آشنایی با فرآیند آبکاری فولاد CK45

همان‌طور که می‌دانید فولاد CK45 به عنوان یکی از محصولات فولادی مهم که به شکل‌های گوناگون در بازار موجود است، برای حفاظت در برابر محیط‌های خورنده آبکاری می‌شود. آبکاری فولاد CK45 یکی از روش‌های پوشش دهی این فولاد می‌باشد. هدف از پوشش دهی بسته به نوع کاربرد آن متفاوت می‌باشد. هدف ازآبکاری فولاد CK45 با توجه به نوع مقطع بکار رفته و کاربرد آن متفاوت است. به عنوان مثال پوشش بکار رفته می‌تواند هدف تزئینی و یا جلوگیری از خوردگی داشته باشد.

*** منظور از آبکاری فولاد CK45 چیست؟

به طور کلی به هر فرآیندی که در آن لایه‌ای از فلزات روی فلزی دیگر شکل می‌گیرد را فرآیند آبکاری گفته می‌شود. طی فرآیند آبکاری، فلز در برابر فرآیندهای شیمایی مانند، زنگ زدگی، خوردگی و سایش مقاوم می‌شود. در این نوشته نکاتی در مورد فرآیند آبکاری فولاد CK45 بررسی خواهیم کرد، در ادامه این نوشته با ما همراه باشید.

فرآیند آبکاری یک فرآیند تولید است که در آن یک لایه نازک از فلز یک لایه زیرین را پوشش می‌دهد. آبکاری فلز مانند آبکاری فولاد CK45 مزایای بسیاری را برای محصولات ساخته شده از فلز و مواد دیگر فراهم می‌کند. این فرآیند برای آبکاری ورق‌های مورد استفاده در صنایعی همچون، صنعت مخابرات، تولید قطعات الکترونیکی، تولید پروفیل درب و پنجره و خودروسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آشنایی با آبکاری فولاد CK45

آبکاری فولاد یک فرآیند الکتریکی است که برای ایجاد رسوب در نیکل، طلا یا نقره بر روی جوهرات، چاقو و قطعات دوچرخه استفاده می‌شود. مهارت علمی سازندان انگلیسی، آلمانی و آمریکایی و مرغوبیت ممتاز محصول آنها این فرآیند را عمومیت داد. در حال حاضر آبکاری الکتریکی تا حد زیادی گسترش یافته است تا حدی که نه تنها از آن در مرحله نهایی تولید استفاده می‌شود بلکه برای ایجاد یک پوشش محافظتی مانند کادمیم، کروم یا اکسید آلومینیوم روی قطعات به کار می‌رود.

*** آشنایی با مراحل فرآیند آبکاری فولاد CK45

اساس فرآیند آبکاری فولاد CK45 به این صورت می‌باشد که با عبور جریان مستقیم از یک الکترولیت، فلز محلول در آن روی کاتد رسوب شده و متعاقباً مقداری از فلز آند وارد محلول می‌شود که به این ترتیب الکترولیت ثابت می‌ماند. در اینجا کاتد همان فولاد CK45 می‌باشد. کاتد و آند هر دو در یک حمام الکترولیتی غوطه‌‌ور شده و یک جریان DC از میان آن‌ها عبور می‌‌کند. این حمام از نمک و فلزی که قرار است به‌ عنوان ماده آبکاری استفاده شود، ساخته شده است. بعد از عبور جریان، یون‌‌های فلزی به سطح کاتد ( در اینجا فولاد CK45) انتقال پیدا می‌کنند و روی قطعه متصل به کاتد می‌‌نشینند.

میزان کیفیت رسوب‌های الکتریکی بسته به کاربرد آنها متفاوت است. در صورتی که هدف از آبکاری فولاد CK45 فقط جلوگیری از زنگ زدن در کوتاه مدت باشد، لایه نازک هم کفایت می‌کند اما در صورتی که شفافیت رسوب مدنظر باشد آنگاه نیاز به بالا بردن کیفیت رسوب است. میزان کیفیت رسوب‌های نازک از طریق آزمایش اندازه‌گیری ضخامت و مقاومت خوردگی تعیین می‌شود. کیفیت آبکاری به واکنش‌هایی که در طول عملیات روی کاتد انجام می‌گیرند بستگی دارد. در صورتیکه حمام به طور صحیح آماده و تنظیم شده باشد، واکنش‌های فوق نیز بهتر خواهند شد. ولی در کل شرایط مناسب عملیاتی از نظر کاتد و حمام تولید رسوبی رضایت بخشی را تضمین نمی‌کند.

چهار مرحله مهم در فرآیند آبکاری فولاد CK45 وجود دارد که در ادامه هر کدام توضیح داده شده‌اند:

*** چربی گیری

قبل از شستشوی الکتریکی چربی گیری انجام می‌گیرد. این مرحله به این صورت انجام می‌پذیرد که قطعات فولاد CK45 را در حلال‌های سرد غوطه‌ور کرده یا در معرض بخار داغ قرار می‌دهند. بخار حلال روی فلز بصورت فاز  کندانس درآمده و چربی را حل می‌کند.

*** شستشو

این کار به وسیله انواع تمیزکننده‌های قلیایی انجام می‌شود. انتخاب نوع آن به موادی که باید شسته شوند و همین طور روش شستشو (غوطه وری خالص یا با استفاده از سیستم الکتریکی) بستگی دارد. پاک کننده‌ ها موادی مانند فسفات سدیم، هیدرواکسید سدیم، سیلیکات سدیم، کربنات سدیم، بورات سدیم یا ترکیبی از این قبیل مواد بوده اما عموما حاوی فسفات یا سیلیکات همراه با مقداری کربنات یا هیدرواکسید هستند.

در تمیزکاری الکتریکی، فولاد CK45 ممکن است قطب آند یا کاتد باشد. تمیزکننده‌های آندی ترجیح داده می‌شوند چون ناخالصیهای فلزی نمی‌توانند روی قطعات رسوب کنند.

*** اسید شویی

در فرآیند آبکاری فولاد CK45 برای تأمین سطح فعال باید فیلم‌های غیرآلی سطح شامل پوسته‌های اکسیدی یا محصولات زنگ زده از سطح حذف شوند. در غیر این صورت چسبندگی رسوب به سطح کار ضعیف شده و ممکن است رسوب حفره ـ حفره و یا پوسته ـ پوسته گردد.

*** آبکشی

آبکشی ممکن است به صورت غوطه وری در آب جاری یا با استفاده از اسپری انجام بگیرد. بعضی وقتها برای اطمینان از خارج شدن نمک‌های سطحی ممکن است آبکشی تکرار شود.

*** مزیت‌های آبکاری فولاد CK45

هدف از آبکاری با توجه به کاربرد موردنظر متفاوت می‌باشد. در ادامه به برخی از مزیت‌های آبکاری فولاد CK45 اشاره خواهیم کرد.

*** ممانعت از خوردگی شیمیایی

استفاده از فرآیند آبکاری باعث جلوگیری از خوردگی شیمایی فلزات می‌شود و با استفاده از این فرآیند فلزاتی که مقاومت کمتری دارند با فلز دیگری پوشانده می‌شوند. یکی از این فلزات، فولاد CK45 است که با آبکاری و پوششی از نیکل و کروم مقاومت زیادی در برابر خوردگی پیدا می‌کند و تبدیل به فولادی ضد زنگ خواهد شد. یکی از دلایل بالا بودن قیمت فولاد ضد زنگ هم همین امر است. از نمونه‌های دیگر می‌توان به آبکاری فلزات با نقره اشاره داشت.

*** بالا بردن مقاومت حرارتی

در فرآیند آبکاری فولاد CK45، لزوما از فلزات برای پوشش دادن استفاده نمی‌شود، بلکه از غیر فلزات نیز برای این کار استفاده می‌شود؛ برای نمونه می‌توان با روکش سرامیکی روی فولاد CK45 آن را در برابر حرارت مقاوم نمود تا در کاربردهایی که در محیط‌هایی با درجه بالای حرارتی قرار دارند، از آنها استفاده شود.

*** افزایش مقاومت سطحی

یکی از ملزومات در برخی از کاربردها، استفاده از فلزاتی با مقاومت سطحی بالا است. فولاد CK45 به تنهایی مقاومت در برابر سایش بالایی دارد. اما برای این که مقاومت سطحی آن در کاربردهایی که سایش زیادی اتفاق می‌افتد، بیشتر شود از روکش‌هایی مانند روکش عنصر کروم بر روی آن جهت بالا بردن مقاومت سطحی استفاده می‌شود. آبکاری فولاد CK45 با استفاده از عنصرکروم باعث افزایش مقاومت به سایش این فولاد می‌شود.

*** افزایش رسانایی در صنایع الکترونیکی

از دیگر کاربردهای آبکاری فولاد CK45 می‌توان به افزایش رسانایی آن اشاره داشت. همانطور که می‌دانید در صنایع الکترونیکی نیاز به استفاده از فلزات با قدرت رسانایی بالا است که در این حالت می‌توان از پوشش فلزاتی که دارای رسانایی بالاتری هستند روی سطح فولاد استفاده کرد. مانند استفاده از پوشش مس در آبکاری.

*** افزایش زیبایی ظاهری

برخی از فلزات مانند طلا و نقره دارای سطوح زیبایی هستند، اما به دلیل گران قیمت بودن آنها نمی‌توان از آنها در ساخت همه قطعات استفاده کرد. به همین دلیل می‌توان با استفاده از آبکاری به ظاهر فلزات بهبود بخشید و در بسیاری از صنایع که نیاز به جلب رضایت دیداری مشتریان است از آنها استفاده نمود.

افزایش زیبایی ظاهری با آبکاری فولاد CK45

*** در آبکاری فولاد CK45 از چه عناصری به عنوان پوشش استفاده می‌شود؟

در آبکاری از عناصر مختلفی با توجه به کاربرد هر کدام به عنوان پوشش استفاده می‌شود. از فلز روی، کروم، نیکل، کادمیوم و فلزات گرانبها مانند طلا و نقره در آبکاری فولاد CK45 استفاده می‌شود. همانطور که می‌دانید فولاد CK45 در مقاطع مختلفی مانند میلگرد، ورق و پروفیل‌های ساختمانی بکار می‌رود و برای آبکاری هر کدام از این مقاطع با توجه به محیط و کاربرد آن از عنصر متفاوتی استفاده می‌شود. در ادامه به برخی از این عناصر که به عنوان پوشش استفاده می‌شوند، اشاره خواهیم کرد.

روی Zn

از فلز روی در فرآیند گالوانیزاسیون ورق فولادی استفاده می‌شود. یکی از روش‌های پوشش دهی فلز روی، آبکاری آن می‌باشد. فلز روی به دلیل قیمت ارزان به عنوان فلز گالوانیزه در پوشش دهی استفاده می‌شود و ویژگی‌هایی مانند مقاومت به خوردگی بالا به فولاد می‌دهد.

کادمیم Cd

آبکاری فولاد CK45 با استفاده از پوشش کادمیم به عنوان جایگزین فلز روی انجام شد. سازندگان هواپیما به دلیل ویژگی فداشونده این عنصر و خاصیت روانکاری آن، به عنوان پوشش آبکاری در قطعاتی از هواپیما که مرتبا باز و بسته می‌شدند استفاده کردند. کادمیم به ویژه برای محیط‌های دریایی مناسب بود که در برابر آب شیرین و نمک خوب مقاومت می‌کند. به دلیل نگرانی‌های ایمنی، استفاده از کادمیم به عنوان ماده آبکاری در طول سال ها هرچند که هنوز موجود است، کاهش یافته است. بسیاری از تولیدکنندگان در صنعت هوا فضا به آبکاری آلیاژ روی و نیکل روی آورده‌اند.

کروم Cr

آبکاری فولاد CK45 با پوشش کروم غالباً یک هدف تزئینی دارد اما باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سختی آن می‌شود و این امر برای کاربردهای صنعتی که سایش آنها نگران کننده است، مفید است. در اینجا از آن به عنوان آبکاری کروم سخت یاد می‌شود و گاهی از آن برای بازیابی تلورانس در قطعات فرسوده استفاده می‌شود. کروم اغلب در تولید مبلمان فولادی، روکش‌های اتومبیل و غیره روی نیکل آبکاری می‌شود. نیکل خود معمولاً روی مس پوشانده می‌شود و ترکیب این سه لایه عنصر با حذف هوا و رطوبت، فلز زیرین را در برابر خوردگی محافظت می‌کند.

امیدواریم با مطالعه مقاله فوق با آبکاری فولاد CK45، مزیت‌ها و انواع پوشش‌های بکار رفته در فولاد CK45 آشنا شده باشید و پاسخ سوال‌هایتان را گرفته باشید.