آبکاری فلزات چیست؟

رویداد۲۴ به طور کلی باید گفت فرآیند آبکاری (Plating) در جهت پوشش دهی فلزات انجام می شود. امروزه استفاده از فلزات در تمامی صنایع رواج پیدا کرده است، اما آن ها در برابر عواملی مانند خوردگی، اکسیداسیون و زنگ زدگی، مقاومتی ندارند؛ از این رو فرآیند هایی مانند گالوانیزاسیون و آبکاری بر روی آن ها انجام می شود تا حفاظت از فلزات به کمک ماده و پوشش دیگری صورت بگیرد. این ماده دوم به عنوان پوشش اصلی بر روی این مواد قرار می گیرد تا به جای ماده اصلی در برابر این عوامل دچار خوردگی یا زنگ زدگی شود.

در واقع ماهیت فرآیند آبکاری شامل فدا شدن ماده دوم برای ماده اصلی است. این ماده اصلی از نظر طول عمر و کاربری اهمیت و ارزش بیشتری دارد، اما نیاز به محافظت داشته که توسط مواد مختلف و ثانویه انجام می گیرد. البته لازم به ذکر است در برخی شرایط، پوشش دهی و آبکاری یک ماده و افزایش ارزش آن به وسیله یک ماده با ارزش تر انجام می شود.

با یک مثال ساده می توان قاشق یا چنگال های فولادی را مثال بزنیم که با روکش نقره یا طلا پوشش داده شده اند. در واقع برای روکش این گونه وسایل از فرآیند آبکاری به وسیله طلا یا نقره استفاده شده است. بنابراین می توان گفت فرآیند آبکاری ممکن است برای یک ماده با ارزش، یا ارزش دادن به یک ماده دیگر با یک ماده مهم تر انجام گیرد.

البته باید گفت در شرایطی اتفاق می افتد که یک فلز با یک فلز دیگر نیز پوشش داده شود که در این صورت خواص فلز دوم مورد توجه قرار می گیرد. از این گونه خواص می توان افزایش رسانایی الکتریکی را نام برد. با این وجود در کل فرآیند آبکاری بر اساس مبنای جریان الکتریکی انجام شده؛ زیرا جریان الکتریکی در یک مدار دارای قطب مثبت و منفی قرار گرفته است.

حال برای انجام فرآیند آبکاری یک فلز با فلز دیگر، یکی از آن ها در قطب منفی و دیگری در قطب مثبت قرار می گیرد. معمولاً فلزی که به عنوان روکش مد نظر است، در قطب مثبت قرار داده می شود و سپس درون محلول یونی که الکترولیت نام دارد، غوطه ور می شوند.

سپس از یک سیم دارای جریان برق استفاده کرده و آن را به انتهای هر دو فلز متصل می کنیم تا با ایجاد جریان فلز با قطب مثبت به صورت یون در محلول الکترولیت حل شود. در نهایت یون های ایجاد شده با محلول الکترولیت به قطب منفی که فلز پایه و اصلی قرار دارد، رسیده و سپس با جذب یون های مثبت توسط قطب منفی، پوشش بر روی فلز پایه قرار می گیرد.

کاربرد آبکاری فلزات

به طور معمول از فرآیند آبکاری فلزات برای تزئین برخی از اشیا، اضافه کردن برخی خواص مانند جلوگیری از خوردگی شیمیایی، مقاومت در برابر حرارت، بهبود رسانایی، مقاومت در برابر اصطحکاک،  زیبایی ظاهری، چسبندگی رنگ، حفاظت در برابر اشعه و ... انجام می گیرد. برخی از انواع آن توسط فلزات زیر برای مواد مختلف مورد استفاده قرار می گیرند:

ابکاری روی

از آبکاری به وسیله فلز روی برای انجام فرآیند گالوانیزاسیون و پوشش دهی ورق های گالوانیزه استفاده می شود. روی یک فلز شکل پذیر بوده و درصد یکنواختی و ضخامت آن به راحتی قابلیت کنترل دارد. این فلز این مقاومت بسیار زیادی در برابر خوردگی برخوردار بوده و برای افزایش مقاومت ورق های فولادی بهترین انتخاب است. از آبکاری روی برای تعویض و قطع و وصل کردن جریان الکتریکی و آبکاری سیم ها استفاده می کنند.

آبکاری کادمیوم

کادمیوم یک فلز سفید رنگ شبیه به نقره بوده که سختی بسیار بالایی دارد و در برابر آب شیرین و شور نیز مقاومت دارد. از این فلز معمولاً برای آبکاری محصولات در محیط های دریایی استفاده می کنند.

آبکاری کروم

آبکاری به وسیله فلز کروم سبب افزایش مقاومت به خوردگی فلزات شده و سختی آن ها را نیز افزایش می دهد. البته سبب تغییر رنگ فلز به سیاه یا سبز خواهد شد. بیشتر هدف تزئینی داشته و برای کاربردهای صنعتی و افزایش مقاومت به سایش، مبلمان استیل، خودرو و ... به کار می رود.

آبکاری نیکل

نیکل معمولاً به تنهایی یا با سایر فلزاتی مانند مس و آلومینیوم ترکیب شده و برای آبکاری محصولات خانگی مانند چاقو، چنگال، دستگیره درب و وسایل فلزی تزئینی به کار می رود. در روش آبکاری با نیکل از جریان برق استفاده نشده و معمولاً از آلیاژ فسفر با درصد بین 2 تا 14 درصد بسته به میزان نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و افزایش سختی استفاده می شود.

آبکاری مس

مس یکی از ارزان ترین فلزات برای آبکاری بوده و هدایت الکتریکی بالایی دارد. از آن برای آبکاری قطعات الکترونیکی مانند برد مدار چاپی استفاده شده و سه نوع فرآیند دارد: قلیایی، ملایم قلیایی و اسیدی

آبکاری طلا

فلز طلا جدا از زیبایی ظاهری و ارزش بالا، برای مقاومت در برابر اکسیداسیون و رسانایی الکتریکی در فرآیند آبکاری استفاده می شود. تزئین جواهرات و افزایش مقاومت آن ها در برابر خوردگی از دیگر ویژگی های این ماده است.

فرآیند آبکاری محصولات فولادی

آبکاری محصولات فولادی در جهت افزایش مقاومت آن ها در برابر خوردگی، اکسیداسیون و زنگ زدگی انجام می گیرد. به طور مثال ورق های فولادی از طریق فراوری سنگ آهن و در نتیجه ورق سیاه تولید می شوند و در بیشتر موارد مطابق با سفارش خریدار آبکاری می شوند؛ زیرا فرایند تولید ورق سیاه به صورتی است که محصول نهایی دارای سطحی زبر و مقاومت ضعیف در برابر اکسیداسیون می باشد.

این فرآیند نورد گرم نام داشته و ماده اولیه آن اسلب فولادی یا تختال می باشد. ابتدا اسلب در کوره های پیش گرم تا 1200 درجه سانتی گراد حرارت دیده و سپس تحت فرآیند پوسته شویی، پوسته های اضافی آن از بین می روند. تختال یا اسلب نیز پس از این عملیات، در خط نورد توسط غلطک های رفت و برگشتی کاهش ضخامت یافته و برای رسیدن به ضخامت اصلی مجدداً تحت فرآیند نورد نهایی و غلطک های این قسمت قرار می گیرند. در این مرحله تحت فشار و حرارت بالا ضخامت آن ها به میزان اصلی رسیده و سپس در قسمت کولینگ سرد شده تا در واحد کلاف پیچ به صورت کویل فرآیند تولید آن ها به اتمام برسد. از این محصول برای ساخت سایر ورق های فولادی استفاده می شود؛ در نتیجه قیمت ورق سیاه(https://www.ahaninfo.ir/products/%D9%88%D8%B1%D9%82-%DA%A9%D9%84%D8%A7%D9%81-%DA%AF%D8%B1%D9%85 ) بر محصولات روغنی، گالوانیزه و پوشش دار مانند قلع اندود تأثیر به سزایی دارد. حال در جهت افزایش مقاومت در برابر عوامل ذکر شده فرایند هایی مانند گالوانیزاسیون و آبکاری بر روی آن انجام می گیرد.

آبکاری فولاد به دو روش الکتروپلیتینگ و الکترولس انجام شده که روش اول به وسیله محلول الکترولیت انجام شده و روش دوم به صورت شیمیایی و بدون هیچ گونه جریان الکتریکی صورت می گیرد.

ورق سیاه کاویان نیز یکی از پرکاربردترین ورق های بازار می باشد که با داشتن ویژگی های بسیار مناسب برای کاربرد های مختلفی مانند خودروسازی ،ساختمان سازی و صنایع پتروشیمی استفاده می شود که نیاز بازار به ورق سیاه کاویان را افزایش می دهد و اطلاع از قیمت ورق سیاه این کارخانه برای فعالان بازار بسیار با اهمیت است.

در نهایت می توان گفت آبکاری نوعی فرآیند برای حفاظت از فلزات و ماده های اصلی است که به وسیله یم ماده از جنس فلزی با ارزش های مختلف انجام می گیرد.