عملیات حرارتی داکرومات (Dacromet Heat Treatment) یکی از پیشرفتهترین روشهای پوششدهی و مهندسی سطح قطعات فولادی است که با هدف افزایش مقاومت به خوردگی، حذف تردی هیدروژنی و حفظ دقت ابعادی قطعات طراحی شده است. این فرآیند بهطور گسترده در صنایع خودروسازی، نفت و گاز، نیروگاهی، صنایع ریلی، سازههای فلزی و تولید پیچ و مهرههای پرمقاومت مورد استفاده قرار میگیرد.
در این مقاله تخصصی، فرآیند عملیات حرارتی داکرومات بهصورت مرحلهبهمرحله شرح داده شده، سپس مزایای آن در مقایسه با روشهای مشابه بررسی میشود و در ادامه خط کامل عملیات حرارتی داکرومات، تجهیزات مورد نیاز و استانداردهای بینالمللی مرتبط معرفی خواهند شد.
عملیات حرارتی داکرومات چیست؟ (تعریف مهندسی)
داکرومات یک پوشش معدنی-فلزی پایه آبی است که از ذرات میکرونی روی (Zn)، آلومینیوم (Al) و بایندرهای معدنی خاص تشکیل شده است. این پوشش پس از اعمال روی سطح قطعه، تحت عملیات حرارتی کنترلشده قرار میگیرد تا ساختار نهایی خود را تثبیت کرده و یک لایه محافظ بسیار مقاوم در برابر خوردگی ایجاد کند.
برخلاف پوششهای الکتروشیمیایی، در فرآیند داکرومات هیچ واکنش الکترولیتی یا جذب هیدروژن رخ نمیدهد؛ به همین دلیل این روش برای قطعات پرمقاومت و ایمنیمحور کاملاً ایدهآل است.
شرح کامل فرآیند عملیات حرارتی داکرومات
۱-آمادهسازی سطح قطعه (Surface Preparation)
آمادهسازی سطح، مهمترین مرحله پیش از اعمال پوشش داکرومات است. در این مرحله، هرگونه چربی، روغن، اکسید آهن و آلودگی سطحی حذف میشود. روشهای متداول شامل:
- چربیزدایی قلیایی یا شیمیایی
- شستوشوی چندمرحلهای با آب صنعتی
- شات بلاست یا بلاست ملایم (در صورت نیاز)
کیفیت این مرحله، تأثیر مستقیم بر چسبندگی، یکنواختی و عمر پوشش داکرومات دارد.
۲-اعمال پوشش داکرومات
پوشش داکرومات معمولاً به یکی از روشهای زیر اعمال میشود:
- دیپ-اسپین (Dip-Spin) – رایجترین روش برای پیچ، مهره و قطعات ریز
- اسپری صنعتی
در روش دیپ-اسپین، قطعات داخل سبدهای مخصوص قرار گرفته، در محلول داکرومات غوطهور شده و سپس با چرخش کنترلشده، ضخامت یکنواخت پوشش حاصل میشود.
۳-خشککردن اولیه (Pre-Drying)
پس از اعمال پوشش، قطعات وارد خشککن اولیه با دمای حدود ۸۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد میشوند. هدف این مرحله، تبخیر آب موجود در پوشش و آمادهسازی لایه برای عملیات حرارتی اصلی است.
۴-عملیات حرارتی داکرومات (Curing / Baking)
این مرحله، هسته اصلی فرآیند داکرومات محسوب میشود. قطعات در کوره مخصوص داکرومات در شرایط زیر حرارت داده میشوند:
- دمای کوره: حدود ۳۰۰ تا ۳۲۰ درجه سانتیگراد
- زمان ماند: ۲۰ تا ۴۰ دقیقه (بسته به ضخامت و نوع قطعه)
در این شرایط، پیوندهای شیمیایی بین ذرات روی و آلومینیوم فعال شده و یک لایه محافظ متراکم، چسبنده و پایدار ایجاد میشود.
۵-خنککاری و بازرسی نهایی
پس از خروج از کوره، قطعات بهصورت کنترلشده خنک شده و سپس تحت بازرسیهای زیر قرار میگیرند:
- اندازهگیری ضخامت پوشش
- بررسی یکنواختی سطح
- تست چسبندگی
- تست مقاومت به خوردگی (Salt Spray Test)
مزایای عملیات حرارتی داکرومات نسبت به روشهای مشابه
عملیات حرارتی داکرومات در مقایسه با گالوانیزه گرم، آبکاری روی و پوششهای کروماته سنتی دارای برتریهای فنی قابلتوجهی است:
- مقاومت به خوردگی بسیار بالا (بیش از ۱۰۰۰ ساعت تست مهنمکی بدون زنگزدگی قرمز)
- عدم ایجاد تردی هیدروژنی؛ مزیت کلیدی برای پیچ و مهرههای کلاس ۱۰.۹ و ۱۲.۹
- ضخامت کم و یکنواخت پوشش (معمولاً ۵ تا ۱۰ میکرون)
- حفظ دقت ابعادی و رزوهها
- سازگاری کامل با الزامات زیستمحیطی)فاقد Cr⁶⁺)
- پایداری حرارتی و شیمیایی بالا در شرایط صنعتی سخت
در مقایسه با گالوانیزه گرم، داکرومات انتخابی مناسب برای قطعات دقیق، رزوهدار و مونتاژی است.
معرفی خط عملیات حرارتی داکرومات
یک خط صنعتی داکرومات از چند بخش بههمپیوسته تشکیل شده است که میتواند بهصورت بچ یا پیوسته (Conveyor Line) طراحی شود.
تجهیزات اصلی خط داکرومات
۱-واحد شستوشو و آمادهسازی سطح
شامل وانهای چربیزدایی، شستوشوی آب و سیستم خشککن اولیه که وظیفه حذف آلودگیها و فعالسازی سطح قطعه را بر عهده دارد.
۲-دستگاه دیپ-اسپین یا سیستم اسپری
در این بخش پوشش داکرومات با کنترل دقیق ضخامت اعمال میشود. دستگاه دیپ-اسپین امکان یکنواختی بالا و تکرارپذیری صنعتی را فراهم میکند.
۳-خشککن اولیه (Pre-Dryer)
خشککن با دمای پایین که رطوبت پوشش را حذف کرده و از ایجاد عیوب سطحی جلوگیری میکند.
۴-کوره عملیات حرارتی داکرومات
مهمترین تجهیز خط که باید دارای ویژگیهای زیر باشد:
- کنترل دقیق و یکنواخت دما
- سیستم گردش هوای مناسب
- قابلیت کارکرد مداوم صنعتی
کورهها معمولاً از نوع تونلی، کانوایری یا بچ طراحی میشوند.
۵-سیستم خنککاری و انتقال
این سیستم از شوک حرارتی جلوگیری کرده و قطعات را به بخش کنترل کیفیت منتقل میکند.
۶-واحد کنترل کیفیت
در این بخش تستهای فنی و استاندارد انجام میشود تا کیفیت نهایی محصول تضمین گردد.
استانداردهای بینالمللی مرتبط با داکرومات
عملیات حرارتی و پوشش داکرومات مطابق با استانداردهای معتبر جهانی انجام میشود، از جمله:
- ASTM F1136 – پوششهای روی-آلومینیوم غیرالکترولیتی
- ISO 10683 – پوششهای روی پولکی (Zinc Flake Coatings)
- DIN EN ISO 10683
- VW TL 245 / TL 521 (صنعت خودروسازی)
- DAIMLER DBL 8451
- FORD WSS-M21P27
رعایت این استانداردها تضمینکننده عملکرد ضدخوردگی، ایمنی مکانیکی و دوام بلندمدت پوشش است.
سوالات متداول درباره عملیات حرارتی داکرومات (FAQ)
آیا عملیات حرارتی داکرومات باعث تغییر خواص مکانیکی قطعه میشود؟
خیر. دمای عملیات حرارتی داکرومات (حدود ۳۰۰ تا ۳۲۰ درجه سانتیگراد) بهگونهای انتخاب میشود که هیچگونه تأثیر منفی بر خواص مکانیکی، استحکام کششی یا ساختار متالورژیکی قطعات فولادی نداشته باشد.
داکرومات برای چه قطعاتی مناسبتر است؟
این فرآیند بهویژه برای پیچ و مهرههای پرمقاومت، قطعات رزوهدار، قطعات خودرویی، اتصالات سازهای و قطعات صنایع نفت و گاز بسیار مناسب است.
تفاوت داکرومات با گالوانیزه گرم چیست؟
داکرومات دارای ضخامت کمتر، یکنواختی بالاتر، عدم ایجاد تردی هیدروژنی و دقت ابعادی بهتر است، در حالی که گالوانیزه گرم بیشتر برای قطعات بزرگ و غیر دقیق استفاده میشود.
مقاومت خوردگی پوشش داکرومات چقدر است؟
بسته به نوع سیستم و تعداد لایهها، پوشش داکرومات میتواند بیش از ۱۰۰۰ ساعت تست مهنمکی (Salt Spray Test) را بدون زنگزدگی قرمز تحمل کند.
آیا پوشش داکرومات مطابق الزامات زیستمحیطی است؟
بله. این پوشش فاقد کروم ششظرفیتی (Cr⁶⁺) بوده و مطابق با استانداردهای RoHS و REACH طراحی شده است.
جمعبندی نهایی
عملیات حرارتی داکرومات یک راهکار مهندسی سطح پیشرفته برای صنایعی است که مقاومت به خوردگی بالا، ایمنی قطعات و پایداری ابعادی اهمیت حیاتی دارد. ترکیب این فرآیند با خط تولید استاندارد، کوره کنترلشده و رعایت الزامات بینالمللی، پوششی پایدار و اقتصادی ایجاد میکند.
داکرومات امروزه بهعنوان یکی از بهترین جایگزینهای آبکاریهای سنتی برای پیچ و مهرهها و قطعات حساس صنعتی شناخته میشود و نقش کلیدی در افزایش عمر مفید تجهیزات ایفا میکند.
