مسیر پر پیچ و خم انتخاب پوشش مناسب برای آبکاری
انتخاب فلز مناسب برای آبکاری اصلاً یه کار سرسری نیست. باید بدونی چه چیزی از آبکاری میخوای: زیبایی؟ مقاومت در برابر خوردگی؟ سختی بالا؟ یا رسانایی الکتریکی عالی؟
چند پارامتر کلیدی وجود داره که تعیینکننده این انتخابن:
• میزان چسبندگی پوشش به فلز پایه
• مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون
• سهولت پرداختکاری و پولیش
• هزینه کلی آبکاری و مصرف مواد
• نیاز به ویژگیهای خاص مثل هدایت الکتریکی یا سختی سطحی
فلزاتی که در آبکاری میدرخشند
۱. مس (Copper)
مس یکی از بهترین فلزها برای آبکاریه. چرا؟ چون خاصیت رسانایی الکتریکی عالی داره و زیرسازی خیلی خوبی برای آبکاری نهایی ایجاد میکنه.
ویژگیهای تخصصی مس برای آبکاری:
ویژگی |
توضیحات |
هدایت الکتریکی |
بسیار بالا |
چسبندگی به لایههای بعدی |
عالی |
مقاومت به خوردگی |
متوسط |
قابلیت پرداختکاری |
بسیار خوب |
مس معمولاً به عنوان لایه زیرین در آبکاری نیکل یا کروم استفاده میشه تا هم چسبندگی بالا بره و هم سطح یکنواختی ایجاد بشه.
۲. نیکل (Nickel)
نیکل سلطان مقاومت به خوردگیه! وقتی دنبال سطحی هستی که هم براق باشه هم زنگ نزنه، نیکل یکی از بهترین گزینههاست.
پارامترهای نیکل در آبکاری:
ویژگی |
توضیحات |
سختی سطحی |
بالا |
ظاهر نهایی |
درخشان و صیقلی |
مقاومت شیمیایی |
بسیار عالی |
کاربرد |
زیرسازی و لایه نهایی |
نیکل همچنین خاصیت خودترمیمی کوچکی داره؛ یعنی تا حدودی میتونه خط و خشهای سطحی رو ناپدید کنه.
۳. کروم (Chrome)
وقتی حرف از جذابیت ظاهری و سختی فوقالعاده به میون میاد، کروم بیرقیبه. به خاطر همین برای آبکاری رینگهای اسپرت و شیرآلات حسابی پرطرفداره.
ویژگیهای تخصصی کروم در آبکاری:
ویژگی |
توضیحات |
سختی |
خیلی زیاد |
مقاومت در برابر حرارت |
بالا |
ظاهر |
آینهای |
مقاومت به خوردگی |
خوب (در لایه ضخیم) |
آبکاری کروم در دو مدل براق و مات انجام میشه که هر کدوم کاربرد خودشون رو دارن.
۴. روی (Zinc)
روی یه فلز محافظتیه. آبکاری روی مثل یه سپر دفاعی عمل میکنه، مخصوصاً برای قطعات صنعتی که در برابر زنگزدگی باید مقاوم باشن.
ویژگیهای تخصصی روی:
ویژگی |
توضیحات |
حفاظت کاتدی |
عالی |
چسبندگی پوشش |
مناسب |
قیمت |
مقرون به صرفه |
مقاومت مکانیکی |
متوسط |
آبکاری روی معمولاً برای قطعات خودرو، پیچ و مهرهها و قطعات ساختمانی استفاده میشه.
۵. طلا (Gold)
طلا فقط به خاطر زیبایی آبکاری نمیشه! این فلز گرانبها رسانایی عالی و مقاومت بینظیری در برابر اکسید شدن داره.
پارامترهای تخصصی طلا در آبکاری:
ویژگی |
توضیحات |
هدایت الکتریکی |
بسیار عالی |
مقاومت به خوردگی |
عالی |
ظاهر |
لوکس و براق |
هزینه |
بسیار بالا |
آبکاری طلا بیشتر در قطعات الکترونیکی حساس، لوسترهای بسیار گرانقیمت و جواهرات استفاده میشه.
۶. نقره (Silver)
نقره رقیب اصلی طلا در دنیای آبکاریه! در عین حال که برق خاص خودش رو داره، قیمتش هم پایینتر از طلاست.
ویژگیهای تخصصی نقره:
ویژگی |
توضیحات |
هدایت حرارتی و الکتریکی |
عالی |
ظاهر |
درخشان، براق |
مقاومت در برابر خوردگی |
خوب (ولی کمتر از طلا) |
هزینه |
نسبتاً بالا |
نقره معمولاً برای لوسترها، ظروف تزئینی و قطعات حساس به زیبایی کاربرد داره.
جدول تخصصی مقایسهی فلزات مناسب آبکاری
فلز |
مقاومت خوردگی |
زیبایی ظاهری |
هدایت الکتریکی |
هزینه آبکاری |
کاربرد اصلی |
مس |
متوسط |
خوب |
بسیار بالا |
متوسط |
زیرسازی آبکاری |
نیکل |
عالی |
عالی |
خوب |
مناسب |
قطعات تزئینی و مقاوم |
کروم |
عالی |
بسیار عالی |
پایین |
بالاتر |
رینگ، شیرآلات |
روی |
خوب |
معمولی |
پایین |
بسیار ارزان |
قطعات صنعتی |
طلا |
عالی |
فوق العاده |
عالی |
خیلی گران |
جواهرات، الکترونیک |
نقره |
خوب |
بسیار عالی |
عالی |
نسبتاً گران |
لوستر، تزئینی |
چه عواملی تعیین میکند کدام فلز را انتخاب کنیم؟
• محیط استفاده: قطعه قرار است در فضای باز باشد یا فضای داخلی؟
• بودجه پروژه: توان مالی پروژه چقدر است؟
• نیاز به ویژگیهای خاص: آیا به رسانایی، مقاومت شیمیایی یا زیبایی خاصی نیاز داریم؟
• روش آبکاری: آبکاری باید به روش الکترولیتی انجام شود یا الکترولس؟
چه فلزاتی آبکاری سختتری دارند؟
همه فلزات به راحتی آبکاری نمیشوند. برای مثال:
• آلومینیوم به دلیل اکسید طبیعی سطحی که دارد، نیاز به پیشفرآیند دقیق دارد.
• استیل ضد زنگ برای چسبندگی بهتر، اغلب نیاز به زیرسازی ویژه مثل استفاده از نیکل نیمه براق دارد.
• سرب و قلع هم به دلیل نرمی زیاد و واکنشپذیری، خیلی برای آبکاری ایدهآل نیستند.
________________________________________
نکات طلایی برای موفقیت در آبکاری فلزات مختلف
• همیشه سطح فلز قبل از آبکاری باید به خوبی چربیگیری، زنگزدایی و آماده سازی شود.
• نوع محلول آبکاری باید دقیقاً با جنس فلز هماهنگ باشد.
• ضخامت لایه آبکاری نباید بیشتر از حد استاندارد باشد چون میتواند باعث پوسته شدن پوشش شود.
• بعد از آبکاری، خشک کردن و پخت مناسب اهمیت بسیار زیادی در کیفیت نهایی دارد.
________________________________________
کدام فلز برای چه هدفی مناسبتر است؟
اگر زیبایی اولویت دارد ➔ طلا یا نقره
اگر مقاومت مکانیکی مهم است ➔ کروم
اگر هزینه پایین ملاک است ➔ روی (گالوانیزه)
اگر مقاومت به خوردگی مهم است ➔ نیکل
در نهایت، انتخاب درست فلز برای آبکاری مثل انتخاب اسب مناسب برای مسابقه است. باید بدونی چه میخوای و چطوری میخوای به هدفت برسی.
ترکیبهای لایهای در آبکاری فلزات
گاهی اوقات، فقط یک فلز آبکاری نمیشود؛ بلکه چندین لایه آبکاری پشت سر هم انجام میشود تا بهترین نتیجه حاصل شود. ترکیبهای چندلایهای باعث افزایش کیفیت، زیبایی و دوام پوشش میشود.
لایه اول |
لایه دوم |
لایه سوم |
کاربرد |
مس |
نیکل |
کروم |
شیرآلات، قطعات خودرو |
نیکل نیمه براق |
نیکل براق |
طلا |
قطعات تزئینی، لوستر |
روی |
نیکل |
- |
قطعات صنعتی در معرض خوردگی |
مس |
نیکل |
نقره |
ظروف تزئینی و لوکس |
ترکیب این لایهها بستگی به جنس قطعه، شرایط محیطی و انتظاری که از کیفیت نهایی داریم داره.
ضخامت پوشش چقدر اهمیت دارد؟
ضخامت لایه آبکاری یکی از عوامل بسیار تعیینکننده در کیفیت نهایی است. ضخامت کم، باعث خوردگی سریعتر و ضخامت زیاد، باعث پوسته شدن و ترک خوردگی پوشش میشود.
نوع فلز |
ضخامت ایده آل (میکرون) |
تأثیر ضخامت کمتر |
تأثیر ضخامت بیشتر |
نیکل |
10 تا 25 میکرون |
کاهش مقاومت خوردگی |
ترک خوردگی احتمالی |
کروم |
0.5 تا 1.5 میکرون |
ظاهر کم کیفیت |
احتمال شکنندگی |
طلا |
1 تا 5 میکرون |
اکسیداسیون پایه زیرین |
هزینه بسیار بالا |
روی |
5 تا 15 میکرون |
زنگ زدگی سریع |
عدم یکنواختی سطح |
مثلاً برای آبکاری کروم، یک لایه نازک برای زیبایی کافیست اما اگر هدف مقاوت در برابر خوردگی شدید باشد، بهتر است ضخامت بیشتری لحاظ شود.
مقایسه آبکاری الکترولیتی و الکترولس برای فلزات مختلف
آبکاری الکترولیتی و آبکاری الکترولس دو روش اصلی آبکاری هستند که هر کدام کاربردها و ویژگیهای مخصوص خودشان را دارند. انتخاب بین این دو روش به شدت به نوع فلز بستگی دارد.
ویژگی |
آبکاری الکترولیتی |
آبکاری الکترولeس |
نیاز به جریان برق |
دارد |
ندارد |
یکنواختی پوشش |
متوسط |
بسیار بالا |
هزینه تجهیزات |
کمتر |
بیشتر |
قابلیت آبکاری روی فلزات فعال |
مناسب |
عالی (به خصوص برای آلیاژهای خاص) |
ضخامت پوشش |
قابل کنترل |
یکنواخت حتی در نقاط غیرقابل دسترس |
مثلاً برای قطعات استیل که شکل پیچیده ای دارند، آبکاری الکترولس نیکل گزینهی بهتری است، چون حتی در سوراخها و شیارها هم لایهای یکنواخت ایجاد میکند.
فلزاتی که کمتر برای آبکاری استفاده میشوند
همه فلزات برای آبکاری مناسب نیستند. بعضیها به سختی آمادهسازی میشوند یا خواص فیزیکیشان باعث میشود نتیجهی خوبی ندهند.
• آلومینیوم: نیاز به زیرسازی ویژه دارد چون سطحش سریعاً اکسید میشود. معمولا آبکاری آنادایز بر روی سطوح آلومینیومی صورت میگیرد.
• سرب و قلع: به دلیل نرمی زیاد و واکنشپذیری بالا، به سختی پوشش مقاومی ایجاد میشود.
• تیتانیوم: بسیار مقاوم است اما آبکاریش نیاز به روشهای تخصصی دارد و هزینه بالایی دارد.
________________________________________
نکات حرفهای در انتخاب فلز پایه برای آبکاری
• قطعاتی که در معرض مواد شیمیایی قوی هستند بهتر است از نیکل یا کروم استفاده کنند.
• قطعاتی که باید هادی الکتریکی عالی داشته باشند (مثل اتصالات الکتریکی) بهتر است روی مس یا طلا آبکاری شوند.
• قطعات بزرگ و صنعتی که مقاومت به خوردگی مهمترین فاکتوره، معمولاً با آبکاری روی محافظت میشوند.
• برای زیبایی مطلق، طلا و نقره بدون رقیب هستند، اما باید هزینهی بالاترشون رو در نظر بگیرید.
________________________________________
چرا انتخاب فلز پایه به اندازه انتخاب نوع آبکاری مهم است؟
خیلی وقتها دیده شده که پروژههای آبکاری فقط روی انتخاب نوع آبکاری تمرکز دارن، در حالی که جنس فلز پایه نقش بسیار بیشتری در دوام و کیفیت نهایی داره. فلزی که:
• راحت چربیگیری نشه،
• سطح یکنواخت نداشته باشه،
• یا سختی سطحی خیلی کمی داشته باشه، حتی بهترین آبکاریها هم روی اون نتیجه مطلوبی نخواهند داشت.
انتخاب آگاهانه جنس فلز پایه، تا ۵۰ درصد در موفقیت نهایی آبکاری نقش داره.
فلزات محبوب برای صنایع خاص
صنعت |
فلز پایه رایج |
دلیل انتخاب |
خودرو |
فولاد با آبکاری نیکل-کروم |
دوام، مقاومت خوردگی، زیبایی |
جواهرات |
مس، نقره |
قابلیت شکلپذیری و براقیت بالا |
صنایع الکترونیک |
مس، طلا |
هدایت الکتریکی عالی |
صنایع ساختمانی |
آهن با پوشش روی |
حفاظت در برابر زنگ زدگی |
لوستر سازی |
برنج، آلومینیوم |
پرداخت آسان، زیبایی، وزن مناسب |
منبع :
رنگین پوشش شیراز