع زنگ زدگی در فلزات وجود دارد:

• زنگ زدگی پایدار

در نوع پایدار وقتی سطح فلز زنگ می‌زند، یک لایه اکسید روی سطح فلز ایجاد می‌شود که مانند محافظ عمل کرده و اجازه زنگ زدگی و فرسایش به لایه‌های بعدی فلز را نمی‌دهد.

• زنگ زدگی مخرب

در زنگ زدگی نوع مخرب، زنگ زدگی لایه به لایه فلز نفوذ می‌کند و در اثر انجام واکنش‌های شیمیایی بر روی سطح آهن در محیط خورنده، ترکیب شیمیایی این فلز تغییر کرده و سطح آن اکسید می‌گردد و منجر به خرابی فلز و دستگاه می‌شود. به همین دلیل باید هرچه زودتر زنگ زدگی را برطرف نمود تا از زیان‌های جبران ناپذیر بعدی جلوگیری شود.

برای برطرف کردن زنگ زدگی آهن، اقدامات زیادی انجام می‌دهند که در ادامه به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.

روش های برطرف کردن زنگ زدگی آهن

راه های زیادی برای برطرف کردن زنگ زدگی آهن وجود دارد که برخی از آن‌ها با استفاده از دستگاه‌های پیشرفته صورت می‌گیرد و شامل موارد زیر می‌باشد:

• سندبلاست
• شات بلاست
• الکتروجت
• لیزر
• الکترولیز
• اسیدشویی

در ادامه قصد داریم به توضیح کامل راه‌های صنعتی برطرف کردن زنگ زدگی فلزات بپردازیم.

روش سند بلاست

اولین راه برطرف کردن زنگ زدگی آهن، سند بلاست است. اگر از طریق فشار زیاد هوا، شن و ماسه به سمت آهن زنگ زده شلیک شود، عملیات سند بلاست صورت گرفته است. عامل فشار در این فرآیند، فشار زیاد هوا است که مواد مورد نظر (شن و ماسه) را به فلز زنگ زده شلیک می‌کند.

سندبلاست معمول‌ترین روش زنگ زدایی از آهن آلات است. اندازه مواد مصرفی آن با توجه به نوع آهن و میزان زنگ زدگی متفاوت است. مزیت این روش تمیزکاری نقاط دور از دسترس و نبود مواد شیمیایی مضر برای شستشو است.

عیب این روش آن است که اگر فشار هوا زیاد باشد، احتمال پارگی سطح آهن در حین فرآیند تمیزکاری وجود دارد. به همین دلیل از آن در سطوحی که قطر کم‌تری داشته و احتمال پارگی وجود دارد، استفاده نمی‌شود. در روش سندبلاست میزان فشار هوا با توجه به قطر لایه قابل تنظیم است.

روش شات بلاست

این روش تقریبا مشابه شیوه قبلی است. با این تفاوت که مواد مورد استفاده در آن برای از بین بردن زنگ آهن متفاوت است. در شات بلاست از ساچمه‌های آهنی استفاده می‌شود اما در سندبلاست از شن و ماسه استفاده می‌کردند.

شات بلاست قوی تر از سندبلاست است و سطوح بزرگ‌تری را پوشش می‌دهد و از آن برای سطوح با قطر و پهنای زیاد استفاده می‌شود. از شات بلاست برای صاف و یکدست کردن سطوح ناهموار نیز استفاده می‌شود؛ اما برای سطوحی که ضعیف هستند و احتمال پارگی و تغییر ظاهر در آن‌ها وجود دارد، مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

روش واترجت

واترجت نیز برای تمیز کردن لایه زنگ زده به کار می‌رود؛ اما عملیات پاکسازی در واترجت با استفاده از فشار آب است. به این شکل که پمپ دستگاه، میزان فشار آب را چندین برابر بیش‌تر کرده، و در ادامه مسیر وقتی آب به نازل خود می‌رسد، قدرتی چندین برابر پیدا کرده و به سمت هدف پرتاب می‌شود.

مزیت واترجت نسبت به دو مورد قبل این است که چون عملیات تمیزکاری فلزات با آب انجام می‌شود، آلودگی ندارد.

روش لیزر

لیزر یکی از جدیدترین راه‌های رفع زنگ زدگی آهن است. روش کار لیزر به این شکل است که پروتوهایی با قدرت زیاد به سطح فلز تابیده و زنگ زدگی و خوردگی آهن برطرف می‌شود. روش‌هایی که پیش از این ذکر شد، روش‌هایی ساده بوده که برای سطوحی در دماهای پایین و معمولی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ اما در روش لیزر می‌توان ابزارهایی مانند موتورهای جت که در دماهای بالا کار می‌کنند را نیز زنگ زدایی نمود.

مزیت استفاده از لیزر

لیزر مورد توجه بسیاری قرار دارد؛ زیرا در این روش سرعت عمل بالا بوده و مقرون به صرفه است. همچنین در آن از مواد شیمیایی استفاده نمی‌شود. در روش لیزر حتی با سطح انرژی پایین نیز می‌توان تا حد زیادی از آلودگی و زنگ آهن را پاک کرد.

روش لیزر تنها به منظور پاک سازی سطح آهن نیست؛ بلکه از آن برای اهداف دیگری همچون رفع آلودگی پلاستیک فشرده، آلومینیوم، برنج، مس و سایر آلیاژها نیز استفاده می‌شود. از آن‌جایی که شدت و سرعت لیزر قابل کنترل است، از این روش برای سطوح مختلف حتی سطوح نرم و نازکتر نیز استفاده می شود.

روش الکترولیز

یکی دیگر از روش‌های برطرف کردن زنگ زدگی روش الکترولیز است که ساده‌ترین روش زدودن زنگ آهن محسوب می‌شود. در این روش لازم است یک محلول الکترولیت، یک آند و کاتد و یک آداپتور تهیه شود. برای محلول الکترولیت می‌توان از آب و محلول جوش شیرین استفاده نمود و یا اینکه از نمک و آبلیمو در آب استفاده کرد. در قدم بعدی یک قطعه آهنی می‌بایست به عنوان کاتد و قطعه زنگ زده به عنوان آند در نظر گرفته شود.

پس از آن، الکترودها به کاتد و آند متصل شده و به برق وصل می‌گردند. پس از اتصال، زنگ زدگی‌های آهن به عنوان آند به وسیله الکترولیت به سمت کاتد رفته و بر روی آن رسوب می‌کند. ممکن است عملیات الکترولیز چند روز به طول انجامد و به اندازه و میزان زنگ ‌زدگی بستگی دارد. بعد از این‌که زنگ آهن به طور کامل از قطعه پاک شد، آن را با آب شستشو می‌دهند تا آثار محلول الکترولیت از سطح آن پاک شود.

روش اسیدشویی

در این روش از اسید برای برطرف کردن زنگ زدگی و خوردگی آهن آلات استفاده می‌شود. اما میزان استفاده از اسید پایین است، مثلا برای هر گالن 2 یا 3 قاشق اسید ریخته می‌شود.

یک نوع از این اسیدها، اسیدی به نام اگزالیک است و به این شکل است که زمانی که آهن زنگار گرفته را درون محلول آن قرار می‌دهند، واکنش شیمیایی رخ داده و زنگ آهن فلز را از روی سطح پاک می‌کند. پس از استفاده از این محلول آهن را شستشو می‌دهند.

زمان استفاده از این محلول اسیدی با توجه به میزان زنگ آهن تغییر می‌کند و از چند ساعت تا چند روز می‌باشد.

مزیت اسیدشویی آن است که زنگارهای کهنه و با شدت بالا را نیز از روی سطح فلزی پاک می‌کند. عیب این روش نیز آن است که چون در زمان استفاده از اسید، واکنش شیمیایی اتفاق می‌افتد، برای محیط زیست مشکلاتی ایجاد می‌شود.

راه های از بین بردن زنگ زدگی زیاد

پیش از این به بررسی و معرفی انواع روش‌های از بین بردن زنگ زدگی آهن پرداختیم. هر یک از روش‌های ذکر شده، دارای مزایا و معایب خاص خود می‌باشد؛ به همین علت در موارد مختلف از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود. در میان موارد نام برده، روش‌های شات بلاست، لیزر و اسیدشویی برای از بین بردن زنگ زدگی زیاد مفید هستند.

برطرف کردن زنگ زدگی با روش های خانگی

به جز شیوه‌های صنعتی که در بالا ذکر شد، روش‌های دیگری نیز برای برطرف کردن زنگ زدگی وجود دارند. مثلا استفاده از محلول‌های آماده‌ای که در بازار موجود است. اما باید توجه داشت که این مورد بیش‌تر برای هدف‌های جزئی و خانگی است؛ زیرا برای مقادیر و مصارف بالا، پرهزینه بوده و اقتصادی نیست.

روش دیگر، استفاده از شعله است. در این مورد به کمک آتش و حرارت زیاد سعی در ذوب و برطرف کردن زنگ زدگی سطح فلز می‌کنند.

جمع بندی

در دنیای امروز به هر سو که بنگریم، انبوهی از آهن آلات را در طرح‌ها و مدل‌های مختلف می‌بینیم. عنصر آهن کمک زیادی به پیشرفت بشریت کرده است. اما به دلیل خاصیت زنگ زدگی آن، انسان‌ها همواره به دنبال راهی برای از بین بردن این مشکل و برطرف کردن زنگ زدگی آهن آلات بوده‌اند. در این مقاله به روش‌های مختلف برطرف کردن زنگ زدگی آهن پرداخته شده است، روش‌هایی مانند سندبلاست، شات بلاست، لیزر، الکترولیز و اسیدشویی از انواع روش‌هیا برطرف کردن زنگ زدگی آهن‌آلات هستند.

منبع(Resource): How to Remove Rust From Metal Surfaces—From Garden Tools to Vintage Finds

سوالات متداول