آبکاری فلزات، یک فرایند تزیینی است که با استفاده از مواد شیمیایی و حرارت، فلزات را تزئین می‌کند. این فرایند شامل انواع مختلفی از آبکاری مانند آبکاری نقره، آبکاری طلا و آبکاری مس می‌شود. انجام این فرایند نیازمند تجربه و تخصص است و مهمترین عوامل موفقیت در آن، دقت در انتخاب مواد و دما و زمان مناسب برای هر نوع فلز است.

آبکاری فلزات چیست و چه تاریخچه ای دارد؟

آبکاری یک فرآیند است که در آن یک پوشش ضدخوردگی فلز بر روی فلز دیگر توسط هیدرولیز ایجاد می‌شود. این فرآیند به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که از فلزات ارزان قیمت مانند فولاد یا روی به منظور زیبایی ظاهری، محافظت و سایر خواص مورد نظر در لایه بیرونی فلزات استفاده کنند.

سطحی که برای آبکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد می‌تواند از جنس‌های مختلف مانند فلز و… باشد. این فرآیند علاوه بر جلوگیری از خوردگی، به منظور ایجاد ظاهری زیبا و مقاومت در برابر شرایط مختلف محیطی نیز استفاده می‌شود.

آبکاری فلزات، یک فرآیند قدیمی است که از قرن نوزدهم به‌عنوان یکی از روش‌های مهم تزئین و پوشش دادن فلزات استفاده می‌شود. این فرآیند ابتدا توسط لوئیجی بروگناتلی در سال 1805 با استفاده از فرآیند رسوب الکتریکی برای آبکاری طلا کشف شد، اما توجه کافی به این کشف نشد و تا دهه‌های بعد، با ابداع روش‌های جدید توسط دیگران، مورد توجه قرار گرفت.

با استفاده از سیانید پتاسیم به عنوان الکترولیت، جان رایت و پسرعموهای الکینگتون در سال 1840 موفق به ایجاد یک روش پوشش آبکاری الکتریکی برای طلا و نقره شدند. این روش به‌طور گسترده از انگلستان در سراسر جهان گسترش یافت و هنوز هم به‌ عنوان یکی از روش‌های اصلی آبکاری فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آبکاری فلزات چه مزایایی دارد؟

آبکاری فلزات یک فرآیند است که به وسیله آن فلزات با پوشش‌های مختلفی پوشانده می‌شوند تا از زنگ زدگی، خوردگی و سایر آسیب‌ها محافظت شوند. این فرآیند همچنین می‌تواند به زیبایی و ظاهر زیبایی محصولات فلزی کمک کند و خواص مهندسی و مکانیکی آنها را بهبود بخشد.

از دیگر مزایا می‌توان به افزایش مقاومت آهن در برابر حرارت، کاهش اصطکاک و تقویت لحیم کاری اشاره کرد. بنابراین، آبکاری فلزات به عنوان یک فرآیند مهم در صنایع مختلف، از جمله صنایع خودروسازی، الکترونیکی و مکانیکی، اهمیت زیادی دارد.

بیشتر بخوانید: فلز کروم و کاربرد آن در صنایع

انواع آبکاری فلزات

آبکاری آهن، یکی از روش‌های محبوب آبکاری فلزات است که به وسیله انجام فرآیند گرما و شیمیایی، فلز آهن را از زنگ زدگی و خوردگی محافظت می‌کند و به آن ظاهری زیبا و براق می‌بخشد. سایر روش‌های آبکاری شامل آبکاری روی، کادمیوم، کروم، نیکل، مس، نقره و طلا می‌شوند که هر کدام نتایج و استفاده‌های خاص خود را دارند.

آبکاری آهن یکی از روش‌های محافظت از فلزات است که به ویژه برای آهن استفاده می‌شود. این روش به دلیل قدمت واکنش‌پذیری آهن با اکسیژن، همچنان مورد توجه قرار دارد. با اعمال یک لایه نازک از فلزات مختلف به سطح آهن، می‌توان از خوردگی و زنگ زدگی آن جلوگیری کرد.

این روش، علاوه بر جلوگیری از زنگ زدگی، به سطح زیبایی و براقیت هم افزوده و از این رو، همچنان مورد توجه و استفاده قرار دارد.

اجرای آبکاری فلزات

1. پیش تصفیه یا تمیز کردن سطح

آبکاری آهن یک فرآیند مهم است که ابتدا نیاز به آماده سازی سطح آهن دارد. این آماده سازی شامل حذف آلاینده‌های مضر از جمله گریس و روغن‌ها است. همچنین باید هر گونه جوش، سوراخ یا ناهماهنگی سطحی را برطرف کرد.

برای این منظور می‌توان از پاک کننده‌های مختلف از جمله اسید هیدروکلریک و سولفوریک یا پاک کننده‌های قلیایی مانند کربنات و فسفات استفاده کرد.

2. تعیین اثربخشی فرآیند تمیز کردن

مرحله دوم تعیین اثربخشی فرآیند تمیز کردن، بسیار حیاتی است. در این مرحله، اطمینان حاصل می‌شود که لایه و سطح مورد نظر به درستی تمیز شده‌اند. این می‌تواند از طریق استفاده از آب یا پارچه انجام شود.

مثلاً با جاری کردن آب روی سطح، از تمیزی آن مطمئن می‌شویم و یا با استفاده از پارچه، سطح مورد نظر را پاک کرده و اگر اثری از کثیفی و آلودگی نبود، فرآیند آبکاری را انجام می‌دهیم.

این مرحله بسیار مهم است؛ زیرا اگر سطح به درستی تمیز نشود، فرآیند بعدی ممکن است به درستی انجام نشود و باعث از بین رفتن اثربخشی فرآیند کلی شود.

3. فرآیند اجرای روش آبکاری

مرحله سوم فرآیند آبکاری فلزات، شامل آماده‌سازی و شروع فرایند آبکاری است. این مرحله به وسیله‌ی منبع جریان مستقیم انجام می‌شود و شامل استفاده از مخزن یا بشکه، کاتد، آند و محلول آبکاری مناسب است. با روشن شدن جریان الکتریکی، فرآیند پوشش دهی آغاز می‌شود و باید متغیرهای مختلفی مانند سطح ولتاژ، دما و زمان غوطه وری را برای هر فلز در نظر گرفت.

آبکاری، یک فرایند شیمیایی است که بعنوان یک روش حفاظتی برای فلزات استفاده می‌شود. در آبکاری، فلزی روی یک فلز دیگر ترسیب می‌شود تا از خوردگی و سایش محافظت شود و یا به آن زیبایی و درخشندگی بیافزاید. برای انجام آبکاری، انتخاب الکترولیت مناسب بسیار مهم است.

الکترولیت‌ها می‌توانند شامل بازها، اسیدها، نمک‌های فلزی و غیره باشند. هنگام انتخاب الکترولیت مورد نیاز باید مواردی همچون خوردگی، مقاومت، روشنایی یا بازتاب، سختی، استحکام مکانیکی، شکل پذیری و مقاومت در برابر سایش را در نظر داشته باشید.

برای آبکاری آهن، ترکیباتی مانند سولفامات، سولفات، کلرید و غیره استفاده می‌شود. در نهایت، آبکاری آهن با غوطه‌ور کردن قطعه فلزی در حمامی که شامل محلول آب اسیدی شده نمک آهن است انجام می‌شود.

آبکاری فورتیک

آبکاری فورتیک یک روش پیچیده و دقیق است که برای رنگ‌آمیزی فلزات استفاده می‌شود. در این روش، فلزات به یک محلول آبی با دانه‌های رنگی غوطه می‌کنند و سپس با استفاده از ولتاژ الکتریکی، دانه‌های رنگی به سطح فلز جذب می‌شوند.

این روش به عنوان یک روش دائمی و مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی فلزات شناخته می‌شود و به عنوان یک روش محبوب در صنایع مختلف از جمله صنایع خودروسازی و ساخت و ساز استفاده می‌شود.

آبکاری فلزات چه هزینه ای دارد؟

فرآیند آبکاری می‌تواند با یک فلز به تنهایی یا با ترکیب چند فلز اتفاق بیفتد و باعث افزایش ارزش فلزات می‌شود. در این فرآیند، قیمت، ترکیب قطعه مورد نظر و نتیجه دلخواه از جمله فاکتورهای کلیدی هستند که در بیشتر عملیات ها مدنظر قرار می‌گیرند.

قیمت آلیاژ بر اساس نرخ بازار جهانی، ترکیب و سطح قطعه مورد نظر و نتیجه و کیفیت مورد نظر از جمله مواردی هستند که بر تصمیمات در این زمینه تأثیرگذار هستند.

نکات مهم آبکاری الکترولیتی فلزات

در فرایند آبکاری الکترولیتی فلزات، چند نکته مهم وجود دارد که برای بهبود کیفیت و نتیجه نهایی محصولات بسیار مهم هستند. اولین مورد چربی زدایی محصول است که می‌تواند به وسیله بخار داغ یا غوطه ور شدن فلز در حلال های سرد حل شده و از بین برود.

سپس برای شستشوی محصولات از تمیز کننده‌های قلیایی حاوی فسفات و سیلیکات استفاده می‌شود. فرایند اسیدشویی بیشتر برای پاکسازی ورق‌های سیاه انجام می‌شود تا محصول عاری از هر گونه اکسید و آلودگی‌ها باشد.

در نهایت، آبکشی به صورت اسپری یا غوطه وری در آب تمیز و جاری صورت می‌گیرد تا محصولات نهایی آبکاری شوند. همه این مراحل و نکات مهم برای بهبود کیفیت نهایی محصولات آبکاری شده و حفظ استانداردهای لازم بسیار اهمیت دارند.

جمع بندی

آبکاری فلزات، یک فرایند سطحی است که برای پوشش دادن فلزات از طریق غوطه‌وری در یک محلول شیمیایی استفاده می‌شود. این فرایند به عنوان یک روش تزئینی و محافظتی برای فلزات استفاده می‌شود و می‌تواند به آنها یک لایه باریک از فلز دیگر یا مواد دیگر اعمال کند تا از اکسیداسیون، خوردگی و زنگ زدگی محافظت کند و زیبایی ظاهری آنها را افزایش دهد. این فرایند می‌تواند برای تزئین و تولید جواهرات، اشیاء زینتی، ابزارها و تجهیزات صنعتی استفاده شود.