آبکاری فلزات

آبکاری موضعی (قلمی)

شاید برایتان جالب باشد بدانید که آبکاری موضعی (قلمی) (Selective Plating) نوعی آبکاری کاربردی و معادل تذهیب مدرن می باشد. اساس آبکاری های قلمی استفاده از قلم موها و یا قلم های الکتریکی مخصوص این نوع آبکاری است.

به عنوان نمونه ای از تماشایی ترین آبکاری موضعی می توان به گنبد کلیسای یونانی ارتدوکس که در نزدیکی شهر اونتاریو کانادا واقع شده است، اشاره کرد. در این روش قلم مخصوص مورد نظر را به محلول پوشش آغشته نموده و سپس به آرامی آن را بر سطح مورد نظر می کشند.
لازم به ذکر است که عدم برخورد نوک قلم با سطح مقطع یکی از مهم ترین نکاتی است که به هنگام استفاده از این روش باید مد نظر قرار بگیرد. علت این امر نیز سیاه شدن محل اتصال قلم با قطعه مورد نظر می باشد. بنابراین در هنگام استفاده از روش آبکاری موضعی (قلمی) (Selective Plating) ضروری است که قطره ای از محلول پوشش میان نوک قلم مخصوص این کار و سطح مورد نظر قرار بگیرد.
گفتنی است که آبکاری قلمی تنها محدود به طلا نبوده و استفاده از آن برای فلزات گرانبهای دیگر همچون نقره، رودیوم، روتنیوم و… نیز ممکن می باشد. جالب است بدانید که تزیین و زیباسازی وسایلی نظیر جواهرات و قطعات کاربردی با به کارگیری این روش صورت می پذیرد.
به عنوان تعریفی کلی برای آبکاری موضعی (قلمی) (Selective Plating) می توان گفت:
” آبکاری موضعی، فرآیندی است که در طی آن لایه نازکی از یک فلز پوشش که عمدتا گرانبها می باشد، با به کارگیری جریان برق بر روی سطوح سایر قطعات فلزی رسوب داده می شود”.
پیشرفت های قابل توجه صنعت آبکاری موجب شده است که این صنعت به یکی از مهم ترین، کاربردی ترین و گاها هنری ترین صنایع موجود در دنیا تبدیل گردد که صنعت های کوچک و بزرگ بسیاری را به خود وابسته نموده است.

روش های انجام فرآیند آبکاری موضعی (قلمی)

به زبانی بسیار ساده می توان فرآیند انجام این دسته از آبکاری های کاربردی را به صورت زیر بیان نمود:
فرض کنید که قصد استفاده از یک لایه طلا با هدف بهبود ویژگی های ظاهری و زیبایی بخشی به سطح جواهری فلزی را داریم. در این صورت فلز پوشش که در این مثال طلا می باشد، به آند مدار الکتریکی که الکترودی دارای بار مثبت است، اتصال پیدا می کند. این در حالی است که قطعه مورد نظر که قصد پوشش دهی آن را داشته و در این مثال جواهر است، به کاتد مدار الکتریکی که الکترودی با بار منفی می باشد، وصل است. لازم به ذکر است که هر دوی این ها در حمامی حاوی محلول مخصوص الکترولیتی غوطه ور می باشند. در این حین جریانی مستقیم که DC گفته می شود، به آند وصل اعمال می شود. این جریان موجب اکسید شدن اتم های فلزی در طلا شده و بلافاصله آن ها را به حمام مذکور وارد می کند. بدین ترتیب یون های طلایی که در کاتد حل شده اند، کاهش یافته و بر روی سطح فلز مورد نظر رسوب می کنند.

آبکاری موضعی - آبکاری قلمی — آبکاری موضعی

ادامه مطلب ...

پوشش فلزات بابایی شنبه 20 اردیبهشت 1399 ساعت 12:37

0 نظر

آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating)

آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) یکی از جایگزین های مناسب و متداول به جای آبکاری های الکتریکی هستند. مزایای بسیار زیاد آبکاری های شیمیایی در کنار در کنار قیمت مقرون به صرفه در مقایسه با سایر روش های آبکاری نظیر آبکاری الکتریکی سنتی موجب محبوبیت آن ها شده است. به عنوان مثالی ساده از آبکاری شیمیایی می توان به رسوب مس بر سطح قطعه آهنی غوطه ور شده در محلول سولفات مس اشاره نمود. در طی این فرآیند یون های مس به سادگی با یون های آهن جایگزین می شوند.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که آبکاری های شیمیایی استفاده چندانی در دنیای امروزی ندارند. علت این امر نیز توقف فرآیند آبکاری پس از پوشش دهی سطح قطعه آهنی توسط یون های مس می باشد. این موضوع موجب ایجاد لایه ای بسیار نازک شده و باعث می شود روکش ایجاد شده متخلخل بوده و در عین حال از قدرت چسبندگی قابل قبولی برخوردار نباشد.

آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) تحت عنوان احیای شیمیایی نیز نام گذاری می شوند. جالب است بدانید که در این روش امکان رسوب مواد پوشش دهی بر روی سطح زیرین خود بدون به کارگیری جریان الکتریکی و با استفاده از حرارت میسر می باشد.

گفتنی است که فرآیندهای انجام شده در طی این نوع آبکاری به وسیله تعدادی واکنش شیمیایی انجام شده در محیط آبی رخ می دهد. در این دسته از آبکاری ها تجمع یون های فلزی در زاویه ها به چشم نمی خود. علت این امر نیز عدم استفاده از جریان الکتریکی می باشد. همین ویژگی موجب ایجاد لایه ای یکنواخت از پوشش بر سطح فلز مورد نظر می شود.

روش های انجام فرآیند آبکاری های شیمیایی

آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) یا به عبارت دیگر آبکاری های کاتالیزوری خودکار روشی به منظور پوشش دهی سطح قطعات بدون نیاز به استفاده از منبع برق خارجی می باشد. در طی انجام آبکاری شیمیایی قطعه مورد نظر را در یک محلول آبی و رسوب گذاری نیکل مستقر می سازند. این عمل موجب کاهش کاتالیزوری یون های نیکل شده و زمینه رسوب آن ها آن ها بر سطح قطعه مورد نظر و پوشش دهی آن را فراهم می سازد. همان گونه که پیش تر نیز اشاره شد، انرژی های الکتریکی هیچ گونه دخالتی در آبکاری فلزات با استفاده از این روش ندارند و این روش به صورت کاملا شیمیایی صورت می پذیرد.

شاید این سوال ذهنتان را مشغول ساخته باشد که حمام های مورد استفاده در آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) حاوی چه اجزایی هستند؟

حمام های به کار گرفته شده در این روش شامل اجزایی نظیر محلول آبی، یون های فلزی ماده پوشش، عمل های احیا کننده، پایدار کننده ها و عامل های کمپلکس کننده می باشند. شرایط خاصی به منظور انجام این عملیات نیاز است که از جمله مهم ترین آن ها می توان به محدوده مشخص دمای فرآیند، میزان اسیدی و بازی بودن محلول الکترولیت، میزان غلظت یون های فلزی و همچنین عوامل افزودنی اشاره نمود. لازم به ذکر است که عوامل احیا کننده در این روش الکترون های مورد نیاز را تامین می نمایند. خوب است بدانید که یون های فلزی در این روش گیرندگان الکترون محسوب شده و وارد واکنش هایی با عوامل احیا کننده می شوند.

نکته مهم در رابطه با انجام آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) ضرورت حضور کاتالیزور به منظور شروع واکنش میان یون های فلزی و عوامل احیا کننده می باشد. بنابراین به منظور آغاز واکنش میان مواد نام برده شده فعال بودن مواد پایه و یا سطوح زیر لایه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد.

تکنولوژی انجام آبکاری

بنابر آن چه تا به حال گفته شد، آبکاری شیمیایی همان گونه که از نام آن پیدا است، روشی شیمیایی بوده و بدون نیاز به جریان های خارجی و تنها با به کارگیری الکترون های موجود در محلول های شیمیایی صورت می پذیرد.

تکنولوژی آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating )

کاربرد آبکاری های شیمیایی

آبکاری شیمیایی به منظور ایجاد پوششی بر روی قطعات آلومینیومی موجب پدید آمدن سطحی قابل لحیم کاری بر روی قالب ها و سنبه ها شده و به این ترتیب باعث بهبود روند کارها و سهولت در جداسازی قطعات می گردد. این دسته از آبکاری ها را همچنین برای اهداف تزیینی، مهندسی و شکل دهی نیز به کار می گیرند.

مزایا و معایب آبکاری های شیمیایی

استفاده از این روش در صنعت آبکاری فلزات به دلیل دارا بودن مزایای فراوان بسیار رواج دارد. از مهم ترین مزایای روش آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) می توان به عدم وجود آند و کاهش ورود نا خالصی ها به حمام، یکنواختی چشمگیر پوشش های ایجاد شده بر سطح قطعات مورد نظر، قابلیت پوشش دهی قطعات دارای شکل های پیچیده، دارا بودن ترکیبات شیمیایی یکنواخت، مقدار ناچیز خلل در این نوع آبکاری و عدم نیاز به منبع ولتاژ اشاره نمود.

بدون شک آبکاری های شیمیایی (Electroless Plating) نیز همچون سایر روش های آبکاری معایب خاص خود را دارد. حساسیت حمام به غلظت یون های موجود و همچنین عدم توازن در غلظت محلول موجود، وجود محدودیت در انتخاب نوع و جنس محفظه به کار گرفته شده در آبکاری به دلیل افزایش دما تا حدود ۹۰ درجه سانتی گراد، ضرورت عدم واکنش سطح محفظه مورد استفاده به عنوان کاتالیزور در حین انجام واکنش احیا و عدم توانایی کنترل سرعت فرآیند آبکاری از مهم ترین معایب این روش عنوان شده اند.

پوشش دهی فلزات بابایی

آبکاری فلزات بابایی یکی از صاحب نام ترین فعالان عرصه پوشش فلزات می باشد که با برخورداری از تناسب هزینه آبکاری فلزات و استفاده از به روز ترین روش آبکاری فلزات توانسته است در میان رقیبان خود خوش بدرخشد. اگر تناسب قیمت آبکاری فلزات در عین کیفیت و مرغوبیت نهایی محصول برایتان از اهمیت زیادی برخوردار است، پوشش دهی فلزات بابایی را فراموش نکنید!

پوشش فلزات بابایی شنبه 13 اردیبهشت 1399 ساعت 16:10

0 نظر

آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating)

منظور از آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) آبکاری هایی است که در طی آن لایه های اتمی موجود در سطح فلزات با آنیون های انتخاب شده از واسطه های مناسب وارد واکنش شده و بدین ترتیب پوششی بر روی فلز مورد نظر ایجاد می گردد.

فرآیندهای آبکاری های تبدیلی نوعی خوردگی کنترل شده هستند که به روشی مصنوعی انجام شده و در نهایت منجر به تولید یک لایه بر روی فلز می گردند. پیوند میان این لایه و فلز پایه بسیار محکم و با دوام بوده و در آب و محیط های واسطه حل نمی گردد. گفتنی است که این لایه عایق الکتریکی بسیار قوی است.آبکاری های تبدیلی مشابه سایر آبکاری ها نظیر روش آبکاری الکتریکی نیست. در این روش از آبکاری ها فلز پایه به طور مستقیم مشارکت دارد. این دسته از آبکاری ها به دلیل برخورداری از واکنش های پیچیده الکتروشیمیایی و واکنش های شیمی فیزیکی در طی فرآیند با واکنش های ثانویه همراه می باشند.

استفاده از بعضی اکسیدهای فلزات مقاوم در برابر خوردگی و همچنین به کارگیری کرومات و فسفات به دلیل ایجاد لایه ای مقاوم در برابر این معضل در آبکاری های تبدیلی رواج دارد. گفتنی است که روش آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) با محدودیت هایی نظیر ممنوعیت استفاده از برخی فلزات همچون آهن رو به رو می باشد. آهن از خاصیت پیشگیری از خوردگی برخوردار نبوده و آلومینیوم بهترین گزینه برای انجام این کار می باشد.

آبکاری های تبدیلی

روش های انجام فرآیند

آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) از سه روش زیر امکان پذیر می باشند:

اکسیداسیون آندی
فسفاته کردن
کروماته کردن

در ادامه به بررسی هر یک از این روش ها خواهیم پرداخت.

اکسیداسیون آندی

در آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) با استفاده از این روش فلز را به صورت آندی اکسید می نمایند. لازم به ذکر است که امکان اکسید کردن سطح فلزات با به کارگیری روش های دیگر نظیر اعمال حرارت درون کوره، اشعه و ایجاد اصطکاک نیز وجود دارد. گفتنی است که اکسیداسیون سطوح با استفاده از روش های شیمیایی هم قابل انجام می باشد. برای مثال می توان فلز را در یک محلول اکسید کننده مستقر ساخته و یا به صورت الکترولیتی که اکسیداسیون آندی نامیده می شود، اکسید کرد.

انجام روش اکسیداسیون آندی از طریق ایجاد یک پیل و استفاده از فلز مورد نظر به منظور پوشش دهی به عنوان آند امکان پذیر می باشد. نیاز است که الکترولیت مورد استفاده در این روش حتما از نوع الکترولیت های اکسید کننده باشد. همان گونه که پیش تر اشاره شد، امکان استفاده از این روش برای تمامی فلزات میسر نیست. ایجاد یک لایه آلومینیوم اکسید بر روی فلز علاوه بر تقویت مقاومت فلز موجب ایجاد خاصیت رنگ پذیری و چسبندگی سطحی شده و آن را در مقابل خوردگی ایمن می کند.

کروماته کردن

استفاده از این دسته از آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) به منظور دکوراسیون نیز رایج می باشد. به کارگیری این روش ها عمدتا برای آلومینیوم، روی، نقره و کادمیم امکان پذیر می باشد. روش انجام این روش چندان پیچیده نیست. آلیاژهای فلزی نام برده را غالبا در محلول اسید کرومیک که دارای افزودنی هایی نظیر اسید بوریک می باشد، غوطه ور می سازند.

مدت زمان این پوشش دهی طولانی نبوده و و پس از گذشت چند ثانیه لایه ای با ضخامت کم بر روی فلز مورد نظر ایجاد می گردد. در صورت ادامه دار شدن زمان این پوشش دهی، زمینه حل شدن روی در اسید فراهم شده و بدین ترتیب سطح فلز خراب می گردد.

فسفاته کردن

این دسته از روش های آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) را به منظور پوشش دهی فولاد و چدن به کار می گیرند. گفتنی است که بدنه و شاسی اتومبیل ها پیش از رنگ شدن با استفاده از روش فسفاته کردن پوشش دهی می شوند. این روش در سه نوع فسفاته روی، فسفاته منگنز و فسفاته آهن قابل انجام است. این روش شباهت زیادی به پوشش کروماته ساده داشته و اسید فسفریک به عنوان محلول پایه آن مورد استفاده قرار می گیرد.

آبکاری های تبدیلی(

تکنولوژی انجام آبکاری های تبدیلی

همان گونه که گفته شد، آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) از طریق انجام واکنش لایه های اتمی موجود در سطح فلزات مورد نظر با آنیون های برگزیده شده از واسط های مناسب صورت می پذیرد.

کاربرد آبکاری های تبدیلی

آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) که نوعی از کاربردی ترین انواع آبکاری فلزات هستند، در زمینه های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند. این دسته از آبکاری ها را غالبا در زمینه خودروسازی در رابطه با شاسی و بدنه خودروها مورد استفاده قرار می دهند. این تنها کاربرد آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) نبوده و این روش در صنعت آبکاری کاربردهای فراوانی دارد.

مزایا و معایب

به کارگیری پوشش های تبدیلی به دلیل استفاده از روکش فلز مورد نظر به جای خود فلز موجب کاهش چشمگیر هزینه ها خواهد شد. به علاوه آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) زمینه افزایش مقاومت فلز پایه در برابر خوردگی، زنگ زدگی و ساییدگی را فراهم می سازد. به کارگیری این نوع پوشش ها همچنین موجب چسبندگی رنگ به فلز زیرین خود می گردد. طولانی بودن زمان اجرای فرآیند و و اجرای آن در دماهای بسیار بالا از مهم ترین معایب آبکاری های تبدیلی ( Conversion Coating) می باشد.