ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

تهدیدی که با نانو به فرصت تبدیل شد؛

از لکه‌های روی رادیاتور تا حرکت در مسیر صادرات

«پوشش‌های روی رادیاتور لکه می‌زد، شرکت آلمانی هم کاری برای رفع مشکل نکرد تا این که همکاری با یک شرکت داخلی دانش بنیان صاحب فناوری نانوپوشش مشکل را حل کرد». این بخشی از روایت یک شرکت تولیدکننده‌ی رادیاتور است که تهدیدی را به فرصتی تجاری تبدیل کرد.

تبادل گرمایی و توان انتقال حرارت در رادیاتورها یکی از عوامل مهم در تعیین کیفیت و عملکرد محسوب می‌شود، به‌طوری که شرکت‌های تولیدکننده رادیاتور به دنبال استفاده از موادی هستند که بتواند با کمترین اتلاف انرژی، گرما را در محیط پخش کند. در گذشته‌های نه چندان دور، چدن ماده‌ی غالب در بازار برای تولید رادیاتور بود که بعد‌ها جای خود را به آلومینیوم داد که فلزی سبک‌تر و کاراتر بود، اما به دلیل گران‌بودن و مسائل ایمنی، مشکلاتی با خود به همراه داشت. چندی بعد رادیاتورهای فولادی جایگزین همتایان آلومینیومی خود شدند و در حال حاضر رادیاتورها با استفاده از فولاد ساخته می‌شوند.

خوردگی واژه‌ای است که همیشه با فولاد و محصولات فولادی همراه بوده و از این رو تولیدکنندگان به‌دنبال یافتن راهکارهایی برای ممانعت از خوردگی  محصولات فولادی هستند. شرکت تاش رادیاتور یکی از بزرگترین تولیدکنندگان رایاتورهای فولادی در ایران مجهز به سیستم رباتیک رنگ است. این شرکت برای بهبود عملکرد و چسبندگی رنگ، یک زیرلایه نیز میان رنگ و فلز زمینه (پوش تبدیلی) رادیاتور قرار می‌دهد. اما وجود لکه و عوارض سطحی روی پوشش تبدیلی رادیاتورهای تولید شده، موجب شد تا مسیر تولید این شرکت تغییری اساسی را تجربه کند و ارتقای جدی در کیفیت محصولات تاش ایجاد شود. این لکه‌ها و عوارض به‌صورت دانه‌های سفید روی سطح شکل می‌گرفت.

محمدرضا مهرابی، مدیر کنترل کیفی و مهندسی شرکت تاش، درباره‌ی زیرلایه‌ای که این شرکت روی رادیاتورهای استفاده می‌کند، می‌گوید: «از سال 1394 که شرکت تاش فعالیت خود را آغاز کرد، از فناوری یک شرکت آلمانی برای تأمین پوشش زیرلایه رنگ استفاده کردیم. این شرکت آلمانی نوعی پوشش برای  بهبود چسبندگی رنگ در اختیار ما قرار داد که برای انتقال این فناوری به ایران از یک شرکت ترکیه‌ای کمک گرفتیم. در واقع هم مواد و هم فناوری از خارج از ایران تأمین می‌شد، اما چند چالش جدی موجب شد تا مسیر کار ما تغییر کند. اولین مشکل وجود مسائل زیست‌محیطی در استفاده از این پوشش بود، چرا که در این پوشش ترکیباتی بود که آلودگی‌های زیست‌محیطی به همراه داشت. در کنار این موضوع، مشکل وجود لکه‌ روی سطح مانعی بزرگ در مسیر تولید بود.»

مهرابی با اشاره به تعامل‌های طولانی و جلسات متعددی که با شرکت آلمانی برای حل این مشکلات گذاشته شده بود، افزود: «پس از پایان بررسی‌های انجام شده توسط شرکت آلمانی، وجود املاح بالا در آب منطقه به عنوان دلیل وجود لکه روی سطح گزارش شد و این شرکت راهکار عملی مناسبی برای حل این مشکل ارائه نکرد و تنها پیشنهاد آن‌ها تغییر آب و استفاده از آب دیونیزه بود که بسیار هزینه بر و غیراقتصادی بود.»

با به بن‌بست رسیدن فناوری آلمانی و عدم انطباق آن با شرایط اقلیمی منطقه، شرکت تاش رادیاتور، در سال 95 همکاری خود را با شرکت شیلر فرآیند پارس آغاز کرد. شرکت شیلر فناوری ضد آلایندگی نانو پوشش زیرکونیومی دارد که می‌تواند چسبندگی رنگ را نیز بهبود دهد. این محصول آلایندگی بسیار کمتری دارد و علاوه بر آن منجر به افزایش حذف آلایندگی محیط زیست نیز می‌شود. فناوری نانوپوشش شرکت شیلر کاملاً زیست‌سازگار محسوب می‌شود، چون لجن و رسوبات در فرآیند تولید ندارد.

شرکت تاش رادیاتور، همکاری مشترک خود را با شرکت شیلر آغاز کرد تا بتواند مشکل زیرلایه رنگ را حل کند. با انجام یک دوره برنامه‌ی تحقیق و توسعه، فناوری نانوپوشش زیرکونیومی شرکت شیلر برای پوشش‌دهی رادیاتورهای تاش به کار گرفته شد.

فرهنگ آزاد، مدیر مهندسی فروش شرکت شیلر فرآیند پارس، درباره این نانوپوشش می‌گوید: «با همکاری مشترکی که با شرکت تاش انجام شد، نانوپوشش زیرکونیومی برای استفاده در رادیاتورهای شرکت تاش به کار گرفته شد. این پوشش ضخامت کمتری نسبت به رقیب آلمانی خود دارد و به همین دلیل انتقال حرارات در رادیاتور با کارایی بالاتری انجام می‌شود. رنگ‌های مورد استفاده در رادیاتورها در پایه اپوکسی بوده که خود نوعی عایق به‌شمار می‌رود. بنابراین کاهش ضخامت رنگ و زیرلایه می‌تواند به افزایش ضریب انتقال حرارت کمک کند و کارایی رادیاتور را افزایش دهد.»

پیش از استفاده از این نانوپوشش زیرکونیوم تولید داخل، رادیاتورهای تولید شده توسط شرکت تاش از نظر اتلاف انرژی در رده C دسته‌بندی می‌شد، اما با استفاده از این فناوری ایرانی و با کاهش ضخامت پوشش و رنگ روی رادیاتور، محصولات این شرک موفق به دریافت رتبه B در اتلاف انرژی شد که یک دستاورد بزرگ در حوزه‌ی ساخت رایاتور است.

مهرابی درباره‌ی ادامه‌ی برنامه‌ی توسعه‌ای شرکت تاش می‌گوید: «بعد از استفاده از فناوری نانوپوشش زیرکونیومی، مشکل لکه روی پوشش‌ها کاملاً از بین رفت؛ بدون این که نیاز به تغییر آب باشد. در واقع این همکاری مشترک موجب شد تا فناوری بومی شده منطبق با شرایط اقلیمی منطقه‌ای که کارخانه در آنجا واقع شده، به‌دست آید. با توجه به این نتیجه جالب توجه، ما تصمیم گرفتیم رنگ مورد استفاده را نیز تغییر دهیم. از این رو فناوری رنگ‌های لایه نازک موسوم به تین کوت (thin coat) را مورد استفاده قرار دادیم. استفاده از این رنگ‌های لایه‌نازک نیز موجب شد تا ضخامت نهایی پوشش روی رادیاتور کاهش یابد و اتلاف حرارتی به حداقل برسد.»

filereader.php?p1=main_dc5c7986daef50c1e

آزاد درباره‌ی مزایا و ارزش افزوده ایجاد شده با استفاده از نانوپوشش زیرکونیومی شرکت شیلر می‌گوید: «استفاده از این فناوری نانوپوشش چند مزیت برای شرکت تاش به همراه داشت. اول این که وابستگی به شرکت خارجی و تأثیرپذیری از نوسانات قیمت ارز برای تأمین مواد و تجهیزات به حداقل رسید. مشکلات زیست‌محیطی نیز با استفاده از محصولی سبز و بومی رفع شد. تمام تلاش ما این بود که بتوانیم این فناوری را به‌صورت بومی و منطبق با شرایط ایران ارائه کنیم. مشکل وجود لکه حل شد؛ بدون این که نیاز به تأمین آب از خارج از منطقه کارخانه باشد و پوشش نهایی ایجاد شده روی رایاتور یکنواخت‌تر شده‌است. از دیگر دستاوردهای این نانوپوشش می‌توان به افزایش مقاومت به خوردگی، بهبود چسبندگی، کاهش ضخامت و کاهش مصرف مواد اشاره کرد. در ضمن با توجه به تسهیل شرایط خرید، شرکت تاش دیگر نیاز ندارد تا خریدهای خود را به صورت عمده از خارج از کشور انجام دهد و می‌تواند مواد مورد نیاز را در هر مقدار سفارش دهد. در حال حاضر بدون افزایش هزینه و نیاز به تغییر اساسی در فرآیند، مشکل زیرلایه‌ی رادیاتورها حل شده‌است.»

مهرابی، ضمن ابراز خرسندی از دریافت درجه B برای رادیاتورهای تولید شده با فناوری نانوپوشش زیرکونیومی می‌گوید: «با دریافت گرید B شرایط برای صادرات رادیاتور به خارج از کشور تسهیل می‌شود. در حال حاضر یکی از موانع صادات محصولات رادیاتور،  همین مشکل گرید C رایادتورهای تولید شده در داخل کشور است که ما با بهبود این محصولات موفق به دریافت استاندارد لازم برای صادرات شده‌ایم و   رایزنی برای صادرات رادیاتور با گرید B به کشورهای همسایه را آغاز کرده‌ایم. همچنین این ارتقای کیفی موجب شده تا بتوانیم استاندارد ایزیری 360 را دریافت کنیم و همچنین از کشور انگلستان استاندارد CE را نیز دریافت کرده‌ایم. تمامی این دستاوردها می‌تواند شرایط صادرات را برای رادیاتورهای تاش تسهیل کند.»

 فرهنگ آزاد می‌گوید: «نانوپوشش زیرکونیومی شرکت شیلر سال گذشته موفق به دریافت گواهی محصول سبز شد. در این پوشش به جای فسفات روی از زیرکونیوم استفاده شده‌است که شارژ اولیه و ثانویه به مراتب کمتر نسبت به فسفاته‌ها و کروماته دارد و عدم نیاز به اندازه‌گیری اسید کل و اسید آزاد، عدم نیاز به انرژی، عملکرد در دمای محیط بدون تجهیزات حرارتی و صرفه‌جویی در مصرف آب موجب شده تا این فناوری، به‌عنوان محصول سبز شناخته شود.» پیش از این، شرکت‌های متعددی نظیر پاکشوما و آبسال نیز از این فناوری استفاده کرده‌اند و در حال حاضر این نانوپوشش در محصولات این دو کارخانه استفاده می‌شود.