Все публикации

Коррозия металла

7 августа 2018

Металлические оправы хороши всем кроме одного: при определенных обстоятельствах многие из них корродируют. О каких именно обстоятельствах идет речь, и какие именно металлы входят в «группу риска»?


Современная очковая мода благоволит металлическим оправам, и, надо сказать, абсолютно заслуженно. У них действительно масса достоинств: они легкие, прочные, тонкие, филигранные и, будучи отполированы, своим блеском способны ввести в смущение даже солнце. Впрочем, есть в этой бочке меда и ложка дегтя: при определенных обстоятельствах многие из них корродируют, или, иначе говоря, ржавеют. О каких именно обстоятельствах идет речь? Какие металлы, используемые в производстве оправ, входят в «группу риска»? Можно ли как-то предотвратить их коррозию? Ответы на эти вопросы ищите в нашем материале.

«В коррозии прошу винить море!»

Наш рассказ мы начнем с истории, которую прочитали на сайте немецкого журнала Eyebizz*. Итак, жил-был в городке Букстехуде, что неподалеку от Гамбурга (собственно говоря, он и сейчас там живет), один немецкий оптик, и звали его Свен Силь (Sven Siehl). Жил, как говорится, не тужил, но вдруг повадился к нему один клиент за металлическими оправами. «Чего же тут плохого? Этому же можно только радоваться», – резонно скажете вы. И когда клиент заказывал у него очки в первый раз, оптик, действительно, радовался, правда, недолго: Через некоторое время этот человек снова возник на пороге его магазина и заявил, что на приобретенной им оправе появились следы коррозии металла. Свен Силь оправу клиенту заменил и уж думал, что тем дело и кончится, но каково же было его изумление, когда довольно скоро тот вновь к нему пожаловал и опять не с пустыми руками, а теперь уже со вторыми очками со следами коррозии. И снова оптик заменил клиенту очки. На этот раз выбор пал на модель из коррозионностойкой стали, однако и ее в итоге не миновала та же участь. 

«Причина коррозии металла крылась в высоком содержании соли в нашем морском воздухе»,– пришел к выводу Свен Силь, клиент которого, как выяснилось, действительно жил у «самого синего моря», в нашем случае – у Балтийского. В конце концов оптику удалось убедить его отказаться от металлических очков в пользу пластиковых, так что, как нам думается, теперь оба наконец должны быть счастливы. 

История, которой мы с вами поделились, кому-то может показаться неправдоподобной. Тем не менее, как показал наш мини-опрос, проведенный в группе OCHKI.net в социальной сети «Фейсбук», коррозия металлических оправ, которая представляет собой самопроизвольное разрушение металла в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой, – проблема, которая имеет место, и если вам лично еще не приходилось с нею сталкиваться, то, скорее всего, это означает лишь, что вы еще недолго работаете в оптическом бизнесе. 

«У нас были ситуации, когда у недорогих оправ в процессе пользования зеленели заушники. Производители объясняли это тем, что на таких оправах недостаточно слоев покрытия, из-за чего выделения потовых желез быстро его разъедают. А на дорогих оправах иногда наблюдались позеленения “ножек” носоупоров. Причина была озвучена та же, что и в случае с недорогими оправами», – отмечает Марина Шилова, оптик из Новочеркасска. «Разве не используют в производстве оправ разных ценовых категорий разный металл?» – можете поинтересоваться вы. Чаще да, чем нет, однако что касается держателей носоупоров, то для их изготовления вне зависимости от ценовой категории оправы нередко используют медно-никелевые сплавы, а как раз медь и обладает способностью зеленеть при коррозии. 

Надо сказать, что выявить истинную причину коррозии в каждом конкретном случае не всегда бывает легко. Она действительно может быть обусловлена присутствием в воздухе морской соли и высокой влажностью воздуха, в этом случае мы имеем дело с морской атмосферной коррозией, но в то же время толчком к возникновению коррозии может стать и контакт металла с водой из старых водопроводных труб, где скапливается большое количество отложений, в том числе солей. 

Злую шутку с оправой может сыграть контакт металла с потом человека, индивидуальным по своему составу, но всегда содержащим соли и кислоты, которые не сулят металлу ничего хорошего. 

Опасными для него могут оказаться и слои косметики на лице, особенно если оправа изготовлена из материала, не обладающего повышенной устойчивочтью к коррозии. Однако даже тогда, когда материал оправы заявлен производителем как коррозионностойкий, это, к сожалению, все-таки не гарантирует, что оправа со временем не начнет корродировать. 

Почему ржавеет нержавейка?

Даже нержавеющая сталь, обладающая высокой коррозионной стойкостью, строго говоря, нержавеющей не является. Входящий в ее состав хром (именно этот элемент отвечает за то, чтобы сталь не ржавела) образует на ее поверхности тонкую оксидную пленку, защищающую материал от окисления. Однако стопроцентной гарантии того, что пленка не будет разрушена и не произойдет окисления незащищенной поверхности, вам никто не даст. 

«Коррозия металлических оправ – проблема, которая нам знакома, хоть мы и не часто имеем с ней дело», – комментирует Клаус Мейер (Klaus Meier), совладелец трех берлинских салонов оптики. Он рассказал, что как раз перед интервью журналу Eyebizz у него был клиент, по металлической оправе которого – если быть до конца точным, то по ее фацетной канавке – пошла ржавчина. Со второй оправой, которую клиенту подобрали взамен первой, у него случилось то же самое. Клиенту оптик объяснил это тем, что у него, дескать, специфический состав пота, который разъедает металл. 

Однако истинным виновником коррозии Клаус Мейер считает все-таки не пот, а никель: «С этим ничего не поделаешь, потому что большая часть выпускаемых металлических оправ содержит никель. А значит, при нарушении целостности покрытия всегда существует вероятность образования на поверхности металла нежелательных гальванических (коррозийных) элементов». 

Речь в данном случае идет об электрохимической коррозии**, которая происходит при контакте двух разнородных металлов в присутствии электролита. В роли последнего могут выступать не только соли и кислоты, но и вода, при соприкосновении с которой элементы металла меняют свой окислительно-восстановительный потенциал. 

Как быть? 

С проблемой коррозии металлов так или иначе сталкиваются все производители оправ из металлических сплавов. Берлинская компания ic! berlin, визитной карточкой которой являются оправы из пружинной стали, нашла эффективный способ решения данной проблемы. Сделать это было нелегко. Дело в том, что знаменитое безвинтовое шарнирное соединение ic! berlin сконструировано таким образом, что металл крепления соприкасается с металлом рамки. И если просто нанести на стальную оправу обычное лакокрасочное покрытие, то со временем в результате трения металлических поверхностей друг о друга оно облезет. Компания сразу же отказалась от этого варианта, сосредоточившись на поиске альтернативы. На это у нее ушло порядка пяти лет. 

Итогом стала разработка специального покрытия, наносимого PVD-методом (physical vapour deposition), или методом физического осаждения из паровой фазы, который широко применяется в машиностроении при производстве инструментов, подверженных повышенной нагрузке, например фрез и сверл. Данное покрытие в десять раз тоньше человеческого волоса, но при этом очень прочное, доказательством чему служит уже тот факт, что доля рекламаций на металлические оправы ic! berlin является мизерной, хотя компания, тем не менее, не расслабляется и всегда держит руку на пульсе. 

Чудо, а не металл!

Проблему коррозии можно пусть и не решить целиком, но хотя бы свести к минимуму, если использовать для изготовления оправ титан***. Именно по этому пути пошла, например, немецкая компания Mechanisch-Optische Metallverarbeitungs (MOM), расположенная в городе Ратенов. В начале своей деятельности она использовала медно-никелевый сплав нейзильбер, а затем сталь, то сейчас уже почти полностью перешла на титан. Матиас Шрёдер (Mathias Schröder), отвечающий в MOM за производство и контроль качества, объясняет это тем, что компания поставляет свою продукцию в страны не только Европы, но и Азии, то есть в различные климатические зоны, и ей важно, чтобы ни на морском побережье, ни в других местах с высокой влажностью воздуха оправы не начали корродировать. 

Титан предпочитает остальным металлам и австрийская компания Silhouette. «За много лет работы с коллекцией Silhouette я не припомню ни единого случая рекламации в связи с коррозией металла», – отметил в беседе с нашим корреспондентом Александр Гольдман, руководитель санкт-петербургского отделения компании optic DIAS – дистрибьютора продукции Silhouette на российском рынке. Секрет титановых оправ этой марки заключается, во-первых, в том, что для их изготовления австрийцы используют высококачественный технологически чистый титан****, что позволяет избежать образования гальванических пар, то есть контактной коррозии, а во-вторых, в особом химически стойком покрытии, включающем в себя металлизированный слой и, главное, наружный слой лака. «Этот лак является собственной разработкой компании Silhouette. По своим эксплуатационным характеристикам, в частности по эластичности, он значительно превосходит известный китайский защитный лак из натуральных смол, который применяется многими производителями оправ, – иногда ради коммерческих выгод его называют японским, – комментирует Александр Гольдман. – Кстати, китайский лак именно по соображениям защиты от коррозии использует в качестве финального слоя, наносимого поверх золотого 23-каратного покрытия, и производитель известной ювелирной коллекции Leonardo D.». 

Главное, чтобы было сухо

Впрочем, далеко не каждый клиент готов потратиться на настоящую титановую оправу, а возможно, что ему просто понравилась модель из другого металла или металлического сплава. Почему нет? 

В этом случае Клаус Майер рекомендует обратить внимание клиента на то, что любая другая металлическая оправа потребует более тщательного ухода. 

Впрочем, ничего особенного делать не придется. Просто когда клиент будет мыть загрязненные линзы очков водой (совсем избежать этого вряд ли получится), он непременно должен после этого протереть досуха очки салфеткой, особенно их ободки, то есть те места, где оправа соприкасается с линзами, потому что, если материал подвержен коррозии, именно там и может выступить ржавчина. 

В настоящее время в связи с модой на «металл» оправы из этого материала присутствуют в коллекциях самых разных марок — от копеечных до люксовых. Какими бы симпатичными они ни были, перед тем как их заказывать, рекомендуем вам поинтересоваться у продавца, из какого именно металлического сплава они изготовлены. Если, скажем, он содержит никель, то возможность коррозии, как мы выяснили сегодня, нельзя полностью сбрасывать со счетов и остается лишь уповать на то, что покрытие оправы окажется достаточно прочным, чтобы защитить ее даже в потенциально опасных с точки зрения коррозии условиях эксплуатации. 

* Здесь и далее цит. по: Korrosion: Problem bei Metallbrillen? = Коррозия: проблема металлических очков? // Eyebizz [Electronic resource]. URL: https://www.eyebizz.de/brillen/korrosion-problem-bei-metallbrillen/ (дата обращения: 20.06.2018).
** По механизму протекания процесса наряду с электрохимической выделяют также химическую коррозию металлов, которая проходит под воздействием окружающей среды без участия электролита. Однако в нашем случае мы имеем дело именно с электрохимической коррозией. 
*** Высокий уровень коррозионной стойкости титана обусловлен прежде всего наличием чрезвычайно инертной оксидной пленки, спонтанно образующейся на его поверхности и служащей барьером для непрерывного окисления. 
**** Химически чистый титан для изделий из металла практически непригоден ввиду большой хрупкости. Речь идет о титане, чистом с точки зрения технологии, то есть имеющем порядка 9–12% легирующих добавок. 

Елена Чуланова

ПРИ НАПИСАНИИ СТАТЬИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ МАТЕРИАЛЫ САЙТОВ «СПРАВОЧНИК ХИМИКА 21» (CHEM21.INFO), EYEBIZZ (WWW.EYEBIZZ.DE), OCHKI.NET (WWW.OCHKI.NET), А ТАКЖЕ КОМПАНИИ «ПРОТЕХ» (ROSTFREI.RU) 



Просмотров: 304

Реклама
Закрыть
Яндекс.Метрика