کلکتور

مزایای کلکتور نانوپات نسبت به محصولات مشابه برنجى

در این مقاله میخواهیم مزایای کلکتور نانوپات را شرح داده و آن را با کلکتورهای آلیاژ برنج مقایسه کنیم.

کلکتور های برنجی :

در حال حاضر برای ساخت کلکتورهای مقسم آب از آلياژهاي برنج با پوشش كرم روي سطح آن استفاده می‌شود. برنج آلیاژی از مس و روی است که معمولاً حاوی قلع و آرسنیک نیز می‌باشد.

آرسنیک عنصری بسیار سمی برای بدن انسان است، بالاخص موقعی که  در آب شرب باشد. هدف از ساخت اين محصول، توليد کلکتورهای مقسم آب با آلیاژ آلومینیوم، به منظور کاهش قیمت، افزایش مقاومت به خوردگی، سايش و پایداری و از همه مهمتر افزایش میزان سلامتی این قطعات است.
مزایای کلکتور نانوپات
همانطور كه اشاره شد كلكتورهاي توليد شده با آلياژ برنج به علت وجود عناصري از قبيل قلع و آرسنيك از نظر بهداشتي مناسب نمي باشند .

قیمت و وزن  :

قيمت بالاي برنج به همراه وزن بالاي قطعات برنجي نيز از مشكلات عمده محصولات ساخته شده با اين آلياژ است.
آلومینیوم و آلیاژهای آن از این نظر بسیار ایمن تر هستند. اما آلیاژهای آلومینیوم ممکن است از جهت سختی یا مقاومت به خوردگی ، توان رقابت با برنج را نداشته باشند. به همین علت در حالت بدون پوشش، مدیران صنایع تولید کننده کلکتور و بوشن ترجیح می‌دهند از برنج استفاده کنند.
اما با ايجاد پوششهاي سراميكي و اكسيدي سخت و نانوساختار، مي توان اين ضعف هاي آلومينيوم را پوشش داد.
پوشش‌های اکسیدی قبلاً اجرا شده و برای قطعاتی نظیر ظروف آشپزخانه، هیت‌سینک‌های دفع حرارت، آبگرمکن‌های خورشیدی و … به کار گرفته شده است.

ضعف و خواص آلومینیوم چیست ؟

آلومينيوم ضعف هايي دارد كه با ايجاد لايه اكسيدي نانوساختار سخت و چسبنده روي سطح آن مرتفع می‌گردند. پوشش اكسيدي ايجاد شده روي آلومینیوم، اكسيد آلومينيوم يا آلومينا مي باشد. آلومينا يكي از مواد سراميكي مهم است كه داراي كاربردهاي متنوعي در زمينه هاي مختلف مي باشد.
در ميان خواص مختلف و برجسته آلومينا مي توان به خواص مكانيكي مانند استحكام فشاري بالا، سختي بالا و همچنين ديرگدازي بالاي آن اشاره نمود.
سختي بالاي آلومينا، مقاومت در برابر سايش را موجب مي گردد. از اين رو از آن در موارد مختلفي مانند پوششهاي مقاوم به فرسايش لوله ها و مجراها، پمپ ها و شيرآلات و غلاف هاي هدايت كننده الياف، سيمها و غيره استفاده مي گردد.

سختی آلومینیوم

آلومينیوم به دليل سختي زياد در درجه حرارت هاي بالا به عنوان نوك ابزار برش فلزات نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.
همچنين آلومينا بعلت خنثي بودن هيچگونه ميلي به واكنش پذيري ندارد لذا از نظر بهداشتي تمام استانداردهای روز دنیا را تامین می‌کند، به همين خاطر است كه سالها است از اين پوشش در ساخت ظروف آشپزخانه (ماهيتابه و قابلمه)استفاده مي گردد.
در توليد كلكتورهاي مقسم آب و بوشن مغزي اتصالات پليمري كه در ساخت آنها هم اكنون از آلياژهاي برنج استفاده مي شود. مقاومت به سايش پايين، بهداشتي نبودن، چگالي بالا، نسبت استحكام به وزن كم و قيمت بالاي برنج، ضعفهاي عمده اين محصولات مي باشند. كه با انتخاب صحيح آلياژ آلومينيوم و ايجاد پوششهاي نانوساختار اكسيدي بر روي سطح اين فلز تمام ضعف هاي ذكر شده در بالا مرتفع مي گردد.
در ساخت اين محصول از گريدهاي خاص آلياژهاي آلومينيوم استفاده گرديده است . كه خود اين آلياژ، بدون پوشش، خواصی ويژه دارد. اين سری از آلیاژهای آلومینیوم، پرکاربرد ترین آلياژهای آلومينيوم هستند. كه به صورت ورق، پروفيل، لوله بدون درز، ميله، لوله اكسترود شده، در ساخت بدنه قايق هاي كوچك، ساختمانها، لوازم منزل، خطوط لوله( سيستم هاي هيدروليك براي روغن و گاز و كندانسورها) و مواردي كه سازه هاي با استحكام، قابل جوشكاري و مقاوم در برابر خوردگي نیاز است كاربرد دارند.

مزایای کلکتور نانوپات

 آندايزينگ به ميزان زيادي کاربرد آلومينيوم و آلياژهاي آن را افزايش داده است و در مکانهايي استفاده مي شود که کاربرد آلومينيوم آندايز نشده ممکن نيست.
کاربرد هايي نظير زيرلايه اي براي رنگ آميزي يا ديگر تمام کاري هاي آلی ، ايجاد ميان لايه اي براي مواد چسبنده يا توليد يک لايه نانومتخلخل براي لايه هاي آندايز مشهورند.
مزایای کلکتور نانوپات
اين فرايند، يک لايه اکسيدي با ضخامت دلخواه و مقاوم به خوردگي ايجاد مي کند که وضعيت ظاهري آلومينيوم را بهبود بخشيده و از اين طريق کاربرد آلومينيوم را به مواردي که نياز به ظاهري زيبا باشد، نظير لوازم ورزشي، صنعت دارويي، بهداشتي و بسته بندي يا مقاومت به خوردگي خيلي بالا نياز باشد نظير صنايع کشتي سازي گسترش مي دهد.
آلومينيوم آندايز به خاطر خواص گوناگون و متفاوتي که دارد نظير خواص دي الکتريک براي خازن هاي آلومينيومي يانانوتخلخل براي فيلتر ها و بيوحسگر هاي شيميايي، توجه زيادي را به خود جلب کرده است.
به خاطر سادگي و محيط دوست بودن فرايند توليد، آلومينيوم آندايز به صورت گسترده اي براي کاربردهاي معماري و ساختماني استفاده مي شود.

مزایای کلکتور نانوپات با بوشن هاي  آلياژ آلومينيوم با  نانوساختار اكسيدي نسبت به آلياژ برنج به قرار زير مي باشد:

1- سختی:
سختی آلومینیوم آندایز شده چیزی در حدود 800 تا 1000 ویکرز معادل 65 تا 70 راکول سی است در حالی که سختی برنج در بهترین شرایط تمپر و ترکیب، از 200 ویکرز تجاوز نمی‌کند.
2- مقاومت در برابر سایش:
پوشش‌های آندایز سخت با چسبندگی و سختی بالایی که دارند سطح قطعه را در برابر سایش به شدت مقاوم می‌کنند. همچنین از آنجایی که ماهیت پوشش سرامیکی است، در کوپل‌های سایشی که طرف مقابل فلز باشد، ضریب اصطکاک پائین‌تری نسبت به کوپل‌های فلز-فلز از خود نشان می‌دهد که مجدداً منجر به افزایش مقاومت به سایش می‌شود.
3- مقاومت در برابر خوردگی:
آلومینوم ذاتاً فلزی مقاوم به خوردگی است. در مقایسه با برنج، علاوه بر اینکه انواع خوردگی نظیر خوردگی انتخابی برای آلومینیوم نگران کننده نیست. به لطف پوشش اکسیدی ضخیم آلومینیوم، مقاومت به خوردگی یکنواخت قطعات آلومینیومی پوشش‌دار به مراتب بالاتر است.
4- خنثی بودن از نظر شیمیایی:
برنج از آلیاژهای مس است. مس در میان آلیاژهای فلزی متداول در صنعت، فلزی مقاوم به خوردگی است اما این مقاومت بیشتر در حالت خالص دیده می‌شود و نه آلیاژی. به علاوه، مس در محیط‌های بازی مقاومت نسبتاً بالایی دارد اما در محیط‌های اسیدی به راحتی به صورت یون درآمده و در محیط حل می‌شود.
در مقایسه با آلومینیوم بدون پوشش، شرایط تعیین می‌کند که از مس و آلیاژهای آن استفاده شود. یا از آلومینیوم و آلیاژهای آن.
اما در مقایسه با آلومینیوم آندایز شده، از آنجایی که لایه‌های سطحی آلومینیوم با اکسیژن ترکیب شده و فلز از حالت فعال خارج شده است. مقاومت به مواد شیمیایی بسیار بالاتر و میل به ترکیب شدن بسیار کمتر است.
5- زیست سازگاری:
در قطعات برنجی برای تاسیسات ساختمان از آرسنیک به مقدار کمی استفاده شده است. که عنصری بسیار سمی و مضر برای موجودات زنده محسوب می‌شود. هرچند با پوشش‌هایی نظیر کرم سخت تا حدودی از ورود آرسنیک زمینه به آب جلوگیری شده است. اما برای قطعات بدون پوشش و قطعاتی که پوشش آنها آسیب دیده است. این مشکل هنوز به صورت جدی وجود دارد.
پوشش‌های اکسیدی روی آلومینیوم از این جهت بسیار امن به حساب می‌آیند. همچنین پوشش‌های آندایز قابلیت بازیافت بدون کوچکترین خطری برای محیط زیست را دارند. بازیافت آلومینیوم زمینه، نیز از آن جهت که دمای ذوب پائین‌تری دارد . راحت تر بوده و مشکلات زیست محیطی کمتری از مس و آلیاژ‌های آن دارد.

تسهیل در تمیزکاری، مقاومت در برابر رسوب نمک‌ها و محصولات خوردگی :

از آنجایی که پوشش‌های اکسیدی از نظر شیمیایی خنثی و مقاوم به خوردگی هستند. تمایل واکنش به صورت رسوب و محصولات خوردگی در آنها کم است.

همچنین موادی که به صورت رسوب نمکی در آب وجود دارند. نیاز به سطحی فعال جهت راسب شدن دارند. که این سطح فعال از طریق پوشش‌های آندایز، در اختیار آنها قرار نمی‌گیرد.
در حقیقت، قطعاتی که سرامیکی باشند، بسیار ترد و شکننده هستند و قابلیت ماشینکاری ندارند. قطعات آلومینیومی هم در سطح خود از معایبی چون سختی و مقاومت به سایش کم رنج می‌برند. قطعات آلومینیومی با پوشش‌های نانوساختار اکسیدی، از مزایای قطعات آلومینیومی و سرامیکی برخوردار بوده. و عیوب آنها را در بر ندارند.

 

روش ساخت كلكتور نانوپات

در اين محصول از آلومينيوم گريد خاص استفاده گرديده و بعد از اكسترود و تراشكاري آلياژ، قطعه مورد نظر آماده پوشش دهي مي‌گردد.
با توجه به انتخاب آلياژي خاص انجام اكستروژن و تراشكاري مي تواند بصورت كاملا صنعتي انجام گيرد.
جهت نمونه در اين مرحله ، لوله اي از اين آلياژ تهيه گرديد و تراشكاري روي قطعه مورد نظر انجام گرديد. سپس بعد از چربي گيري و انجام مراحل اوليه جهت پوشش دهي، قطعه موردنظر در وان آبكاري قرار گرفت. و جريان موردنظر روي آن اعمال گرديد. و حدود 80 ميكرون پوشش نانوساختار اكسيدي روي آلومينيوم ايجاد گرديد.
در حال حاضر اين شركت قادر است تمام مراحل توليد صنعتي اين اختراع را انجام دهد.با توجه به هزينه ساخت تمام شده پايين اين قطعه و مزایای کلکتور نانوپات كه نسبت به محصولات برنجي مي تواند داشته باشد انتظار مي رود انقلابي در صنعت تاسيسات ساختمان بوجود آيد.

 

کاربرد كلكتور

از دیگر مزایای کلکتور نانوپات در کاربرد کلکتور میتوان نام برد که به شرح زیر میباشد.

کاربرد كلكتور : اصولا كلكتور به معني و مفهوم تقسيم كننده مي باشد . كلكتورها معمولا از فولاد سياه، گالوانيزه و يا برنج ساخته مي شود.
بديهي است عبور آب در فولاد سياه ، به مرور موجب خوردگي شده و عمر طولاني و دراز مدت ، نخواهد داشت. كلكتورهاي برنجي كه معمولا نياز به آبكاري دارند. از نظر وزن بسيار سنگين تر و از نظر قيمت بسيار گران تر تمام مي شود.
حال برآن شديم كه به جاي گزينه هاي فوق، از آلياژهاي خاص آلومينيوم در تاسيسات ساختمان  استفاده کنیم. كه بسيار سبک تر و ارزان تر تمام مي شود.
امیدواریم مقاله مزایای کلکتور نانوپات براتون مفید باشه.

برای خرید کلکتور نانوپات از فروشگاه انجمن تاسیسات کلیک کنید.

 

بازگشت به لیست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.