اختبار الرش الملحي (Salt Spray) ومعايير مقاومة التآكل لطلاءات الزنك الرقائقي

كثيرًا ما يظهر في رسومات القطع ومواصفات الشراء شرط من نوع «لا يظهر صدأ أحمر قبل عدد معيّن من ساعات الرش الملحي». هذا الرقم يُستخدم في القبول والرفض وفي المفاضلة بين الموردين، لكن معناه الحقيقي يُساء فهمه أحيانًا. يشرح هذا المقال ما يقيسه الاختبار فعلًا، وأين ينتهي، وكيف تُصاغ المتطلبات لطلاءات الزنك الرقائقي على المثبتات والقطع المعدنية، وكيف تقرأ التقرير الذي يصلك.

ما الذي يقيسه اختبار الرش الملحي المحايد؟

يُعرَّض الجزء المطلي في غرفة مغلقة لضباب ملحي مستمر ناتج عن رذاذ محلول كلوريد الصوديوم، ثم تُراقَب العينة حتى ظهور نواتج التآكل أو انتهاء المدة المطلوبة. المرجعان الأكثر استخدامًا هما ISO 9227 (اختبار NSS) وASTM B117، وقد ظهر الأخير أول مرة عام 1939.

الظروف المعتمدة في ISO 9227 للاختبار المحايد:

ويحدد ASTM B117 ظروفًا قريبة: محلول 5% كلوريد صوديوم، وpH بين 6.5 و7.2، ودرجة حرارة 35 °C. ولأن صيغ التفاوتات قد تختلف بين المعيارين وبين الإصدارات (لـ ISO 9227 إصدار 2017 ثم إصدار 2022 مع تعديل 2024)، يجب أن يذكر التقرير المعيار ورقم إصداره.

نقطة أساسية: ISO 9227 يحدد طريقة التشغيل فقط. هو لا يحدد مدة التعرّض لمنتج معيّن ولا كيفية تفسير النتائج، فهذه تُترك لمواصفة المنتج أو للاتفاق بين المشتري والمورّد.

حدود الاختبار

• ليس محاكاة للواقع. يغيب عنه تغيّر الرطوبة وتقلّب الحرارة والملوثات الصناعية، ولذلك قد يختلف سلوك الطلاء في الاختبار عن سلوكه في الخدمة.
• الساعة في الغرفة ليست ساعة في الميدان. المعيار نفسه يشير إلى أنه نادرًا ما توجد علاقة مباشرة بين مقاومة الرش الملحي ومقاومة التآكل في بيئات أخرى. ولا يصح تحويل «720 ساعة» إلى عدد سنوات.
• غرضه الأساسي ضبط الجودة. هو مناسب للتحقق من ثبات جودة الطلاء والعملية من دفعة إلى أخرى، ولكشف العيوب والمسام، وتتميّز نتائجه بتكرارية جيدة. أما ترتيب مواد أو طلاءات مختلفة بحسب «عمرها» أو التنبؤ بعمرها الطويل فليس من أغراضه.

وهذا يفسّر كيف يمكن لمعيار مثل ISO 10683 أن يستخدم ساعات الرش الملحي فئاتٍ للقبول: الساعات هنا حدّ جودة لنظام طلاء محدد يُختبر بالطريقة نفسها، وليست وعدًا بعمر خدمة.

الصدأ الأحمر والصدأ الأبيض: ماذا يُسجَّل؟

• الصدأ الأبيض (White Rust): مسحوق أبيض هو نواتج تآكل الزنك نفسه، وأساسها أكسيد الزنك وهيدروكسيد الزنك. ظهوره يعني أن الطلاء بدأ «يضحّي» بنفسه.
• الصدأ الأحمر (Red Rust): نواتج تآكل الفولاذ الأساسي (أكاسيد الحديد). ظهوره يعني أن الحماية وصلت إلى المعدن الأساسي.

في الطلاءات الغنية بالزنك يسبق الصدأ الأبيض الأحمر عادةً، لأن الزنك يتآكل قبل الفولاذ. لذلك يجب أن تحدد المواصفة صراحةً أي النوعين تقصد. معيار ISO 10683 يشترط ألا يظهر بعد مدة الاختبار أي تآكل مرئي في المعدن الأساسي (صدأ أحمر). أما حدود الصدأ الأبيض فلا يتناولها هذا الشرط، وقد تُضاف في مواصفات العميل، فاقرأ المواصفة المطبّقة على طلبك ولا تفترض.

كيف تُحدَّد المتطلبات لطلاءات الزنك الرقائقي؟

ISO 10683 للمثبتات

يغطي المعيار ISO 10683:2018 (الإصدار الثالث) أنظمة طلاء الزنك الرقائقي المطبّقة بلا كهرباء (Non-electrolytic) على مثبتات الفولاذ، سواء كان النظام طبقة أساس فقط أو طبقة أساس مع طبقة علوية (Top Coat)، وسواء أُضيف مزلِّق أم لا. ويُعتمد ISO 9227 (NSS) لتقييم مقاومة التآكل. وتأتي المتطلبات في فئات:

ملاحظات مهمة على الجدول:

• السمك المذكور مرجعي للاسترشاد فقط، ويشمل طبقة الأساس والطبقة العلوية. أما القبول فيقوم على مقاومة التآكل.
• يُجرى الاختبار على المثبتات وحدها بحالة «كما طُليت»، أي قبل الفرز والتعبئة والتجميع، وبعد مرور 24 ساعة على الأقل من الطلاء.
• يتضمن المعيار اختبار خدش اختياريًا لقياس الحماية الكاثودية: تُخدش القطعة حتى المعدن الأساسي، ثم لا يجوز ظهور صدأ أحمر في موضع الخدش بعد 72 ساعة رش ملحي.
• تذكّر أن المعيار نفسه ينبّه إلى أن نتائج الاختبارات المعجَّلة لا ترتبط مباشرة بسلوك الطلاء في بيئة خدمة معينة.

مواصفات شركات السيارات

تكتب شركات السيارات ومورّدوها مواصفات وقواعد توريد خاصة بها، وكثير منها يضيف اختبارات دورية خاصة. لا نورد هنا أرقام مواصفة عميل بعينه لأننا لم نتحقق منها من مصدرين مستقلين؛ المرجع في ذلك هو وثيقة المواصفة المعتمدة لدى عميلك.

حماية المثبتات عالية المتانة من هشاشة الهيدروجين

ينص ISO 10683 على أن عملية ترسيب الزنك الرقائقي لا تولّد هيدروجينًا، ولذلك يُستخدم الطلاء خصوصًا للمثبتات عالية المتانة (1000 ميغاباسكال فأكثر) لتجنب الهشاشة الهيدروجينية الداخلية. وهذا ما يجعله خيارًا شائعًا لهذه الفئة من المثبتات.

أين تقع رقائق الزنك من نتيجة الاختبار؟

يتكوّن طلاء الزنك الرقائقي من رقائق زنك مشتّتة في وسط، يُطبَّق ثم يُعالَج بالحرارة فيتكوّن غشاء غير عضوي موصل كهربائيًا بما يكفي لتأمين الحماية الكاثودية. الرقائق إذن أحد مكوّنات هذا النظام وليست النظام كله.

ما تقوله ورقة البيانات الفنية لـ Zinc Flake من Egy Chem Hub

تعرض Egy Chem Hub رقائق الزنك (Zinc Flake) على أنها مسحوق زنك صفائحي (Lamellar) للطلاءات المقاومة للتآكل. وهي مادة خام (صبغة معدنية) تدخل في تركيب الطلاء، وليست طلاءً جاهزًا. وهذه بيانات الشركة بحسب ورقة البيانات الفنية (TDS) بتاريخ مراجعة 11/10/2026:

أما التعبئة فأكياس بولي بروبيلين سعة 25 كغم بداخلها بطانة، أو براميل معدنية أو بلاستيكية سعة 25 كغم يوفّرها العميل. والمنشأ مصر، وورقة البيانات الفنية متاحة عند الطلب. وتذكر الورقة من الاستخدامات المعتادة الدهانات المقاومة للتآكل والطلاء المعدني (Plating) والعمليات الكيميائية ومعدنة المساحيق.

ووفق الورقة نفسها، يتيح الشكل الصفائحي تلامسًا أوسع بين الجسيمات مقارنةً بالزنك الكروي، وهو ما يحسّن التوصيل الكهربائي والحماية من التآكل. وتصف الورقة تأثير الحاجز بأنه طويل الأمد، بينما تعمل الحماية الكاثودية بصورة مؤقتة. وهذه عبارات من ورقة الشركة، ولا تقوم مقام نتائج اختبار.

لماذا لا تكفي مواصفات الرقائق وحدها لتوقّع ساعات الرش الملحي؟

نتيجة الرش الملحي تخص نظام الطلاء كاملًا: الراتنج الرابط وتركيب الطلاء، والطبقة العلوية، والسمك المطبّق، وظروف التطبيق والمعالجة بالحرارة، وحالة الركيزة المعدنية وتحضير سطحها، وليس مسحوق الزنك وحده. فرقائق متطابقة المواصفات قد تعطي نتائج مختلفة عند تغيّر الراتنج أو السمك أو درجة المعالجة. ولذلك لا يتضمن هذا المقال أي ساعات رش ملحي أو نتيجة اختبار لمنتج Zinc Flake، ولا يجوز أن يُفهم منه أن مادة خام معيّنة تضمن عددًا محددًا من الساعات. نتيجة كهذه تُنسب إلى نظام طلاء مُعرَّف ومُختبَر، ويجب أن يرافقها تقرير يوضح مكوّنات النظام وظروف الاختبار.

ما البيانات التي يجدر بمصنّع الطلاء طلبها من مورّد الرقائق؟

عند تقييم أي مورّد لرقائق الزنك، اطلب ما يلي مكتوبًا:

1. ورقة بيانات فنية (TDS) بتاريخ المراجعة، مع الخصائص الرقمية: حجم الجسيمات (المتوسط وطريقة القياس)، والزنك الكلي والزنك المعدني، والمتبقي على المنخل، وامتصاص الزيت، والرطوبة، والكثافة النوعية والكثافة الظاهرة.
2. حدود الشوائب (مثل الحديد والرصاص والكادميوم وأكسيد الزنك) إن كانت مواصفتك تقيّدها.
3. شهادة تحليل (CoA) لكل دفعة، وما إذا كانت النتائج مقاسة على الدفعة الموردة فعلًا.
4. نوع المعالجة السطحية للرقائق إن وُجدت، وتوافقها مع الراتنج ونظام المذيب أو الماء عندك.
5. العمر التخزيني وشروط التخزين وتعبئة الشحنة.
6. عيّنة للتجربة في نظامك الخاص، لأن أداء الطلاء يُحسم باختباره كاملًا.
7. أي تقرير رش ملحي (ISO 9227 أو ASTM B117) على نظام طلاء مصنوع بالمادة، مع بيانات النظام: الراتنج والسمك والركيزة وظروف المعالجة ومرجع المختبر. وإن لم يوجد تقرير فاطلب أن يُصرَّح بذلك بدل الاستعاضة عنه بأرقام عامة.

الاختبارات الدورية: مكمّل لا بديل

صُممت اختبارات التآكل الدورية (Cyclic Corrosion Tests) لتقترب من ظروف الاستخدام الفعلي بتبديل مراحل الرش الملحي والرطوبة والتجفيف، وأحيانًا التجميد. أمثلة معروفة:

• GMW14872 (جنرال موتورز): دورة من ثلاث مراحل: بيئة محيطة عند 25 °C مع رش محلول ملحي، ثم رطوبة نسبية قريبة من 100% عند 49 °C، ثم تجفيف برطوبة نسبية أقل من 30% عند 60 °C.
• VDA 233-102: اختبار دوري لقطع السيارات يتضمن مرحلة رش بمحلول ملح 1% ومرحلة تجميد عند −15 °C.
• ISO 11997-1: مواصفة للدهانات تضم عدة دورات تتناوب فيها مراحل الرذاذ الملحي والتجفيف والرطوبة.

لا تعني هذه الاختبارات أن نتيجتها «عمر خدمة» مضمون: ما زالت اختبارات معجّلة، والعلاقة المباشرة بالخدمة غير مؤكدة. قيمتها أنها أقرب إلى تعاقب الظروف الفعلي من الرش المستمر، ولهذا تعتمد شركات السيارات اختبارات دورية خاصة بها. اطلب الاختبارين معًا حين تكون القطعة حرجة أو بيئتها قاسية (ساحلية، أو أملاح إذابة الجليد، أو تعرّض خارجي طويل).

كيف تقرأ تقرير الاختبار؟

اقرأ التقرير كما تقرأ شهادة معايرة. هذه قائمة تحقق عملية من إعدادنا مبنية على متطلبات المعيارين:

1. المعيار والإصدار: ISO 9227 أو ASTM B117، وأي ملحق (مثل اختبار الخدش).
2. العينة: هل اختُبرت القطع الفعلية بحالة «كما طُليت» أم ألواح تجريبية؟ وما الزمن بين الطلاء والاختبار؟ وما نظام الطلاء بالتفصيل (طبقة أساس فقط أم مع طبقة علوية)؟
3. السمك: القيمة المقاسة وطريقة القياس، لا القيمة الاسمية فقط.
4. المدة والفحوص الوسيطة: عدد الساعات الفعلي، وأوقات الفحص، وزمن ظهور أول صدأ أبيض وأول صدأ أحمر إن وُجد.
5. سجلات الغرفة: درجة الحرارة، ومعدل الترسّب، وpH ومحتوى الملح، مسجّلة يوميًا، مع ذكر أي انحراف أو توقف.
6. التحقق من الغرفة: هل أُجريت فحوص دورية بعينات مرجعية (مثل شرائح فولاذ معيارية تُقاس خسارة كتلتها) لإثبات أن الغرفة تعمل في نطاقها؟
7. الصور: قبل الاختبار وبعده وفي الأوقات المتفق عليها.
8. المختبر: هوية المختبر ومرجعيته الاعتمادية.

ماذا تسأل المورّد؟

• ما المعيار والإصدار ومعيار القبول (صدأ أحمر فقط أم أبيض أيضًا)، وما عدد الساعات المطلوب؟
• هل يغطي الاختبار نظام الطلاء الكامل الذي سيصلك، وبأي سمك؟
• هل اختُبرت قطع من إنتاج فعلي أم عينات مختبرية فقط؟
• هل توجد نتائج اختبار دوري (مثل GMW14872 أو VDA 233-102) إذا كانت مواصفتك تطلبها؟
• كيف يُراقَب الطلاء من دفعة إلى أخرى (السمك، والالتصاق، والمظهر)؟
• هل تُتاح بيانات المادة الخام (مواصفات رقائق الزنك ونتائج الفحص لكل دفعة) لمن يصنّع نظام الطلاء؟ (انظر القائمة التفصيلية أعلاه.)

وإذا كنت تُصنّع نظام طلاء زنك رقائقي أو تطوّره، فبيانات المادة الخام جزء من الصورة لا الصورة كاملة. لطلب عرض سعر أو ورقة البيانات الفنية لرقائق الزنك (Zinc Flake) تواصل مع فريق Egy Chem Hub.