هنگام انتخاب آلیاژ استیل برای کاربردهای دکوراتیو چه مواردی را رعایت کنیم؟

در انتخاب استیل برای کاربردهای دکوراتیو، باید علاوه بر جنبه‌های زیبایی و جذابیت‌های بصری، مجموعه‌ای از معیارهای فنی و مهندسی را نیز در نظر گرفت. این معیارها شامل مقاومت به خوردگی، خواص مکانیکی (از جمله استحکام و شکل‌پذیری)، قابلیت فرم‌دهی و جوشکاری، انواع پرداخت سطح، ملاحظات ساخت و فرآیندهای تولید، هزینه و در دسترس بودن و همچنین انطباق با استانداردهای بین‌المللی می‌باشد. آلیاژهای سری ۳۰۰ (مانند ۳۰۴ و ۳۱۶) به دلیل تعادل مناسب بین قیمت و خواص خوردگی، شکل‌پذیری و استحکام اغلب پرکاربرد هستند. در شرایط خاص مانند محیط‌های ساحلی و دریایی از گریدهای مناسب مثل 316 و یا برای طراحی‌های با کیفیت سطح خاص برای نما و مجسمه سازی، گریدهای خاص و پرداخت‌های ویژه مانند Mirror No. 8 یا Brushed اولویت پیدا می‌کنند. در ادامه، این عوامل به تفصیل بررسی شده‌اند تا بتوان تصمیمات آگاهانه و علمی گرفت.

چر از استیل در کاربردهای دکوراتیو استفاده می‌شود؟

انتخاب آلیاژ استیل مناسب برای قطعات و مصارف دکوراتیو، فراتر از جنبه‌ی ظاهری آن است و نیازمند تحلیل دقیق شرایط عملکردی و فرایندهای ساخت و تولید می‌باشد. در کاربردهای دکوراتیو، علاوه بر زیبایی ظاهری، دوام قطعه در برابر خوردگی و شرایط محیطی نیز اهمیت ویژه‌ای دارد. استفاده از انواع مقاطع استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ در شرایط آب و هوایی مختلف سبب شده است تا از گریدهای مختلفی برای هرمنطقه استفاده گردد. در ادامه برخی از این ویژگی‌ها را بررسی می‌کنیم. استنلس استیل آلیاژی است که ویژگی‌های منحصر به فرد آن سبب می‌شود تا بتوان از آن در محیط‌های مختلف استفاده کرد. از آشپزخانه‌های صنعتی گرفته، تا طراحی داخلی و خارجی ساختمان‌ها رد پای استیل مشاهده می‌شود. به همین جهت شناخت استیل و ویژگی‌های آن می‌تواند به طور موثر در انتخاب آلیاژ مناسب تاثیر داشته باشد.

ویژگی‌های مهم در انتخاب استیل دکوراتیو

همانطور که می‌دانید آلیاژهای مختلف استیل به دلیل ترکیب شیمیاییشان، ویژگی‌های متفاوتی دارند. متناسب با ترکیب آلیاژی و ساختار متالورژیکی هریک از این آلیاژها، خصوصیات و ویژگی‍ها با درجات مختلفی در اختیار قرار دارند. به همین جهت نیز تطابق ویژگی‌های انواع استنلس استیل با محیط مورد استفاده، اهمیت بسیار زیادی دارد.

• مقاومت خوردگی: مصنوعات دکوراتیو و آثار معماری ممکن است در فضاهای سرپوشیده با رطوبت متناوب یا فضاهای باز شهری در معرض آلاینده‌های جوی قرار گیرند. بنابراین، مقاومت به خوردگی باید در اولویت انتخاب مواد قرار گیرد. استیل 304 رایج‌ترین گرید با حدود ۱۸٪ کروم و ۸٪ نیکل؛ برای محیط‌های معمولی مناسب است و تعادل خوبی از نظر مقاومت و هزینه دارد. از سوی دیگر استیل 316 با افزودن ۲–۳٪ مولیبدن، مقاومت به خوردگی شکافی و حفره‌ای بهتری نسبت به استیل 304 در محیط‌های کلریدی (مانند مناطق ساحلی) دارد.استیل داپلکس 2205 نیز یکی از گریدهایی است که برای شرایط شدید، مانند محیط‌های دریایی یا شیمیایی قوی، به دلیل ساختار فریتی-آستنیتی و استحکام بسیار بالا توصیه می‌شود. هرچند می‌دانیم که برای برخی از محیط‌ها نیازی به استفاده از این آلیاژها نیست و گریدهایی با مقاومت به خوردگی کمتر نیز می‌توانند عملکرد خوبی را از خود نشان دهند.
• خواص مکانیکی: استحکام کششی و مقاومت به خستگی باید با توجه به بارگذاری‌های احتمالی (وزن، ارتعاشات) مشخص شود. هرچند خواص مکانیکی برای کاربردهای دکوراتیو اولویت بالایی ندارد مگر اینکه طرح نقش سازه‌ای نیز داشته باشد. اما در برخی موارد و کاربردها، مقاومت به سایش و خراشیدگی اهمیت پیدا می‌کند. اما خواص مکانیکی همچنان نسبت به ویژگی‌های دیگر مانند مقاومت به خوردگی اهمیت کمتری دارد.
• شکل‌پذیری و جوشکاری: در موارد زیادی برای کاربردهای دکوراتیو به خمکاری یا جوشکاری نیاز است. آلیاژهای آستنیتی (سری ۳۰۰) به دلیل ساختار FCC، شکل‌پذیری و قابلیت فرم‌دهی عالی دارند و برای ساخت پیچش‌ها و فرم‌های پیچیده مناسب‌ترند. همچنین، گریدهای کم‌کربن مثل 304L و 316L پس از جوشکاری، حساسیت کمتری به خوردگی بین‌دانه‌ای دارند. در انتخاب گرید باید توجه شود که برخی آلیاژها مانند ۳۰۴ فرم‌دهی سرد بهتری نسبت به فریتی‌ها (۴۳۰) دارند و برای شکل‌های پیچیده مناسب‌ترند.
• قیمت: قیمت گریدهای مختلف استیل با توجه به میزان عرضه وتقاضا و ترکیب آلیاژی متفاوت است. ورق استیل 304 را می‌توان به عنوان پرکاربردترین ورق در نظر گرفت. از این رو تعداد واردکنندگان آن بسیار زیاد است و همین مورد بازار را برای استیل 304 رقابتی کرده‌است. از طرفی در دسترس بودن نیز می‌تواند در قیمت گریدهای مختلف موثر باشد. به همین دلیل برای انتخاب ورق استیل مناسب باید این مورد را نیز بررسی کرد. برای برخی از کاربری‌ها استیل در معرض مواد خورنده یا رطوبت قرار ندارد. برای این مصارف نیازی به استفاده از گریدهایی مثل 316 و 304 نیست و می‌توان با هزینه‌ای کمتر از استیل 201 استفاده کرد.
• انطباق با استانداردهای بین‌المللی: یکی از پارامترهای مهم در انتخاب ورق استیل مناسب، انطباق آن با استانداردهای بین المللی است. علی رغم حساسیت بالای برای کاربردهای دکوراتیو، باید تمامی محصولات مورد استفاده، استاندارد باشند. برای مثال برای استفاده از ورق استیل در بناهایی با عمر بالا، باید از ورق با کیفیت استفاده کرد. در ساخت برج کرایسلر در آمریکا از ورق استیل 316 در قسمت‌هایی از طراحی خارجی استفاده شده است. اگر ورق مورد استفاده کیفیت لازم را نداشت، این سازه پس از چند سال دچار تخریب می‌شد.

انواع پرداخت سطح

پرداخت سطح، نقش کلیدی در ظاهر قطعه دکوراتیو ایفا می‌کند. در مقاله انواع پولیش سطحی استیل، به تفصیل انواع پولیش‌های سطحی را بررسی کرده‌ایم. اما انواع اصلی پررداخت‌های مورد استفاده برای کاربردهای دکوراتیو موارد زیر هستند:

• آینه‌ای یا Mirror No8: سطح فوق‌العاده براق و بازتابنده این ورق‌ها مناسب برای طراحی داخلی ساختمان‌هاست. این ورق‌ها را می‌توان در ساخت مسجمه‌ها نیز استفاده کرد. برای مثال مجسمه دروازه ابر در شیکاگو از ورق استیل با پرداخت آینه‌ای استفاده شده‌است. برای ساخت اتاق و در آسانسورها نیز از ورق آینه‌ای یا میرور استفاده می‌شود که جنبه‌ای لوکس و زیبا به محیط ببخشد.
• خش‌دار NO.4: خطوط یکنواخت با کاهش بازتابش و مقاومت در برابر لک شدگی ناشی از اثر انگشت و خراش‌های سطحی خفیف، سبب کاربرد ورق خش دار No4 برای کاربردهایی نظیر لوازم آشپزخانه که در دسترس هستند شده است.
• براق BA: پوشش نیمه‌درخشان با درخشندگی کمتر نسبت به Mirror؛ در معماری مدرن کاربرد زیادی دارد. در نمای ساختمان‌ها و خلق برخی طرح‌ها در معماری از ورق BA استفاده می‌شود.
• ورق استیل با کیفیت سطح بُرس‌خورده (Hairline): این نوع ورق خش دار از هر دو پرداخت NO.3 و NO.4 خطوطی ظریف‌تر دارد. این پرداخت نیز در معماری کاربردی فراوان داشته و اغلب از این پرداخت به عنوان یک پوشش داخلی یا برای ایجاد ظاهری نرم استفاده می‌شود. به دلیل زبری کمتر آن، تمیز کردن و نگهداری این سطح بسیار راحت‌تر است.
• ورق استیل رنگی (PVD): برای تولید محصولاتی در رنگ‌های مختلف و یا استفاده در محیط‌های تزئینی، ورق استیل رنگی گزینه‌ای مناسب به حساب می‌آید. استفاده از تکنیک PVD برای تولید ورق رنگی می‌تواند تا حدودی مقاومت در برابر شرایط محیطی را بهبود بخشد.

طول عمر استیل در کاربردهای دکوراتیو

طول عمر آلیاژهای استیل در محیط‌های مختلف متفاوت است. استیل 304 در محیط‌های داخلی منازل و ساختمان‌ها، به دلیل عدم وجود اتمسفر خورنده، می‌تواند تا حدود 40 الی 50 سال عمر کند. اما این شرایط برای محیط‌های خارجی متفاوت است و ممکن است پس از چند سال اثراتی از تخریب روی این آلیاژ مشاهده شود. در محیط‌های خارجی، رطوبت بالاتر، باران‌ها، وجود آلاینده‌ها، باران‌های اسیدی و … مواردی هستند که استفاده از گریدهای مقاوم‌تر استیل را ایجاب می‌کند. در این شرایط استیل 316 می‌تواند حدود 50 سال دوام داشته باشد. هرچند این بدان معنا نیست که بعد از این مدت باید استیل را دور انداخت. می‌توان با نگهداری به موقع، مانند پولیش سطحی و ترمیم اثرات تخریب، این عدد را افزایش داد. برای مثال در ساختمان کرایسلر حدود 94 پیش از استنلس استیل برای نمای بیرونی استفاده شده است که با مراقبت و نگهداری به موقع، همچنان به عنوان یکی از زیباترین معماری‌های جهان شناخته می‌شود.

سخن آخر

انتخاب آلیاژ استیل مناسب برای کاربردهای دکوراتیو نیازمند شناخت کافی از گریدهای مختلف و شناخت خواص مکانیکی، مقاومت خوردگی، انواع پرداخت‌های سطحی و ملاحظات ساخت است. با توجه به شرایط محیطی، الزامات زیبایی‌شناختی و بودجه، معمولاً آلیاژهای سری ۳۰۰ (۳۰۴ و ۳۱۶) به همراه پرداخت‌های Mirror یا Brushed مناسب‌ترین گزینه‌ها هستند، در حالی که برای شرایط خاص (محیط‌های دریایی یا سطوح بسیار براق) گریدهای خاص و پرداخت‌های ویژه بایستی مدنظر قرار گیرند. از سوی دیگر برای محیط‌های خشک با نرخ خوردگی کمتر و محیطی ملایم‌تر می‌توان از گریدهای سری 200 مانند استیل 201 که قیمت کمتری دارند نیز استفاده کرد.