فرآیند آبکاری الکتریکی اساساً برای رسوب دادن نیکل، طلا یا نقره روی جواهر آلات، چاقو و قطعات دوچرخه به
کار رفت. مهارت علمی سازندگان انگلیسی ، آلمانی و آمریکایی و مرغوبیت ممتاز محصول آنها این فرآیند را
عمومیت داد. امروزه آبکاری الکتریکی تا حدی توسعه یافته است که نه تنها مرحله نهایی تولید بعضی محصولات
است بلکه برای ایجاد پوششهای محافظی مثل کادمیم، کروم یا اکسید آلومینیوم روی قطعات به کار می رود.
اساس آبکاری الکتریکی به این صورت است که در اثر عبور جریان مستقیم از یک الکترولیت فلز محلول در آن
روی کاتد رسوب کرده و متعاقباً مقداری از فلز آند وارد محلول می شود به این ترتیب الکترولیت ثابت می ماند.
آبکاری الکتریکی برای ایجاد پوشش های تزئینی و محافظ، اصلاح سطوح ساییده شده یا اضافه ماشینکاری شده،
قطعه سازی یا به عبارتی شکل دهی الکتریکی قطعات شکل پیچیده که دارای زوایای مقعر، ابعاد دقیق و سطوح طرح
دار (مثل صفحات چاپی) هستند، عملیات آند کاری، تمیزکاری الکترولیتی، پرداخت الکترولیتی، اسید شویی آندی،
استخراج و تصفیه فلزات به کار می رود.
ضخامت پوششهای رسوب ـ الکتریکی به دانسیته جریان، راندمان جریان و مدت زمان عملیات بستگی دارد. خواص
فیزیکی تابع دانسیته جریان، دما ، ترکیب حمام، کیفیت سطحی قطعه و عوامل افزودنی به حمام است. از این نظر
نمکهای آبکاری الکتریکی اهمیت زیادی پیداکردهاند به طوری که روز به روز تقاضای آنها افزایش می یابد.
کیفیت رسوب الکتریکی بر حسب کاربرد آن تغییر می کند اگر هدف از آبکاری این باشد که برای مدت کوتاهی از
زنگ زدن فولاد جلوگیری شود ممکن است پوشش نازکی هم کافی باشد ولی اگر شفافیت رسوب نیز مهم باشد در این
صورت کیفیت بالاتری طلب خواهد شد. کیفیت رسوبهای نازک از طریق آزمایش اندازه گیری ضخامت و مقاومت
خوردگی تعیین می گردد.
کیفیت آبکاری به واکنشهای که در طول عملیات روی کاتد انجام می گیرند بستگی دارد. اگر حمام به طور صحیح
آماده و تنظیم شده باشد واکنشهای فوق نیز مطلوب خواهند بود. ولی کلاً شرایط مناسب عملیاتی از نظر کاتد و حمام
تولید رسوبی رضایت بخشی را تضمین نمی کند.
اولین قدم برای آماده کردن حمام جدید این است که وان خالی کاملاً تمیز شود. ذرات و گرد و غبار از طریق جارو
کردن و خشکانده خارج گشته و مواد روغنی توسط کهنه آغشته به حلال مناسب پاک شوند. وان های پلاستیکی یا
لاستیکی به تمیز کاری بیشتری نیاز دارند. وان های چدنی ممکن است به رنگ کاری یا آسترکشی نیاز داشته باشند.
وان عملیات بعد از اسید شویی با آب آبکشی می شود. اگر وان بلافاصله مورد استفاده قرار نگیرد آن را با محلول
۱% هیدرو اکسید سدیم یا تری فسفات سدیم پر می کنند تا زنگ نزند. در غیر این صورت مقداری آب به آن ریخته و
بعد ترکیبات دیگر اضافه می گردد. برای نمکهای حل شونده معمولاً ۳/۱ وان را پر می کنند ولی برای نمکهای
سخت ـ حل شونده نظیر نمکهایی که به حمامهای غلیظ نیکل اضافه می گردند باید از ۳/۲ وان استفاده کرد. ترتیب
اضافه کردن ترکیبات مهم است.
برای مثال در آماده کردن حمام سیانیدی مس، سیانید قلیایی قبل از سیانید مس نامحلول به حمام اضافه می شود. ولی
ترتیب اضافه کردن کربنات، نمک راشل یا سوزآور خیلی مهم نیست. نمکها و کلاً ترکیبات دیگر باید به طور آرام
به حمام اضافه شده و همزمان محلول هم زده شود. این کار ممکن است به طور دستی و با یک بیلچه انجام بگیرد. در
صورتی که نمکها سریع اضافه شوند ممکن است در اثر گلوله ـ گلوله شدن انحلال خیلی سخت انجام بگیرد.
بعد از انحلال کامل همه نمکها وزن مخصوص الکترولیت را توسط هیدرومتر بومه اندازه می گیرند. در صورتی
که وزن مخصوص حمام مناسب باشد آبکاری آزمایشی روی چند نمونه انجام می گیرد. بدین ترتیب مشخص می شود
که آیا می توان از حمام استفاده کرد یا ترکیب آن باید مجدداً تنظیم شود. برای مثال ممکن است pH و عوامل افزودنی
به اصلاح نیاز داشته باشند یا تصفیه اولیه لازم باشد. بعد از اینکه ترکیب حمام در دامنه مورد نظر تنظیم گشته و
آبکاری آزمایشی انجام گرفت آزمایش را برای شارژ کامل اجرا می کنند تا رفتار جریان از نظر ولتاژ، اشکالهای
الکتریکی و تماس قلابها و آویزها به شمشهای اتصال چک شود. در آبکاری الکتریکی شستشو دادن، آبکشی ، اسید
شویی و چربی گیری اهمیت زیادی دارد در اینجا هر کدام از عملیات فوق به طور مختصر توضیح داده می شود :
۱- شستشو : این کار توسط انواع تمیز کننده های قلیایی انجام می گیرد انتخاب نوع آن به موادی که باید شسته شوند
و همین طور روش شستشو (غوطه وری خالص یا با استفاده از سیستم الکتریکی) بستگی دارد. پاک کننده ها موادی
چون فسفات سدیم، هیدرو اکسید سدیم، سیلیکات سدیم، کربنات سدیم، بورات سدیم یا ترکیبی از مواد فوق هستند ولی
عموماً حاوی فسفات یا سیلیکات همراه با مقداری کربنات یا هیدرو اکسید هستند.
در تمیز کاری الکتریکی قطعات ممکن است قطب آند یا کاتد باشند. تمیز کننده های آندی ترجیح داده می شوند چون
ناخالصیهای فلزی نمی توانند روی قطعات رسوب کنند.
۲– چربی گیری : قبل از شستشوی الکتریکی چربی گیری انجام می گیرد. به این صورت قطعات را در حلالهای
سرد غوطه ور کرده یا در معرض بخار داغ قرار می دهند. بخار حلال روی فلز کندانس شده و چربی را حل می
کند.
۳– اسید شویی : در فرآیند های آبکاری برای تأمین سطح فعال باید فیلمهای غیرآلی سطح شامل پوسته های اکسیدی یا
محصولات زنگ از سطح حذف شوند. در غیر این صورت چسبندگی رسوب به سطح کار ضعیف شده و ممکن است
رسوب حفره ـ حفره و یا پوسته ـ پوسته گردد.
۴- آبکشی : آبکشی ممکن است به صورت غوطه وری در آب جاری یا با استفاده از اسپری انام بگیرد. بعضی وقتها
برای اطمینان از خارج شدن نمکهای سطحی ممکن است آبکشی تکرار شود.
جزئیات تمیزکاری قطعات فلزی :
سطح قطعات فلزی معمولاً حاوی گرد و خاک، گریس، پوسته های اکسیدی و مایعات خاص مصرف شده در فرآیند
تولید است. چنانکه قبلاً گفته شد برای تأمین چسبندگی مطمئن بایستی هرگونه آلاینده ای که از تماس مستقیم محلول
حمام با سطح فلزی جلوگیری می کند پاک گردد. علاوه بر این قبل از آبکاری باید شیارها و خراشها و یا پوششهای
سطحی اصلاح شوند.
محلولهای تمیزکاری : برای پاک کردن مواد روغنی با گریس روی سطح قطعات آنها را در محلول قلیایی حاوی
L/g 20 کربنات سدیم یا پتاسیم و سپس در آب گرم غوطه ور می کنند. برای جلوگیری از خوردگی یا زنگ زدن
ممکن است آبکشی در آب سرد نیز انجام بگیرد.
زنگ آهن، زنگ مس از طریق شستشو در اسیدهای معدنی رقیق حذف می شوند. برس کاری به راحت کنده شدن
پوسته های سطح کمک می کند. در صورتی که بعد از اسید شویی ابتدایی پوسته ها کاملاً پاک نشوند می توان عملیات
را تکرار کرد.لکه های تیره نازک را می توان از طریق غوطه وری در محلول قوی سیانید پتاسیم (g/L 7) و چند
قطره مایع آمونیاک پاک کرد. پوسته های اسیدی مس و روی در مخلوط ۱ جزء اسید سولفوریک و ۲۰ جزء آب
بهخوبی تمیز می شوند. برای پوسته های ضخیم تر باید از محلول اسیدی غلیظ تری استفاده کرد.زنگ آهن روی
قطعات فولادی یا چدنی بهخوبی در محلول ۶ جزء اسید سولفوریک، ۱ جزء اسید هیدرولیک و ۱۶۰ جزء آب حذف
می شود. مدت زمان غوطه وری min1 یا بیشتر است. برای پاک کردن لکه های اسیدی قلع یا روی از محلول قلیایی
داغ استفاده می کنند.
فرآیند جیوه دهی : در این فرآیند حدود ۳۰ گرم جیوه را داخل ظرف شیشه ای ریخته و به آن ۳۰ گرم اسید نیتریک
رقیق شده توسط سه برابر آب مقطر اضافه می کنند. برای این که جیوه کاملاً حل شود مخلوط را آرام آرام گرم کرده
به آن اسید می افزایند. در نهایت ۴ لیتر آب به محلول فوق اضافه کرده و خوب به هم می زنند. با غوطه ور کردن
قطعات برنجی مسی یا نقره آلمانی در این محلول لایه ای نازک و براقی از جیوه سطح آنها را می پوشاند.
تمیزکاری الکترونیکی : فرآیند حذف کردن پوسته های سطحی در محلول با استفاده از جریان الکتریسیته است. در
این فرآیند قطعات را از کاتد یا آند آویزه کرده و در وانی حاوی محلولی که هدایت الکتریکی خوبی دارد مثل اسید یا
سیانید غوطه ور می کنند. انتخاب نوع محلول (از نظر اسیدی یا قلیایی بودن) به موادی که باید تمیز شوند بستگی
دارد. برای تمیز کردن لکه های اضافی گریس یا زنگ محلول قلیایی مناسب است. در اثر عبور جریان برای مدت
۱۰ تا ۱۵ دقیقه از محلول تمام زایده های سطحی حذف می گردند.
تمیزکاری مکانیکی : تمیزکاری مکانیکی مکمل تمیزکاری شیمیایی و الکتروشیمیایی است.
در این روش ابتدا به منظور پاک کردن چربیهای سطحی قطعات را توسط محلول پتاس شستشو داده و سپس در
محلول اسیدی غوطه ور می کنند. بعد از مدت زمان مناسبی قطعات را خارج کرده و آبکشی می نمایند. در این حالت
با استفاده از برس سیمی (به صورت دستی یا سنگ دستی) می توان مواد زاید سطحی را بهراحتی حذف کرد.
سطح قطعات کوچک ریخته گری و پرسکاری را می توان از طریق چرخاندن در داخل بشکه ای تمیز کرد. در این
روش سطح قطعات در اثر غلتیدن روی همدیگر و سایش پاک می شود. از طریق ساچمه پاشی نیز می توان سطح
قطعات را تمیز نمود. در روش دیگر قطعات را داخل بشکه حاوی ساچمه های فولادی که توسط الکتروموتوری حول
محور قائم می چرخد می ریزند در این روش در اثر لغزش ساچمه روی قطعات، سطحی تمیز با درخشندگی بالا به
دست می آید. این روش برای براق کردن سطح قطعات بعد از آبکاری نیز به کار می رود.
آبکاری با مس:
مس فلزی است با قابلیت کشش بدون پاره شدن٬ نرم و هادی بسیار خوب جریان برق و گرما. مس از هیدروژن
نجیبتر است و در نتیجه نه تنها در مقابل آب و محلولهای نمکدار بلکه در مقابل اسیدهایی که اکسیدکننده نیستند نیز
مقاومت دارد. اکسیدکنندهها و اکسیژن هوا به راحتی مس را به اکسید مس (I) و یا اکسید مس (II) تبدیل میکنند
اکسیدهایی که برخلاف خود فلز در اکثر اسیدها حل میشوند. به دلیل وجود گازهای مخرب در محیط که دارای
گوگرد هستند٬ روی اشیایی که از جنس مس هستند لایه هایی از سولفور مس به رنگهای تاریک و یا سبز تشکیل
میشود.
الکترولیتهای آبکاری مس
الکترولیتهایی برپایه اسید سولفوریک یا اسید فلوریدریک
الکترولیتهایی که فسفات در بر دارند
الکترولیتها ی سیانیدی
الکترولیتهای اسیدی بر پایه سولفات مس به غیر از مساندود نمودن مستقیم سرب٬ مس و نیکل برای دیگر فلزات
مناسب نیستند. اینها روی آهن٬ آلومینیم و روی به طور مستقیم تولید روکش نمیکنند اگر در یک الکترولیت اسید
اشیایی از جنس آهن٬ آلومینیم و روی فرو ببریم یک لایه اسفنجی در نتیجه مبادله یونی ایجاد میشود. این یک لایه
پایداری بدون چسبندگی برای لایههای دیگر خواهد بود. بنابراین قبل از مساندود نمودن این فلزات در محیط اسیدی
باید حتماً یک عملیات مساندود نمودن در محیط اسیدی انجام گرفته باشد. الکترولیتهای سیانیدی٬ علیرغم سمی
بودنشان به علت دارا بودن خواص خوب اهمیت زیادی پیدا کردهاند.
پوششهای حاصل از حمامهای سیانیدی دارای توان پوششی خوبی میباشند٬ آنها دارای دانهبندی حاصل از چسبندگی
فوقالعادهایاند. در نتیجه پدیدههای شدید پلاریزاسیون٬ قدرت نفوذ الکترولیتهای سیانیدی بهتر از حمام های
مسکاری اسید است. الکترولیتهای پیروفسفات مس برای ایجاد روکشهای زینتی روی زاماک٬ فولاد٬ آلیاژهای
آلومینیم و برای پوشش سطحی فولاد بعد از عملیات سمانتاسیون به کار برده میشود. موارد کابردی دیگر میتوان
مسکاری سیمها و شکل یابی با برق را نام برد.
آلیاژهای مس:
برنج: آْلیاژی از مس و روی که CuZn30 نامیده میشود.
برنز: آلیاژی از مس و قلع میباشد.
آبکاری با طلا:
طلا فلزی است قیمتی (نجیب)٬ به رنگ زرد٬ در طبیعت به صورت خالص پیدا میشود. طلا در مقابل اتمسفر٬ آب٬
محلولهای نمکی و اسیدها آسیب ناپذیر است. تنها تیزاب (یک حجم نیتریک و سه حجم اسید کلریدریک) یا اسید
کلریدریک با داشتن اکسیدکنندهها طلا را حل میکند. برای بهتر نمودن خواص پوشش طلای ترسیب شده به طریق
الکتروشیمیایی٬ به الکترولیتهای طلا مواد شیمیایی کاملاً مشخص افزوده میشود. پوششهای آلیاژی نقش مهمی در
روکش طلای الکترولیتی دارند. همچنین میتوان به طور مناسبی خواص ویژه روکشها٬ مانند سختی٬ براق نمودن و
رنگ را تحت تأثیر قرار داد.
طلاکاری با ضخامت کم (آبنوسکاری الکتریکی طلا) در زرگری به کار میرود. ایجاد لایههایی با ضخامت نسبتاً
نازک به ضخامت در حدود ۰٫۰۱ الی ۰٫۱ میکرومتر فلز پایه را در مقابل کدر شدن مقاوم میکند. به علاوه رفته
رفته لایههای ضخیم به ویژه در قطعات صنعتی به کار میبرند٬ به عنوان مثال در صنعت الکترونیک برای ارتباطات
در مدارهای چاپی٬ در صنایع فضایی٬ در ساختن وسایل سفره (کارد٬ قاشق و چنگال) و در صنعت شیمیایی به عنوان
ضدخوردگی.
ماده سازی زاماک و آلومینیوم برای آبکاری
مقدمه:
در حین فرآیند پوشش دهی قطعات آلیاژی آلومینیومی و یا سرب خشک )زاماک) همیشه مشکلاتی به همراه بوده اند
که عمده آنها مربوط به پروسه آبکاری نیست بلکه انتخاب ماده اولیه خام، نوع آلیاژ یا نحوه تولید قطعه از یک سو و
عدم کارایی دقیق پروسه آبکاری از نظر مواد اولیه مصرفی، آماده سازی و شرایط کاری از سوی دیگر نقش بسزایی
در کیفیت آبکاری قطعات خواهند گذاشت.
متن زیر سخنرانی آقای برگر از متخصصین شرکت ENTHONE تحت عنوان آماده سازی زاماک و آلومینیوم به
منظور آبکاری تزئینی در شهر لایپزیک آلمان ایراد گردیده که به نظر خوانندگان گرامی می رسد. امید است که مورد
توجه علاقه مندان قرار گیرد.
منظور از واژه آبکاری جداسازی الکتروشیمیایی فلزات از محلول آبی آنهاست منوط بر این که سطح قطعه برای
پوشش دهی ایده آل همیشه دارای کیفیت یکسان باشد، ازجمله در نحوه تولید قطعه و انتخاب ماده اولیه و عملیات
مکانیکی و همچنین بر روند پوشش دهی به طور مرتب باید دقت نظر داشت.
اصولاً پوشش دهی در سطوح فشرده و متراکم بهتر انجام می پذیرد و ربطی به ساختار داخلی قطعه ندارد. باید توجه
داشت که هنگام عملیات مکانیکی مثل سمباده کاری – پولیش کاری و پرداخت با ویبره سطح قطعه تخریب نشود.
چه در صورت ایجاد نقص در سطوح قطعه نهایتاً پوشش بدی حاصل خواهد شد و مشکلاتی را نظر حفره های روباز
و یا درز به همراه دارد که پس از آبکاری مشاهده خواهد شد.
بایستی قطعات را در شرایطی در انبار نگهداری کرد که سطح قطعه زنگ نزند زیرا که سطح زنگ زده مشکلاتی را
در پوشش دهی به همراه خواهد داشت.
مراحل آبکاری
تمیزکاری (چربی زدایی)
روش غوطه وری در محلول قلیایی ضعیف موجب حذف بقایای پرداختکاری و زایده های حین عملیات مکانیکی
خواهد شد. باید توجه داشت که درجه قلیائیت بالا نباشد چرا که منجر به خوردگی شیمیایی سرب خشک می شود و در
صورتی که مواد چربی زدایی حاوی ماده اکتیو کننده باشد نیازی به چربی گیری برقی نیست.
برای جداسازی مواد چسبنده سطح قطعاتی که از قبل پرداخت مکانیکی می شود، روش چربی زدایی آلتراسونیک
نتیجه بهتری دارد منوط به اینکه از مواد مخصوص استفاده شود و رعایت شرایط لازم به عمل آید.
چربی گیری برقی
برای حذف باقی مانده فیلم اکسیدهای سطح قطعه در مرحله بعدی ازچربی زدایی برقی استفاده می شود. از ویژگی این
نوع مواد چربی گیری فعال کردن (اکتیو) سطح قطعه است و با ترکیبات متفاوت که با روش کاتدیک و یا آندیک
مورد استفاده قرار می گیرد.
اما امروزه بیشتر روش آندی به کار گرفته می شود آن هم به دلیل ترکیبات مواد چربی زدایی که اثر خوردگی فلز پایه
را ندارد.
خنثی سازی
بقایای مواد قلیایی که در عملیات قبل در سطوح قطعه به جا مانده در محلول های خنثی سازی حذف و سطح قطعه را
فعال می نماید، با استفاده از اسیدهای معینی مثل اسید سولفوریک و کلریدریک می باشد که به دلیل خوردگی شدید فلز
حتی در زمان کوتاه کاربرد ندارد، از این رو از اسیدهای خشک نظیر ترکیبات اسید فلورئیدریکی که اثر اکتیو
کنندگی هم دارد استفاده می شود.
مس سیانوری
قاعدتاً مس به عنوان اولین پوشش از طریق الکترولیت سیانوری انجام می پذیرد – با ویژگی ای که عدم خوردگی
سطح فلز پایه و یا پوشش دهی جابجایی را نداشته باشد، رسوب چسبنده ای را ایجاد می نماید که این لایه سطح قطعه
(سرب خشک) را در مرحله بعدی در مقابل مواد خورنده محافظت می نماید، لذا در چنین شرایطی با درجه PH پایین
و سیانور آزاد بالا نسبت به یون مس باید کار شود.
از طرفی روشهای مختلفی به عنوان جایگزین الکترولیت مس سیانوری در محدوده آزمایش عرضه گردیده ولی
نتوانست مناسب باشند زیرا این روش ها مطمئناً قطعه را در مقابل واکنش شیمیایی (پوشش تبادلی) محافظت نمی کرد
به همین دلیل این نوع ترکیبات با عدم چسبندگی لایه مس و ایجاد حباب در پوشش، کارایی لازم را عملاً ندارند.
مراحل بعدی آبکاری
سطح قطعه آبکاری شده سیانوری آماده پذیرش پوشش های دیگر می باشد. در مورد قطعات غیرهندسی و پیچیده
بخصوص در شرایطی که سطوح قطعه دارای حفره باشد یا لایه مس غیرمتراکم باشد احتمال حل شدن مقدار جزئی از
فلز روی را باید انتظار داشت لذا برای جلوگیری از حل شدن فلز روی، چنانچه مس ضخیم تری داده شود نتیجه
بهتری به دست می آید.
روند ادامه آبکاری بر سطوح قطعات پس از پوشش مس عبارتاند از:
الف: مس اسیدی – نیکل براق – کروم
ب: نیکل نیمه براق – نیکل براق –کروم
در مورد قطعات آلومینیومی هم مثل زاماک باید از یک سو به مشخصات و ویژگی آلیاژ مختلف آلومینیوم و از طرفی
که به روش های مختلف تولید قطعه از جمله: روش ریخته گری مداوم – آهنگری – پرسکاری مداوم – ریخته گری
ماسه ای – ریخته گری قالبی – ریخته گری تحت فشار (دایکاست) توجه داشت.
پروسه متداول آبکاری آلومینیوم:
تمیزکاری غوطه وری
در ابتدا مواد زائد نظیر روغن، چربی، براده فلز و همچنین بقایای پولیش کاری و سایر ناخالصی ها را به روش
چربی زدایی آلتراسونیک با در نظرگرفتن درجه PH زیر ۱۰ که اثر خوردگی کمتری در سطح فلز دارد از سطوح
قطعه حذف می کنند در مورد قطعات آلومینیوم استفاده از روش آتراسونیک مشابه چربی زدایی قطعات زاماک است.
حذف اکسیدهای سطح
لایه اکسیدهای طبیعی ایجاد شده، سطوح قطعات آلومینیومی را در محلول قلیایی قوی حذف می کنند. برای این منظور
در کنار موادی نظیر سود سوزآور مواد افزودنی دیگری به آن اضافه می نمایند که مانع از تشکیل مجدد اکسید در
سطح قطعه شود.
تمیزکاری ظریف
در مرحله قبل جهت حذف اکسیدهای سطح قطعه باید به ترکیب مختلف آلیاژ آلومینیوم که در حین فرآیند منجر به ایجاد
نازک Smart (فیلم نازک سیاه رنگ دوده ای در سطح قطعه) در سطوح می گردد، توجه کرد که این لایه نازک
بقایای ترکیبات مس – سیلسیم و منیزیم اند که باید قبل از آبکاری از سطوح قطعه کاملاً حذف گردند. برای این
منظور ابتدا آن را در محلول اسیدنیتریک نیمه غلیظ غوطه ور می نمایند تا آلودگی های فوق از سطح قطعات زدوده
شود.
اما در مورد قطعات آلومینیومی آلیاژی استفاده از اسید فلوئویدریک لازم است اما به دلیل وجود خطرات جانبی به
جای استفاده از محلول مزبور می توان از مواد مشابه نظیر ترکیبات فلورایددار یا اسید سولفوریک استفاده نمود و
برای آلومینیوم خالص هم از محلول بدون اسیدنیتریک استفاده می شود.
زینکات:
در عمل زینکات کردن لایه اکسید حذف و منجر به تشکیل قشر نازک روی که سطح قطعه را از اکسیداسیون مجدداً
محافظت می نماید می گردد.
حال می توان روی این لایه ایجاد شده مستقیم آبکاری نمود، اما امروزه به جای ایجاد قشر روی خالص از ترکیبات
کمپلکس فلز روی با سایر فلزات برای افزایش چسبندگی بالا استفاده می نمایند.
برای ایجاد چسبندگی بهینه در مورد آلیاژهای متفاوت آلومینیومی که مسئله سازند می توان قشر روی را در دو
مرحله انجام داد. در چنین حالتی پوشش حاصله ضخامت یکسانی خواهد داشت.
پس از عمل زینکات کردن روش های گوناگونی جهت ادامه آبکاری وجود دارد. قبلا این چنین معمول بود که ابتدا با
مس سیانوری سطح قطعه آبکاری می شد و به منظور حذف سیانید از الکترولیت های مخصوص نیکل اولیه استفاده
می شد که حتی با PH پایین اثر خوردگی ضعیفی نیز بر سطح قطعه ایجاد می کرد و این امکان هم وجود داشت که
قطعه مستقیماً به الکترولیت نیکل براق جهت آبکاری هدایت شود.
و برای جلوگیری از حل شدن بخشی از پوشش روی( Zn )بخصوص در جریان برق بالا که مشکلاتی را به همراه
دارد می توان از شدت جریان پایین استفاده نمود. در مواقع نادر از محلول های مخصوص قلیایی و بدون جریان برق
(نیکل شیمیایی) بهعنوان پوشش اولیه در ادامه آبکاری استفاده می شود.
متن زیر سخنرانی آقای برگر از متخصصین شرکت ENTHONE تحت عنوان آماده سازی زاماک و آلومینیوم به
منظور آبکاری تزئینی در شهر لایپزیک آلمان ایراد گردیده که به نظر خوانندگان گرامی می رسد. امید است که مورد
توجه علاقه مندان قرار گیرد.
منظور از واژه آبکاری جداسازی الکتروشیمیایی فلزات از محلول آبی آنهاست منوط بر این که سطح قطعه برای
پوشش دهی ایده آل همیشه دارای کیفیت یکسان باشد، ازجمله در نحوه تولید قطعه و انتخاب ماده اولیه و عملیات
مکانیکی و همچنین بر روند پوشش دهی به طور مرتب باید دقت نظر داشت.
اصولاً پوشش دهی در سطوح فشرده و متراکم بهتر انجام می پذیرد و ربطی به ساختار داخلی قطعه ندارد.
باید توجه داشت که هنگام عملیات مکانیکی مثل سمباده کاری – پولیش کاری و پرداخت با ویبره سطح قطعه تخریب
نشود.
چه در صورت ایجاد نقص در سطوح قطعه نهایتاً پوشش بدی حاصل خواهد شد و مشکلاتی را نظر حفره های روباز
و یا درز به همراه دارد که پس از آبکاری مشاهده خواهد شد.
بایستی قطعات را در شرایطی در انبار نگهداری کرد که سطح قطعه زنگ نزند زیرا که سطح زنگ زده مشکلاتی را
در پوشش دهی به همراه خواهد داشت.
مخاطرات و راههای پیشگیری
خطهای پیوسته آبکاری مدرن کمترین مشکلات را برای سلامتی به وجود میآورند. هیچگونه مسمومیت واقعی از سر
و کار داشتن با ترکیبهای روی اتفاق نمیافتد. تب ناشی از بخارهای فلز که از استنشاق دود اکسید روی ناشی
میشود ممکن است اتفاق بیافتد. ولیکن خزینه روی مذاب در درجه حرارت پایینتری نسبت به روی مذاب در
کارخانجات ذوب فلز برنج نگهداری میشود (۴۸۰-۴۵۰ درجه سانتیگراد) و سطح خزینه هم غالباً با مواد گوناگون
که خروج و تصاعد دودها را به حداقل میرساند پوشانده میشود. بدین ترتیب درجه حرارت کم خزینه، پوشیده شدن
سطح آن از تصاعد و بالا رفتن دودها و بخارات سرب به صورت قابل ملاحظهای جلوگیری شده، ناخالصیهایی مثل
سرب، آنتیموان (توتیای معدنی) و کادمیوم میتواند در فلز روی که برای گالوانیزه کردن به کار میرود وجود داشته
باشد. اما در هر حال مقدار هیچ یک از آنها از ۰٫۷۵ درصد فراتر نمیرود.
منبع عمده آلودگی هوا در عمل گالوانیزه کردن استفاده از روانسازها میباشد. در آبکاری ناپیوسته منقطع و عملیات
پاککنندگی و استفاده از اسیدهای محلول داغ نیز این چنین است.
روانسازهای کلرید آمونیوم روی و کلرید آمونیوم ( نشادر ) در حرارت تجزیه میشوند و تشکیل کلرید هیدروژن و
گاز آمونیاک میدهند که هر دو آنها به سهولت به وسیله دستگاه تنفسی فوقانی در درجه غلظت پایینتر از غلظتی که
خطرآفرین تلقی میشوند قابل تشخیص هستند.
اسیدهای استفاده شده برای تمیز کردن حتی با غلظتهای کم باعث تحریکهای مشابهی در دستگاه تنفسی میشوند.
روانسازهای به اصطلاح بدون دود چند سالی است که مورد استفاده قرار میگیرند. اگر چه در هر حال دستگاه تهویه
باید برای خطوط گالوانیزه، گالوانیزاسیون مورد استفاده قرار گیرد. کنترل بخارها و دودها توسط لولههای دودکش
سقفی ممکن است برای این امر کافی باشد چون جریان حرارتی مواد آلودهکننده را به طرف سقف هدایت خواهد کرد.
دودکشهای تعبیه شده در سوراخهای تهویه در طول هر دو طرف تانک بک اقدام و پیشگیری ضروری و فوقالعاده
مؤثری برای شستشو و تمیز کردن تانکها و خمرههاست.
نصب کلاهکهای دودکش بر روی دیگها و ظروفی که در جریان عملیات دفع کف و تفالهها این مواد در آنها جمع
میشوند ضرورت دارند.
نوع اخیر تهویه مخصوصاً برای تفالههایی که دارای سرب میباشد، ضرورت تام دارد. دست زدن به تفالهها یا کف
نیز باید به دقت انجام شود این مواد باید با مراقبت زیاد در داخل کانتینرها جای گیرند تا از خروج انتشار گردوغبار
غلیظی که ممکن است در صورت ریختن آنها از زهوار بالا به داخل ناشی شود جلوگیری به عمل آید.
نردههای ایمنی باید هم برای خط گالوانیزاسیون و هم برای خط شستشو مخصوصاً در جایی که کارگران در طول
راهروهای بالای تانک رفتوآمد میکنند تهیه شود.
کارگرانی که با سرب مذاب و یا لعاب سرب سروکار دارند باید متناوباً تحت نظر مراقبتهای پزشکی قرار گرفته و
متناوباً از نظر خون و ادرار آزمایش شوند.
در طول جریان عملیات لباسهای ایمنی مناسب باید برای کارگران تهیه شود از جمل پیشبندهای حفاظتی برای پاها و
ساقها. حفاظت دستها و چشم و صورت مثل نقاب صورت جهت احتراز از خطر سوختگی و یا پاشیده شدن فلز
مذاب و اسید. امکانات بهداشتی مناسب و خوب مثل وجود حمامهایی که در محل کار باید تهیه شوند.
نتیجه گیری
- پروسه آنودایزینگ فولاد گالوانیک بهواسطه تشکیل پوسته اکسیدی پایدار در سطح نقش مهمی در مقاومت به خوردگی و سایش دارد.
- با انتخاب نوع محلول مورد استفاده در آنودایزینگ فولاد گالوانیک می توان آن را به صورت رنگی تشکیل داد.
- با ایجاد پوسته اکسیدی ۳ O2Cr در طی پروسه آنودایزینگ روی خالص، رنگ سبز حاصل می شود.
- تحت شرایط مشابه پوسته اکسیدی را می توان در سطح فولاد گالوانیک نیز تشکیل داد.
- با استفاده از پیل های سه الکترودی پتانسیل پیل ثابت مانده و از انجام واکنش های ناخواسته جلوگیری می شود.
- در صورتی که از ساختار های ریز دانه فولاد گالوانیک استفاده شود کنتراست رنگی بین دانه ها باعث یکنواختی رنگ ظاهر نمونه می شود.