EN
Zagadka korozji
Aluminium ma dobrze zasłużoną reputację odporności na korozję. Po narażeniu na powietrze natychmiast tworzy cienką, silnie przywiązaną warstwę tlenku, która uszczelnia powierzchnię i zapobiega dalszej utleniacji. Dlatego aluminium nie rdzewieje tak jak stal. Jednak nie wszystkie produkty aluminiowe wykazują jednakową odporność na korozję. Konkretny stop, obróbka powierzchni oraz nawet fizyczna struktura produktu wpływają na to, jak dobrze wytrzyma on lata ekspozycji na wilgoć, mgłę solną i zanieczyszczenia przemysłowe. Porównując panel aluminiowy o strukturze plastra miodu z pełnym arkuszem aluminiowym o podobnej całkowitej grubości, okazuje się, że panel kompozytowy ma w dziedzinie odporności na korozję kilka zaskakujących zalet.
Mniej materiału oznacza mniej materiału podlegającego korozji
Najbardziej oczywistą różnicą między płytą aluminiową o strukturze plastra miodu a pełną płytą aluminiową jest sama struktura. Płyta o strukturze plastra miodu składa się z dwóch cienkich aluminiowych blach powierzchniowych połączonych z rdzeniem w kształcie plastra miodu wykonanym z aluminium. Rdzeń ten stanowi głównie pustą przestrzeń – zwykle ponad 90 procent jego objętości zajmuje powietrze. Oznacza to, że płyta o strukturze plastra miodu zużywa znacznie mniej aluminium niż pełna płyta o tej samej grubości. Mniejsza ilość aluminium w konstrukcji oznacza fizycznie mniejszą ilość materiału, który potencjalnie może ulec korozji w czasie. Może to brzmieć prosto, ale w środowiskach, w których korozja stanowi główny mechanizm uszkodzenia, posiadanie mniejszej masy narażonego na korozję metalu jest rzeczywistą zaletą. Pełne płyty aluminiowe wprowadzają dużą ilość metalu do otoczenia; choć warstwa tlenkowa na powierzchni chroni zewnętrzną część materiału, każde uszkodzenie powierzchni, które dotrze do wnętrza, zapewnia korozji więcej materiału do niszczenia.
Obróbka powierzchni idzie dalej
Cienkie warstwy powierzchniowe na aluminiowej płycie o strukturze plastra miodu są zazwyczaj pokrywane wysokiej jakości powłokami, takimi jak fluorowęglowe powłoki PVDF lub systemy farb poliestrowych. Powłoki te są nanoszone fabrycznie w kontrolowanych warunkach i zapewniają trwałą barierę chroniącą powierzchnię aluminiową przed wilgocią i zanieczyszczeniami. Ze względu na niewielką grubość warstw powierzchniowych stosunek grubości powłoki do całkowitej grubości warstwy zewnętrznej jest wyższy niż w przypadku pełnej blachy aluminiowej. Warstwa ochronna stanowi więc istotniejszą część całej konstrukcji. Dodatkowo blachy aluminiowe stosowane w płytach o strukturze plastra miodu często poddawane są procesom przygotowania powierzchni, takim jak chromowanie (powłoka konwersyjna chromowa) lub anodowanie, przed naniesieniem farby, co daje dodatkowe wzmocnienie odporności na korozję podłoża metalowego. Te same zabiegi mogą być stosowane również w przypadku pełnych blach aluminiowych, jednak w praktyce zintegrowany charakter produkcji płyt o strukturze plastra miodu zapewnia spójne i systematyczne ich stosowanie.
Serdecznik jest chroniony przez projekt
Jednym z problemów związanych z dowolną płytą kompozytową jest to, co dzieje się w przypadku przedostania się wilgoci do wnętrza. W płycie o strukturze miodowej z aluminium rdzeń jest całkowicie otoczony przez dwie powłoki czołowe oraz uszczelniony wzdłuż krawędzi. Klej łączący powłoki czołowe z rdzeniem pełni również funkcję bariery zapobiegającej migracji wilgoci między warstwami. W nowoczesnych płytach miodowych stosuje się folie klejące epoksydowe lub termoplastyczne, które charakteryzują się wysoką odpornością na działanie wilgoci i czynników chemicznych. Ta uszczelniona konstrukcja typu „sandwich” oznacza, że nawet w przypadku zadrapania zewnętrznego powłokowego pokrycia rdzeń aluminiowy pozostaje chroniony przez powłoki czołowe oraz warstwy kleju. Płyta nie posiada odsłoniętych powierzchni wewnętrznych, na których mogłoby rozpocząć się korozja od środka na zewnątrz – co stanowi zagrożenie w przypadku masiwnej konstrukcji aluminiowej z ukrytymi szczelinami lub niepokrytymi powierzchniami wewnętrznymi.
Projekt konstrukcyjny ogranicza korozję naprężeniową
Korozja to nie tylko atak chemiczny. Istotną rolę odgrywa również naprężenie mechaniczne, zwłaszcza w postaci pękania korozyjnego pod wpływem naprężeń. Stałe blachy aluminiowe, gdy są gięte, spawane lub łączone mechanicznie, mogą ulec odkształceniu wewnętrzniemu, co czyni je bardziej podatnymi na ten typ uszkodzenia. Panel aluminiowy o strukturze plastra miodu rozprowadza obciążenia w inny sposób. Konstrukcja typu „sandwich” jest z natury wydajna w rozpraszaniu naprężeń na całą powierzchnię panelu. Rdzeń w kształcie plastra miodu zapewnia ciągłe podparcie warstw zewnętrznych, zmniejszając lokalne skupiska naprężeń, które mogłyby inicjować pęknięcia. W zastosowaniach takich jak elewacje budynków lub wnętrza jednostek morskich, gdzie panele podlegają cyklicznym zmianom temperatury oraz obciążeniom wiatrem, jednolite rozprowadzanie naprężeń przyczynia się do długotrwałej odporności na korozję poprzez minimalizację warunków sprzyjających korozji pod wpływem naprężeń.
Zweryfikowane w najbardziej ekstremalnych środowiskach
Rzeczywista wydajność paneli aluminiowych o strukturze plastra miodu potwierdza teorię. Panele te są powszechnie stosowane w jednostkach morskich, na platformach morskich oraz w budynkach przybrzeżnych, gdzie mgiełka solna stanowi codzienną rzeczywistość. Są one określone do zastosowania w pomieszczeniach czystych i obiektach farmaceutycznych, gdzie odporność chemiczna ma kluczowe znaczenie. Występują w wnętrzach i zewnętrzach samolotów, gdzie niezawodność jest bezwarunkowa. We wszystkich tych zastosowaniach połączenie ochronnych powłok, szczelnej konstrukcji oraz efektywnego projektu strukturalnego zapewnia panelom aluminiowym o strukturze plastra miodu przewagę nad pełnymi blachami aluminiowymi. Wynikiem jest materiał, który nie tylko waży mniej i lepiej sprawdza się pod względem właściwości konstrukcyjnych, ale także skuteczniej przeciwdziała korozji w długiej perspektywie czasowej.