بخشی از مقاله
چکیده
در تحقیق حاضر ابتدا فرمولاسیون های متفاوت از کلیر کوت خودرویی با ترکیب درصد های متفاوت از نانوذرات سیلیکا تهیه شد و براساس تعداد متغیر ها و سطوح مختلف هر متغیر، آزمایشات طبق مدل L9 تاگوچی طراحی گردید و اثر عوامل اصلی در فرایند تولید این محصول شامل: دمای پخت، زمان پخت، ترکیب درصد نانو سیلیکا و ضخامت پوشش در سه سطح بررسی شد و خاصیت کلیر کوت از نظر مقاومت نمونه ها در برابر آزمون سالت اسپری مورد بررسی قرار گرفت. جهت پخش نانوذرات در کلیر کوت مورفولوژی پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - بررسی گردید.
بر اساس نتایج به دست آمده از مدل تاگوچی حضور یک درصد نانوذرات سیلیکا در فرمولاسیون کلیرکوت باعث بهبود خوردگی شد. همچنین نتیجه آزمون سالت اسپری شدیدا تحت تاثیر ضخامت کلیر کوت می باشد.
مقدمه
یکی از مهمترین وظایف یک سیستم کامل رنگ خودرو، محافظت از بدنه خودرو در برابر خوردگی می باشد. لایه های مختلف یک سیستم رنگ شامل فسفاته، رنگ الکترودیپوزیشن، آستر، بیس کوت و کلیر کوت، تشکیل دهنده یک سیستم کامل رنگ خودرو می باشند که باید مقاومت لازم در برابر آزمون سالت اسپری را دارا باشند. بدیهی است که هرگونه بهبود در فرمولاسیون هریک از اجزاء سیستم رنگ که منجر به افزایش مقاومت در برابر تست سالت اسپری شود، منتج به بهبود مقاومت کلی سیستم کامل رنگ خودرو خواهد شد
در پژوهش های قبلی بهبود مقاومت به خوردگی با استفاده از نانوذرات سیلیکون کاربید در پوشش های آلکیدی توسط اسماعیلی و همکاران مورد بررسی قرار گرفته است .[1] همچنین قربانی و همکاران تاثیر مثبت ذرات نانو سیلیکا در مقاومت به خوردگی پرایمر های اپوکسی را بررسی و تایید نموده اند
یگانه و همکاران نیز در تحقیقات خود نقش مثبت نانوکامپوزیت های پایه سیلیس /پلی یورتان در بهبود خواص مکانیکی پلی پروپیلن را تایید نمودند.
در این تحقیق، خواص خوردگی کلیر کوت های خودرویی بر پایه رزین های آکریلیک مطابق آزمون سالت اسپری بررسی گردید. بدین منظور چهار متغییر اصلی در فرایند تولید کلیر کوت انتخاب شد و تاثیر چهار متغیر و نقطه بهینه نیز با روش تاگوچی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.
مواد و روش ساخت نمونه ها:
در این تحقیق از کلیر کوت پایه اکریلیک خودرویی محصول شرکت گاماتینر و نانوذرات سیلیکا شرکت نانو رنگدانه شریف و با اندازه ذرات 25 الی 65 نانومتر استفاده گردید. جهت زیرلایه از صفحات فلزی از جنس آهن سیاه و با ابعاد 1*15*10 میلی متر انتخاب شد. نمونه ها ابتدا با سنباده 800 آماده سازی شده و سپس با الکل چربی زدایی انجام شد . جهت پخش نانو سیلیکا در کلیر کوت، دو مرحله اختلاط انجام شد بدین ترتیب که ابتدا جهت اختلاط اولیه به مدت سه ساعت از همزن پره ای با سرعت 700 دور در دقیقه و سپس بیست دقیقه با همزن اولتراسونیک، ساخت شرکت Heilscher، فرایند پخش نانو ذرات سیلیکادر کلیر کوت انجام شد.
در آزمون دانه بندی با دستگاه گریندومتر ، دانه بندی حدود 5 میکرون اندازه گیری شد. طبق طراحی آزمایش انجام شده مجموعا 9 پلیت - نمونه - جهت آزمون در نظر گرفته شد. به منظور بررسی مقاومت خوردگی پوشش از آزمون سالت اسپری و طبق استاندارد شماره 10315 استاندارد ملی ایران استفاده شد. نمونه های تهیه شده پس از ایجاد برش متقاطع و در محفظه دستگاه سالت اسپری با غلظت %5 نمک قرار گرفته و بصورت مستمر کنترل گردید تا آثار زنگ زدگی نمایان گردد، سپس هر نمونه پس از ثبت زمان مشاهده زنگ زدگی از محفظه خارج گردید.جهت آزمون سالت اسپری از دستگاهBAZMA مدل SHT-214D استفاده شد. جهت بررسی مورفولوژی از دستگاه SEM مدل LEO 1455VP استفاده شد.
نتایج
با توجه به بررسی های صورت گرفته [2,3] و براساس تجارب قبلی، زمان پخت، دمای پخت کیلر، ضخامت و درصد وزنی نانو سیلیکا به عنوان متغیر انتخاب گردید. متغییرها و سطوح انتخابی در این تحقیق در جدول 1 آورده شده است :
جدول :1 متغیر ها و سطوح آن در طراحی آزمایش
روش طراحی آزمایش طبق روش تاگوچی :
در این تحقیق چهار فاکتور دمای پخت کیلر - - A ، زمان پخت کیلر - - B ، ترکیب درصد نانو سیلیکا - C - وضخامت کلیر کوت اعمال شده - D - مورد بررسی قرار گرفتند، بر این اساس از جدول L-9 تاگوچی استفاده شد که بشرح جدول 2 می باشد:
جدول 2 :آرایه های ارتوگونال L-9
طراحی آزمایشات بر اساس آرایه های آرتوگونال و عوامل مهم در فرآیند، انجام گرفت که بر این اساس اطلاعات 9 نمونه با فرمولاسیون مختلف و شرایط پخت متفاوت و نیز ضخامت های گوناگون به شرح جدول 3 می باشد
جدول :3 شرایط انجام آزمایش ها بر اساس آرایه های ارتوگونال L-9
نتایج آزمون سالت اسپری
نتایج آزمون سالت اسپری مطابق جدول ارائه شده طبق روش تاگوچی اندازه گیری شد که نتایج آن در شکل 1 ارائه شده است.
