في التصنيع الحديث، تستخدم عمليات التلميع على نطاق واسع في المعالجة السطحية للمعادن والزجاج والسيراميك وغيرها من المواد. من خلال استخدامإضافات كيميائية، يمكن تحسين لمعان المنتجات ونعومتها السطحية بشكل كبير.

لا يقتصر التلميع على الجانب الجمالي فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين مقاومة التآكل وعمر خدمة المادة. إذًا، ما هي المادة الكيميائية المضافة التي يجب اختيارها أثناء عملية التلميع؟ سوف تتعمق هذه المقالة في هذه المشكلة وتحلل خصائص ووظائف المضافات الكيميائية المختلفة.

ما هي عملية التلميع؟

التلميع هو عملية تستخدم وسائل ميكانيكية وكيميائية لجعل سطح المادة أملسًا ومسطحًا. تلعب المضافات الكيميائية دورًا رئيسيًا في عملية التلميع. تعمل هذه الإضافات على تسريع عملية إزالة سطح المادة، وتقليل الاحتكاك الميكانيكي، وتحقيق النهاية النهائية للسطح المطلوب.

ما هي أنواع إضافات التلميع الكيميائية؟

هناك أنواع عديدة من إضافات التلميع الكيميائية، ولكل منها مزاياه الفريدة ونطاق التطبيق. تشمل المضافات الكيميائية الشائعة للتلميع نترات الأمونيوم، وحمض الأكساليك، وهيدروكسيد الصوديوم، وكبريتات البوتاسيوم الألومنيوم، وحمض النيتريك. فيما يلي وظائف هذه المضافات الكيميائية للتلميع:

1. نترات الأمونيوم:

نترات الأمونيوم هي مادة تلميع شائعة الاستخدام، وتستخدم بشكل رئيسي لتلميع المعادن، وخاصة المعادن الناعمة مثل الألومنيوم والنحاس. يمكن لنترات الأمونيوم إزالة طبقة الأكسيد وجزيئات السطح بشكل فعال أثناء عملية التلميع، وتشكيل سطح أملس. بالإضافة إلى ذلك، تتميز نترات الأمونيوم بسمية منخفضة وثبات عالي، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.

2. حمض الأكساليك:

حمض الأكساليك هو حمض عضوي يستخدم على نطاق واسع في تلميع المعادن والأحجار. يمكن أن يتفاعل حمض الأكساليك مع الأكاسيد الموجودة على سطح المعدن لتكوين أوكسالات قابلة للذوبان، وبالتالي إزالة طبقة الأكسيد والأوساخ الموجودة على السطح. لمعان السطح بعد تلميع حمض الأكساليك مرتفع ومناسب لمعالجة مواد الديكور الراقية.

3. هيدروكسيد الصوديوم :

 هيدروكسيد الصوديوم هو مادة كيميائية قلوية قوية تستخدم عادة لتنظيف وتلميع الأسطح المعدنية. يمكن لهيدروكسيد الصوديوم أن يذيب الأكاسيد والزيوت الموجودة على سطح المعدن، مما يجعل السطح أملسًا ونظيفًا. على الرغم من أن هيدروكسيد الصوديوم مادة أكالة للغاية، إلا أنه يمكن تحقيق تأثير التلميع بشكل فعال من خلال التحكم في التركيز ووقت الاستخدام.

4. كبريتات البوتاسيوم الألومنيوم :

كبريتات الألومنيوم البوتاسيوم، والمعروفة باسم الشب، هي عبارة عنمادة مضافة كيميائيةيستخدم عادة في تلميع الزجاج والسيراميك. يمكن لكبريتات الألومنيوم البوتاسيوم توليد جزيئات كاشطة دقيقة أثناء عملية التلميع، مما يساعد على إزالة جزيئات السطح وتحسين تشطيب السطح. تتمتع الشبة أيضًا بتأثير معين في تثبيط التآكل ويمكنها حماية المواد من التآكل المفرط أثناء عملية التلميع.

5. حمض النيتريك:

حمض النيتريك هو مادة كيميائية شديدة الحموضة تستخدم عادة لتلميع المعادن الصلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن لحمض النيتريك أن يذيب طبقة الأكسيد والشوائب الموجودة على سطح المعدن بسرعة ليشكل سطحًا لامعًا. ومع ذلك، فإن طبيعة حمض النيتريك شديدة التآكل والسامة تتطلب اتخاذ تدابير صارمة للتعامل مع السلامة.

كيف تعمل المضافات الكيميائية؟

تجمع إضافات التلميع الكيميائية بين التفاعلات الكيميائية والتأثيرات الميكانيكية لإزالة الجزيئات وطبقات الأكسيد الموجودة على سطح المادة، وبالتالي تحقيق تأثير التلميع. مبدأ العمل المحدد هو كما يلي:

1. الذوبان الكيميائي:

تتفاعل المضافات الكيميائية مع الأكاسيد والشوائب الموجودة على سطح المادة لإنتاج مركبات قابلة للذوبان أو يمكن إزالتها بسهولة. على سبيل المثال، يتفاعل حمض الأكساليك مع أكاسيد المعادن لتكوين أوكسالات قابلة للذوبان، وبالتالي إزالة طبقة الأكسيد من على السطح.

2. الطحن الميكانيكي:

تأكيدإضافات كيميائيةيمكن أن تولد جزيئات كاشطة دقيقة في المحلول. يمكن لهذه الجزيئات الكاشطة أن تقوم بطحن سطح المادة بشكل دقيق تحت تأثير القوة الميكانيكية، مما يؤدي إلى إزالة الجزيئات والأجزاء غير المستوية. ويشيع استخدام كبريتات الألومنيوم البوتاسيوم لهذا الغرض في تلميع الزجاج والسيراميك.

3. الحماية من التآكل:

بعض الإضافات الكيميائية لها تأثير مثبط للتآكل أثناء عملية التلميع ويمكن أن تشكل طبقة واقية على سطح المادة لمنع التآكل المفرط. على سبيل المثال، لا تقوم الشبة بتوليد جزيئات كاشطة في تلميع الزجاج والسيراميك فحسب، بل تشكل أيضًا طبقة واقية تمنع التآكل على السطح.

قضايا حماية البيئة والسلامة

عند استخدام المضافات الكيميائية للتلميع، لا يمكن تجاهل القضايا البيئية والسلامة. العديد من إضافات التلميع التقليدية، مثل حمض النيتريك وهيدروكسيد الصوديوم، شديدة التآكل والسامة، وتتطلب عمليات سلامة صارمة والتخلص من النفايات. مع تزايد صرامة اللوائح البيئية، تحتاج الشركات إلى إيجاد بدائل أكثر صداقة للبيئة لتقليل تأثيرها على البيئة.

في السنوات الأخيرة، التزمت بعض الشركات ومؤسسات البحث العلمي بتطوير إضافات تلميع أكثر أمانًا وصديقة للبيئة. على سبيل المثال، يتم استخدام بعض الأحماض العضوية القابلة للتحلل الحيوي ومضافات الملح غير العضوية منخفضة السمية تدريجيًا في الإنتاج الصناعي، والتي لا يمكنها تلبية احتياجات التلميع فحسب، بل تقلل أيضًا من المخاطر البيئية والمخاطر المتعلقة بالسلامة.

في ملخص،يجب تحديد المادة الكيميائية المضافة المستخدمة في التلميع بناءً على متطلبات المواد والعمليات المحددة. تتمتع كل من إضافات التلميع الشائعة مثل نترات الأمونيوم وحمض الأكساليك وهيدروكسيد الصوديوم وكبريتات الألومنيوم والبوتاسيوم وحمض النيتريك بمزاياها الفريدة ونطاق تطبيقها.

ومن خلال الاختيار العلمي والتطبيق العقلاني لهذه الإضافات، يمكن للشركات تحسين جودة المنتج وكفاءة الإنتاج بشكل كبير.