آبکاری چیست؟
به زبان ساده، آبکاری به واکنش الکترولیتی در یک محلول با کمک جریان مستقیم خارجی برای رسوب یک لایه فلز یا آلیاژ بر روی سطح رسانایی مانند فلز اطلاق می شود.
واکنش الکترولیتی به اصطلاح به "استفاده از جریان تحت تاثیر برای ایجاد واکنش غیر خود به خودی REDOX" اشاره دارد.
جسم تحت درمان با سطح می تواند فلزی (مانند فولاد) یا غیر فلزی (مانند پلاستیک) باشد.
انواع عملیات سطح:
آبکاری، آبکاری، آبکاری کاتالیزوری خودکار، آبکاری شیمیایی، آبکاری بدون الکترود، آبکاری بدون الکترود، آنودایز کردن، پوشش تبدیل شیمیایی، سیاه شدن، فسفاته کردن، رنگ آمیزی فلزی، رنگ آمیزی فلزی غوطه ور کردن (گالوانیزه کردن، قلع کردن)، رسوب فیزیکی بخار، آبکاری خلاء، آبکاری یونی، رسوب بخار شیمیایی...
مراحل آبکاری:
پیش درمان:
قبل از آبکاری، سطح آبکاری مانند گریس یا گرد و غبار باید به درستی تمیز شود. مرحله پیش تصفیه معمولاً شامل استفاده از رسوب زدایی قلیایی اولیه، رسوب زدایی الکتریکی و ترشی برای حذف پوسته و زنگ زدگی و سایر روش های فعال سازی سطحی است. فرآیند پیش تصفیه فردی با توجه به نوع آبکاری و فرآیند آبکاری بعدی طراحی می شود. علاوه بر این، برخی از قطعات آبکاری مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا چسب ABS نیاز به پیش تصفیه خاصی دارند.
چربی زدایی گرم:
عمدتاً استفاده از قلیایی و صابون سازی روغن صابونی سازی برای از بین بردن کثیفی و اکسیدهای سطح فلز است که باید دارای اثرات مرطوب کنندگی، نفوذ، پراکندگی و امولسیون کنندگی باشد.
عوامل پرمصرف: هیدروکسید سدیم، کربنات سدیم، بی کربنات سدیم، فسفات سدیم، تری سدیم فسفات، سدیم پیروفسفات، گلوکونات و سیلیکات و ... اما به دلیل مشکلات زیست محیطی، سیستم فسفات به تدریج حذف خواهد شد. عمدتاً از استحکام قلیایی برای اعمال بر روی بسترهای مختلف استفاده می کند.
به اصطلاح عامل فعال رابط، امولسیفایر است، می تواند به عامل فعال رابط کاتیونی، آنیونی، کاتیونی و غیر یونی تقسیم شود. باید اثر پراکندگی و امولسیون شدن داشته باشد، از شناور شدن روغن روی سطح تحت درمان جلوگیری کند، حذف را کاهش دهد و مشکل شستشوی بعدی را کاهش دهد.
چربی زدایی الکترولیتی:
به دلیل الکترولیز، کاتد هیدروژن تولید می کند تا فلز را کاهش دهد (صفحه فولادی ضد زنگ) و آند اکسیژن تولید می کند و خاک (قطعات) را اکسید می کند. گاز عمل هم زدن را هدایت می کند و کثیفی را از بین می برد. عملکرد لیمو صابونی کردن روغن است. با این حال، کاتد ممکن است هیدروژنه شدن مواد را ایجاد کند، انحراف جریان اثرات چربی زدایی متفاوتی را ایجاد می کند و مه گازی و مایع ایجاد شده به طور همزمان باعث خطرات عمومی و خطرات انفجار می شود که باید در هنگام استفاده در نظر گرفته شود.
در حال حاضر از چربیگیری گرم و چربیگیری الکترولیتی با هم استفاده میشود. کیفیت آبکاری خوب یا بد است، 50٪ به پیش تصفیه بستگی دارد.
فعال سازی:
بسته به محصول و ماده ای که تحت درمان قرار می گیرد، فعال سازی کلی بستر به عنوان ترشی، خنثی سازی اسید یا اچینگ نیز شناخته می شود. این می تواند اکسید و نمک روی سطح فلز را حذف کند، به طوری که سطح فلز به راحتی با فلز آبکاری بعدی بسته می شود. با این حال، لازم است که اسید مناسب و بازدارنده خوردگی را با دقت انتخاب کنید تا از فرسایش بیش از حد بستر جلوگیری شود که منجر به مشکلات آبکاری بعدی می شود.
آبکاری:
آبکاری فرآیندی است که یک لایه نازک فلز بر روی سطح هادی برای تزئین آبکاری یا جلوگیری از زنگ زدگی قرار می دهد. آبکاری فلزات رایج در هنگ کنگ شامل نیکل، مس، برنج، کروم، روی، نقره و طلا است. علاوه بر آبکاری، عملیات معمول سطح فلز آبکاری، آنودایز و رنگ آمیزی است.
آبکاری مس:
به طور عمده در حمام سیانید، حمام اسید سولفوریک و حمام اسید پیروفسفریک. حمام سیانید برای آبکاری بستر آهن و آلیاژ روی مناسب است. با استفاده از ماده براق کننده مناسب، می توان پوشش براق صافی به دست آورد. یکنواختی پوشش خوب است، پایداری محلول آبکاری برای سالهای زیادی مورد استفاده قرار گرفته است، اما محلول آبکاری حاوی مقدار زیادی سیانید با سمیت بالا، هزینه بالای تصفیه فاضلاب، علاوه بر رول آبکاری و پیش آبکاری به تدریج جایگزین شده است.
حمام اسید سولفوریک با مواد افزودنی مناسب، پر شدن و براقیت بالا، هزینه کم، مدیریت آسان، هزینه کم تصفیه فاضلاب، به طور گسترده در تابلوهای مدار، دکوراسیون، الکتروفرمینگ و سایر زمینه ها استفاده شده است.
حمام اسید پیروفسفریک با مواد افزودنی مناسب. در بردهای مدار استفاده می شود. با این حال، تصفیه فاضلاب مشکل ساز است، علاوه بر آبکاری زیرین آلیاژ روی، با حمام اسید سولفوریک جایگزین می شود.
آبکاری نیکل:
عمدتاً حمام اسید سولفوریک، حمام واز به عنوان نماینده آن، محلول آبکاری کم هزینه، مدیریت آسان، به طور گسترده در انواع اهداف صنعتی و تزئینی استفاده می شود، برای قطعات الکترونیکی و الزامات الکتروفرمینگ، حمام اسید سولفنیک با استرس کم، شکل پذیری بالا، آب بندی بهتر. و فرمول غلظت بالا، تا حدی جایگزین حمام اسید سولفوریک شده است.
خواص براقیت و صافی پوشش نیکل عمدتاً به افزودنی های نیکل بستگی دارد.
افزودنی های عمومی آبکاری نیکل را می توان به BRIGHTENER، CARRIER و عامل مرطوب کننده تقسیم کرد. فرکانس و مقدار مایع اضافه شده به زبری زیرلایه، ضخامت مورد نظر و براقیت و صافی مورد نیاز بستگی دارد. محلول آبکاری باید به طور مرتب تجزیه و تحلیل و تکمیل شود تا غلظت موثر هر جزء در محلول آبکاری حفظ شود تا کیفیت پوشش حفظ شود.
طلایی:
عمدتا در حمام سیانید، به قلیایی، خنثی و اسیدی تقسیم می شود. علاوه بر یون های طلا (که معمولاً به عنوان نمک طلا شناخته می شود)، محلول آبکاری باید حاوی نمک رسانا، نمک رسانای متعادل (نمک بافر)، عامل براق کننده باشد. علاوه بر این، عامل براق کننده را می توان به افزودنی های آلی و آلیاژی تقسیم کرد.
نمک طلا: پتاسیم سیانید طلا، برای تهیه مکمل برای رسوب طلا، بنابراین زمانی که روکش طلا می شود، آند معمولاً یک آند بلانت است.
نمک رسانا: اثر رسانایی را در محلول آبکاری ایجاد می کند.
نمک رسانای متعادل: برای ایجاد تعادل اسید و باز در حمام، اثر رسانا.
عامل براق (ارگانیک): برای ایجاد براقیت و صافی.
عامل براق (آلیاژ): تغییر رنگ، سختی را برای استفاده فراهم می کند.
همگنی حمام قلیایی خوب است و یوتکتوئید کردن آن با ناخالصی فلز مانند آسان نیست. حمام خنثی را می توان برای تشکیل پوشش آلیاژی یوتکتوز کرد. حمام اسید همچنین می تواند پوشش آلیاژی ایجاد کند، آبکاری ضخیم، با خاصیت آب بندی بهتر، سختی و مقاومت در برابر سایش عالی است، به ویژه برای نیازهای قطعات الکترونیکی مناسب است.
پس پردازش:
کار اصلی پس از درمان خشک کردن آبکاری و انجام بازرسی نهایی است. در برخی موارد، قطعه کار پس از آبکاری باید تبدیل یا رنگ آمیزی شود تا یک لایه محافظ ایجاد شود.
درمان فیلم همچنین گزینه ای برای مقاوم نگه داشتن پوشش در برابر تغییر رنگ و فرسایش ناشی از آلودگی محیطی است. با این حال، باید مراقب بود تا از مشکلات در درمان بعدی جلوگیری شود. بسیاری از پس از پردازش، باید اسپری نمک، پایه اسید، درجه حرارت بالا و آزمایشات دیگر، به ویژه محصولات فلزات گرانبها را بپذیرند، الزامات به طور فزاینده ای سختگیرانه هستند.
پاک کردن:
تمیز کردن پر آب ترین روش در تولید آبکاری است. پس از هر مخزن آبکاری، معمولاً مجموعهای از روشهای شستشو وجود دارد تا از انتقال مایع باقیمانده قطعات آبکاری به سایر روشها و ایجاد آلودگی جلوگیری شود.
