الملح والشمس والعواصف: التجوية البحرية للبولي إيثيلين عالي الكثافة

إذا كنت تعمل بالقرب من المحيط، فأنت تعرف الأجواء بالفعل. المعادن تصدأ بسرعة. الطلاء يصدأ بسرعة. المطاط ينتفخ. والبلاستيك؟ غالباً ما يفترض الناس أنه “يدوم فقط”.”

UHMWPE يدوم. إنها صلبة. ينزلق بشكل جيد. ويتحمل الضربات. لهذا السبب تراه في وسادات الرفارف البحرية, والبطانات، وكذلك الحواجز الرياضية مثل ألواح التثبيت. لكن الاستخدام على جانب الساحل لا يزال يجلب التآكل الحقيقي. ليس بشكل دراماتيكي في البداية. بل أشبه بتقطير بطيء.

يناقش هذا المقال فكرة واحدة بسيطة: لا يهاجم الملح والشمس والارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي UHMWPE بنفس الطريقة. يلعب الملح دور الدعم. الشمس تبدأ المشكلة. الطفرة (الصدمة + التآكل) تنهي المهمة.

إذا كنت تخطط لـ تصنيع المعدات الأصلية/التصنيع حسب الطلب أجزاء للساحات الساحلية، أو الموانئ، أو الملاعب الرياضية الخارجية، سترغب في تصميمها لتناسب الثلاثة معاً. ونعم، حتى بالنسبة لـ ألواح داسر الكرات الأرضية.

رذاذ الملح وأيونات الكلوريد

يبدو رذاذ الملح غير ضار. إنه ليس حمضًا. فهو لا “يصدأ” البولي إيثيلين عالي الكثافة (UHMWPE) كما يفعل مع الفولاذ. لكن الملح لا يزال مهمًا، لأنه يدفع الأضرار الأخرى إلى الأمام.

ما تأثير الملح على مادة UHMWPE عالية الكثافة

لا يكسر الملح عادةً سلاسل UHMWPE من تلقاء نفسه. وبدلاً من ذلك، فإنه:

• يبقى على السطح كقشرة,
• يحافظ على الرطوبة لفترة أطول, و
• يدخل في خدوش صغيرة ويبقيها رطبة.

هذه النقطة الأخيرة مهمة للغاية. غالبًا ما يبدأ UHMWPE في الفشل من السطح. بمجرد حصولك على شقوق دقيقة، يمكن أن تستقر الرطوبة والأملاح هناك. ثم الصدمة التالية أو الكشط التالي يفتحها على نطاق أوسع. إنها مثل الرمال في السحاب. ليست مميتة وحدها، ولكنها تجعل كل حركة أكثر خشونة.

اختبار الضباب الملحي وممارسة “مياه البحر المزيفة”

استخدام طرق معروفة:

• ASTM D1141 (الممارسة القياسية لإعداد مياه المحيطات البديلة)
• التعرض للضباب الملحي/رذاذ الملح (غالبًا ما يستخدم في الصناعة لفحص التآكل والمتانة العامة)

حتى لو لم يصدأ UHMWPE، فإن هذه الاختبارات لا تزال تساعدك في المقارنة:

• درجات الراتنج المختلفة,
• حزم الأشعة فوق البنفسجية المختلفة,
• قوام سطح مختلف، و
• تصميمات مختلفة للتثبيت.

والحديث الحقيقي: رذاذ الملح فوضوي. إذا كان تصميم اللوح الخاص بك يحبس المحلول الملحي في الدرزات، فسوف ترى خطوط الأوساخ وعلامات الزحف بشكل أسرع.

الأشعة فوق البنفسجية والأكسدة الضوئية

عادةً ما تكون الأشعة فوق البنفسجية هي المحرك الرئيسي لتقادم البلاستيك الخارجي. وتزيد مواقع المحيطات الأمر سوءاً لأن أشعة الشمس تضرب بقوة وانعكاساتها عن الماء تزيد من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

انشطار السلسلة وتقصف السطح

يمكن أن تبدأ الأشعة فوق البنفسجية الأكسدة الضوئية. هذه طريقة منمقة للقول: يساعد ضوء الشمس الأكسجين على التفاعل مع سطح البوليمر. وبمرور الوقت، يمكن للسطح:

• تفقد الليونة,
• تصبح هشاً,
• تشكيل تشققات دقيقة,
• إظهار “الطباشير” أو المظهر الباهت.

إليك الجزء الصعب. يمكن أن يظل اللوح “قوياً” عندما تدفعه. ولكن يمكن أن يضعف الجلد. ثم تخلق الضربة الحادة علامة إجهاد بيضاء. بعد ذلك، سترى انشقاقات صغيرة بالقرب من الزوايا أو المثبتات.

مثبتات الأشعة فوق البنفسجية وخيارات الألوان

إذا كنت قد عملت في مجال البلاستيك لفترة طويلة بما فيه الكفاية، فقد سمعت حديث المتجر:

• “الأسود يدوم”
• “تموت بسرعة.”

هناك حقيقة في ذلك. العديد من الأماكن الخارجية أجزاء UHMWPE الاستخدام أسود الكربون أو مثبتات أخرى للأشعة فوق البنفسجية لإبطاء الشيخوخة. هذا لا يعني أن كل مشروع يجب أن يكون أسود اللون. ولكن هذا يعني أنه يجب أن تخطط للونك كما تخطط للسمك.

إذا كنت بحاجة إلى ألوان زاهية للعلامة التجارية للكرة الأرضية، فلا يزال بإمكانك توفير الحماية باستخدام:

• مركبات مثبتة بالأشعة فوق البنفسجية,
• طبقات تآكل “أضحية” أكثر سمكاً,
• شرائط قابلة للاستبدال في الأماكن التي تضربها الشمس بشدة.

تأثير الأمواج، والتآكل، و“التحميل المفاجئ”

“الطفرة” ليست الأمواج فقط. إنها أي ضربة متكررة، أو دفعة، أو اهتزاز، أو اهتزاز، أو كشط يحدث في مكان رطب وشجاع.

بالنسبة للمنشآت البحرية، يمكن أن يعني الارتفاع المفاجئ

• أرصفة عائمة تحتك بالألواح,
• سحب الحبال والخطاطيف,
• طحن الرمل في مناطق التلامس,
• رافعة شوكية تصطدم بالهواء المالح.

بالنسبة للحواجز الرياضية القريبة من الساحل، يمكن أن يبدو الارتفاع المفاجئ

• لاعبون يضربون الألواح بسرعة,
• عربات المعدات التي تصطدم بالزوايا,
• تنظيف مستمر + كشط مستمر بالممسحة,
• الأجزاء المتحركة أثناء الشحن والتركيب.

تركيز الإجهاد عند السحابات والمفاصل

هذا هو المكان الذي تخسر فيه العديد من أجزاء UHMWPE المعركة.

يمكن للزاوية الحادة أو نمط البرغي الضيق أو الحافة الرفيعة أن تحول الأحمال العادية إلى ارتفاعات إجهاد موضعية. أضف الجلد السطحي المعمر بالأشعة فوق البنفسجية، وأضف الرطوبة المحتبسة بالملح، ثم أضف الصدمات المتكررة... وستحصل على:

• ثقب بيضاوي,
• تشقق الحواف,
• أجهزة مفكوكة,
• صرير وخشخشة (يكره المشغلون ذلك).

إذا قمت بتصميم ألواح داسر الكرات الأرضية, فأنت تريد ألواحاً هادئة. تريد ألواحاً مستقرة. لا أحد يريد خط “الطقطقة والطقطقة” في كل مرة يميل فيها اللاعب.

كيماويات التنظيف البحري و“واقع حلبة التزلج”

في الأماكن الحقيقية، تنظف الطواقم بسرعة. لا ينظفون الأسطح الصغيرة. قد يستخدمون:

• المنظفات القلوية,
• المطهرات,
• الماء الساخن,
• فرش قاسية.

يتعامل UHMWPE مع العديد من المواد الكيميائية بشكل جيد، ولكن التنظيف لا يزال يضيف التآكل. وتعمل الخدوش مثل مجمعات الأشعة فوق البنفسجية. هذا ليس حديثاً علمياً رسمياً، ولكنه صحيح في هذا المجال: الأسطح الخشنة تتقادم بشكل أسرع، وتبدو قديمة بشكل أسرع.

جدول أدلة بسيطة

ما الذي يعنيه ذلك بالنسبة لألواح داشير الكرة الأرضية

قد تظن أن “ألواح التثبيت ليست قطع بحرية.” بالتأكيد، فمعظمها في الداخل.

لكن هذه السيناريوهات الساحلية تحدث طوال الوقت:

• ساحة تقع بالقرب من البحر. تُفتح الأبواب. يدخل الهواء المالح إلى الداخل.
• الصعود على متن السفينة عبر الميناء والجلوس في الخارج لأسابيع.
• ملعب كرة أرضية خارجي يستخدم الألواح على مدار العام.
• مكان لتخزين الألواح في خليج التحميل الرطب.

في هذه الحالات، يظهر الثلاثي نفسه: الملح والشمس والطفرة.

إذا كنت تقوم ببناء لوحات لهذه الأماكن، فأنت تريد:

• ألواح ثابتة لا تلتوي بسهولة,
• أسطح صلبة تبقى ملساء,
• تصميمات الوصلات التي لا تحبس الحبيبات الرطبة,
• مناطق الأجهزة التي لا تتصدع مبكراً.

في مُصنِّع المنتجات البلاستيكية الهندسية عالية الأداء, نركز على تصنيع المعدات الأصلية/التصنيع حسب الطلب, والتوريد بالجملة، واحتياجات البيع بالجملة. يمكننا تكييف السماكة واللون والتشطيب السطحي ونمط التركيب بما يتناسب مع التركيب الدقيق. كما أننا نفهم أيضًا إعدادات المواد المختلطة.

الوجبات الجاهزة

نادرًا ما يقتل الملح UHMWPE وحده. عادةً ما تبدأ الشمس في الشيخوخة. وتؤدي الزيادة والتآكل إلى ظهور نقاط الضعف بسرعة.

لذا لا تختار المواد وكأنها خانة اختيار. اخترها وكأنك تخطط لموسم استخدام. فكر في مكان وجود الماء. أين تضرب أشعة الشمس. حيث تصطدم العربات. وأين يتكئ الناس. ثم صمم اللوح بحيث لا تصبح تلك البقع هي أول نقطة فشل.

إذا قمت بذلك، سيظل UHMWPE هو ما اشتريته من أجله: لوحة صلبة وقليلة الاحتكاك تستمر في العمل حتى عندما لا تكون البيئة المحيطة لطيفة.