למה לוח דבש אלומיניום עמיד יותר בפני קורוזיה מאשר לוחות אלומיניום מלאים?

חידת הקורוזיה

לאלומיניום יש מוניטין מוצדק של עמידות בפני קורוזיה. כאשר הוא נחשף לאויר, נוצרת בו מייד שכבה דקה של חמצן הדבוקה בצמוד למשטח וסוגרת אותו, ומונעת את המשך החשיפה לחמצון. מסיבה זו האלומיניום אינו מחליד כדרך שהפלדה עושה. עם זאת, לא כל מוצר אלומיניום עמיד באותה מידה בפני קורוזיה. הסגסוגת הספציפית, טיפול המשטח ואפילו המבנה הפיזי של המוצר משפיעים על מידת העמידות שלו לאורך השנים בנוכחות לחות, סプレー מלח ומזני תעשייה. בעת השוואת פאנל אלומיניום דמוי דבש לפלאיה אלומיניום מוצקה בעובי כולל דומה, הפאנל המורכב מציג למעשה יתרונות מפתיעים מסוימים בתחום העמידות בפני קורוזיה.

פחות חומר – פחות חומר שיעמוד בקורוזיה

ההבדל המובהק ביותר בין לוח אלומיניום דמוי דבש ללוח אלומיניום מוצק הוא המבנה עצמו. הלוח הדמוי דבש מורכב משני לוחות פנים דקים של אלומיניום שמחוברים לליבה דמוית דבש של אלומיניום. הליבה מורכבת בעיקר מריק, בדרך כלל יותר מ-90 אחוז אוויר. כלומר, לוח דמוי דבש משתמש בכמות קטנה בהרבה של אלומיניום מאשר לוח מוצק בעל אותו עובי. כמות קטנה יותר של אלומיניום במבנה פירושה שיש פחות חומר פיזי שיכול להתקלף עם הזמן. זה אולי נשמע פשוט, אך בסביבות שבהן הקילוף הוא אופן הכשל העיקרי, היותו של חומר מתכתי חשוף קטן יותר מהווה יתרון ממשי. לוחות אלומיניום מוצקים מכניסים כמות גדולה של מתכת לסביבה, ובעוד שהחמצון על פני השטח מגן על החוץ, כל פריצה שמגיעה לפנים נותנת לקילוף חומר נוסף להתפשט בו.

טיפול על פני השטח ממשיך הלאה

השכבות הדקיקות של הפנים בלוח דבש אלומיניום מוגמרות בדרך כלל עם שיכבות כיסוי ביצועים גבוהים כגון פוליוינילידן פלואוריד (PVDF) פלואורוקרבון או מערכות צבע פוליאסטר. שיכבות הכיסוי הללו מופעלות במפעל בתנאים מבוקרים ומספקות מחסום עמידי שמונע חדירה של לחות וזיהומים לפני האלומיניום. מאחר שהשכבות החיצוניות דקיקות, שכבת הכיסוי מהווה חלק גדול יותר מהעובי הכולל של השכבה החיצונית בהשוואה ללוח מלא. לכן, השכבה הواقית מהווה חלק משמעותי יותר במבנה הכולל. בנוסף, לוחות האלומיניום המשמשים בלוחות דבש עוברים לעיתים קרובות תהליכי טיפול מוקדם כמו כיסוי המרה כרומטי או אנודיזציה לפני הצביעה, מה שמעלים עוד יותר את התנגדות הנוזל של המתכת הבסיסית. ניתן ליישם את אותם הטיפולים גם על לוחות אלומיניום מלאים, אך בפועל, אופי הייצור המובנה במפעל של לוחות הדבש מבטיח שהצעדים הללו יחולו באופן עקבי.

הליבה מוגנת על-פי העיצוב

הבעיה האחת עם כל לוח מורכב היא מה קורה אם מים חודרים פנימה. בלוח דבש אלומיניום, הליבה נכלאת לחלוטין בין שני לוחות הפנים ומחוסמת לאורך הקצוות. החומר הדבק שמחבר את לוחות הפנים לליבה פועל גם כמחסום שמונע חדירת מים בין השכבות. לוחות דבש מודרניים משתמשים בחומרים דביקים אפוקסידיים או סרטים דביקים תרמופלסטיים שמאוד עמידים בפני לחות ומתקפות כימיות. מבנה הסנדוויץ' המוחסם הזה אומר שאפילו אם השרטוט פוגע בציפוי המשטח החיצוני, הליבה האלומיניאלית נותרת מוגנת על ידי לוחות הפנים והשכבות הדביקות. ללוח אין משטחים פנימיים חשופים שבהם יכול להתחיל קורוזיה מתוך-לפנים, דבר אשר מהווה סיכון במבנים אלומיניומים מלאים שיש בהם סדקים חבויים או משטחים פנימיים ללא ציפוי.

עיצוב מבני מפחית קורוזיה מתחית

תהליך הקורוזיה אינו קשור רק להתקפה כימית. מתח מכני משחק תפקיד חשוב, במיוחד בצורת נקיעת קורוזיה תחת מתח. דפי אלומיניום מוצקים, כאשר הם מקופלים, מוגררים או מחוברים מכנית, עלולים לפתח מתחים פנימיים שגורמים להם להיות רגישים יותר לסוג זה של כשל. לוח אלומיניום עם מבנה דבש (honeycomb) מפיץ עומסים באופן שונה. המבנה הסנדוויצ'י יעיל כברירת מחד בהפצת המתח לאורך כל שטח הלוח. ליבת הדבש מספקת תמיכה רציפה ללוחות הפנים, ומכך נובע הפחתה במיקודים מקומיים של מתח שיכלו אחרת להוביל לנקיעות. ביישומים כגון חזיתות בניינים או פנים ימיות, שבהן הלוחות נתונים למחזורים חמים-קרים ולעומסי רוח, הפצת המתח האחידה תורמת להתנגדות ארוכת טווח לקורוזיה, בכך שהיא מפחיתה את התנאים שיכולים לגרום לקורוזיה תחת מתח.

הוכח בסביבות הקשות ביותר

הביצועים במציאות של לוחות דבש אלומיניום תומכים בתיאוריה. הלוחות הללו בשימוש נרחב בספינות ימיות, פלטפורמות ימיות ומבנים חוף בהם ספגת מלח היא מציאות יומית. הם נבחרים לחדרים נקיים ולמתקנים פארמה בהם עמידות כימית היא קריטית. הם מופיעים בחלקי המטוס הפנימיים והחיצוניים, שם אמינות אינה ניתנת למשא ומתן. בכל היישומים הללו, שילוב של שichten הגנה, בנייה אטומה ועיצוב מבני יעיל מעניק ללוח דבש האלומיניום יתרון על פני לוחות אלומיניום מלאים. התוצאה היא חומר שלא רק שוקל פחות וביצועיו המבניים טובים יותר, אלא גם עמיד יותר בפני קורוזיה לאורך זמן.