ติดต่อเรา
Leave Your Message
หมวดข่าว
ข่าวเด่น

บทนำสู่การชุบด้วยไฟฟ้า

15-08-2024

การชุบด้วยไฟฟ้าคืออะไร?


หากอธิบายแบบง่ายๆ การชุบด้วยไฟฟ้าหมายถึงปฏิกิริยาทางไฟฟ้าในสารละลายด้วยความช่วยเหลือของกระแสตรงภายนอกเพื่อเคลือบชั้นโลหะหรือโลหะผสมบนพื้นผิวของตัวนำ เช่น โลหะ
ปฏิกิริยาที่เรียกว่าปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์หมายถึง "การใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ไม่เกิดขึ้นเอง"

วัตถุที่ได้รับการเคลือบพื้นผิวอาจเป็นโลหะ (เช่น เหล็ก) หรือไม่ใช่โลหะ (เช่น พลาสติก)

 

ประเภทของการบำบัดพื้นผิว:

การชุบ, การชุบด้วยไฟฟ้า, การชุบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ, การชุบด้วยสารเคมี, การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า, การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า, การชุบอะโนไดซ์, การเคลือบด้วยการแปลงทางเคมี, การทำให้ดำ, การฟอสเฟต, การโครเมต, การลงสีโลหะ, การตกแต่งสี, การจุ่มร้อน (การชุบสังกะสี, การชุบดีบุก), การสะสมไอทางกายภาพ, การชุบสูญญากาศ, การชุบไอออน, การสะสมไอทางเคมี...

 

ขั้นตอนการชุบด้วยไฟฟ้า:

การเตรียมการล่วงหน้า:

ก่อนทำการชุบ จะต้องทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นงานชุบ เช่น จารบีหรือฝุ่นให้เรียบร้อย ขั้นตอนการเตรียมการก่อนชุบโดยปกติจะประกอบด้วยการใช้การขจัดตะกรันด้วยด่างเบื้องต้น การขจัดตะกรันด้วยไฟฟ้า และการดองเพื่อขจัดเปลือกและสนิม และวิธีการกระตุ้นพื้นผิวอื่นๆ ขั้นตอนการเตรียมการก่อนชุบแต่ละขั้นตอนได้รับการออกแบบตามประเภทของการชุบและกระบวนการชุบที่ตามมา นอกจากนี้ ชิ้นส่วนชุบบางชิ้น เช่น อลูมิเนียม สแตนเลส หรือกาว ABS ยังต้องได้รับการบำบัดเบื้องต้นเป็นพิเศษ

การล้างไขมันแบบจุ่มร้อน:

ส่วนใหญ่แล้วเป็นการใช้ด่างและการทำให้เป็นสบู่ของน้ำมันการทำให้เป็นสบู่เพื่อขจัดสิ่งสกปรกและออกไซด์บนพื้นผิวโลหะ ซึ่งจะต้องมีผลในการทำให้เปียก ซึม กระจาย และเกิดอิมัลชัน

ตัวแทนที่ใช้กันทั่วไป: โซเดียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมคาร์บอเนต โซเดียมไบคาร์บอเนต โซเดียมฟอสเฟต ไตรโซเดียมฟอสเฟต โซเดียมไพโรฟอสเฟต กลูโคเนตและซิลิเกต เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม ระบบฟอสเฟตจะค่อยๆ ถูกกำจัดไป โดยส่วนใหญ่ใช้ความเข้มข้นของด่างเพื่อใช้กับพื้นผิวต่างๆ

ตัวแทนอินเทอร์เฟซที่มีฤทธิ์ที่เรียกว่าอิมัลซิไฟเออร์สามารถแบ่งได้เป็นสารอินเทอร์เฟซที่มีประจุบวก ประจุลบ ประจุบวก และไม่ใช่ประจุ ตัวแทนอินเทอร์เฟซที่มีฤทธิ์ควรมีผลในการกระจายและอิมัลซิไฟเออร์ หลีกเลี่ยงไม่ให้น้ำมันลอยบนพื้นผิวที่ผ่านการบำบัด ลดการกำจัด และลดปัญหาในการซักล้างในภายหลัง

การขจัดไขมันด้วยไฟฟ้า:
 
เนื่องมาจากอิเล็กโทรไลซิส แคโทดจึงผลิตไฮโดรเจนเพื่อลดปริมาณโลหะ (แผ่นสแตนเลส) และแอโนดจะผลิตออกซิเจนและออกซิไดซ์สิ่งสกปรก (ชิ้นส่วน) ก๊าซจะขับเคลื่อนการกวนและแยกสิ่งสกปรกออก หน้าที่ของโซดาไฟคือการทำให้น้ำมันเป็นสบู่ อย่างไรก็ตาม แคโทดอาจผลิตไฮโดรจิเนชันของวัสดุ ความเบี่ยงเบนของกระแสไฟฟ้าจะก่อให้เกิดผลการขจัดไขมันที่แตกต่างกัน และหมอกก๊าซและของเหลวที่เกิดขึ้นพร้อมกันอาจทำให้เกิดอันตรายต่อสาธารณะและอันตรายจากการระเบิด ซึ่งควรพิจารณาเมื่อใช้งาน
 
ปัจจุบันมีการใช้การล้างไขมันแบบจุ่มร้อนและการล้างไขมันด้วยไฟฟ้าควบคู่กัน คุณภาพของการชุบด้วยไฟฟ้าจะดีหรือไม่ดี ขึ้นอยู่กับการบำบัดเบื้องต้น 50%
 

การเปิดใช้งาน:

การกระตุ้นพื้นผิวโดยทั่วไปเรียกอีกอย่างว่าการดอง การทำให้เป็นกลางด้วยกรด หรือการกัด ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์และวัสดุที่กำลังได้รับการบำบัด การกระทำดังกล่าวสามารถขจัดออกไซด์และเกลือออกจากพื้นผิวโลหะได้ ทำให้พื้นผิวโลหะปิดได้ง่ายด้วยโลหะที่ชุบด้วยไฟฟ้าในภายหลัง อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องเลือกกรดและสารยับยั้งการกัดกร่อนที่เหมาะสมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของพื้นผิวที่มากเกินไป ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดปัญหาการชุบด้วยไฟฟ้าในภายหลัง

การชุบด้วยไฟฟ้า:
 
การชุบด้วยไฟฟ้าเป็นกระบวนการเคลือบโลหะบาง ๆ บนพื้นผิวของตัวนำเพื่อตกแต่งการชุบหรือป้องกันสนิม การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าทั่วไปในฮ่องกงได้แก่ นิกเกิล ทองแดง ทองเหลือง โครเมียม สังกะสี เงิน และทอง นอกเหนือจากการชุบด้วยไฟฟ้าแล้ว การชุบผิวโลหะทั่วไป ได้แก่ การชุบด้วยไฟฟ้า การชุบอโนไดซ์ และการทาสี
 
การชุบทองแดง:
 
ส่วนใหญ่ใช้ในอ่างไซยาไนด์ อ่างกรดซัลฟิวริก และอ่างกรดไพโรฟอสฟอริก อ่างไซยาไนด์เหมาะสำหรับการชุบพื้นผิวโลหะผสมเหล็กและสังกะสี ด้วยสารเคลือบเงาที่เหมาะสม ก็สามารถได้การเคลือบเงาที่เรียบเนียน ความสม่ำเสมอของการเคลือบนั้นดี ความเสถียรของสารละลายชุบนั้นถูกใช้มาหลายปีแล้ว แต่สารละลายชุบนั้นมีไซยาไนด์สูง เป็นพิษสูง และมีต้นทุนการบำบัดน้ำเสียสูง นอกจากนี้ การชุบแบบม้วนและการชุบล่วงหน้าก็ถูกแทนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไป
 
อ่างกรดซัลฟิวริกที่มีสารเติมแต่งที่เหมาะสม การอุดและความเงาสูง ต้นทุนต่ำ การจัดการที่ง่าย ต้นทุนการบำบัดน้ำเสียต่ำ ได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในแผงวงจร การตกแต่ง การขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ
 
อ่างกรดไพโรฟอสฟอริกที่มีสารเติมแต่งที่เหมาะสม ใช้ในแผงวงจร อย่างไรก็ตาม การบำบัดน้ำเสียเป็นเรื่องยุ่งยาก นอกเหนือจากการชุบโลหะผสมสังกะสีด้านล่างแล้ว ยังต้องแทนที่ด้วยอ่างกรดซัลฟิวริกอีกด้วย
 
การชุบนิกเกิล:
 
อ่างกรดซัลฟิวริกเป็นหลัก โดยมีอ่างกรดวาซเป็นตัวแทน มีต้นทุนการชุบต่ำ ง่ายต่อการจัดการ ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ และเพื่อการตกแต่ง สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และความต้องการในการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า อ่างกรดซัลฟินิกที่มีความเครียดต่ำ มีความเหนียวสูง ปิดผนึกได้ดีกว่า และมีสูตรความเข้มข้นสูง ได้เข้ามาแทนที่อ่างกรดซัลฟิวริกบางส่วนแล้ว
 
คุณสมบัติความเงาและความเรียบของสารเคลือบนิกเกิลขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งนิกเกิลเป็นหลัก
 
สารเติมแต่งชุบนิกเกิลโดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น BRIGHTENER, CARRIER และ WETTING agent ความถี่และปริมาณของของเหลวที่เติมลงไปนั้นขึ้นอยู่กับความหยาบของพื้นผิว ความหนาที่ต้องการ และความเงาและความเรียบที่ต้องการ ควรวิเคราะห์และเติมสารเติมแต่งชุบเป็นประจำเพื่อรักษาความเข้มข้นที่มีประสิทธิภาพของส่วนประกอบแต่ละส่วนในสารชุบเพื่อรักษาคุณภาพของสารเคลือบ
 
กิลด์:
 
ส่วนใหญ่อยู่ในอ่างไซยาไนด์ แบ่งเป็นด่าง กลาง และกรด นอกจากไอออนทอง (เรียกกันทั่วไปว่าเกลือทอง) แล้ว สารละลายชุบควรประกอบด้วยเกลือตัวนำ เกลือตัวนำสมดุล (เกลือบัฟเฟอร์) ตัวแทนความเงา นอกจากนี้ ตัวแทนความเงาสามารถแบ่งออกได้เป็นสารเติมแต่งอินทรีย์และโลหะผสม
 
เกลือทองคำ: โพแทสเซียมไซยาไนด์ทองคำ เพื่อเสริมการตกตะกอนทองคำ ดังนั้น เมื่อชุบทอง ขั้วบวกมักจะเป็นขั้วบวกแบบปลายทู่
 
เกลือตัวนำ: ให้ผลการนำไฟฟ้าในสารละลายชุบ
 
เกลือนำไฟฟ้าสมดุล: เพื่อให้เกิดสมดุลกรด-ด่างในอ่าง มีผลในการนำไฟฟ้า
 
สารให้ความเงา (ออร์แกนิก) : เพื่อให้เกิดความเงาและความเรียบ
 
สารให้ความเงา (อัลลอยด์) : ช่วยให้เปลี่ยนสี แข็งต่อการใช้งาน
 
ความสม่ำเสมอของอ่างอัลคาไลน์นั้นดี และไม่ง่ายที่จะเกิดยูเทกตอยด์ด้วยสิ่งเจือปนที่คล้ายโลหะ อ่างกลางสามารถทำให้ยูเทกตอยด์เพื่อสร้างการเคลือบโลหะผสมได้ อ่างกรดยังสามารถสร้างการเคลือบโลหะผสมได้อีกด้วย การชุบหนา มีคุณสมบัติการปิดผนึกที่ดีกว่า ความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอนั้นยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับข้อกำหนดของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
 

หลังการประมวลผล:

งานหลักของการบำบัดหลังการชุบคือการทำให้ชุบแห้งและทำการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ในบางกรณี ชิ้นงานจำเป็นต้องได้รับการแปรรูปหรือทาสีหลังจากการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อสร้างชั้นป้องกัน

การเคลือบฟิล์มก็เป็นทางเลือกหนึ่งในการรักษาให้การเคลือบทนทานต่อการเปลี่ยนสีและการสึกกร่อนจากมลภาวะสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม จะต้องระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความยุ่งยากในการบำบัดในภายหลัง การประมวลผลหลังการผลิตจำนวนมากต้องยอมรับการทดสอบการพ่นเกลือ กรด-เบส อุณหภูมิสูง และการทดสอบอื่นๆ โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์โลหะมีค่า ซึ่งข้อกำหนดจะเข้มงวดยิ่งขึ้นเรื่อยๆ

การล้างพิษ:
 
การทำความสะอาดเป็นขั้นตอนที่ใช้น้ำมากที่สุดในการผลิตไฟฟ้าชุบโลหะ หลังจากถังชุบแต่ละถัง มักจะมีขั้นตอนการล้างเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนชุบโลหะพาของเหลวที่เหลือไปยังขั้นตอนอื่นๆ และทำให้เกิดการปนเปื้อน