علت خرابی الکترود

الکترود یکی از بخش‌های اصلی بسیاری از تجهیزات صنعتی، پزشکی، جوشکاری، تصفیه آب، فرآیندهای الکترولیز و حتی سیستم‌های اشتعال در موتورهای احتراق داخلی است. عملکرد درست الکترود به ‌طور مستقیم بر کیفیت خروجی دستگاه، بهره‌ وری انرژی و طول عمر سیستم تأثیر دارد. با این حال، خرابی الکترود یکی از مشکلات رایج در صنایع مختلف است که اگر به ‌موقع شناسایی و رفع نشود، می‌تواند هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را به شدت افزایش دهد. در این مقاله به ‌طور کامل به علت خرابی الکترود، نشانه‌ های آن و روش‌های جلوگیری از آسیب زودرس خواهیم پرداخت.

الکترود چیست و چرا خراب می‌شود؟

الکترود قطعه‌ای رسانا است که جریان الکتریکی را وارد محیط یا از آن خارج می‌کند. این قطعه معمولاً از فلزات یا آلیاژهای مقاوم به حرارت و خوردگی ساخته می‌شود. با وجود مقاومت بالای مواد سازنده، الکترودها به مرور زمان و تحت شرایط کاری مختلف دچار فرسایش، خوردگی، سوختگی و تخریب سطحی می‌شوند.

بنابراین علت خرابی الکترود می‌تواند به عوامل محیطی، فیزیکی، شیمیایی و الکتریکی بستگی داشته باشد. شناخت این عوامل اولین قدم در افزایش عمر مفید الکترود است.

مهم ترین علت خرابی الکترود

خرابی الکترود یکی از مشکلات متداول در سیستم های صنعتی، جوشکاری و فرایندهای الکتروشیمیایی است. الکترودها با وجود آن که از فلزات و آلیاژهای مقاوم ساخته می شوند، در صورت قرار گرفتن در شرایط نامناسب می توانند به سرعت دچار آسیب شوند. شناخت عوامل موثر بر خرابی الکترود کمک می کند تا از کاهش عمر مفید و افزایش هزینه های نگهداری جلوگیری شود.

خوردگی شیمیایی الکترود

یکی از رایج ترین علت های خرابی الکترود، خوردگی شیمیایی است. زمانی که الکترود در محیط های اسیدی یا قلیایی قرار می گیرد، سطح فلز وارد واکنش های شیمیایی شده و به مرور تجزیه می شود.

 برای نمونه در سیستم های تصفیه آب، حضور کلر و نمک باعث تخریب تدریجی سطح الکترود می شود. در کوره های صنعتی نیز بخارات و گازهای خورنده به مرور ترکیب فلز را تغییر داده و مقاومت آن را کاهش می دهند. این نوع خوردگی معمولا به صورت کاهش ضخامت، زبری سطح و تغییر رنگ دیده می شود.

افزایش بیش از حد دما

قرار گرفتن الکترود در دماهای بسیار بالا موجب اکسید شدن سطح و حتی ذوب نقطه ای می شود. افزایش شدید حرارت می تواند ساختار کریستالی فلز را دچار اختلال کند و در نتیجه مقاومت آن کاهش یابد. در جوشکاری هنگامی که جریان بیش از مقدار استاندارد تنظیم شود، الکترود بسیار سریع تر از حد معمول مصرف شده و کیفیت جوش کاهش پیدا می کند. کنترل دما و تنظیم صحیح پارامترهای کاری یکی از راه های جلوگیری از این نوع خرابی است.

جریان یا ولتاژ نامناسب

هر الکترود برای محدوده مشخصی از جریان و ولتاژ طراحی می شود. هنگامی که شدت جریان بیشتر از حد مجاز باشد، سطح الکترود به سرعت دچار سوختگی و فرسایش می گردد و جرقه های نامنظم ایجاد می شود که کیفیت عملکرد را کاهش می دهد. از طرف دیگر اگر جریان بسیار کم باشد، نفوذ الکتریکی در فرایند کاهش یافته و راندمان کار افت می کند. بنابراین استفاده از تنظیمات استاندارد دستگاه نقش مهمی در ماندگاری الکترود دارد.

ضربه و تنش مکانیکی

در بسیاری از محیط های صنعتی، الکترود در معرض لرزش، ضربه یا فشار مکانیکی قرار می گیرد. این موضوع می تواند باعث ایجاد ترک های ریز روی سطح، نازک شدن ناهمگون بخش هایی از الکترود یا حتی شکست کامل آن شود. استفاده از نگهدارنده مناسب و جلوگیری از وارد شدن فشار غیرضروری می تواند از این نوع خرابی جلوگیری کند.

کیفیت پایین جنس الکترود

انتخاب الکترود بی کیفیت یکی از مهم ترین عوامل خرابی سریع است. الکترودهای تقلبی یا ساخته شده از مواد اولیه ضعیف توانایی تحمل حرارت، جریان و شرایط محیطی را ندارند و در مدت کوتاهی فرسوده می شوند. الکترودهای مرغوب دارای آلیاژهای مقاوم و پوشش های محافظ هستند که دوام آنها در شرایط سخت را افزایش می دهد. بنابراین خرید الکترود از تامین کننده معتبر نقش تعیین کننده ای در عملکرد و طول عمر آن دارد.

نشانه ‌های خرابی الکترود

شناخت زودهنگام علائم خرابی باعث جلوگیری از آسیب به سایر اجزای سیستم می‌شود. از مهم‌ترین نشانه های علت خرابی الکترود عبارتند از؛

1. تغییر رنگ سطح الکترود (تیره شدن، زنگ‌زدگی، سفید شدن)
2. کاهش راندمان عملکرد سیستم
3. ایجاد جرقه‌ های نامنظم
4. صدای غیرعادی در فرآیند کاربردی دستگاه
5. فرسایش نامتقارن یا پوسته‌پوسته شدن سطح الکترود
6. اختلال در انتقال جریان الکتریکی

تأثیر محیط کار بر خرابی الکترود

یکی از عوامل مهم در طول عمر و عملکرد الکترود، شرایط محیطی است که الکترود در آن کار می کند. محیط اطراف می تواند سرعت واکنش های شیمیایی، میزان اکسید شدن سطح الکترود و حتی استحکام ساختاری آن را تغییر دهد و اصلی ترین علت خرابی الکترود باشد. به همین دلیل انتخاب نوع مناسب الکترود و توجه به شرایط محیطی از مراحل مهم در پیشگیری از فرسایش زودهنگام است. در جدول زیر تاثیر شرایط مختلف محیطی بر الکترود نشان داده شده است:

همچنین بخوانید: الکترود کرمو شده چیست؟

روش‌ های جلوگیری از خرابی الکترود

برای جلوگیری از خرابی الکترود و افزایش طول عمر آن، شناخت علت خرابی الکترود و رعایت نکات پیشگیرانه ضروری است. با رعایت اصول ساده نگهداری و انتخاب صحیح، می‌توان از آسیب زودرس جلوگیری کرد.

1. استفاده از الکترود با جنس مناسب: انتخاب الکترود با توجه به نوع فرایند، دمای کاری، شرایط الکتریکی و محیط شیمیایی، دوام و مقاومت آن را افزایش می‌دهد.
2. تنظیم صحیح جریان و ولتاژ: رعایت استانداردهای جریان و ولتاژ طراحی شده برای هر الکترود، از فرسایش سریع و عملکرد نامنظم جلوگیری می‌کند.
3. نگهداری و تمیزکاری دوره‌ای: پاک کردن رسوبات و آلودگی‌های سطح الکترود باعث بهبود انتقال جریان و کاهش خوردگی می‌شود.
4. استفاده از پوشش‌های مقاوم سطحی: پوشش‌هایی مانند تیتانیوم، ایریدیوم، پلاتین و نیکل مقاومت الکترود در برابر خوردگی و حرارت را افزایش می‌دهند.

سخن آخر

درک علت خرابی الکترود نقش مهمی در بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی و کاهش هزینه‌های نگهداری دارد. عواملی مانند خوردگی شیمیایی، دمای بالا، جریان نامناسب، ضربه مکانیکی و کیفیت پایین الکترود از مهم‌ترین دلایل خرابی هستند. با انتخاب صحیح الکترود، رعایت استانداردها و انجام نگهداری منظم، می‌توان عمر الکترودها را به‌ طور چشمگیری افزایش داد. برای خرید الکترود مرغوب جهت دیرتر خراب شدن، فروشگاه تجهیزات جوش و برش آرکا متال محصولات متنوعی را برای شما عرضه کرده است.