آشنایی با انواع آبکاری و ویژگیهای کاربردی آنها

انواع آبکاری در حال حاضر در صنایع مختلف برای تغییر کاربری فلزات و سایر ترکیبات انجام می شود و کاربرد گسترده ای دارد. انواع آبکاری در واقع نوعی روکش زنی است که مزایای بسیاری برای کاربردهای گوناگون فلزات و سایر مواد ارائه می دهد که مهمترین آنها افزایش مقاومت در بر خوردگی است.

آبکاری روشی است که در آن لایه ای نازک از فلز روی یک ماده دیگر به صورت پوشش قرار می گیرد. آبکاری با ۳ روش با استفاده از جریان الکتریسیته یا بدون استفاده از الکتریسیته (روش اتو کاتالیستی شیمیایی) و همچنین آبکاری غوطه وری انجام می شود . در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک در این رابطه توضیحات بیشتری ارائه می شود.

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.

ELECTRO PLATING برای تهیه یک روکش محافظ  یا تزئینی و همچنین تغییر خصوصیات ماده برای مهندسی استفاده می شود. روکش ایجاد شده خواص شیمیایی ، فیزیکی و مکانیکی قطعه مورد نظر را تغییر داده و بر نحوه عملکرد آن تاثیر می گذارد. از این روش می توان برای ساخت قطعات کوچکتر استفاده کرد که کار با آنها را ساده تر می کند و همچنین قدرت هدایت آنها را افزایش می دهد.

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. آبکاری 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.

این روش تنها یک پوشش نازک ایجاد می کند و پس از آن واکنش متوقف می شود. به نظر می رسد که آبکاری غوطه وری از کیفیت چسبندگی ضعیف تری برخوردار است و روکش به طور محکم به فلز پایه نمی چسبد.

اثرات این فرآیند در محصول نهایی شامل بهبود مقاومت نسبت به خوردگی ، تغییر هدایت الکتریکی ، تغییر ظاهر ، سختی بیشتر ، تحمل چرخش  و قابلیت های پیوند اصلاح شده است.

آبکاری اجسام غیر هادی

آبکاری اجسام غیر هادی برای ترکیباتی مانند شیشه ، موادمعدنی،  نیمه‌هادیها ، سرامیک ، چرم،  برگ درختان ، چوب ،  پارچه و  آبکاری پلاستیک به روش گالوانیزه  امکان پذیر است و شکل و قابلیت کاربردی آنها را تغییر خواهد داد.

یکی از مشکلات اساسی روکش کردن این مواد چسبندگی روکش فلزی به آنهاست. اجسام غیرهادی را ابتدا باید به روش های مختلف آماده کرد تا بتوان چسبندگی خوبی بر روی سطح آنها ایجاد کرد.

در نهایت باید بدانید که آبکاری می تواند خواص مواد را برای کاربردهای مختلف تغییر داده و کیفیت محصول نهایی را تحت تاثیر دهد. درک تأثیر آبکاری روی قطعات به معنای ارزیابی مزایا و اشکالاتی موجود در روکش فلزی و چگونگی تأثیرگذاری آن روی کاربرد قطعات مورد نظر است.