Rekening houden met de omgevingsfactoren

Bij het ontwerpen van veren is het cruciaal om te begrijpen hoe omgevingsfactoren hun prestaties, levensduur en betrouwbaarheid kunnen beïnvloeden. Deze uitgebreide leidraad onderzoekt de gedetailleerde aspecten van corrosiebestendigheid en de effecten van temperatuur en vochtigheid op het ontwerp van onze veren, zoals drukveren, trekveren, deurveren en torsieveren.

Corrosiebestendigheid

Corrosie is een natuurlijk proces dat metalen aantast door chemische reacties met hun omgeving. Bij veren leidt corrosie tot het verlies van mechanische integriteit, wat kan leiden tot defecten. Dit proces kan bijzonder verraderlijk zijn, omdat het vaak ongezien verloopt tot er aanzienlijke schade is opgetreden.

Factoren die corrosie beïnvloeden

1. Materiaalsamenstelling: de inherente eigenschappen van metalen bepalen hun gevoeligheid voor corrosie. Bijvoorbeeld, ijzer en zijn legeringen (zoals koolstofstaal) zijn zeer gevoelig voor roest wanneer ze worden blootgesteld aan zuurstof en vocht, waarbij ijzeroxide (roest) wordt gevormd.
2. Blootstelling aan de omgeving: factoren zoals vocht, zout, industriële chemicaliën en vervuilende stoffen versnellen corrosie aanzienlijk. Mariene omstandigheden met een hoog zoutgehalte kunnen bijvoorbeeld snelle degradatie van onbeschermde metalen veroorzaken.
3. Oppervlakteafwerking: de oppervlakteconditie van een veer beïnvloedt de gevoeligheid voor corrosie. Ruwe oppervlakken met scheuren of defecten kunnen vocht en corrosieve stoffen bevatten, wat het proces versnelt.

Soorten corrosie

1. Uniforme corrosie: dit gebeurt gelijkmatig over het oppervlak van de veer, waardoor het materiaal geleidelijk dunner wordt.
2. Putcorrosie: leidt tot kleine, gelokaliseerde gebieden van corrosie, waardoor putjes of gaten in de veer kunnen ontstaan. Dit is bijzonder gevaarlijk omdat het plotselinge en onvoorspelbare defecten kan veroorzaken.
3. Spleetcorrosie: treedt op in kleine ruimtes zoals onder afdichtingen of in spleten, waar stilstaande oplossingen worden opgesloten, wat leidt tot versnelde corrosie.
4. Spanningscorrosie (SCC): een combinatie van trekspanning en een corrosieve omgeving waardoor scheuren ontstaan en zich uitbreiden.

Corrosiebestendigheid verbeteren per materiaalsoort

Roestvrij staal

Bevat chroom, dat een passieve oxidelaag vormt die beschermt tegen corrosie. Kwaliteiten zoals 304 en 316 komen veel voor, waarbij 316 een betere weerstand biedt door het molybdeengehalte.

Gelegeerd staal

Hoogwaardige legeringen zoals Inconel en Hastelloy zijn ontworpen voor uitzonderlijke corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen onder extreme omstandigheden.

Niet-metalen materialen

Polymeren zoals PTFE (Teflon) zijn inherent bestand tegen de meeste chemicaliën en corroderen niet.

Beschermende coatings van onze veren

Zinkcoating

Gebruikelijke methoden zijn thermisch verzinken

Biedt opofferingsbescherming. Zink corrodeert bij voorkeur en beschermt het onderliggende staal.

Galvaniseren

– Technieken zoals verchromen of vernikkelen creëren een veerkrachtig, corrosiebestendig oppervlak.
– Elektrolytisch vernikkelen biedt een gelijkmatige dekking en een verbeterde bescherming.
– Daarnaast kan men denken aan elektrolytisch verzinken.

Passiveren

– Hierbij wordt roestvast staal behandeld met een zuuroplossing om vrij ijzer te verwijderen en de chroomoxidelaag te versterken.
– Dit proces verbetert de natuurlijke corrosiebestendigheid.

Oppervlaktebehandelingen

Schilderen

Het aanbrengen van verf creëert een barrière die blootstelling aan corrosieve elementen voorkomt.
Verf op basis van epoxy biedt uitstekende bescherming en duurzaamheid.

Poedercoating

Biedt een dikke, duurzame en visueel aantrekkelijke beschermlaag.
Superieur aan traditionele verf wat betreft duurzaamheid en weerstand tegen afschilferen en krassen.

Omgevingscontroles

Afdichting

Het gebruik van afdichtingen, pakkingen of O-ringen kan voorkomen dat vocht en verontreinigingen de veer bereiken.

Door de veer te omhullen in een beschermende behuizing of omhulsel kan de veer verder worden beschermd tegen blootstelling aan omgevingsinvloeden.

Gecontroleerde omgeving

Veren gebruiken in een omgeving met gecontroleerde vochtigheid en temperatuur kan het risico op corrosie aanzienlijk verminderen.

Het gebruik van droogmiddelen en vochtigheidscontrolesystemen in verpakkings- en opslagomgevingen kan veren beschermen tot ze worden geïnstalleerd.

Effecten van temperatuur op veren

Temperatuur

Veren worden vaak blootgesteld aan een breed temperatuurbereik en dit kan hun prestaties en levensduur aanzienlijk beïnvloeden.

Thermische uitzetting en inkrimping

Uitzetting: als de temperatuur stijgt, zet het materiaal van de veer uit. Hierdoor kunnen de afmetingen en mechanische eigenschappen van de veer veranderen, wat de prestaties kan beïnvloeden.
Krimp: in koude omgevingen krimpen materialen, waardoor de veer brozer kan worden en vatbaarder voor barsten.