آبکاری یک عمل بسیار موثر برای محافظت و طول عمر تجهیزات مختلف است که یکی از متداول‌ترین انواع آن، آبکاری پیچ و مهره میباشد. آبکاری پیچ و مهره سبب استحکام و طول عمر پیچ و مهره، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر آسیب‌های محیطی مختلف میشود. استانداردها و قواعد خاصی برای آبکاری پیچ و مهره وجود دارد که باید در هنگام آبکاری رعایت شود.که در ادامه به آن مپردازیم:
آبکاری چیست؟
انواع آبکاری و مزایای هریک از آنها:
بطور کلی همه انواع آبکاری برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی ، جذابیت تزئینی ، بهبود لحیم کاری ، سختی بیشتر ، کاهش اصطکاک ، افزایش هدایت الکتریکی ، چسبندگی رنگ و افزایش خاصیت مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد. مواد روکش شده می توانند یک یا چند مورد از مزایای فوق را با هم ارائه دهند.
آبکاری با برق (ELECTRO PLATING):
آبکاری با برق رایج ترین روش مورد استفاده برای تغییر ویژگی‌های فلزات و دیگر مواد است. در این روش از جریان الکتریکی برای حل کردن ذرات فلزی (یونها) با بار مثبت در محلول شیمیایی استفاده می کند. یون های فلزی با بار مثبت به موادی که برای روکش زدن در نظر گرفته شده اند جذب می شوند ، که در قسمت دارای بار منفی مدار قرار دارند.
با استفاده از این روش یک روکش صاف و یکنواخت بر روی فلز یا ماده دیگری که در نظر گرفته شده قرار می گیرد و به طور موثری سطح ماده را تغییر می دهد. در این روش چندین مرحله و فرآیند وجود دارد که شامل تمیز کردن ، برجسته سازی ، رسوب الکتروشیمیایی ، آبکاری پالسی و براشینگ است.
آبکاری الکترولیس (ELECTROLESS PLATING):
آبکاری الکترولیس روشی است که در آن از نیروی الکتریکی خارجی استفاده نمی شود. روش الکترولیس شامل یک واکنش شیمیایی است که باعث کاهش اتم فلز می شود. به عبارت دیگر ، محلول یونهای فلزی (ذرات) هنگام مخلوط شدن با ماده کاهش دهنده در تماس با فلز کاتالیزور به یک جامد فلزی تبدیل می شوند . این روند باعث می شود فلز یا ماده مورد نظر با یک لایه جامد از فلز دیگر روکش شود.
آبکاری اتوکاتالیستی مناسب برای اندازه ها و اشکال مختلف مواد است و نیازی به منبع برق خارجی یا حمام ندارد و این امر باعث کاهش هزینه ها می شود. ولی این روش کندتر انجام می شود و نمی تواند صفحات ضخیم ایجاد کند همچنین کنترل واکنش در آن مشکل تر است. متداول ترین روش ELECTROLESS PLATING آبکاری نیکل است. با این حال نقره ، طلا و مس نیز با این تکنیک قابل استفاده هستند.
اثرات این روش روی محصول نهایی شامل محافظت از فلز پایه در برابر خوردگی ، افزایش اندازه قطعه و تغییر لحیم کاری ، قابلیت انعکاس و هدایت است.
آبکاری غوطه وری (IMMERSION PLATING):
آبکاری غوطه وری شامل غوطه وری یک فلز در محلول یون های فلزی یک فلز نجیب تر است. یون های فلز نجیب با ثبات تر هستند ، بنابراین یک حرکت طبیعی برای جابجایی یون های سطحی از فلز کمتر نجیب برای تشکیل لایه ای نازک از یون های فلزی روی فلز نجیب تر وجود دارد. ابکاری غوطه وری فرآیندی کند است و فقط برای آبکاری فلزات كمتر نجیب با فلزات نجیب تر قابل استفاده است. فلزات نجیب تر فلزاتی هستند که از نظر شیمیایی بی اثر هستند که نمونه هایی از آن شامل طلا ، پلاتین یا نقره است.
انواع آبکاری های رایج در صنعت پیج و مهره:
آبکاری گرم : در این روش قطعه فلزی مورد نظر را وارد محیطی حاوی روی مذاب با دمای ۴۶۰ درجه سانتی گراد می‌کنند تا قطعه کاملا در روی مذاب غوطه ور شود. پس از آن قطعه را از وان روی خارج می‌کنند، آنگاه لایه روی، با اکسیژن و کربن واکنش انجام داده و تبدیل به لایه‌ای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی.
آبکاری کروماته زرد:
ابکاری کروماته زرد NiGo 9114P ، یکی از فرآیندهای تکمیلی و تبدیلی جهت افزایش مقاومت به خوردگی و رنگی کردن سطح فلزات می باشد. در نتیجه این فرآیند رنگ سطح فلز به زرد و با اندکی تغیرات به الوان تبدیل می گردد. از این فرآیند برای فلزاتی نظیر روی یا قطعاتی با پوشش روی (گالوانیزه)، آلومینیوم، کادمیم، منیزیم، نقره و برخی از سایر فلزات استفاده می گردد. از این پروسه می توان جهت انواع پوشش های روی حاصل از فرآیندهای سیانوری، اسیدی و قلیایی عاری از سیانور بهره برد.
همچنین جهت حصول بیشترین مقاومت به خوردگی استفاده از پروسه لاک سیل کننده کروماته NiGo 9905 یا NiGo 9906 بر روی پوشش کروماته مذکور میتوان استفاده کرد.
ابکاری سرد یا گالوانیزه:
آبکاری گالوانیزه همانطور که میدانید فرایند اعمال لایه ای از پوشش روی بر روی فولاد یا آهن است . فولاد و آهن از فلزات بسیار پرکاربرد در انواع صنایع میباشند که برای افزایش مقاومت آنها در برار خوردگی و سایش و زنگ زدگی لازم است تا آبکاری روی آنها اعمال شود . یکی از بهترین و پرکاربرد ترین این آبکاری ها ، گالوانیزه یا آبکاری سرد میباشد.
پوشش کروم :
ابکاری کروم یکی از شیوه های پوشش دهی فلزاتی مانند آهن، نیکل و مس است. فرآیند آبکاری به وجود آوردن روکشی از فلز بر روی فلز دیگر مانند فلز آلومینیوم می باشد. فلز روکش معمولا ارزشمندتر از فلز پایه می باشد.
طلا، نقره، کروم، از دسته فلزاتی هستند که به عنوان روکش در لعاب ابکاری استفاده می شود. فلز روکش بنابر خواص مورد نظر انتخاب می شود. خواصی مانند جلوگیری از خوردگی، جلوگیری از سایش، رسانایی الکتریکی، تغییر رنگ، ایجاد لایه براق و غیره.
پوشش کادیوم :معمولا به دلیل خوردگی عالی از این پوشش استفاده میشود اما به دلیل اسیدی بودن کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
پوشش فسفات :اغلب به عنوان آستر رنگ آمیزی موقت در برابر خوردگی مورد استفاده قرار میگیرد.
پوشش اپوکسی : پوشش های بادوام در برابر خوردگی و که میتوان برای رنگ ها کد گذاری شود.