خاصة للتطبيقات التي تتطلب الامتثال لمعايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية أو وزارة الزراعة الأمريكية

تُعدّ أدلة الكرات والأسطوانات الدوارة العمود الفقري للعديد من عمليات وآلات الأتمتة، وذلك بفضل دقة تشغيلها العالية، وصلابتها الجيدة، وقدرتها الممتازة على تحمل الأحمال - وهي خصائص أصبحت ممكنة بفضل استخدام فولاذ الكروم عالي القوة AISI/ASTM 52100 (المعروف باسم فولاذ المحامل) في الأجزاء الحاملة للأحمال. ولكن نظرًا لأن فولاذ المحامل ليس مقاومًا للتآكل، فإن أدلة التوجيه الخطية الدوارة القياسية غير مناسبة لمعظم التطبيقات التي تتضمن سوائل، أو رطوبة عالية، أو تقلبات كبيرة في درجات الحرارة.

لتلبية الحاجة إلى أدلة ومحامل قابلة لإعادة التدوير يمكن استخدامها في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل، يقدم المصنعون إصدارات مقاومة للتآكل. إلا أن مستوى مقاومة التآكل الذي توفره الأدلة والمحامل الخطية يختلف باختلاف المواد والعمليات المستخدمة في تصنيعها.

نظراً لعدم وجود تعريف قياسي أو مقبول صناعياً لمقاومة التآكل، فقد قمنا بتجميع تفصيل لأكثر ثلاثة مستويات شيوعاً لمقاومة التآكل التي يقدمها مصنعو الموجهات الخطية المعاد تدويرها والمحامل، إلى جانب استخداماتها الأساسية.

1- الأجزاء المعدنية الخارجية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل

تتمثل الخطوة الأولى في مكافحة التآكل في معالجة أجزاء نظام المحمل المعرضة للعوامل البيئية، وتحديدًا غلاف المحمل وقضيب التوجيه. يمكن تصنيع هذه المكونات من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي مثاليًا لتطبيقات المحامل، إذ يمكن معالجته لتحقيق ثبات الأبعاد وتقويته لتحمل الضغوط الشديدة والإجهادات الهيرتزية المتأصلة في المحامل الخطية الدوارة، وخاصة تلك التي تستخدم الكرات في عناصر التدحرج.

تُقدّم بعض الشركات المصنّعة قضبان توجيه خطية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، الذي يتميّز بمقاومة أفضل للتآكل مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. مع ذلك، لا يمكن تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بدرجة كافية، كما أنه أقلّ قدرة على تحمّل السرعات والأحمال، مما يجعله أقلّ ملاءمةً للأسطح الحاملة للأحمال مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي.

2- جميع الأجزاء المعدنية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل

في التطبيقات التي تتعرض للماء المالح أو الأحماض أو المحاليل القلوية أو البخار، قد يكون من الضروري استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لجميع الأجزاء المعدنية، سواء الداخلية أو الخارجية لكتلة المحمل. ولأن الكرات أو البكرات هي التي تتحمل الحمل، فإنها تُصنع عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (كما هو الحال في غلاف المحمل)، بينما تُصنع الأجزاء غير الحاملة للحمل، مثل المثبتات والصفائح الطرفية وأجزاء التشحيم، من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

في هذا التكوين، من المهم ملاحظة أن مكونات تحمل الأحمال (وخاصة مجاري الكرات وعناصر التدحرج) مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بدلاً من فولاذ المحامل، لذلك تنخفض قدرات تحمل الأحمال.

3- الأجزاء المعدنية الخارجية مطلية بالكروم

للحصول على أعلى مستوى من الحماية من التآكل، يمكن طلاء جميع الأسطح المعدنية المكشوفة، عادةً بالكروم الصلب أو الكروم الأسود. كما يقدم بعض المصنّعين طلاء الكروم الأسود مع طبقة من الفلوروبلاستيك (التفلون أو مادة PTFE)، مما يوفر حماية أفضل من التآكل. ويمكن تطبيق طلاء الكروم على معظم المعادن، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ.

إن الجانب السلبي لطلاء المحمل الخطي أو قضيب التوجيه هو أنه يضيف سمكًا إلى الأسطح المطلية، وبالتالي فإنه يغير من تفاوتات الارتفاع والعرض لمجموعات المحامل.

خيارات أخرى لمقاومة التآكل

بالإضافة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ والطلاء بالكروم للموجهات الخطية والمحامل، توجد خيارات أخرى تُمكّن المصممين والمستخدمين من التعامل مع البيئات المُسببة للتآكل. أحد هذه الخيارات هو استخدام محمل خطي مُعاد تدويره بغلاف (هيكل) مصنوع من الألومنيوم. قد يكون هذا التصميم كافيًا للتطبيقات التي قد تتعرض فيها الظروف الرطبة أو المُسببة للتآكل، ولكنها غير مُرجحة، أو حيث لا تتعرض المكونات بشكل مباشر لعوامل التآكل. تتميز محامل الألومنيوم بوزنها الأخف وتكلفتها المنخفضة مقارنةً بالخيارات الأخرى المقاومة للتآكل، ولكنها عادةً ما تُقدم ضمن نطاق محدود من الأحجام، وقيم التحميل المُسبق، وفئات الدقة، كما أن قدرتها على تحمل الأحمال الساكنة أقل من نظيراتها المصنوعة من الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

هناك خياران آخران مقاومان للتآكل للموجهات الخطية، خاصةً للتطبيقات التي تتطلب الامتثال لمعايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أو وزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، وهما طلاء النيكل الكيميائي وطلاء النيكل والكوبالت. إضافةً إلى استيفاء المعايير التي وضعتها وزارة الزراعة الأمريكية وإدارة الغذاء والدواء، يوفر كلا الطلاءين مقاومةً ممتازةً للتآكل وصلابةً عالية، ويمكن استخدامهما على مكونات الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ.