فرآیند آبکاری چیست؟

به طور کلی فرآیندی است که در طی آن لایه ای از فلزات یا غیر فلزات بر روی فلزات یا غیر فلزات دیگر قرار می گیرد و هدف از آن جلوگیری از فرآیندهای شیمیایی مانند اکسیداسیون، خوردگی و یا آسیب های مکانیکی مانند سایش و یا افزایش مقاومت سطحی و . . . می باشد آبکای می گویند. فرآیند آبکاری در صنایع مختلفی از جمله صنایع مخابرات، تولید قطعات الکترونیکی، خودرو سازی، ساخت درب و پنجره و . . . مورد استفاده قرار می گیرد.

• یکی از سوالات متداول در این زمینه چرایی استفاده نکردن از آلیاژهای متناسب به جای فرآیند آبکاری در صنایع مختلف می باشد؛ در جواب این سوال به یک مثال ساده اشاره خواهیم کرد:

تصور کنید به جای قوطی های کنسرو قلع اندود شده از جنس آهن، از قلع خالص استفاده کنیم؛ در این صورت باید بابت هر کیلوگرم قلع مبلغ بسیار بالایی هزینه می کردیم و این در حالی است که آهن استفاده شده در این قوطی قیمت بسیار کمتری نسبت به قلع خالص دارد. از طرف دیگر باید توجه داشته باشیم که درصد فرآوانی آهن در کره ی زمین حدود 32 درصد می باشد و این در حالی است که در صد فرآوانی قلع و حدود 90 عنصر کمیاب دیگر بر روی زمین مجموعا 1.2 درصد است. با بررسی این موضوع به این نتیجه خواهیم رسید که با استفاده از فرآیند آبکاری با پرداخت هزینه ای کمتر هم از خواص عنصر مورد نظر استفاده نموده ایم و هم با توجه به درصد فرآوانی پایین فلزات کمیاب از آنها به بهترین نحوه ی ممکن استفاده نموده ایم.

دلایل استفاده از آبکاری

1- جلوگیری از خوردگی شیمیایی:

فرآیند آبکاری برای جلوگیری از خوردگی شیمیایی به دو صورت انجام می گیرد؛

1. استفاده از فلزی که مقاومت بالایی در مقابل خوردگی دارد به عنوان پوشش فلز مادر.
2. استفاده از فلزی که خاصیت خوردگی بیشتری نسبت به فلز مادر دارد تا در صورت مواجهه با محیط خوردگی فلز روکش داده شده به جای فلز مادر دچار خوردگی شود.
   • از آبکاری فلزات با نقره می توان به عنوان مثالی برای نوع اول و از ورق های گالوانیزه که با استفاده از آبکاری به وسیله ی روکش روی تهیه می گردند به عنوان مثالی برای نوع دوم نام برد.

2- افزایش مقاومت حرارتی:

همانطور که اشاره شد در فرآیند آبکاری صرفا از فلزات استفاده نمی شود و می توان از غیر فلزات نیز در این فرآیند استفاده نمود، به عنوان مثال در محیط هایی که در درجه حرارت بالایی کار می کنند استفاده از فلزات برای ساخت ابزار آلات مربوطه منطقی نخواهد بود و باید از غیر فلزاتی که مقاومت بالایی در مقابل حرارت دارند استفاده نمود، در این راستا آبکاری سرامیک بر روی فلزات امروزه کاربرد بسیار بالایی در این زمینه دارد.

 3- افزایش مقاومت سطحی:

در صنایعی که از فلزات با مقاومت سطحی کم استفاده می گردد، برای افزایش مقاومت سطحی چه از جهت ضربه و چه از جهت مقاومت می توان از فلزاتی با مقاومت سطحی بالا به عنوان روکش استفاده نمود. عنصر کروم نمونه ای از این روکش ها می باشد.

4- افزایش رسانایی در صنایع الکترونیکی:

از جمله کاربردهای دیگر فرایند آبکاری می توان به استفاده آن در صنایع الکترونیکی در جهت بهبود پردازش سیستم های الکترونیکی و کاهش مقاومت های حرارتی در قطعات نام برد. برای این امر از موادی با مقاومت کمتر و رسانایی بالاتر استفاده می گردد که عناصری مانند طلا، نقره و پلاتین در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرند.

5- افزایش زیبایی ظاهری:

به علت گران قیمت و نرم بودن فلزاتی مانند طلا نمی توان از آن برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت یا نقش سازه ای دارند استفاده نمود، به این منظور برای افزایش زیبایی ظاهری در بسیاری از صنایع که نیازمند جلب رضایت دیداری مصرف کننده می باشد از این نوع آبکاری استفاده می گردد.

برای اطلاع از به روزترین قیمت قوطی و پروفیل به صفحه ی مربوطه مراجعه کنید.

آبکاری چیست

آبکاری (Plating) فرآیندی است که در آن یک لایه نازک از فلز یا آلیاژ بر روی سطح قطعه‌ای از جنس فلز یا نافلز قرار می‌گیرد. این فرآیند به دلیل کاربردهای گسترده‌ در صنایع مختلف، به عنوان یکی از روش‌های کلیدی در بهبود ویژگی‌های سطحی قطعات شناخته می‌شود. هدف اصلی آبکاری، بهبود خواص سطحی قطعه است که شامل موارد زیر می‌شود:

• مقاومت در برابر خوردگی: با ایجاد یک لایه محافظ، از آسیب‌های ناشی از عوامل محیطی جلوگیری می‌شود.
• مقاومت در برابر سایش: افزایش طول عمر قطعه و کاهش هزینه‌های نگهداری.
• افزایش زیبایی: بهبود ظاهر ظاهری محصولات، به ویژه در صنعت جواهرسازی و دکوراسیون.
• رسانایی الکتریکی: برای قطعات الکترونیکی، آبکاری می‌تواند به بهبود کارایی کمک کند.
• کاهش اصطکاک: در قطعات متحرک، کاهش اصطکاک می‌تواند به عملکرد بهتر دستگاه‌ها منجر شود.

تحقیق درباره آبکاری فلزات

آبکاری فلزات یکی از فرآیندهای حیاتی در صنایع مختلف نظیر خودروسازی، الکترونیک و تولید لوازم خانگی است. این فرآیند می‌تواند به روش‌های مختلفی انجام شود که در ادامه به بررسی برخی از آن‌ها می‌پردازیم.

• آبکاری الکتریکی

در این روش قطعه مورد نظر به عنوان کاتد در محلول الکترولیت قرار می‌گیرد. این محلول حاوی یون‌های فلز مورد نظر است که به طور خاص برای فرآیند آبکاری طراحی شده‌اند. با اعمال جریان الکتریکی به این سیستم، یون‌های فلز به سطح قطعه منتقل می‌شوند و در آنجا رسوب می‌کنند. این رسوب باعث تشکیل یک لایه نازک و یکنواخت از فلز مورد نظر بر روی سطح قطعه می‌شود.

این روش معمولاً برای قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند، مانند قطعات خودرویی و الکترونیکی، استفاده می‌شود. به عنوان مثال در صنعت خودروسازی، آبکاری فلزات مانند نیکل و کروم به افزایش دوام و طول عمر قطعات کمک می‌کند. همچنین در صنعت الکترونیک، این فرآیند به بهبود رسانایی و کاهش اصطکاک در اتصالات الکتریکی کمک می‌کند.

• آبکاری شیمیایی

آبکاری شیمیایی یک فرآیند نوآورانه است که بدون استفاده از جریان الکتریکی، تنها از طریق واکنش‌های شیمیایی، لایه‌ای نازک از فلز بر روی سطح قطعه تشکیل می‌دهد. در این روش، محلول حاوی ترکیبات شیمیایی خاص به طور فعال با سطح قطعه واکنش نشان می‌دهد و منجر به رسوب فلز مورد نظر می‌شود.

یکی از مزایای برجسته آبکاری شیمیایی، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده و هزینه‌های بالاست که آن را برای بسیاری از صنایع، از جمله الکترونیک و خودروسازی، جذاب می‌سازد. این روش به ویژه برای پوشش‌دهی قطعات با شکل‌های پیچیده و دسترسی دشوار بسیار کارآمد است، زیرا لایه فلزی به طور یکنواخت در تمام زوایا رسوب می‌کند.

علاوه بر این، آبکاری شیمیایی می‌تواند به بهبود خواص سطحی مانند مقاومت در برابر خوردگی و سایش کمک کند و در نتیجه، عمر مفید قطعات را افزایش دهد. به همین دلیل، این فرآیند به عنوان یک راه‌حل اقتصادی و موثر در بهبود کیفیت محصولات صنعتی شناخته می‌شود.

• آبکاری غوطه‌وری

در این روش، قطعه فلزی در محلول حاوی یون‌های فلز مورد نظر غوطه‌ور می‌شود. با انجام واکنش‌های شیمیایی، لایه‌ای از فلز بر روی سطح قطعه رسوب می‌کند. این روش معمولاً برای پوشش‌دهی قطعات بزرگ و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل آبکاری آهن

آبکاری آهن به منظور بهبود ویژگی‌های سطحی آن نظیر مقاومت در برابر خوردگی و سایش انجام می‌شود. مراحل اصلی این فرآیند عبارتند از:

• آماده‌سازی سطح

این مرحله شامل پاک‌سازی سطح قطعه آهنی از هرگونه آلودگی، چربی و زنگ زدگی است. این کار معمولاً با استفاده از محلول‌های قلیایی یا اسیدی انجام می‌شود. آماده‌سازی صحیح سطح، تأثیر زیادی بر کیفیت نهایی آبکاری دارد و می‌تواند به جلوگیری از مشکلاتی مانند لایه‌برداری و عدم چسبندگی کمک کند.

• آبکاری

پس از آماده‌سازی سطح، قطعه در محلول الکترولیت حاوی یون‌های فلز مورد نظر (مانند نیکل یا کروم) قرار می‌گیرد. با اعمال جریان الکتریکی، لایه‌ای از فلز بر روی آن رسوب می‌کند. در این مرحله، کنترل پارامترهایی نظیر دما، زمان و شدت جریان الکتریکی می‌تواند بر کیفیت نهایی آبکاری تأثیرگذار باشد.

• پرداخت نهایی

پس از اتمام فرآیند آبکاری، سطح قطعه ممکن است نیاز به عملیات تکمیلی نظیر پولیش یا سنباده ‌زنی داشته باشد. این عملیات به بهبود کیفیت نهایی و افزایش زیبایی سطح کمک می‌کند. همچنین، ممکن است از پوشش‌های محافظتی اضافی نیز استفاده شود تا دوام و مقاومت در برابر عوامل محیطی افزایش یابد.