Although several different electrolytic baths for rhodium plating have been proposed the only baths to achieve commercial significance are (1) phosphate for very white and reflective deposits; (2) sulfate for general jewelry and industrial deposits; and (3) mixed phosphate sulfate for general decorative deposits.

آبکاری رودیم

هرچند چندین الکترولیت متفاوت جهت حمام آبکاری رودیم پیشنهاد شده است اما تنها چند فرمول توانستند راه خود را به سوی تجاری شدن بیابند که برخی از آنها عبارتند از: (1) حمام های فسفاتی که مناسب پوشش های بسیار سفید با قابلیت انعکاسی هستند (2) حمام های سولفاتی که عموما مناسب صنعت جواهر سازی هستند و (3) حمام مخلوط فسفاتی و سولفاتی که عموما کاربرد تزئینی دارند.

DECORATIVE PLATING

The jewelry and silverware industries were the primary users of rhodium electroplates until quite recently. Although both the phosphate and sulfate baths gave bright white deposits the phosphate bath was preferred for soft-soldered jewelry, especially before the general adoption of bright nickel plating. Cold nickel did not always cover the soft solder, and the acid electrolyte attacked and dissolved some of the solder. Lead in a rhodium bath gave dull, dark deposits and destroyed its decorative white finish. Phosphoric acid attacked the solder less than sulfuric acid did, so phosphate rhodium was preferred. After the introduction of bright nickel most of the industry changed to sulfate because it could operate at a slightly lower rhodium concentration. The phosphate-sulfate solution was used because some considered the color to be a bit whiter or brighter. The typical rhodium electroplate on costume or precious jewelry is 0.000002to 0.000005 in. and is produced in 20 sec to 1 min at about 6 V in the following baths.

آبکاری تزئینی

صنایع مرتبط با جواهرسازی و ظروف نقره یکی از عمده ترین مصرف کنندگان آبکاری رودیوم تا همین اواخر بودند. درست است که هردو حمام فسفاتی و سولفاتی به یک پوشش سفید براق منتهی می شوند اما حمام فسفاتی برای جواهرات با لحیم نرم، بویژه پیش از نشاندن نیکل براق توصیه می شود. نیکل سرد عموما قادر به پوشاندن جوش نرم نیست، و از این رو الکترولیت اسیدی میتواند ناحیه لحیم شده را مورد حمله قرار داده و بخشی از لحیم را درخود حل کند. حضور سرب در حمام رودیم باعث ضعیف شدن، تیرگی و تخریب پوشش تزئینی سفید آبکاری شده می شود. با توجه به اینکه فسفریک اسید در مقایسه با سولفوریک اسید کمتر به محل جوش حمله می کند، لذا جهت آبکاری در موارد یاد شده ارجح می باشد. بدلیل عملکرد حمام های سولفاتی در غلظتهای پایین تر رودیم، لذا بعد از وارد شدن نیکل براق، اکثر صنایع به سمت حمام های سولفاتی روی آوردند. محلول های سولفات-فسفات از این جهت که پوشش نهایی حاصل از آنها کمی سفیدتر یا براق تر است مورد توجه هستند. پوشش آبکاری شده رودیم معمولی بر روی قطعه یا جواهر عموما 0.05 تا 0.13 میکرون ضخامت دارد و در مدت 20 ثانیه تا یک دقیقه در ولتاژ حدود 6 ولت در حمامی با فرمولاسیون زیر حاصل می شود.

Phosphate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Phosphoric acid [85% chemically pure (CP) grade], 40-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/&*

حمام فسفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

فسفریک اسید با خلوص 85%، 40-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

.

Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as sulfate concentrate, 1.3-2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 ml/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 4&50"C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام سولفات رودیم

رودیم سولفات غلیظ، 1.3 تا 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Phosphate-Sulfate Rhodium Bath

Rhodium as phosphate concentrate, 2 g/L

Sulfuric acid (95% CP grade), 25-80 g/L

Anodes, platinum/platinum clad

Temperature, 40-50°C

Agitation, none to moderate

Current density, 2-10 A/dm2

حمام فسفات-سولفات رودیم

رودیم فسفات غلیظ، 2 گرم بر لیتر

سولفوریک اسید با خلوص 95%، 25-80 میلی لیتر بر لیتر

آندها، اندهای پوشیده شده با پلاتین/پلاتین

دما، 40-50 درجه سانتی گراد

تلاطم، بدون نیاز به تلاطم یا تلاطم ملایم

دانسیته جریان، 2-10 آمپر بر دسی متر مربع

Tanks for these baths should all be made of glass, Pyrex, plastic, or plastic-lined steel. If plastic is used it should be leeched once or twice with 5% sulfuric or phosphoric acid for 24 hr before the rhodium is added. In mixing a new solution distilled or deionized water should be used, and the acid should be added to the water carefully and mixed thoroughly before the rhodium concentrate is added. This will prevent precipitation of the rhodium. Rhodium is, of course, plated out and also lost through drag-out. Because of the expense of Rhodium the first rinse after plating should be a stagnant drag-out rinse, also contained in a glass or plastic tank. As water is lost from the plating solution it should be replaced with this drag-out rinse so that some of the “lost” rhodium is returned for reuse. Even with two drag-out tanks the actual amount of rhodium lost will be about 25 to 30% of the rhodium plated; therefore, rhodium should be replenished at the rate of 5 g/18 to 20 ampere-hours (A-hr) of flash plating. Because the drag-out is so high in jewelry plating sulfuric (or phosphoric) acid should also be replenished at the rate of 5 mu18 to 20 A-hr. This recommended replenishment is only an average value. If possible, it should be checked by analysis. Bright nickel is the preferred base for decorative rhodium electroplates. It provides a bright base for rhodium and also prevents the rhodium solution from attacking a brass, copper, steel, lead, or tin base. All of these metals adversely affect the color and tarnish and corrosion resistance as well as the covering power of the rhodium solution. Nickel, of all the metals, has the least adverse effect on a rhodium solution. Baths can tolerate as much as 1 to 2 g/L and still give a satisfactory deposit. There are no truly satisfactory methods to purify a contaminated rhodium plating solution.

برای این حمام ها عموما از وانهای با جنس شیشه، پیرکس، پلاستیک یا فولادهای با روکش پلاستیک استفاده می شود. در صورت استفاده از وان پلاستیکی، باید وان پیش از افزودن رودیوم یک یا دو مرتبه به مدت 24 ساعت توسط سولفوریک یا فسفریک اسید 5% لیچینگ شود. درصورت مخلوط کردن محلول جدید، باید از اب مقطر یا آب دیونیزه شده استفاده شود و اسید را در نهایت دقت به آب اضافه کرد و قبل از اضافه کردن کنسانتره رودیوم، آب واسید باید به خوبی مخلوط شوند. این ترتیب عملیات به ممانعت از ترسیب رودیوم کمک میکند. بر اثر آبکاری و خارج شدن بخشی از محلول رودیوم، به مرور زمان غلظت رودیوم در وان کاهش می یابد. به دلیل هزینه بالای ردیوم، اولین شستشو پس از آبکاری باید یک شستشوی ایستا در یک وان شیشه ای یا پلاستیکی باشد. با توجه به اینکه حین عملیات آبکاری بخشی از آب داخل وان کاهش می یابد، لذا برای جایگزین کردن آن میتوان از همین آب شستشو استفاده کرد که به این ترتیب بخشی از رودیوم از دست رفته در هنگام خروج قطعه، مجددا به وان آبکاری باز می گردد. حتی با وجود رعایت این مسئله (استفاده از دو وان شستشو) باز حدود 25 تا 30% از رودیوم حین آبکاری از دست می رود که باید با نرخ 5 گرم بر 18 تا 20 بر آمپر ساعت بعد از شروع آبکاری شارژ شود. با توجه به اینکه تخلیه محلول در آبکاری جواهرات بسیار بالا است، لذا شارژ سولفوریک (یا فسفریک) اسید با نرخ 5 میلی لیتر بر 18 تا 20 آمپر بر ساعت انجام بگیرد. البته این نحوه شارژ صرفا یک مقدار میانگین است. در صورت امکان، باید میزان شارژ مورد نظر توسط آنالیز بررسی شود. عموما از نیکل براق بعنوان زیر لایه برای آبکاری رودیوم تزئینی استفاده می شود. این زیر لایه علاوه بر اینکه یک بستر براق را برای رودیوم فراهم می کند از محلول رودیوم در مقابل آسیبهای ناشی از بسترهای برنج، مس، فولاد، سرب یا غیره نیز محافظت می کند. تمام این فلزات بر روی رنگ، جلا، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین قدرت پوشش دهی محلول رودیوم تاثیر منفی می گذارند. در بین فلزات نامبرده، نیکل کمترین تاثیر منفی را دارد. حمام ها می توانند به اندازه 1 تا 2 گرم در ليتر تلورانس داشته باشند و با این وجود همچنان پوشش دهی رضايت بخشی را فراهم کنند. متاسفانه در حال حاضر هیچ روش واقعا رضایت بخشی برای تصفیه یک محلول آلوده رودیوم وجود ندارد.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

آبکاری روتنیم

روتنیم آبکاری شده دومین هادی الکتریکی است که سخت ترین پوشش را تولید می کند و ارزان ترین عضو خانواده فلزات پلاتین است. علاوه بر این، دارای بالاترین نقطه ذوب در بین فلزات پلاتین است که می تواند از یک محلول آبی ترسیب داده شود. با این وجود، تا همین اواخر از این پوشش آبکاری شده استفاده نشده بود. از این پوشش عموما به عنوان یک لایه محافظ، پوشش بر روی سوییچ ریدها (reed switches) و به عنوان یک پوشش آبکاری جدید تیره بر روی جواهرات و دیگر اقلام تزئینی استفاده می شود. ترکیب یک حمام با هدف عمومی به شرح زیر است:

RUTHENIUM PLATlNG

Electroplated ruthenium is the second best electrical conductor, produces the hardest deposit, and is the least expensive of the platinum-group metals. In addition, it has the highest melting point of the platinum metals that can be deposited from an aqueous solution. Nevertheless, it was not used as an electroplated finish until quite recently. It is used to a limited extent as a barrier layer, a finish on reed switches, and as a novel dark finish on jewelry and other decorative items. A general-purpose bath is as follows:

روتنیوم بصورت (سولفامات یا نیتروسیل سولفامات) 5.3 گرم بر لیتر

سولفامیک اسید 8 گرم بر لیتر

آندها، پلاتین

pH، 1-2

دما، 80-140 درجه فارنهایت (سولفامات)، 70-190 درجه فارنهایت (نیتروسیل سولفامات)

دانسیته جریان، 10-30 آمپر بر فوت مربع

بازده جریان، 20%

زمان آبکاری برای رسیدن به ضخامت 0.0001 اینچ، 30-40 دقیقه در 20 آمپر بر فوت مربع

Ruthenium (as sulfamate or nitrosyl sulfamate), 5.3 g/L

Sulfamic acid, 8 g/L

Anodes, platinum

pH, 1-2

Temperature, 80-140°F (sulfamate); 70-190"F (nitrosyl sulfamate)

Current density, 10-30 A/ft2

Current efficiency, 20%

Time to plate 0.0001 in. 3040 min at 20 A/ft2

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

INDIUM PLATING

 آبکاری ایندیوم

حمام سیانیدی ایندیوم

ایندیوم تنها فلز سه ظرفیتی است که می تواند براحتی از یک حمام سیانیدی آبکاری شود. پارامترهای تهیه و عملکرد محلول مربوطه در جدول 1 خلاصه شده است. در ابتدا ایندیوم هیدروکساید [In(OH)3] توسط ترسیب ایندیوم کلرایدIn(C1)3 با استفاده از آمونیوم هیدروکساید یا سدیم هیدروکساید تهیه می شود. سپس In(OH)3 خالس سازی و خشک شده در محلول قلیایی سیانیدی توسط قندهایی مانند D-گلوکز، دکستروس یا سوربیتول پایدار سازی می شود. عموما از حمام های سیانیدی برای تامین محلولهایی با قدرت پرتاب و چسبندگی بسیار بالا استفاده می شود. پوشش های حاصل از چنین حمامهایی ظاهری یکنواخت و براق دارند. از آنجایی که این یک حمام با PH بالا است، استفاده از آندهای نامحلول با مشکلاتی همراه است چراکه برای شارژ وان باید مرتب کنسانتره ایندیوم سیانید به محلول اضافه شود. در ابتدا بازده کاتد 90% است اما با پیر شدن محلول این مقدار تا 70% کاهش می یابد. نیاز است تا به طور مرتب نرخ پوشش دهی اندازه گیری شود.

INDIUM PLATING

INDIUM CYANIDE BATH

Indium is the only trivalent metal that can readily be electrodeposited from a cyanide solution. Solution make-up and operational parameters are summarized in Table I. Indium hydroxide [In(OH)3] is first prepared by the precipitation of indium chloride (InC1,) using ammonium hydroxide or sodium hydroxide. The purified and dried In(OH), is then dissolved in an alkaline cyanide solution stabilized with a sugar such as D-glucose, dextrose, or sorbitol. The cyanide bath is used in applications demanding extremely high throwing power and adhesion. Deposits are uniform and bright matte in appearance. Since this a high pH bath, it has the disadvantage of requiring the use of insoluble anodes, necessitating replenishment in the form of an indium cyanide concentrate. Its cathode efficiency is initially 90%, but upon bath aging decreases from this value to SO-75%. Periodic determination of the plating rate is thus required.

حمام ایندیوم سولفامات

حمام ایندیوم سولفامات با هدف فائق آمدن بر برخی از معایب حمام سیانیدی طراحی شده است. حمام پایه سولفاماتی مزایایی از قبیل استفاده از آند انحلال پذیر و بازده ثابت 90% برای کاتد دارد که باعث می شوند این حمام طول عمر پایدار تری داشته باشد. حمام سولفامات بسیار پایدار است و از نظر کنترل شرایط و عملکرد یکی از ساده ترین حمام ها به شمار می رود. حتی این وان یک شناساگر pH درونی دارد به این ترتیب که اگر pH بزرگتر از 3.5 باشد ایندیوم هیدروکساید که ترکیب شیری رنگ است در محلول تشکیل می شود.

INDIUM SULFAMATE BATH

The indium sulfamate bath was developed to overcome several disadvantages of the cyanide bath. The sulfamate bath bas the advantages of using soluble indium anodes and possesses a relatively constant cathode efficiency of 90%, which remains stable for the life of the bath. Sulfamate baths are very stable and are considered one of the easiest of all plating baths to operate and control. They even have a built-in pH indicator in that a milky white precipitate of indium hydroxide becomes evident if the pH should rise to >3.5.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

حمام مس سیانیدی

استفاده از آبکاری مس سیانیدی، همانند سایر حمامهای سیانیدی، علی رغم مخاطراتی که برای سلامتی و مشکلات دفع پساب دارد، ولی همچنان در بسیاری از موارد آبکاری مانند اعمال زیر لایه و پوشش دهی با ضخامت بالا ضروری است. در ارتباط با شیمی مس سیانیدی لازم به ذکر است که باید یک تمایزی بین سیانید کل و سیانید آزاد لحاظ شود. سیانید مس باید با سدیم سیانید یا پتاسیم سیانید کمپلکس شود تا ترکیبات مس محلول در محلولهای پایه آبی را تشکیل دهد. کمپلکس تشکیل شده عمدتا به فرم پتاسیم مس سیانید K2Cu(CN)3، یا سدیم مس سیانید Na2Cu(Cn)3 می باشند. مجموع سیانیدی که برای تشکیل کمپلکس نیاز است و سیانیدی که برای عملکرد مناسب حمام (سیانید آزاد) استفاده می شود، سیانید کل در نظر گرفته می شود. مقدار سیانید کل مورد نیاز از طریق توزین و توسط رابطه زیر محاسبه می شود:

پتاسیم سیانید کل= (سیانید مس مورد نیاز*1.45)+ پتاسیم سیانید مورد نیاز آزاد

سدیم سیانید کل= (سیانید مس مورد نیاز*1.1)+ سدیم سیانید مورد نیاز آزاد

مثال:

یک حمام آبکاری به 2.0 گرم بر لیتر سیانید مس و 0.5 گرم پتاسیم سیانید آزاد نیاز دارد. بر این اساس چه مقدار پتاسیم سیانید برای این حمام مورد نیاز است؟

پتاسیم سیانید کل= (2.0*1.45)+0.5=3.4 گرم بر لیتر

COPPER CYANIDE BATHS

Copper cyanide plating, with its accompanying health hazard and waste disposal problems (also shared with other cyanide plating baths), is still essential in many plating operations as a strike and, to a decreasing extent, for thick deposits. In dealing with the chemistry of the copper cyanide bath, a distinction must be made between total cyanide and free cyanide. Cuprous cyanide must be complexed with either potassium or sodium cyanide to form soluble copper compounds in aqueous solutions. The major complexed form is considered to be either potassium copper cyanide, K2Cu(CN)3, or sodium copper cyanide, Na2Cu(Cn)3. The sum of that required for the complexation of copper cyanide plus the amount of cyanide required for the proper functioning of the bath (free cyanide) is the total cyanide. The total cyanide required by weight is given in the following equation:

Total potassium cyanide = (Copper cyanide required × 1.45) +

free potassium cyanide required

Total sodium cyanide = (Copper cyanide required × 1.1) +

free sodium cyanide required

As an example:

A plating bath needs 2.0 g/L of copper cyanide and 0.5 g/L of free potassium

cyanide. How much potassium cyanide is required for the bath?

Total potassium cyanide = (2.0 × 1.45) + 0.5 = 3.4 g/L

فرمولاسیونهای حمام آبکاری که در اینجا آورده شده اند برای اکثر موارد مصرف آبکاری مس سیانیدی، مناسب هستند و از طرفی کنترل آنها آسان است. این فرمولاسیون ها بعد از مطالعه پارامترهای عملیاتی و نکات مرتبط با تعمیر و نگهداری و کنترل می توانند توسط آبکار اصلاح شوند. پیشنهاد می شود هرجا که امکان داشت، از فرمولاسیونهای مبتنی بر نمک پتاسیم به دلیل محدوده پوشش گسترده و تحمل بیشتری که نسبت به انحراف از پارامترهای عملیاتی دارد، استفاده شود.

The plating bath formulations provided here are suitable for the majority of uses in cyanide copper plating and are easy to control. These formulations can be modified by the plater after reading the operating parameters and notes on maintenance and control. It is recommended, whenever possible, that the potassium formulations be used for extended plating range and a greater tolerance to deviation from recommended operating parameters.

برای خواندن ادامه مطلب اینجا کلیک کنید

مهندسی کارگاه و تجهیزات پرداخت‌کاری
CHEMICAL-RESISTANT TANKS AND LININGS
مخازن و روکش‌های مقاومت در برابراسید(از نگاه متال فینیشینگ)
finishing equipment & plant engineeringfinishing equipment & plant engineering

پرکاربردترین و ارزان‌قیمت‌ترین مصالح ساختمانی مورداستفاده در صنعت پرداخت‌کاری فلزات، فولاد و بتن است. متأسفانه هر دو این مواد تحت تاثیر بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت پرداخت‌کاری، به شدت مستعد خوردگی هستند. مواد شیمیایی آبکاری و اسیدشویی بسیار خورنده هستند و بدون حفاظت مناسب، طول عمر فولاد و بتن محدود است. مخازن و روکش مخازن باید ویژگی‌های زیر را داشته باشند:
1. دربرابر حمله مواد شیمیایی آلی و غیرآلی، اکسیدکننده و غیراکسیدکننده در غلظت‌های مختلف و همچنین دربرابر حلال‌های مختلف مقاومت داشته باشند.
2. دربرابر تفاوت‌های حرارتی مختلف، مانند شوک حرارتی مقاومت داشته باشند؛
3. در برابر شرایط آب و هوایی بد مقاومت داشته باشند زیرا شرایط اقتصادی ایجاب می‌کند که انبارهای ذخیره‌ سازی بسیار بزرگ و کپسول‌های تصفیه ضایعات در فضای باز قرار گیرند؛
4. در برابر کاربردهای فیزیکی نامناسب که شامل خط و خش‌های ناشی از فرایند تولید، قطعات سنگین،شکل‌های مختلف و ریخته‌گری‌ها می‌شود، مقاومت داشته باشند و
5. دارای بیشترین کارایی، ارزش و سهولت در نگهداری باشند.

مخازن و روکش‌ها

انواع مخازنی که در صنایع پرداخت‌ کاری فلزات برجسته شده است عبارتند از: فولاد کربنی روکش‌ دار؛ بتن روکش‌دار، بتن آماده یا بتن‌ ریزی در محل؛ بتن پلیمری آماده یا بتن‌ ریزی درمحل؛ پلاستیک‌ های مقاوم‌ شده، به عنوان مثال، گرما سخت‌ها و گرما نرم‌ها؛ و آلیاژها. موفقیت تانک‌ های فولادی یا بتنی مبتنی بر طراحی خوب مهندسی پوسته ساختاری است. موفقیت نهایی روکش، علاوه بر طراحی مهندسی خوب، مبتنی بر پرداخت‌ کاری و یکپارچگی ساختار بستر و همچنین مهارت‌ها وتخصص اعمال‌کننده است. درصورتی‌ که ساختار نتواند استرس ناشی ازفرایند را تحمل کند، شکست روکش ناگزیر است. به طور مشابه، مخازن پلاستیکی یا آلیاژی ‌درصورتی‌ که طراحی مهندسی خوبی نشود، شکست خواهد خورد.

مخازن فولاد کربنی هنگام ساخت مخازن فولاد کربنی درمورد روکش‌های بعدی، موارد زیر مهم هستند:

1. در زمان قرارگیری در معرض تنش مطلوب فرآیند، برای ممانعت از بلندشدن روکش، باید حداقل تعداد قطعات استفاده شده و تقویت کافی صورت پذیرد.

2. تقویت عمودی به افقی ترجیح داده می‌شود. زیرا که لجن‌ها حذف شده، به این ترتیب احتمال شره کردن، تجمع و خوردگی محفظه " از بیرون به داخل " درمورد محلول بیرون ریخته کاهش می‌یابد.

3. فاصله بین جوش‌ها و روکش باید محکم و پیوسته باشد.

4. تمام گوشه‌ها باید به مقدار حداقل شعاع اینچ تراشیده شوند و هیچ زاویه تیزی نداشته باشیم.

5. اجزای تقویت‌کننده خارجی ممکن است نیاز به جوش نداشته باشند.

6. تمام درزهای بدنه باید لب به لب، درست و صاف با تغییرات ترازی تا 25٪ ضخامت صفحات، جوش دادهشوند و در هیچ موردی بیشتر از اینچ نباشد.

7. همه خروجی‌های باید فلنج شوند.

.............................

برای خواندن ادامه مطلب به سایت نویسنده مقاله مراجعه کنید.

آبکاری الکتریکی محلول ها
آبکاری طلا ازنگاه متال فینیشینگ 2011

طلاها و آلیاژهای طلای آبکاری شده برای کاربرد های مختلفی در صنعت های مختلفی استفاده می شود.اگر چه به طور کلی به 8 گروه تقسیم می شوند که تقریبا همه ی طلاهای آبکاری شده را در بر می گیرند.
گروه A: طلای تزئینی درخشان 24 عیار ( 2 تا 4 میلیونیوم از طلاها)،آویزان کردن و بشکه ای
گروه B: طلای آلیاژی تزیینی ( 2 تا 4 میلیونیوم از طلاها)، آویزان کردن و بشکه ای
گروه C: طلای آلیاژی تزیینی گران (20 تا 400 میلیونیم از طلاها)،آویزان کردن
گروه D: طلای نرم صنعتی/الکترونیکی با خلوص بالا (20 تا 200 میلیونیم از طلاها)، آویزان کردن و بشکه ای وانتخابی
گروه E: طلای سخت و درخشان وگران صنعتی/الکتریکی با خلوص %99.5 (20 تا 200 میلیونیم از طلاها)، آویزان کردن و بشکه ای و انتخابی
گروه F: طلای آلیاژی گران صنعتی/الکترونیکی (20 تا 400 میلیونیم از طلاها)،آویزان کردن وانتخابی
گروه G: آلیاژ صیقل داده شده و مرمت شده و به طور عمومی خالص و درخشان(5 تا 40 میلیونیم از طلاها)،آویزان کردن
گروه H:متفرقه، طلاها و آلیاژهای طلا شکل داده شده الکترونیکی برای تندیس سازی و کارهای هنری

در پی آسانتر کردن عنوان گروه های بزرگ و مختلف با محلول های آبکاری می توان طلا و آلیاژهایش را متعلق به 5 گروه دانست:
گروه1:محلول سیانیدی طلا با خاصیت قلیایی برای آبکاری طلا و آلیاژهایش،گروه های A-D و گاهی F-H
گروه2: محلول سیانیدی طلا خنثی برای آبکاری طلا با خلوص بالا; گروه D و G
گروه3: محلول سیانیدی طلای اسیدی برای طلای درخشان و سخت و آبکاری آلیاژهای طلا،گاهی اوقات گروه های E-G،B،C
گروه 4: محلول غیر سیانیدی، به طور معمول سولفیدی برای آبکاری طلا و آلیاژهایش،گاهی اوقات گروه های A-D و F-H
گروه 5: متفرقه

در حدود صدها فرمول برای آبکاری طلا ها با این 5 گروه محلول وجود دارد.
خواص فیزیکی،مهندسی و ظاهری مشخص می کند که کدوم گروه را برای کارمان باید در نظر بگیریم، اما در اقتصاد معمولا فاکتور های مثل روش آبکاری و فرمول های آن در نظر گرفته می شود. هزینه¬ی مربوط به هر اونس طلا فقط یکی از جنبه های مربوط به هزینه های اقتصادی می باشد که مشخص می کند ما از بین روش های آویزان کردن،بشکه ای،پیوسته و آبکار ی انتخابی کدام یک را انتخاب کنیم.برای هر کاربردی ضروری می باشد که این متغیر ها را مشخص کنیم.
1-هزینه ی حمام: این هزینه به حجم ضروری برای روش و غنی کردن طلا مربوط می شود
2-سرعت آبکاری: سرعت سایز تجهیزات و حمام و هزینه ها برای یک تولید مطابق میل تعیین می کند.
3-هزینه خارج کردن: این به عیار طلایی که استفاده می کنیم و شکل قطعه و روشی که استفاده می کنیم بستگی دارد.
4-هزینه های حفظ و کنترل: بعضی از حمام های پر بازده و سرعت بالا تقریبا یک رسیدگی و توجه و آنالیز مداوم نیاز دارند.
5- هزینه ی طول عمر حمام:حمام های سرعت بالا و به خصوص با خلوص زیاد و با قابلیت خوب خارج کردن باید به طور متناوب برای حفظ خلوص تعویض شوند، که این سبب از دست دادن برخی از ویژگی ها می شود.
6- هزینه های مالی برای نگه داری حمام
7-هزینه ی اولیه تجهیزات
8-هزینه های مازاد تجهیزات (که آن در حال استفاده می باشد یا نه) که هزینه ی آن بر ساعت یا بر روز می باشد.

گاهی اوقات یک روش دستی آویزان کردن یا بشکه ای می تواند مقرون به صرفه باشد و یا در زمان دیگر یک روش سرعت بالای کاملا اتوماتیک مناسب می باشد.
طلا امروزه به عنوان یک کالای آزاد با قیمت های مختلف هر روز تجارت یا بازرگانی می شود. برای رسیدن به موفقیت مراقبت و کنترل هزینه ها لازم است.
آبکاری طلای تزئینی (گروه A-C و گاهی G):
در بیشتر موارد، و نه در تمام موارد طلای آبکاری برای تزئینات جواهرات و ضمیمه¬های ساعت و بقیه مواردی که انسان برای تزینات استفاده می کند استفاده می شود. ضخامت طلا و آلیاژهای طلا معمولا بین 0.000002 تا 0.000005 اینچ می باشد و زمان آبکاری بین 5 تا 30 ثانیه می باشد.در قوانین رایج تجارت برای صنایع جواهر سازی مرسوم یا نیاز است که این رسوب طلای درخشان یا طلای شسته شده نامیده شود.این رسوبات معمولا روی نیکل آبکاری شده قرار می گیرند و روکش را درخشان می کنند.آنها به هیچ ریز دانه سازی وپرداختی نیاز ندارند.آنها در صدها رنگ متفاوت هستند،اما کلاس A و Bکه در جدولI نشان داده شده است نماینده ای از رنگ ها می باشند.
در همه ی حمام های رنگ کاری در جدول I باید از فولاد زنگ نزن 316 به عنوان آند استفاده شود.بهترین نسبت آند به کاتد 1:1 یا 3:1 می باشد. نسبت خیلی بالا زمانی است که از یک تانک به عنوان آند استفاده شود که تمایل دارد یک رنگ ناصاف و ضخیم از رسوب بدهد و در نهایت قطعه ها باید غالبا بسوزند. مطمئان نباید از همزدن استفاده کنیم تا یک رنگ یکنواخت بدهد.لغزش و تکان دادن کاتد بار رسوب گذاری طلا را افزایش می دهد اما سریعا طلای حمام را خالی کرده و تعادل را بهم می زند. طلا و آلیاژهای آهنی فلزی باید به طور متناوب افزوده شوند. حمام های شامل محلول های سفید و سبز و صورتی روشن باید با بازده تقریبا %6 درصد عمل کند. هر 11 ساعت اپراتور 5 گرم طلا به همراه مقداری آلیاژ باید اضافه کند.

همه ی شرایط عملیات باید تا جایی که ممکن است کنترل شود،هر تغییری در شرایط می تواند بر بازده ی طلا و آلیاژ و حمام تاثیر بگذارد. تغییرات در مقدار رسوب فلز می تواند رنگ ما را تغییر بدهد. فاکتور های دیگری که بر تغییر رنگ موثرند به شرح زیر می باشد:

1-پرداخت سطحی: پرداخت سطح فلز اساس رنگ ظاهر وسطح آن را تغییر می دهد،این امر به ویژه هنگامی که یک قطعه به طور قابل توجهی دارای مناطق روشن و تار و پودی می باشد مشاهده می شود. آبکاری در حمام باعث نمایان شدن دو رنگ مختلف می شود.
2-رنگ فلز پایه: رنگ فلز پایه رنگ رسوب طلا را تغییر می دهد تا جایی که آنقدر رسوب ضخیم شود تا اثر آن را از بین ببرد. احتمالا اغلب رسوب های آلیاژی بعد از محو شدن فلز پایه به اندازه 0.000002 نمایان می شوند.
3-چگالی جریان : کم بودن بیش از حد چگالی جریان باعث تمایل و علاقه رسوب طلا و غنی تر شدن آلیاژ می گردد، چگالی جریان بالا در ابتدا به نفع آلیاژ و محدود کننده رنگ می باشد. افزایش چگالی جریان باعث توسعه رنگ صورتی ،نارنجی و یا تن قرمز می شود.
4-سیانید آزاد:در محلول های محتوی سیانید آزاد به تغییرات مس بسیار حساس اند، سیانید کم باعث افزایش رنگ صورتی و سایه قرمز و سیانید بالا به طور قابل توجهی رنگ زرد را به وسیله ی عقب نگه داشتن مس افزایش می دهد.
5-دما: اثر آن شبیه به چگالی جریان می باشد، دمای کم به سمت طلای زرد و در دمای بالا به سمت رنگ های آلیاژی می رود،از دمای بالای 160 باید به دلیل شکست سریع سیانید و تیره شدن رنگ اجتناب شود به جز در مورد طلای صورتی روشن
6-PH : به ندرت لازم است تا PH آنها معمولا بین الی 10 تا 11 باقی می ماند،فقط صورتی ،صورتی روشن، یا قرمز طلایی تمایل به higher readings دارد.
آبکاری بشکه ای (گروه A و B )
طلا به شکل KAu(CN2),0.4g/l
سیانید آزاد به صورت NaCN,30g/l
دی سدیم فسفات 23g
دما, F100-120
آندها فولاد زنگ نزن
در جواهرات معمولی در آبکاری بشکه ای معمولا حدود 6 ولت لازم است، در پرداخت تزئینی به اندازه ی 0.000002 اینچ رسوب گذاری 3 الی 4 دقیقه طول می کشد. اگر قطعات کوچک و متراکم باشد برای بدست آوردن پوشش در آبکاری بشکه ای ممکن است تا 8 دقیقه زمان نیاز باشد.
این فرمول بالا ممکن است برای رسیدن به رنگ های متنوع تغییر هم بکند،رنگ نور همیلتون را می توان با اضافه کردن 1.5 تا 3.5 گرم نیکل بدست آورد و کاهش درجه حرارت نیز یک رنگ روشن تر و یکنواخت تر تولید می کند.
طلاهای عتیقه (گروه A و B )
هنر آبکاری قرن 19 ام تولید سطح پرداخت شده ای بود که دارای زر اندود جیوه روی مس و نقره می باشد که در آب و هوای مختلف و خاکهای مختلف عناصرشان را حفظ کردند،هر استاد آبکاری که پرداخت عتیقه ها را بهبود داده کارش ناب بوده است.

روش مدرن برای رسیدن به این اثر به شرح زیر است:
1-پرداخت سطح دوده زده ی سیاه
2- از بین بردن نقاط برجسته بر روی یک نقطه عمیقا فرو رفته یا سطح صاف در قطعه ملیله دوزی با مالش سنگ و بی کربنات سدیم توسط دست یا از بین بردن چرخش با پنبه چرم گاومیش،قلم مو تاپیکو. روش های دیگر هم امکان پذیر است.
3- طلای درخشان یا طلای آلیاژی بر روی مناطق برجسته شستشو شده ناقص رسوب می کند. فرمول های محلول برای حمام طلاهای عتیقه در جدولII نشان داده شده است.
یک پرداخت گرون نیازمند دو بار اویزون کردن می باشد، ام یک پرداخت زیبا عتیقه های روسی می باشد. این ممکن است با از بین بردن سبز- طلایی در جدول II و سپس درخشنده کردن با k24 یا طلای انگلیسی باشد.
در عتیقه های قدیم (1940-1950) به دلیل قیمت بالای طلا نیازی به دو بار آویزان کردن یا تکان دادن طولانی نبود .

برای خواندن ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک کنید:

http://yon.ir/Tkmaa

تمیز کردن فلز

به بیان ساده ، کار انجام شده در تمیز کردن فلز حذف مواد جمع شده از عملیات قبلی ، از سطح فلز و آماده سازی آن برای عملیات بعدی است.
تمیز کردن فلزات نه تنها شامل انتخاب نوع (ها) از پاک کننده ها بلکه همچنین شامل چرخه مخصوص پاک کنندگی و تجهیزات مناسب فرایند، برای تولید قطعات قابل قبول در یک نرخ مشخص (قطعات / ساعت ) می باشد.
یک معادله برای چنین عملیات تمییز کردن ممکن است به شرح زیر نشان داده شود :
تجهیزات فرایند + چرخه فرایند + پاک کننده (ها) = قطعات / ساعت قابل قبول
هر کدام از اصطلاحات در معادله داده شده در صورت قابل قبول بودن قطعات یک نرخ مشخص برای یک عملیات مقرون به صرفه است . معادله همچنین به عملیات ویژه که بیش از یک پاک کننده به عنوان یک خط آبکاری نیاز دارد اشاره می کند.تجهیزات پردازش ، تجهیزات انتخاب - مسیر دنداده دار ،مسیر بشکه ، واشر اسپیرال ، مافوق صوت وغیره می باشد.

خاک ها

خاک ها موادی از باقی مانده سطح فلزات در عملیات (ها) ی پیشن یا آماده سازی سطح برای در انبار رفتن فلز هستند.نمونه های از انواع خاک که در تمیز کردن فلز مواجه می شوند در زیر لیست شده است.ممکن است مواردی که در آن بیش از یک خاک در یک بخش حاضر باشد وجود داشته باشد.
زنگ مقیاس ( جوش و یا حرارت )
لکه دار کردن اکسیدان هایی که به پایان رساندن دیرتر را ممانعت می کنند
دوده ها خاک های کربنی
ترکیبات نقشه کشی روغن های ماشین ابزار
روغن های ماشین پرس گریس های ریسندگی
اثر انگشت ترکیبات براق کردنی
ترکیبات پرداخت ترکیبات فلزی
دستکش چاپ ترکیبات بازدارنده خوردگی
ذوب شدن های ناشی از عملیات لحیم کاری روکش فسفات اشباع ساخته شده با روغن های روان کننده
محصولات خوردگی استنسیل کردن جوهر
باقی مانده ترکیبات جلا دادن باقی مانده پس مانده جلا بر روی سطح از مراحل آبکاری قبلی
خاک های عمومی که در طول ذخیره سازی جمع آوری می شوند خریداری می شوند
این خاک ها به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند :
خاک های آلی که معمولا چرب کننده هستند در تشکیل فلز ، نورد ، وعملیات ماشین کاری مورد استفاده قرار می گیرند.گریس ممکن است بالای نفت و یا فرمولاسیون های ترکیبی از مواد مصنوعی (محلول در آب) تشکیل شده باشد.صابون ها، روغن های گوشت خوک ، و موم همچنین بر این پایه مواجه می شوند.
خاک های معدنی زنگ، گرما و خال جوش ، دوده ها ، و اکسیدان ها ( لکه دار) را شامل می شوند.خاک های متفرقه کارخانه خاک ها شامل ،دستکش چاپ از قطعات دستی ، ذوب شدن ناشی از عملیات لحیم کاری،و خاک های سوخته از عملیات اطفاء حریق می باشد .
به عنوان یک قاعده حذف خاک یک واکنش ساده نیست ، به عنوان مثال ، چربی گوشت خوک با سود سوز آور برای تشکیل یک صابون واکنش میدهد.واکنش می تواند تا حدودی بیشتر پیچیده باشد.
یک نگرانی مهم، که به مشکلات پاک کنندگی اضافه میکند، سن خاک است.خاک ها که سن آنها اجازه می دهد که سطح فلز برای مدت مدیدی بیشتر و بیشترمشکل تر حذف شود. یک مثال کلاسیک ترکیبات جلا دیده قدیمی ازمهره روی ریخته گری است.این مهم است ، بنابراین ، برای تمیز کردن قطعات زودتر انها به اخرین عملیات خود می رسند.
پاک کننده های اختصاصی
برای شروع با مفهوم یک پاک کننده برای همه خاک ها و همه فلزات وجود ندارد، اگرچه حلال های کلر برای دستیابی به این افتخار نزدیک امده اند.
اسیدی .(PH=7.0 پاک کننده های اختصاصی در گروه های زیر قرار می گیرند :قلیایی ( ضعیف تا قوی ). خنثی (
(ضعیف تا قوی ).امولسیون و حلال . شکل های فیزیکی از پاک کننده ها در بازار ممکن است به صورت پودر،مایع،ویا ژل باشد.
در توسعه یک پاک کننده نه تنها خاک ها بلکه فلز پایه تمیز شده در نظر گرفته می شود. یک قاعده از کار پاک کننده حذف خاک ها و نداشتن هرگونه اثر مضر بر روی سطح فلز می باشد. برای مثال ، یک محصول حاوی سودا تیز به طور رضایت بخش برای تمیز کردن فلزات اهنی تمایل دارد اما برای تمیز کردن آلیاژهای آلومینیوم ومهره روی ریخته گری ، مایع آبکاری، یا برنج زرد رضایت بخش نیست.این محصول به سطحوح غیراهنی حمله می کند. انتخاب مناسب یک پاک کننده برای لایه های فلزی تمیز شده، اینچنین برتر است.
بخش عمده ای از پاک کننده های اختصاصی مورد استفاده در صنعت در گروه قلیایی قرار دارد.بسیاری از حلال های پا ک کننده به دلیل ملاحظات زیست محیطی و سایر خطرات از مرحله حذف می شوند .پاک کننده های اسیدی به طور کلی برای تمیز کردن آلیاژهای ضدزنگ ، آلیاژهای آلومینیومی ساخته شده ، مس و آلیاژهای برنج مورد استفاده قرار می گیرد.خیساندن قلیایی اختصاصی و افشانه پا کننده ها بطور کلی فرمول بندی شده برای تمیز کردن انواع گریس های فلزی تشکیل شده از سطح فلز ، و همچنین ممکن است برای پا کردن انواع فلزات ، به عنوان مثال ، فلزات آهنی ،آلومینیوم ، برنج و آلیاژهای منیزیم کاربرد پیدا کند.
در سه سال گذشته توسعه یک فرمول پاک کننده جدید محدودیت های زیست محیطی اعمال شده توسط قوانین فدرال ومقرره محلی به وسیله شرکت های خودشان بیشتر پیچیده شده است.برای مثال ، یک نیاز معین ویژه برای یک اسپری پاک کننده این است که محصول باید مطمئن به بیشتر فلزات در مدت زمان پاک کنندگی مجاز مشخص باشد، بلکه همچنین عملیاتی بین 8 و 9PH،و داشتن یک COD/BOD باید عاری از فسفات ها ، سیلیکات ها ، و نیترات ها ، داشتن یک کمی
باشد.
اگر، برای مثال ، هنگام فرمول بندی پاک کننده برخی از محدودیت های مواجه شده به کاربرده شود،آن را مجبور می کنند که مشخصات زیر را داشته باشد :
کرومات آزاد غیرسیانیدی
فسفات آزاد غیرسوزش آور
سیلیکات آزاد حلال آزاد
فلوراید آزاد بدون محصولات فوم
کی لیت کننده آزاد حلال با نقطه اشتعال بالا
نیتریت آزاد مایعات یا پودرها
پایینBOD آمین آزاد
پایین امولسیفایر آزادCOD
از 7-9PH بورات آزاد
برخی از دلایل برای این محدودیت های بدیهی از قبیل سیانید آزاد ، حلال آزاد، کی لیت کننده آزاد و فسفات آزاد است.
از مجموعه محدودیت های داده شده ممکن است شخصی سریعا متوجه شود که محصولات بعدی نه تنها بی خطر برای محیط ، بلکه همچنین نسبتا بی خطر برای استفاده در محل کار نیست ، و پاک کننده ای که اجازه می دهد که خاک از محلول پاک کننده جدا شود را فراهم می کند.

برای خواندن ادامه مطلب به سایت نویسنده مقاله مراجعه کنید.

آماده سازی شیمیایی سطح
الکترو تمیز کردن

Chemical surface preparation ELECTROCLEANING
BY NABIL ZAKI
SURTEC INTERNATIONAL, GMBH, ZWINGENBERG, GERMANY; www.surtec.com

الکتروتمیز کردن فرآیند تمیزکاری است که در آماده سازی سطح فلز مورد استفاده قرار می گیرد، معمولا شامل چرخه آماده سازی است، که اساسا بوسیله استفاده از جریان مستقیم و یک الکترولیتت فرموله شده مشخص شده می باشد. بسته به کاربرد و مواد اصلی شروع فرایند، در شروع کار پروسه آندها یا کاتدها یا هر دو ممکن است استفاده شوند. اگرچه الکتروتمیزکردن از روش های مختلف و متمایز تمیز کردن سطح می باشد باید آن را در زمینه آماده سازی کامل سطح یا چرخه آماده سازی قلمداد کرد. چرخه به طورکلی ممکن است شامل : 1- خیساندن ساده 2- شستشو 3- الکترو تمیز کردن 4- شستشو 5- اسید فعال 6- شستشو 7- تکرار مرحله 3 تا 6 (اختیاری) ، و 8- روپوش دادن.

الکتروتمیزکننده های که در اینجا توضیح داده شد و بطورکلی در چرخه فعال سازی به دنبال پاک کننده های قلیایی خیساندن و قبل از فعال سازی اسید، قلیایی هستند.کار اصلی پاک کننده ها حذف ذرات از سطح است که به وسیله غوطه وری خیساندن ساده یا مرحله های چربی زدایی نمی تواند از بین برود. نمونه های از این ذرات در زیر امده است :

• باقی مانده های بهم چسبیده قبل از خیساندن در پاک کننده، از بین نمی روند. چنین باقی مانده های شامل نفت، اثر انگشت، ترکیبات نقاشی و خاک های رانده شده در تخلخل رویه یا تحت فشار اعمال می شود.این نمک ها بطورکلی بوسیله امولسیون متداول، مرطوب کردن، و تغییر پاک کننده های در مرحله خیساندن، از بین نمی رود.
• ذرات ریز پراکنده، از جمله گرد سنباده ترکیبات صیقل یافته، ذرات فلزی ناشی از سنباده زدن یا فلز کاری،کربن، و دیگر عناصر آلیاژی ، همچنین ممکن است روی رویه یافت شود.اغلب این ذرات ریز مهم بوده ،بطور کلی به عنوان دوده مشخص شده است، احتمالا توسط نیروهای مکانیکی ساده، الکترواستاتیکی، ویا در یک روغن رقیق یا ملاط گریس به سطح نگه داشته شده اند.
• محصولات اکسیداسیون فلز، حاصل از در معرض جو قرار گرفتن یا یک فرایند حرارتی از قبیل عملیات حرارتی، فورج(بر سندان کوبیدن)، جوشکاری و غیره می باشد.

همانطور که قبلا اشاره شد، الکتروتمیزکردن به عنوان بخشی از فرایند اماده سازی سطح کلی باید مشاهده شود. با اینکه الکتروتمیزکننده در یک مرحله ممکن است نتواند نوعی از ذرات ریز خاک را از بین ببرد، این شرایط یا اصلاح آن برای از بین بردن آسان تر ذرات از مراحل بعدی چرخه است. به عنوان مثال باقی مانده روغن بهم چسبیده در زیر مخزن شستشوکه ممکن است به اندازه کافی شل شده باشد، برداشته شود. رویه اکسید شده ممکن است احیا شود یا به شکل محلول که براحتی در مخزن اسید بعدی حل می گردد.

الکترولیز الکتروپاک کننده ها

عنوان در حال حاضر به الکتروپاک کننده های اعمال می شود که واکنش های الکتروشیمیایی زیر در آن رخ می دهد، اساسا الکترولیز مواد آبی به وسیله الکترولیت است. قلیا به عنوان یک واسطه رسانا به کار میرود.

در آند :
40H- ® 2H20 + 02 + 4e-
در کاتد :
4H20 + 4e- ® 40H- + 2H2
در طول الکترولیز، دو برابر هیدروژن در کاتد ازاد شده که بیش تر از اکسیژن ازاد شده در اند است.

انواع الکتروپاک کننده ها

الکترو پاک کننده ها بر اساس دومعیار اصلی طبقه بندی می شوند : 1- پلاریته ای که در مخزن کار می کند ، و 2- نوع بستری که مورد استفاده قرار می گیرد.
سه نوع الکترو پاک کننده ساخته شده و با پلاریته مشخص شده برای انجام فرایند و کاربرد همه بستر های موجود وجود دارد.

الکتروپاک کننده های آندی

این کار متصل شدن آند یکسو کننده با بار مثبت است. این فرایندهای شناخته شده در به خدمت گرفتن الکتروپاک کننده ها است، در حالی که دارای قطبیت مخالف صفحه می باشند. آنچنانکه توضیح داده شد تحت الکترولیز، هنگامی که جریان برقرار می شود اکسیژن از رویه که کار میکند (آند) آزاد شده است.
هنگامی که گاز آزاد میشود، یک سایش مکانیکی ایجاد می شود که خاک ها را سست و جابه جا میکند.
همچنین دو پدیده دیگر رخ می دهد.هنگامی که حباب های اکسیژن روی رویه تشکیل می شود،آنها یکی شده و رشد میکنند قبل از اینکه لایه های پیوسته ایجاد شوند.اعتقاد بر این است که بارهای ساکن بوسیله ذرات ریز روی سطح که از بین لایه های انها حباب ازاد میگردد نگه داشته شده اند،اینها اسانتر از فعالیت سایشی عمل حذف را انجام میدهند.
اثرات شیمیایی، اکسیداسیون، و افت PH همچنین روی سطح آند رخ می دهد. اگر بیش از حد، اثر اکسیداسیون را بتوان دید، به عنوان مثال، در برنج، روی، ونقره اینها بی رنگ،زنگ زده می شوند یا هردو. الکتروپاک کننده های آندی بازدارنده مخصوص برای برنج و روی موجود می باشند.
هنگامی که نیکل الکتروپاک کننده آندی است به سرعت غیر فعال شده و از ابکاری بیشتر جلوگیری می کند مگر این که دوباره فعال گردد. اثری مشابه با فولادزنگ نزن تجربه شده است. فولاد معمولی به طور معمول به وسیله این فرایند ساخته می شود، از آنجاییکه فولاد با کربن بالاتر حساس تر می باشد نیاز به الکتروپاک کننده های میانه رو تری داری. آلیاژهای سرب، نیکل-نقره، و صفحه نقره به وسیله الکتروپاکننده آندی حمله داده شده یا کدر شده است.

برای خواندن ادامه مطلب به سایت نویسنده مقاله مراجعه کنید.

فلزات برای رنگ کاری ابتدا باید تمیز شوند تا موادی مثل روغن و خاک و مواد سست روی قطعه پاک شود.ممکن است نیاز به پاک کردن اکسید های طبیعی که جامد هستند نباشد، مثل فلس های آبی روی فولاد گرما داده شده. بهر حال برای بسیاری از فلزات فعال ممکن است بهتر باشد اکسید طبیعی پاک شود و با اکسید مصنوعی ایجاد شده با آندایزجایگزین شوند. برای مثال آماده سازی آلومینیوم ، قسمت (آماده سازی آلومینیوم) و (آندایزینگ) را در همین کتاب راهنما ببینید. آماده سازی کادمیوم، کروم، کبالت، سرب، مس، منیزیم، مولیبدن، نیکل، نقره، استیل ضد زنگ، روی و آلیاژ های روی- نیکل و قلع- روی در این بخش گفته میشود. هر فلز به عملیات آماده سازی خاص خود نیاز دارد، اما چند مرحله کلی برای همه فلزات یکسان است.

گریس زدایی

"چربیگیری"، یعنی حذف روغن ها، گریس ها، واکس ها و ترکیبات مهار کننده خوردگی، که در گذشته آنها در چربیگیری با فاز بخار که دارای حلال های کلرداربودند تمیز میشدند، در حال حاضر تصویب شده که باید با یک روش سازگار با محیط زیست، چربی ها حذف شوند. این روش شامل محبوس کردن بخار چربیگیر، شستشوی حلال، شستشوی قطعات با عامل تمیز کننده در آب و چربیگیر امولسیونی است. تعدادی محفظه ی حلقه ای بسته برای بخار چربیگیر وجود دارد که می توانند با اطمینان با حلال های کلردار مورد استفاده قرار گیرند. این روش کمترین اختلال در تولید، را، نسبت به گذشته که از بخار مواد پاک کننده استفاده میکردند را براورد میسازند وارائه می دهند. شستشوی حلال با یک حلال هیدروکربنی، معمولا مخلوطی از چندین حلال و با بخار کم فشار ترکیب شده(زیر 45 میلی متر جیوه در 20 درجه سانتی گراد برای صنعت هوا فضا)، و جایگزین برخی از چربیگیرها میشود. اگر به درستی انجام شود مناسب نیاز های محیط زیست خواهد بود. معیار انتخاب یک چربیگیر مناسب ،بعد از شستشوی قطعات ،آب به راحتی روی سطح لیز بخورد و جزیره ای نشود، در این صورت نیازی به تمیز کردن بیشتر ندارند. در روش های تمیز کردن با حلال، در صورت اعمال پروسه پوشش تبدیلی، نیاز به چربیگیری قلیایی گرم برای ارائه سطحی که آب روی آن جزیره ای نشود خواهد داشت. اگر پروسه بیشتری بعد از چربیگیری با حلال قرار نیست انجام شود، بعد از تمیزکاری امولسیونی و شستشوی تمیز نیاز به مرحله خشک کردن قبل از مرحله رنگ زدن نیاز است.

HAND SOLVENT WIPING

همانطور که قبل از نقاشی معمولا سطح قطعات تمیز میشود. بعد از مونتاژ و ذخیره سازی، بیشتر قطعات، نیازمند یک شستشو دستی با حلال قبل از رنگ هستند. این روند مخصوصا قبل از رنگ کاری درست است، با طراحی جدید مناسب محیط زیست درصد زیادی جامد که با آب رقیق شده است. زیرا آنها حتی کمی مواد آلی ندارد و این پوشش حتی کوچکترین ماده آلی را نمیتواند روی سطح فلز بپذیرد. با تشدید شدن مشکل، قانون هوای پاک در سال 1990 برای صنایع مختلف مصوب شد. و اجازه تمیز کاری با حلال کمتری داده شد وفشار بخار آنها کاهش یافت و پاک کردن آنها سخت تر شد. حلال ها و پارچه های تمیز کننده باید تمیز باشند. تا میزان 100ppm آلودگی حل شده در حلال باید تمیز شود. دستمال های پاک کننده باید تمیز نگه داری شوند. قبل از خشک شدن حلال باید با یک پاک کننده خشک و تمیز پاک شود.به این ترتیب خاک ها پاک میشوند و به اطراف پخش نمیشوند. از آنجا که این حلال در جو پخش میشود باید این حلال های پاک کننده را در ظروف در بسته قرار داد تا برای بازیافت یا دفع زباله های خطرناک ارسال کنند. بسته های پلاستیکی مهر وموم شده مناسب این کار خواهند بود. قطعه کار قدیمی که دارای پوشش قبلی رنگ یا پوشش رزینی است، عموما رسیدگی متفاومت در کل نیازمندند. اگر این پوشش قدیمی کنده شد دوباره پوشش دهی میشود، باید بطور کامل پاک شود، زمانی که تمیز شدن کامل شد، خوردگی را پاک میکنند و شروع به پوشش دهی جدید میکنند. اگر نیاز به پاک کردن رنگ قدیمی نبود، سطح را میتوان با روش مکانیکی از هر نوع موادی پاک کرد. فرچه سیمی هم بصورت دستی هم بوسیله موتور یا سند بلاست ملایم تمامی روشهایی هستند که این کار را بخوبی انجام میدهند. هر نوع بستر فلزی فرچه سیمی مختص خود رادارد.
اگرچه استیل ضد زنگ میتواند روی تمام بسترها کار انجام دهد. ولی اگر فرچه را روی آهن یا مس استفاده شد نباید از آن روی آلومینیوم یا منیزیم استفاده کرد مگر اینکه کاملا با اسید از تمام فلزات خارجی تمیز شده کرد، سیم آهنی و مس یا برنجی فقط باید رو بستر از جنس خود برس شود.
در نهایت، سمباده دستی، استفاده از کاغذ سمباده یا سمباده برقی یا بلاست ریز (dust blasting ) باید استفاده شود تا به خوبی سطح زبر شود و لایه های اکسید سطحی پاک شود. این باعث بهتر شدن چسبندگی بین لایه های رنگ قدیمی و جدید میشود.
بعد از هر عملیات مکانیکی اشاره شده در بالا قطعه کار باید شسته یا پاک شود تا تمام مواد روی سطح تمیز شود. و سر انجام باید قبل از رنگ کردن سطح بطور کامل تمیز شود.

Wash primer

این مرحله آماده سازی رنگ کاری نام های زیادی دارد. علاوه بر نام رنگ اولیه(آستری)(wash primer)، به اسم اماده سازی پوشش، پوشش رزین- اسید، اسید- اچ آغازی نامیده میشود، ونوع مواد بکاررفته تعداد ویژگی نظامی و تجاری، را توصیف میکند. این پوشش یک مخلوط دوبخشی است. بخش اول یک کامپوزیت از (پلی وینیل) بوتیل رزین حل شده در اتیل و بوتیل الکل با مقدارکمی از کرومات روی و منیزیم سیلیکات است. بخش دوم که 20% حجم را تشکیل می دهد، ترکیبی از اسید فسفریک (85%) ، اتیل الکل و آب است. این دوبخش قبل از اعمال باهم ترکیب میشوند. هدف از استفاده اسید فسفریک واکنش با سطح فلز، و تشکیل فسفات فلزی روی سطح است. همانطور که آب و الکل تبخیر میشوند یک لایه رزین نازک یک پوشش پایدار روی فسفات تشکیل میشود و باعث افزایش چسبندگی پوشش بعدی میشود. این سیستم فقط زمانی ممکن است که بستر فلزی با فسفریک اسید واکنش دهد و فسفات تشکیل شود. اگر بنیان اسید بوسیله واکنش خنثی نشود، ممکن است پوشش بعد از خشک شدن رضایت بخش باشد اما بعد از مدتی وقتی بخار آب به پوشش نفوذ کند اسید شکل میگیرد و موجب شکست پوشش در سیستم میشود. این پوشش، با این وجود، برای پیش برد چسبندگی برای سطح بعضی فلزات مفید خواهد بود و در صورت لزوم توصیه میشود. برخی آغازگرهای کم محلول در بازار وجود دارد؛ این موارد را باید مورد بررسی قرار داد اگر مواد معمولی در آن مورد استفاده قرار میگیرد نمیتواند نیاز های آب هوایی منطقه ای را بر آورده کند.

کادمیوم

سطح کادمیوم باید قبل از آبکاری با یک پوشش تبدیلی پایدار شود. یک پوشش فسفاته یک روش رایج برای این کار است. اما پوشش کرومات هرچند معمولا برای محافظت در برابر خوردگی استفاده میشوند، میتوانند رنگ کاری شوند. از آنجا که کروم (6ظرفیتی) برای سلامتی مضر است، استفاده از آن متوقف شده است. پوشش فسفاته معمولا با یک حمام اختصاصی اعمال میشوند، که همه باید برای پایه رنگ مناسب باشند.
به مدت 2-4 دقیقه در محلول زیر غوطه ور شود تا سطح کادمیوم را به اندازه کافی برای رنگ کاری پایدار کند:
فسفریک اسید (85% ortho), 10 oz/gal
زینک فسفات 3 oz/gal
دمای اتاق

برای خواندن ادامه مطلب به سایت نویسنده مطلب مراجعه کنید.

ELECTROSTATIC SPRAY PROCESSES

فرایند اسپری الکترواستاتیک

BY JOEL RUPP, ERIC GUFFEY, AND GARY JACOBSEN

TW RANSBURG ELECTROSTATIC SYSTEMS, TOLEDO, OHIO

قواعد الکترواستاتیک آبکاری الکترواستاتیک در اوایل دهه 1950 آغاز شد. مهندسان پوشش نیاز به یک روش کاربردی دارند که به طور قابل توجهی باعث افزایش کارایی انتقال و کاهش هزینه های آبکاری می شود آنها تصور می کردند که ذرات و اشیاء با  بارهای مشابه، یکدیگر را دفع می کنند، و با بارهای مخالف یکدیگر را جذب می کنند.	PRINCIPLES OF ELECTROSTATICS Electrostatic Theory Electrostatic finishing got its start in the early 1950s. Coatings engineers needed an application method that would significantly increase transfer efficiency and reduce finishing costs. They reasoned that particles and objects with like charges repel each other, and objects with unlike charges attract each other.
همین امر برای پوشش های پاشش و بخشی که باید رنگ آمیزی شود، مورد استفاده قرار می گیرد. آنها کشف کردند که با ایجاد بار منفی در ذرات رنگ پراکنده و ایجاد بار مثبت در  قطعه کار (یا ساختن زمین خنثی)، یک میدان الکترواستاتیک ایجاد می شود که ذرات رنگ را به قطعه کار می کشد.	The same would apply to charged spray coatings and a part to be painted. They discovered that by negatively charging the atomized paint particles and positively charging the workpiece to be coated (or making it a neutral ground), an electrostatic field would be created that would pull paint particles to the workpiece. (See Fig.1.)
با یک تفنگ اسپری الکترواستاتیک معمولی، یک الکترود شارژ در نوک دستگاه اسپری قرار دارد. الکترود یک بار الکتریکی از منبع برق دریافت می کند. رنگ به عنوان آن که از الکترود خارج می شود، ذوب می شود و ذرات رنگ یونیزه می شوند (الکترون ها را جمع می کند تا بار منفی بگیرند). میدان الکترواستاتیک بین الکترود و قطعه کار زمینی ایجاد می شود.	With a typical electrostatic spray gun, a charging electrode is located at the tip of the atomizer. The electrode receives an electrical charge from a power supply. The paint is atomized as it exits past the electrode, and the paint particles become ionized (pick up additional electrons to become negatively charged) An electrostatic field is created between the electrode and the grounded workpiece.
ذرات رنگ منفی بارگذاری شده به زمین خنثی جذب می شوند. همانطور که ذرات بر روی قطعه کار سپرده می شوند، شارژ از بین می رود و به منبع تغذیه از طریق زمین باز می گردد، به این ترتیب مدار الکتریکی را تکمیل می کند. این فرایند برای راندمان بالای انتقال  به کار می رود.	The negatively charged paint particles are attracted to the neutral ground. As the particles deposit on the work piece, the charge dissipates and returns to the power supply through the ground, thus completing the electrical circuit. This process accounts for the high transfer efficiency.
بسیاری از پوشش های اتمی در قسمت انتهایی قرار دارند. درجه ای که نیروی الکترواستاتیک بر مسیر ذرات رنگ تاثیر می گذارد بستگی دارد به بزرگی آنها، سرعت حرکت آنها و نیروهای دیگر در داخل کابین اسپری مانند گرانش و جریان هوا بستگی دارد. ذرات بزرگ که در سرعت های بالا اسپری می شوند، دارای نیروی زیادی هستند و موجب کاهش اثر نیروی الکترواستاتیک می شوند.	Most of the atomized coating will end up on the part. The degree to which electrostatic force influences the path of paint particles depends on how big they are, how fast they move, and other forces within the spray booth such as gravity and air currents.  Large particles sprayed at high speeds have great momentum, reducing the influence of the electrostatic force.
نیروی جرمی جهت ذرات می تواند بیشتر از میدان الکترواستاتیک باشد. افزایش زمان حرکت ذرات در هنگام نقاشی یک سطح پیچیده می تواند سودمند باشد، زیرا این حرکت می تواند بر اثر کلیدی فارادی غلبه کند - گرایش ذرات رنگ به بار تنها در اطراف ورودی حفره است.	A particle’s directional force inertia can be greater than the electrostatic field. Increased particle momentum can be advantageous when painting a complicated surface, because the momentum can overcome the Faraday cage effect — the tendency for charged paint particles to deposit only around the entrance of a cavity. (See Fig. 2.)
از سوی دیگر، ذرات رنگ کوچک که در سرعت های پایین اسپری می شوند، دارای حرکت کم هستند، به این ترتیب به  نیروی الکترواستاتیک اجازه  غلبه داده و رنگ بر روی قطعه کار می­گیرد. این شرایط برای سطوح ساده قابل قبول است اما به مشکلات قفس فرادی بسیار حساس است. یک سیستم الکترواستاتیک باید سرعت ذرات رنگ و ولتاژ الکترواستاتیکی را برای بهینه سازی بازده انتقال پوشش  متعادل کند.	On the other hand, small paint particles sprayed at low velocities have low momentum, allowing the electrostatic force to take over and attract the paint onto the workpiece. This condition is acceptable for simple surfaces but is highly susceptible to Faraday cage problems. An electrostatic system should balance paint particle velocity and electrostatic voltage to optimize coating transfer efficiency.
مزیت اصلی ارائه شده توسط یک سیستم رنگ آمیزی الکترواستاتیک، بازده انتقال است در برخی از کاربردهای خاص، زنگ های الکترواستاتیک می توانند راندمان انتقال بیش از 90٪ را به دست آورند. این کارآیی بالا باعث کاهش قابل ملاحظه هزینه شده به علت کاهش میزان پرشده می شود. یک پدیده آبکاری الکترواستاتیک که به عنوان «بسته بندی» شناخته می شود باعث می شود که برخی از ذرات رنگی که در گذشته از این قطعه کار می کنند به پشت قطعه جذب شوند، افزایش بازده  انتقال باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش هزینه های دفع زباله های خطرناک می شود. تمیز کردن اسپری و نیاز به نگهداری نیز کاهش می یابد	Electrostatic Advantages The main benefit offered by an electrostatic painting system is transfer efficiency. In certain applications electrostatic bells can achieve a high transfer efficiency exceeding90%. This high efficiency translates into significant cost savings due to reduced overspray. A phenomenon of electrostatic finishing known as “wrap” causes some paint particles that go past this workpiece to be attracted to the back of the piece, further increasing transfer efficiency. Increased transfer efficiency also reduces VOC emissions and lowers hazardous waste disposal costs. Spray booth cleanup and maintenance are reduced.
کاربردهای پوشش هر ماده ای که می تواند اتمیزه  شود، می تواند یک بار الکترواستاتیک را بپذیرد. پوشش، مینا، لاک و پوشش اسکلت دو جزء کم، متوسط ​​و جامد به صورت الکترواستاتیکی اعمال می شود.انواع مختلف سیستم های الکترواستاتیک می توانند پوشش ها را بدون توجه به هدایت آنها اعمال کنند. پوشش های آب و فلزی می تواند بسیار هدایت کننده باشد.	Coating Application Any material that can be atomized can accept an electrostatic charge. Low-, medium- and high-solids solvent borne coatings, enamels, lacquers, and two-component coating scan be applied electrostatically.  The various types of electrostatic systems can apply coatings regardless of their conductivity. Waterborne and metallic coatings can be highly conductive.
پوشش های رقیق کننده  نارسانا هستند. هر پوشش فلزی می تواند ذرات فلز رسانا داشته باشدبرای جلوگیری از اتصال کوتاه در خط تغذیه، این پوشش های فلزی باید در گردش نگه داشته شوند. همانطور که ولتاژ بالا در سیستم معرفی می شود، ذرات فلزی می توانند به صورت یک مسیر رسانایی تشکیل دهند. ممکن است به علت هدایت پوشش برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن به زمین، اصلاحات  سیستم ضروری باشد	Solvent-borne coatings tend to be nonconductive. Any metallic coatings can contain conductive metal particles. These metallic coatings must be kept in circulation to prevent a short circuit in the feed line. As high voltage is introduced into the system, the metal particles can line up to form a conductive path. System modifications may be required because of coating conductivity to prevent the charge from shorting to ground. (See Fig. 3.)
ایمنی آبکاری الکترواستاتیک:  اگر تجهیزات به درستی نگهداری شود و روشهای ایمنی دنبال شود، ایمن است. تمام اقلام در محل کار، از جمله کابین اسپری، نوار نقاله، چوب لباسی قطعات، تجهیزات نرم افزاری (مگر اینکه از پوشش های رسانا / آب)، و اپراتور اسپری باید اتصال  داشته باشد همان گونه که بار الکتریکی در تماس با اجزای غیرثابت قرا رمی گیرد، اسکن شارژ جذب و ذخیره می شود. این به عنوان یک ساختار ظرفیت بار شناخته می شود.در نهایت، شارژ کافی ایجاد می شود تا وقتی که آیتم غیرقابل جابجایی در فاصله جرقه ای از زمین قرار گیرد، شارژ به عنوان جرقه شارژ می شود.چنین جرقه ای می تواند انرژی کافی برای احتراق بخارات قابل اشتعال و غبار هایی که در ناحیه اسپری موجود است، داشته باشد. یک کارگر غیرقانونی نمی داند که ظرفیت خازنی جذب شده تا زمانی که دیر شود. کارگران هرگز نباید کفش های لاستیکی و یا چوب پنبه ای را که می توانند به خازن های غیرمتصل تبدیل شوند، بپوشانند.دستگاه های خاصی برای کفش های متصل  موجود است. اگر کارگران از اسلحه های دستی استفاده می کنند، باید آنها را با دست خالی یا دستکش هایی که دارای نوک انگشتان و دست نخورده باشند، اجازه می دهد که تماس پوستی کافی ایجاد کنند.اتصال مناسب تمام تجهیزاتی که برای فرآیند ولتاژ بالا مورد استفاده قرار نمی گیرد ضروری است. پایه های اتصال باید به تجهیزات متصل شوند و به یک زمین مشخص متصل شوند.بازرسی سریع از تمام تجهیزات، از جمله نوار نقاله ها و قطعات پانچ، می تواند زمینه های ناسالم را نشان دهد. از بین بردن چیدمان رنگ از قطعات اسکن پنبه کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که قطعات کار متصل هستند. اشیای غیرمتصل مانند ابزار و ظروف باید از منطقه آبکاری دور  شوند.	Operating Electrostatics Safely Electrostatic finishing is safe if the equipment is maintained properly and safety procedures are followed. All items in the work area must be grounded, including the spray booth, conveyor, parts hangers, application equipment (unless using conductive/waterborne coatings), and the spray operator. As electrical charges come in contact with ungrounded components, the charge scan be absorbed and stored. This is known as a capacitive charge buildup.  Eventually, enough charge is built up so that when the ungrounded item comes within sparking distance of a ground, it cand is charge as a spark.  Such a spark may have enough energy to ignite the flammable vapors and mists that are present in the spray area. An ungrounded worker will not know that the capacitive charge has been absorbed until it is too late. Workers should never wear rubber- or cork-soled shoes, which can turn into ungrounded capacitors.  Special shoe-grounding devices are available. If workers are using hand-held guns, they should grasp them with bare hands or with gloves with cut-outs for fingertips and palms that allow adequate skin contact.  Proper grounding of all equipment that is not used for the high-voltage process is essential. Grounding straps should be attached to equipment and connected to a known ground. A quick inspection of all equipment, including conveyors and part hangers, can reveal improper grounding.  Removing paint buildup from parts hanger scan help ensure that workpieces are grounded. Ungrounded objects, such as tools and containers, should be removed from the finishing area.
باردار کردن  اجزای رنگی شارژ الکترواستاتیک ذرات رنگی در اوایل دهه 1950 آغاز شد. مهندسان به دنبال روش هایی برای کاهش هزینه آبکاری محصولات بودندهارولد رانسبرگ، مخترع فرایند الکترواستاتیک، تصریح کرد که از آنجایی که بارهای الکتریکی ناهمنام به یکدیگر جذب می شود، ایده ی مشابهی نیز برای ذرات  رنگ و قطعاتی که باید رنگ آمیزی شود وجود دارد. ین یک باور عمومی است که بارهای هم نام یکدیگر را رفع و بارهای ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند . این درست است با هر دو میدان مغناطیسی و با فرایند الکترواستاتیک شارژ رنگ ذرات فرآیند الکترواستاتیک تقریبا به همان شیوه ای است که یک آهنربا معمولی کار می کند. با ایجاد یک میدان الکترواستاتیک بین یک ذره رنگی منفی و یک قطعه قطعه قطعه قطعه شده، ذرات رنگ جذب می شوند و خود را بر روی قطعه کار قرار می دهند.	PAINT PARTICLE CHARGING Electrostatic charging of paint particle got its start back in the early 1950s. Engineers were looking for methods to reduce the cost of finishing products. Harold Ransburg, the inventor of the electrostatic process, reasoned that since unlike electrical charges are attracted to each other, the same idea would apply to charged paint particles and a part to be painted. Everyone’s heard the saying that “opposites attract and likes repel.” This is true with both a magnetic field and with the electrostatic process of charging paint particles. The electrostatic process is almost identical to the way a common magnet works. By creating an electrostatic field between a negatively charged paint particle and a positive grounded workpiece, the paint particles are attracted and deposit themselves onto the workpiece.
پایه بلوک ساختمان انرژی الکتریکی ذرات باردار است. همه چیز از ذرات باردار الکتریکی ساخته شده است. این ذرات یا خنثی، منفی یا مثبت هستند. در روزهای اولیه شارژ ذرات، فرایند به نام فرآیند شماره یک توسط هارولد رانسبرگ برای باردار کردن ذرات رنگی ایجاد و گسترش یافته بود.ذرات رنگی به وسیله اسلحه های اسپری معمولی به یک میدان الکترواستاتیک اسپری می شوند. دو شبکه سیم به موازات یکدیگر در یک فاصله مشخص تنظیم شده و سپس قطعات از طریق این شبکه ها منتقل شدند. در یک انتهای شبکه ها، ذرات رنگ پراکنده در میدان الکترواستاتیک اسپری شدند.	The basic building block of electrical energy is the charged particle. All matter is made from electrically charged particles. These particles are either neutral, negative, or positive. Back in the early days of particle charging, a process referred to as the Number One Process was developed by Harold Ransburg to charge paint particles. Paint particles were sprayed into an electrostatic field by conventional air spray guns. Two wire grids were aligned parallel to each other at a certain distance, then the parts were conveyed through these grids. At one end of the grids, atomized paint particles were sprayed into the electrostatic field.
ذرات رنگ به صورت منفی شارژ می شوند و به قسمت های مثبت زمین متصل می شوند. این شبکه های سیم در حال حاضر سیم الکترود در یک تفنگ اسپری الکترواستاتیک است. سه شایع ترین روش شارژ کردن ذرات رنگی، تفنگ اسپری الکترواستاتیک، زنگ چرخشی یا دیسک چرخشی است. همه این سه روش با همان اصل مشترک میدان الکترواستاتیک بین اتمیزر و قطعه کار کار می کنند و سپس ذرات رنگ آمیزی شده را به میدان می رسانند و آنها را جذب می کنند و خود را در قطعه قطعه قطعه قطعه شده قرار می دهند.با یک اسپری هوا یا یک اسپری الکترواستاتیک HVLP، یک ولتاژ DC ولتاژ بالا به الکترود نازل اعمال کننده، ایجاد میدان الکترواستاتیک بین تفنگ و هدف هدف زمین	The paint particles would become negatively charged and would be attracted to the positively grounded parts. These wire grids are now the wire electrode in an electrostatic spray gun. The three most common ways of charging paint particles are the electrostatic spray gun,a rotary bell, or a rotary disk. All three of these methods work by the same common principle of the electrostatic field between the atomizer and the workpiece then introduce atomized paint particles into the field and they will be attracted to and deposit themselves on the positive grounded workpiece. With an air spray or an HVLP electrostatic spray gun, a high voltage DC charge is supplied to the applicator’s nozzle electrode, creating an electrostatic field between the gun and the grounded target object.  (See Fig. 4.)
مواد پوشش در نقطه اتمی سازی شارژ می شوند. ذرات رنگ شارژ جذب شده و در جسم هدف زمین قرار می گیرند. این بار الکترواستاتیک اجازه می دهد تا یک کارآمدتر و یکنواخت از مواد پوشش را به جلو، لبه ها، طرف و عقب محصول بپوشانید. نیروهای الکترواستاتیک اجازه می دهد تا درصد زیادی از ذرات شارژ شده را بر روی قطعه کار قرار دهیم. فرآیند الکترواستاتیک نیز می تواند برای شارژ ذرات رنگ با استفاده از اسپری های الکترواستاتیک بدون هوا و بدون هوا استفاده شود. تنها تفاوت این است که مواد پوشش توسط روش های مختلف پراکنده می شوند.	The coating materials are charged at the point of atomization. The charged paint particles are attracted to and deposited on the grounded target object. This electrostatic charge allows a more efficient, uniform application of the coating material to the front, edges, sides, and back of the product. The electrostatic forces allow for a high percentage of the charged paint particles to be deposited on the workpiece. The electrostatic process can also be used to charge paint particles using airless and air-assisted airless electrostatic spray guns. The only difference is the coating material is atomized by different methods.
یک اسپری هوا یا اسلحه الکترواستاتیک HVLP با استفاده از فشار هوا بسیار پایین برای تمیز کردن ماده پوشش، از روش های بی هوازی بدون هوا و هوا استفاده از فشار بسیار بالاتر است. مواد پوشش در فشار بالا به دستگاه اسپری تحویل داده می شود در آنجا، ماده با عبور از یک سوراخ بسیار کوچک تحت فشار بالا، اتمیزه می شود ذرات گرد و غبار اسپری سپس به صورت الکتروستاتیکی شارژ می شوند و به قطعه کار به شکل مشابه با اسپری هوا الکترواستاتیک یا HVLP الکترواستاتیک جذب می شوند امروزه زنگ های چرخشی عموما حدود 1 تا 3 سانتیمتر و قطر چرخشی حدود 6 تا 12 سانتیمتر است.	An air spray or HVLP electrostatic gun utilizes much lower air pressure to atomize the coating material, the airless and air assisted airless methods use a much higher pressure.  Coating material is delivered at high pressure to the atomizer.  There, the material is atomized by passing through a very small orifice under high pressure. The resulting spray mist particles then become electrostatically charged and are attracted to the workpiece in the same manner as electrostatic air spray or electrostatic HVLP. Today, rotary bells are generally about 1 to 3 in. in diameter and rotary disks are about 6 to 12 in.
این اسپری ها بر اساس یک اصل عمل می کنند، مگر اینکه آنها به صورت قطعه قطعه شده متفاوت باشند زنگ ها با محور خود افقی به قسمت قرار گرفته و دیسک ها به صورت عمودی قرار می گیرند. یک دیسک دوار یا زنگ نازک و حتی پوشش را به لبه دستگاه اسپری توزیع می کند. این پوشش از طریق نیروی الکترواستاتیک یا نیروی سانتریفیوژ بر روی آن پراکنده می شود.	These atomizers operate on the same principle except they are positioned differently to the workpiece. Bells are positioned with their axis horizontal to the part, and disks are positioned vertically. A rotating disk or bell distributes a thin, even coating to the edge of the atomizer. There the coating is atomized either by the electrostatic force or centrifugal force.
یک اتمیزر چرخشی کم سرعت از تقریبا تمام نیروهای الکترواستاتیک استفاده می کند، یک اتمیزر چرخشی با سرعت بالا به نیروی سانتریفیوژ اسپری کننده متصل است تا مواد پوشش را به اتمسفر سپس یک ولتاژ بالا ولتاژ DC به دیزل متناوب منتقل می شود، ایجاد میدان الکترواستاتیک بین آن و هدف هدف زمین است.	A low speed rotary atomizer utilizes almost all electrostatic forces, a high speed rotary atomizer relies on the centrifugal force of the atomizer to atomize the coating material. A DC high voltage charge is then supplied to the rotating atomizer, creating an electrostatic field between it and the grounded target object.
ذرات رنگ بار منفی بار جذب می شوند و در قطعه قطعه قطعه قطعه قطعه شده قرار می گیرند نیروها بین ذرات شارژ شده و هدف اصلی برای تبدیل عاری از پر شدن نور به دور کافی و قرار دادن آن بر روی سطح پشتی هدف کافی است بنابراین، یک درصد بسیار زیاد از ذرات رنگی در این قسمت ذخیره می شود. مقاومت در برابر رنگ، اغلب به عنوان رسانایی نامیده می شود، هنگامی که مواد پاشش الکترواستاتیکی، مهم است.	The negatively charged paint particles are attracted to and deposited on the positive grounded workpiece. The forces between the charged particles and the grounded target are sufficient to turn normal overspray around and deposit it on the back surface of the target; therefore, a very high percentage of the paint particles are deposited on the part. Paint resistivity, often referred to as conductivity, is critical when spraying materials electrostatically.
مواد آبرسان بسیار هدایت کننده هستند بنابراین، اقدامات مانند دستگاه های ولتاژ مسدود کردن، پروب شارژ خارجی یا کاملا جداسازی عرضه مایع و خطوط مایع باید انجام شود یا ذرات رنگ قادر به حفظ بار الکترواستاتیک با توجه به مقاومت کم مواد محرمانه، تمام ولتاژ الکترواستاتیک به زمین خاتمه می یابد و سیستم را کوتاه می کند. اگر یکی از سه روش پیشین ذکر شده استفاده نشود، ذرات رنگی را نمی توان از طریق الکترواستاتیکی بکار برد.	Waterborne materials are very conductive; therefore, measures such as voltage blocking devices, external charging probes, or completely isolating the fluid supply and fluid lines must be taken or the paint particles will not be able to maintain the electrostatic charge. Due to the low resistance of waterborne materials, all of the electrostatic voltage will drain off to ground and short out the system. If one of the three previous methods mentioned are not used, the paint particles cannot be charged electrostatically.
رنگ مواد مقاوم در برابر مواد حلال از یک ماده به دیگری متفاوت است. هنگام پاشیدن پوشش های حاوی حلال با الکترواستاتیک، برای اندازه گیری و نظارت بر مقاومت در برابر رنگ اسپری موادی که بیش از حد هدایت می شوند (مقاومت بسیار کم، اغلب به عنوان "داغ" نامیده می شود) همچنین برخی یا همه ولتاژ الکترواستاتیک را به زمین می اندازد. این به میزان قابل توجهی اثرات الکترواستاتیک بر روی ذرات رنگ را کاهش می دهد.	Solvent-borne materials paint resistivity will vary from one material to another. When spraying solvent-borne coatings with electro statics, it is critical to measure and monitor the resistivity of the paint being sprayed. Materials that are too conductive, (very low resistance, often referred as “hot”) will also drain some or all of the electrostatic voltage off to ground. This will greatly reduce the electrostatic effects on the paint particle.
از سوی دیگر، هنگام استفاده از مواد با مقاومت بسیار بالا، اغلب به عنوان "مرده" نامیده می شود، ذرات رنگ به راحتی بار الکترواستاتیک را قبول نمی کنند و بازده انتقال بسیار ضعیف است.   تامین کنندگان پوشش می توانند به راحتی مواد مضر حلال خود را در محدوده خاصی مقاومت کنند مقاومت مطلوب ممکن است بسته به ابزار مورد استفاده برای کاربرد متفاوت باشد . به عنوان مثال، با استفاده از دیسک یا زاویه الکترواستاتیک، محدوده مقاومت مطلوب بین 0.05 و 1 مگاوام بر روی یک مقاومت مقاومت رنگی (Ransburg) است. هرچند یک تفنگ اسپری الکترواستاتیک می تواند به طور موثر اسپری مواد پوشش بین 0.1 تا 00 megohms مقاومت. مثال دیگر شماره 2 فرآیند اسپری الکترواستاتیک در محل است	On the other hand, when using materials with a very high resistance, often referred to as “dead,” the paint particles will not readily accept the electrostatic charge and the transfer efficiency will be very poor.  Coating suppliers can easily formulate their solvent-borne materials to be within a specific resistivity range. The optimum resistivity may differ depending on the tool used for application. For example, with an electrostatic disk or bell, the optimum resistivity range is between 0.05 and 1 megohms on a (Ransburg) paint resistivity meter. An electrostatic spray gun however, can effectively spray coating materials between 0.1 to 00 megohms of resistance. Another example is the No. 2 Process on-site electrostatic spray gun
این اسلحه نیاز به یک مقاومت دقیق تر رنگ دارد، زیرا صرفا بر روی بار الکترواستاتیک به اتمسفر کردن مواد پوشش متکی است. رنگ مورد استفاده با این اسلحه باید بین 0.1 تا 1 مگا هرتز بر روی تستر رنگ (Ransburg) برای کار درست انجام شود یکی دیگر از عناصر کلیدی در فرایند الکترواستاتیک یا شارژ ذرات رنگ، اندازه ذرات است ذرات بزرگ با سرعت بالا سرعت بیشتری دارند و تاثیر نیروی الکترواستاتیک را کاهش می دهند. افزایش اندازه ذرات و حرکت می تواند یک مزیت در پوشش سطوح پیچیده ای باشد، زیرا این حرکت می تواند بر روی محوطه قفس فرادای غلبه کند (جایی که ذرات رنگ به لبه های یک قطعه کاری جذب می شوند و در عین حال اجتناب از داخل گوشه ها و مناطق محصور شده). از سوی دیگر، ذرات رنگ کوچک که در سرعت های پایین اسپری می شوند، دارای حرکت کم هستند، بنابراین نیروی الکترواستاتیک اجازه می دهد تا مواد پوشش را به هدف هدف جذب کند. این شرایط برای سطوح تقریبی قابل قبول است، اما به شدت به مشکلات قفس فرادی مربوط می شود	This gun requires a more precise paint resistivity because it relies solely on the electrostatic charge to atomize the coating materials. The paint used with this gun must read between 0.1 to 1 megohms on the (Ransburg) paint test meter to work properly. Another key element in the electrostatic process or charging of paint particles is particle size. Large particles sprayed at high speed have greater momentum and reduce the influence of the electrostatic force. Increased particle size and momentum can be an advantage when coating complicated surfaces because the momentum can overcome the Faraday cage areas (where paint particles are attracted to the edges of a work piece while avoiding inside corners and recessed areas). On the other hand, small paint particles sprayed at low velocities have low momentum, thus allowing the electrostatic force to take over and attract the coating material to the target object. This condition is acceptable for simples surfaces but is highly susceptible to Faraday cage problems.
فرایند و تجهیزات الکترواستاتیک استفاده از الکترواستاتیک مواد پاشش برای بهبود کیفیت آبکاری و بهبود کارایی انتقال افزایش یافته است. (شکل 5 را ببینید) در حال حاضر هفت نوع فرآیند الکترواستاتیک برای کاربرد اسپری وجود دارد:	ELECTROSTATIC PROCESSES/EQUIPMENT The electrostatic application of atomized materials was developed to enhance finish quality and improve transfer efficiency. (See Fig.5.) Presently, there are seven types of electrostatic processes for spray application: Electrostatic air spray atomization Electrostatic high-volume, low-pressure (HVLP) atomization Electrostatic airless atomization Electrostatic air-assisted airless atomization Electrostatic electrical atomization Electrostatic rotary-type bell atomization Electrostatic rotary-type disk atomization Regardless of the electrostatic finishing systems, each has its advantages and limitations. What may be suitable for one situation may not be suitable in another. (See Table I.)
اسپری الکترواستاتیک اتمیزه کردن هوا اسپری هوا با الکترواستاتیک از کوره هوا با دهانه های دقت کمی استفاده می کند که اجازه می دهد هوا فشرده به رنگ به منظور اتمیزه کردن بهینه هدایت شود. اسپری هوا الکترواستاتیک امروزه به علت کنترل و قابلیت انعطاف پذیری بیشترین نوع اتمیزاسیون در صنعت است. اسپری الکترواستاتیک هوا، با استفاده از شار الکترواستاتیک برای پوشش رنگ در اطراف لبه ها و جذب پرتوی که باعث دفع غیر قابل استفاده می شود، راندمان انتقال بسیار بالا را فراهم می­کند. اسپری هوا استاندارد الکترواستاتیک، کارایی انتقال را در محدوده 40 تا 90 درصد بسته به نوع مواد و کاربردهی فراهم می کند.	Electrostatic Air Spray Atomization Electrostatic air spray uses an air cap with small precision openings that allows compressed air to be directed into the paint for optimum atomization. Electrostatic air spray is the most widely used type of atomization in the industry today due to its control and versatility. Electrostatic air spray provides very high transfer efficiency by utilizing the electrostatic charge to wrap paint around edges and capture overspray that would have been unusable waste. Standard electrostatic air spray provides transfer efficiencies in the 40 to 90% range depending on the type of material and application.
اتمیزاسیون اسپری الکترواستاتیک HVLP اسپری الکترواستاتیک HVLP با استفاده از همان ویژگی های اتمیزه کردن به عنوان تکنولوژی اسپری الکترواستاتیک با تغییرات جزئی مشخص می شود. هنگام استفاده از هوا HVLP، فشار هوای فشرده در کوره هوا باید به مقدار 0.1 تا 10 psi کاهش یابد. راندمان انتقال هنگام استفاده از اسپری HVLP بیشتر است تا سرعت ذرات را کاهش دهد و ماده را خنثی کند بنابراین باعث کمتری زباله و منفذ مواد می شود.	Electrostatic HVLP Spray Atomization Electrostatic HVLP spray utilizes the same atomization characteristics as electrostatic air spray technology with slight modifications. When using air HVLP, the pressure of the compressed air at the air cap must be reduced to a range of 0.1 to 10 psi. Transfer efficiency is greater when using HVLP spray to lower the particle velocity and atomize the material thus causing less waste and blow-by of material.
برخی از تجهیزات الکترواستاتیک را می توان به آسانی تبدیل و یا تبدیل بین اسپری هوا و فن آوری اسپری HVLP با تغییر  چهار قسمت پوشش داد. تکنولوژی اسپری HVLP به رعایت قوانین سختگیرانه EPA نیاز دارد که نیاز به کاهش مقدار VOCs و زباله­ها دارد. اسپری الکترواستاتیک HVLP، کارایی انتقال را در محدوده 60 تا 90 درصد، بسته به نوع ماده و کاربرد تامین میکند.	Some electrostatic equipment can be easily converted or transformed between air spray and HVLP spray technology by simply changing four parts. HVLP spray technology helps meet stringent EPA codes requiring reduced VOCs and waste. Electrostatic HVLP spray provides transfer efficiencies in the 60 to 90% range depending on the type of material and application
اتمیزاسیون اسپری بی هوازی الکترواستاتیک فن آوری اسپری الکترواستاتیک بدون هوا از اصل سیالات در فشارهای بالا (500-5،000 psi) استفاده می کند که از طریق سوراخ نازل سیال بسیار کوچک اتمیزه می کند. اندازه و شکل الگوی اسپری همراه با کیفیت مایع توسط سوراخ نازل کنترل می شود. تکنولوژی اسپری بدون هوا، پس از اسپری هوا، برای کمک به نرخ های سریع تر استفاده از تحویل بالاتر و ویسکوزیته سنگین تر در بخش های بزرگ تکامل یافته است.	Electrostatic Airless Spray Atomization Electrostatic airless spray technology utilizes the principle of fluid at high pressures (500-5,000 psi) atomizing through a very small fluid nozzle orifice. Size and shape of the spray pattern along with fluid quality is controlled by the nozzle orifice. Airless spray technology evolved after air spray to aid in faster application rates using higher delivery and heavier viscosities on larger parts.
اتمی کردن الکترواستاتیک بی هوا و با کمک هوا فن آوری اسپری الکترواستاتیک هوا با کمک هوا بدون استفاده از اصل اسپری بدون هوا برای خنک کردن مایع در کاهش فشار مایع با کمک اسپری هوا به منظور کمک به کاهش تیرگی الگو و تاثیر شکل الگو. تکنولوژی اسپری بدون هوا با کمک برخی از ویژگی های مطلوب هر دو اسپری بدون هوا و اسپری هوا ارائه می دهد ویژگی های مطلوب، میزان مصرف متوسط تا زیاد، توانایی اسپری ویسکوزیته های سنگین در سرعت های پایین و راندمان انتقال بالا است.	Electrostatic Air-Assisted Airless Atomization Electrostatic air-assisted airless spray technology uses the airless spray principle to atomize the fluid at reduced fluid pressure with assisted atomizing air to aid in reducing pattern tailing and affect pattern shape. Air-assisted airless spray technology offers some of the desirable characteristics of both airless spray and air spray. The desirable characteristics being medium to high delivery rates, ability to spray heavy viscosities at low velocities, and high transfer efficiency.
اتمیزاسیون الکترواستاتیک الکتریکی اتمیزاسیون الکترواستاتیک الکتریکی با استفاده از یک زاویه چرخشی در انتهای یک تفنگ انجام می شود تا رنگ به لبه زنگ به طور مساوی ایجاد کند. هنگامی که ماده پوشش به لبه زنگ می رسد، به یک بار الکتریکی معرفی می شود. شارژ الکتریکی در لبه تیز (تقریبا 100 کیلو ولت) باعث می­شود که یک مقیاس مقاومت الکتریکی متوسط (0.1 تا 1 مگا هام) برای پخش در تولید کاربردهای خالص الکتریکی که فرایندی نسبتا کندتر از اسپری هوا یا تکنولوژی هوای بدون هوا است و نیاز به تکنیک رنگ اسپری نوع چرخشی با توجه به الگوی اسپری زنگ دارد، اما امروزه بیشترین اثر انتقال اسپری تفنگ در صنایع امروز است.سرعت فوق العاده روان در جلو از الگوی اسپری راندمان انتقال تقریبا 100٪ در اکثر محصولات به دست می آید.این کارآیی انتقال بالا باعث ایجاد  صنعت نقاشی و تعمیر ماشین آلات و اثاثیه در محل  شد.	Electrostatic Electrical Atomization Electrostatic electrical atomization is accomplished by using a rotary bell on the end of a gun to evenly dispense paint to the edge of the bell. Once the coating material reaches the edge of the bell it is introduced to an electrical charge. The electrical charge at the sharp edge (approximately 100 kV) causes paint of a medium electrical resistance range (0.1 to 1 megohms) to disperse onto the product. The pure electrical application is a slightly slower process than an air spray or air-assisted airless technology and requires a rotational type spray paint technique, due to the bells spray pattern, but is the most transfer efficient spray gun process in the industry today. The ultra-soft forward velocity of the spray pattern achieves transfer efficiencies of nearly 100% on most products. This high transfer efficiency spawned the industry of painting and refurbishing machinery and furniture in place.
اتمی کردن زنگوله ای الکترواستاتیک اتمیزر زنگ الکترواستاتیک یک زنگ چرخشی با سرعت بالا است که از نیروی سانتریفیوژ و اتمیزاسیون الکتریکی برای اتمیزه کردن مواد استفاده می کند و به طور موثر  مواد از لبه زنگ به قطعه هدف را انتقال می دهد.  زنگ در موتور توربین استفاده می شود که در آن الگو با استفاده از هوای فشرده با دقت هدایت می شود، که به الگوی در لبه فنجان زنجیر نشان داده می شود هوای فشرده به سرعت به جلو حرکت می کند تا به نفوذ در مناطق محصور کمک کند. زنگ ها معمولا به صورت ثابت یا متقابل برای تولید محصولات پوشش در نقاله های خطی نصب می شوند. زنگ ها نیز ممکن است در هر دو طرف نوار نقاله قرار گیرد. اتمیزور چرخشی نوع زنجیره ای، کارایی انتقال را در محدوده 70 تا 95 درصد فراهم می کند	Electrostatic Rotary-Bell-Type Atomization An electrostatic bell atomizer is a high-speed rotary bell that uses centrifugal force as well as electrical atomization to atomize material and efficiently transfer material from the bell edge to the target being painted. (See Fig. 6.) The bell is used on a turbine motor where the pattern is carefully directed by the use of compressed air, introduced to the pattern at the edge of the bell cup.  The compressed air gives them aterial forward velocity to aid in penetrating recessed areas. The bells are usually mounted stationary or reciprocated to coat products on straight line conveyors. The bells may also be positioned on both sides of the conveyor. Rotary-bell-type atomization provides transfer efficiencies in the 70 to 95% range.
الکترواستاتیک آبی در طول چند سال گذشته، مقررات دولتی در مورد انتشار گازهای گلخانه ای از مواد استفاده شده از رنگ، نیاز به پوشش سازندگان برای کاهش مقدار VOC از مواد پوشش خود . پوشش های آب در طول سال ها در اطراف بوده است، اما با توجه به مقررات سختگیرانه دولت، در صنعت آبکاری صنعت امروز به سرعت در حال افزایش است . بسیاری از کاربران فعلی پوشش های حاوی حلال مجبور به استفاده از پوشش های سازگارتر در آینده خواهند شد و بسیاری از این تولیدکنندگان، در تلاش برای استفاده از بسیاری از تجهیزات موجود خود به سمت پوشش های حاوی آب در حرکت هستند.	WATERBORNE ELECTROSTATICS Over the last several years, government regulations on VOC emissions coming from paint application facilities, have fueled the need for coating manufacturers to reduce the amount of VOC from their coating materials. Waterborne coatings have been around for many years, but due to tougher government regulations they are rapidly gaining more and more momentum in today’s finishing industry.  Many of current users of solvent borne coatings will be forced to make the switch to a more compliant coating in the future. And many of these manufacturers, in an effort to utilize as much of their existing finishing equipment possible, will make the move to waterborne coatings.
اگر چه استفاده از این پوشش های حاوی آب در اصل همانند پوشش های حاوی حلال است، باید عوامل زیادی را مورد توجه قرار دهیم. آیا اجزای سیستم من سازگار با مواد قابل حمل آب است؟	Although the application of these waterborne coatings is basically the same as with solvent borne coatings, many factors must be taken into consideration. Are my system’s components compatible with waterborne materials?
بسیاری از آلیاژها و فلزات در طول زمان در تماس با مواد آبرسان زنگ زده و خوردگی پیدا می کنند. بنابراین شما باید اطمینان حاصل کنید که تمام اجزا مانند پمپ ها، شیرها، لوله ها و خود اسپری از مواد سازگار با پوشش های آب مانند 316 فولاد ضد زنگ یا تفلون باشند. باید تصمیم بگیریم که چگونه سیستم از ولتاژ بالا جدا شده و از طریق تامین مایعات آب منتقل می شود. آب هدایت کننده خوب برق است و تمام اجزاء که در تماس با مواد آبرسان قرار می گیرند، در ولتاژ بالا قرار می گیرند. این شامل تمام اسپری ها، شیلنگ های عرضه مایع، پمپ، تنظیم کننده ها، دریچه ها و خود عرضه مایع است. در محیط آبکاری امروز، مواد آبرسانی باید با ایمن از هم جدا شوند.	Many alloys and metals will rust and corrode over time when coming in contact with waterborne materials; therefore, you must ensure that all components such as pumps, valves, piping and the atomizer itself are constructed of materials compatible with waterborne coatings such as 316 stainless steel or Teflon. A decision must be made as to how the system will be isolated from high voltage grounding out back through the waterborne fluid supply. Water is a good conductor of electricity, and all components that come in contact with the waterborne material will be at high voltage. This includes all atomizers, fluid supply hoses, pumps, regulators, valves, and the fluid supply itself. In today’s finishing environment waterborne materials must be safely isolated. This is accomplished by: (1) complete system isolation; (2) voltage blocking device;or (3) indirect charging of the coating material.
ایزوله کامل سیستم جداسازی کامل سیستم، روش معمولی برای جداسازی ولتاژ بالا از عرضه سیال آب است. این رویکرد کم تکنیکی در دهه های گذشته بوده است در یک سیستم جداگانه، هر گونه اجزاء که در تماس با مواد آب در تماس هستند، باید از هر گونه اتصال احتمالی جدا شوند. عرضه مایع باید در یک منطقه قفس با سطل عرضه، درام و یا پله در یک منطقه جداگانه بسته شود.	Complete System Isolation Complete system isolation is the most commonly used method of isolating high voltage from the waterborne fluid supply. This low-tech approach has been around for decades. (See Fig. 3.) In an isolated system, any components that come in contact with the waterborne material must be kept isolated from any possible grounds. The fluid supply must been closed in a caged area with the supply bucket, drum, or tote on an isolation stand.
دروازه های این قفس باید با قفل ایمنی مجهز باشند. هنگامی که یک اپراتور دروازه ورود به قفس را باز می کند، یک میله زمین تحت فشار هوا باید ولتاژ بالا سیستم را به زمین متصل کند. این تضمین می کند که اپراتور در تماس با یک جریان آب متصل به آب قرار نخواهد گرفت	The gates to these cages must be equipped with safety interlocks. When an operator opens the gate to enter the cage, a pneumatically operated ground rod must short the systems’ high voltage to ground. This ensures that the operator will not come in contact with a charged waterborne fluid supply.
علاوه بر این، یکی از پایه های جدا کننده باید دارای مقاومت 1،050 مگاوات خون در داخل آن باشد و به زمین متصل شود تا زمانی که ولتاژ بالا ولتاژ خاموش شود ولتاژ می تواند به طور موقتی به زمین برسد. علیرغم این واقعیت که این سیستم ها به درستی تأیید شده اند ممکن است دارای قفل ایمنی و مقاومت در برابر رطوبت باشند، هرگز فرض نکنید که تمام ولتاژ بالا تخلیه شده است. قبل از نزدیک شدن به هر یک از اجزای سیستم خیس شده  است. همیشه یک سیم ثانویه زمین بگذارید و آن را به تمام اجزای سیستم لمس کنید تا مطمئن شوید که سیستم به طور کامل تخلیه شده است عدم انجام چنین کاری می تواند منجر به شوک دردناک برای اپراتور شود. عدم حفظ کل سیستم به درستی از زمین جدا شده می تواند منجر به شرایط کوتاه شدن شود. این به طور بالقوه ممکن است برخی از یا همه ولتاژ بالا به زمین را کوتاه کند. این امر می تواند تا حد زیادی تاثیرات الکترواستاتیک را کاهش دهد که می تواند کارایی ضعیف انتقال را افزایش دهد. مثال:یک شلنگ تغذیه مایع، یک ظرف مایع تامین بیش از حد به زمین، می تواند سیستم را به طور کامل کوتاه کند یا یک بار بالا (خواندن میکرو آمپر بالا) را بر روی منبع تغذیه ایجاد کند که به نوبه خود ولتاژ واقعی در اپلیکاتور شما را کاهش می دهد. این می تواند به طور قابل توجهی کاهش بازده انتقال. علاوه بر اینکه تمام تجهیزات را جدا می کند، قفس ها (منبع مایع) باید نسبتا نزدیک به تجهیزات کاربردی نگه داشته شونداین می تواند به مقدار قابل ملاحظه ای از فضای گمشده منجر شود. در بسیاری از موارد، مقدار فضای کفشی که لازم است برای تهیه مایع عرضه می شود ممکن است در دسترس نباشد. در بسیاری از تاسیسات، فضای محوطه بسیار ارزشمند است و زمانی که از دست رفته است، امکان پذیر نیست.	In addition, one of the isolation stand’s legs should have a 1,050 megohm bleed resistor installed inside it and attached to earth ground so that when the high voltage is turned off the voltage can bleed off to ground in a timely manner. Despite the fact that these properly confirmed waterborne systems may have safety interlocks and bleed resistors, never assume that all of the high voltage has been discharged to ground. Before approaching any of the wetted systems components, always take a secondary ground wire and touch it to all system components to make sure that the system is fully discharged. Failure to do so could result in a painful shock to the operator. Failure to keep the entire system properly isolated from ground can result in a shorting condition. This can potentially short some or all of the high voltage to ground. This can greatly reduce the electrostatic affect which can lead to poor transfer efficiency. Example: A fluid supply hose, of a fluid supply container too close to ground, can short the system out completely or create a high load (high micro amp reading) on the power supply which in turn lowers the actual voltage at your applicator.  This can significantly reduce transfer efficiency. In addition to keeping all the equipment isolated, the cages (fluid supply) must be kept relatively close to the application equipment. This can result in a significant amount of lost floor space. In many occasions, the amount of floor space it takes to enclose the fluid supply may not be available. In many installations, floor space is extremely valuable and cannot be afforded when lost.
باردار کردن خارجی( باردار کردن غیر مستقیم مواد) شارژ خارجی شونده های آب، باعث می شود که مایع به زمین متصل شود. منطقه می تواند همانند	External Charging (Indirect Charging of Material) External charging of waterborne coatings allows the fluid supply to remain grounded. The fluid supply area can remain the same as it was
را برای شارژ رنگ ایجاد می کند. مواد را با قرار دادن یک پروب، که در ولتاژ بالا، چند اینچ از الکترودهای تفنگ انجام می شود، انجام می شود. این پروب زمینه­ی الکترواستاتیک را برای جابجایی ذرات رنگ بدون تماس مستقیم با مادی آب به وجود می آورد. بنابراین، ولتاژ بالا مسیر هدایت را از طریق خطوط مایع دنبال نمی کند. با استفاده از اپلیکاتورهای اتوماتیک مانند یک دستگاه اسپری دوار، یک حلقه پروب (6-8) در اطراف اپلیکاتور چند اینچ به عقب و دور از زاویه چرخان قرار می گیرد. این پیکربندی اغلب به عنوان حلقه "Copes" نامیده می شود. بسیاری از کارخانه های مونتاژ خودروهای ایالات متحده به مبدل های آب در حال تغییر هستند و زنگ Copes به طور گسترده در بازار خودرو پذیرفته شده است. با استفاده از تکنولوژی Copes، تغییر رنگ در محدوده ده ثانیه ادامه می یابد. متاسفانه، از سه روش رایج پاشش آب از طریق الکترواستاتیکی، روش شارژ خارجی یا غیر مستقیم کمترین کارایی است. بلوک های ولتاژ و سیستم های جدا شده اثبات شده است که باعث افزایش کارایی انتقال می شود	particles without coming in direct contact with the waterborne material. Thus, the high voltage does not follow the conductive path back through the fluid lines. With automatic applicators such a rotary atomizer, a ring of probes (6-8) is placed around the applicator a few inches back and away from the rotary bell. This configuration is often referred to as a “Copes” ring. Many U.S. automotive assembly plants have switched to waterborne basecoats and the Copes bells have become widely accepted in the automotive market. Utilizing Copes technology, color changes in the ten-second range can still be achieved. Unfortunately, of the three common methods of spraying water bornes electrostatically, the external or indirect charging method is the least efficient. Voltage blocks and isolated systems have been proven to provide higher transfer efficiencies.
آن برای پوشش بر پایه حلال تنظیم شوداز آنجایی که ذرات رنگ به صورت خارجی شارژ می شوند، یا بعضی ها می گویند "غیر مستقیم"، ولتاژ بالا از مسیر هدایت شده از طریق خطوط مایع به زمین خارج نمی شود مواد را با قرار دادن یک پروب، که در ولتاژ بالا، چند اینچ از الکترودهای تفنگ انجام می شود، انجام می شود. این پروب زمینه ی الکترواستاتیک	configured for a solvent based coating. Since the paint particles are charged externally, or as some say “indirect,” the high voltage does not follow the conductive path through the fluid lines back to ground. The indirect charge of the material is accomplished by placing a probe, which is at high voltage, a few inches away from the gun electrode. This probe creates the electrostatic field to charge the paint
سدهای ولتاژی در سال های اخیر استفاده از پوشش های آب با توسعه دستگاه های ولتاژ قفل شده ساده تر شده و ایمن تر شده است. دستگاه های مسدود کننده ولتاژ، اپلیکاتور های اسپری را از منبع مایع مایع جدا می کنند. این از ولتاژ بالا جلوگیری از مسیر هدایت شده از طریق خطوط مایع به منبع مایع زمین و اتصال کوتاه (کوتاه) از ولتاژ بالا سیستم را از بین می برد. این دستگاه ها می توانند برای اعمال اسپری دستی و اتوماتیک استفاده شوند. در یک وضعیت تفنگ دستی، تنها یک اپلیکاتور می تواند از یک دستگاه متصل به ولتاژ واحد تغذیه شود. دستگاه های مسدود کننده ولتاژ، اپلیکاتور های اسپری را از منبع مایع مایع جدا می کنند. این از ولتاژ بالا جلوگیری از مسیر هدایت شده از طریق خطوط مایع به منبع مایع زمین و اتصال کوتاه (کوتاه) از ولتاژ بالا سیستم را از بین می برد.این دستگاه ها می توانند برای اعمال اسپری دستی و اتوماتیک استفاده شوند. در یک وضعیت تفنگ دستی، تنها یک اپلیکاتور می تواند از یک دستگاه متصل به ولتاژ واحد تغذیه شود. همانطور که از یک اپلیکاتور اتوماتیک استفاده می کنید، دستگاه ولتاژ بلوک می تواند برنامه های متعدد را تغذیه کند. این به دلیل این واقعیت است که هر و هر اپلیکاتور از طریق خطوط مایع آنها هنگام اتصال به یک دستگاه مسدود، بارگیری می شوند. دستگاه های مسدود کننده ولتاژ نیاز به قفسه ایمنی و قفل ایمنی را از بین می برند و از اپراتور در تماس با یک منبع مایع شارژ محافظت می کنند. این نیاز به مخازن انزوا و انزوا از عرضه مایع از زمین را از بین می برد. در حال حاضر عرضه مایع مایع است. این می تواند منجر به صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضای اتاق شود	Voltage Blocks In recent years, the application of waterborne coatings has become simpler and safer with the development of voltage blocking devices. Voltage blocking devices isolate the spray applicators from the grounded fluid supply. This prevents the high voltage from following the conductive path through the fluid lines back to the ground fluid supply and grounding (shorting) out the system high voltage.  These devices can be used to feed both manual and automatic spray applicators. In a handgun situation, only one applicator can be fed from a single voltage blocking device. Where as with an automatic applicator the voltage blocking device can feed multiple applications. This is due to the fact that any and all applicators will be charged back through their fluid lines when connected to one blocking device. Voltage blocking devices eliminate the need for safety cages and interlocks and protect the operator from coming in contact with a charged fluid supply. This eliminates the need for isolation stands and the isolation of the fluid supply from ground. It is now a grounded fluid supply. This can lead to a significant amount of savings in floor space.
خلاصه: از سه روش مورد استفاده برای پاشش آب به الکتروستاتیکی، همه مزایا و معایب آن را دارا می باشد. کاربر نهایی باید تصمیم بگیرد که کدام روش برای برنامه کاربردی مناسب است بلوک های ولتاژ ساده ترین هستند و می توانند با هر نوع عرضه سیال مورد استفاده قرار گیرند، اما گاهی اوقات پول نقد گویا می تواند عامل تصمیم گیرنده باشد سیستم های جداگانه در اغلب موارد می توانند ارزان تر باشند اما همچنین می توانند فضای زیادی را در اختیار داشته باشند. سیستم های جداگانه نیز حداقل ایمن هستند و ممکن است هنگام عرضه مایع شما یک آشپزخانه رنگی از راه دور غیر عملی باشد.اگر چه شارژ غیر مستقیم ممکن است حداقل کارآمد از سه روش مورد بحث باشد، ممکن است در بعضی از برنامه ها عملی باشد. به عنوان مثال، در کارخانه های مونتاژ خودرو که در آن یک آشپزخانه رنگی درگیر است یا تغییر رنگ بسیار سریع ضروری است بلوک های ولتاژ و سیستم های جدا شده اثبات شده است که باعث افزایش کارایی انتقال می شود	Summary Of the three methods discussed for spraying water bornes electrostatically all have their advantages and disadvantages. The end user must decide as to which method is best suited for their application. Voltage blocks are the simplest and can be used with any type of fluid supply, but up front cash can sometimes be a factor in the mind of the decision maker. Isolated systems can be cheaper on most occasions but can also take up a lot of valuable floor space. Isolated systems are also the least safe and may be impractical when your fluid supply is a remote paint kitchen. Although indirect charging may be the least efficient of the three methods discussed, it may be the most practical in some applications. For example, in automotive assembly plants where a large paint kitchen is involved or extremely fast color changes are necessary. Voltage blocks and isolated systems have been proven to provide higher transfer efficiencies.
فرایند الکترواستاتیک برای بستر پلاستیک و سایر بسترهای غیر رسانا نرم افزار ایده آل برای استفاده از الکترواستاتیک، فلز است زیرا تنها چیزی که باید برای الکترواستاتیک اسپری انجام شود اتصال سیم زمین به محصول است؛ با این حال، هنگامی که شما سعی می کنید به الکترواستاتیک اسپری یک ماده غیر هدایت کننده، مانند پلاستیک، آن را باید انجام رسانا. چند راه برای ساختن قسمت پوشش داده شده و یا کاربرد نرم افزار وجود دارد. شایعترین آنها عبارتند از:	ELECTROSTATIC PROCESS FOR PLASTICS & OTHER NONCONDUCTIVE SUBSTRATES The ideal application for the use of electrostatics is metal because the only thing that needs to be done to spray electrostatically is to connect a ground wire to the product; however, when you try to electrostatically spray a nonconductive substrate, such as plastics, it must be made conductive. There are several ways of making the part being coated or the application conductive. The most common of these being:
براکت فلز متخلخل را بسازید و قسمت غیر مستقیم را بین اپلیکاتور و اتصالات رسانا قرار دهید. (ذرات شارژ زمین را می بینند و به قسمت پوشش داده شده کشیده می شوند. مثال هایی برای استفاده از این تکنولوژی، پوشش پارچه ها، کاغذ یا سایر ساختارهای نازک خواهد بود.) 2. برخی از مواد با گرما هدایت می شوند. مواد مانند شیشه، محصولات لاستیکی و بعضی از پلاستیک ها ممکن است تا زمانی که رسانا و الکترواستاتیک هستند دعا می کنند در حالی که گرم	1. Build a bracket of grounded metal and place the nonconductive part between the applicator and the conductive fixture. (The charged particles will see the ground and be drawn to the part being coated. Examples for utilizing this method of technology would be the coating of fabrics, paper or other thin structures.)   2. Certain materials become conductive with heat. Materials such as glass, rubber products, and some plastics may be heated until they are conductive and electrostaticallys prayed while warm.
3.  تمام غیرضروری ها مانند چوب، لاستیک، پلاستیک و شیشه نیز ممکن است با حساسیت های شیمیایی درمان شوند. این ها به طور کلی مواد شیمیایی هیدروسیکولی هستند که باعث ایجاد رطوبت روی سطح محصول می شوند. کنسانتره های کنترل کننده حساس کننده ممکن است با غوطه ور شدن، پاک کردن، پاشش یا یک اتاق غبار استفاده شوند. پس از درمان، این قسمت هنگامی که در معرض رطوبت کافی مانند یک رطوبت هوا یا رطوبت هوا (70٪ رطوبت نسبی) قرار می گیرد، هدایت می شود. حساس کننده ها مایعات غیر تشکیل دهنده فیلم هستند.	3. All nonconductors, such as wood, rubber, plastic and glass, may also be treated with chemical sensitizers. These are generally hydroscopic chemicals that attract moisture onto the surface of the product to create conductivity. Controlled concentrates of the sensitizer may be applied by dipping, wiping, spraying or a mist chamber. After treatment, the part becomes conductive when exposed to adequate humidity such as a humidity chamber or high ambient humidity (70% relative humidity). Sensitizers are non-film-forming liquids.
4.  یکی دیگر از روش های ساخت اجزای رسانا، استفاده از پرایمر رسانا است. پرایمر رسانا را می توان به وسیله ی معمولی به سوبستمال اعمال کرد، در نتیجه اجازه می دهد پوشش کت به صورت الکترواستاتیکی اعمال شود. آغازگرهای هدایت کننده ممکن است اسپری شوند، پوسته پوسته شده، پوشش داده شده و یا قالب بندی شوند. دلیل استفاده از اجزای غیر اجزای قابل قبول برای بار الکترواستاتیک، استفاده از کارآمد ترین فرایند با بالاترین کیفیت با حداقل هزینه ترین است. با استفاده از فرآیند الکترواستاتیک، هر یک از این مزایا را به دست خواهید آورد.	4. Another method of making the part conductive is by using a conductive primer. The conductive primer can be applied to the substrate by conventional means, thus allowing the top coat to be applied electrostatically. Conductive primers may be sprayed, dip coated, flow coated, or molded in. The reason for making nonconductive parts more acceptable to an electrostatic charge is to utilize the most efficient process with the highest quality finish at the most minimal cost. By utilizing the electrostatic process, you will achieve each of these benefits. slightly increasing transfer efficiency
کاهش تولید ترکیبات الی فرار ناحیه­ی ذخیره دیگر کاهش انتشار است. با توجه به مقررات فدرال و محلی که روز به روز تشدید می شوند، انتشار گازهای گلخانه ای (VOC) به یک مسئله مهم تبدیل شده است. ما دائما در حال تلاش هستیم تا میزان  VOC ها در جو را کاهش دهیم. با افزایش بهره وری انتقال، انتشار VOC کاهش می یابد. (نگاه کنید به شکل 8). این نتیجه حاصل از اعمال رنگ بیشتر و رسوب رنگ کمتر به داخل فیلترهای غرفه یا اتمسفر است.	VOC Reduction Another savings area is emission reduction. With federal and local regulations becoming tougher by the day, VOC (volatile organic compound) emissions has become a major issue. We are constantly trying o reduce the a mount of VOCs emitted into the atmosphere. By increasing transfer efficiency you lower VOC emission. (See Fig. 8.) This is a result of more paint being applied on the part and less paint being deposited into the booth filters or atmosphere

تهیه شده در واحد تحقیق جلاپردازان پرشیا

تیر 97

MK

Ph. D. student, Physical chemistry

Zanjan state university- Zanjan, Iran

1. M. Sc., Physical chemistry

Zanjan state university- Zanjan, Iran

1. B. Sc., Pure chemistry

Imam Komeini international university, Qazvin, Iran

میم . کاف

دانشجوی دکتری شیمی فیزیک

دانشگاه زنجان-زنجان- ایران

دانش آموخته کارشناسی ارشد شیمی فیزیک

دانشگاه زنجان- زنجان-ایران

دانش آموخته کارشناسی شیمی محض

دانشگاه بین المللی امام خمینی-قزوین- ایران

رکتی فایرهای ابکاری(منبع تغذیه) از نگاه متال فینیشینگ 2011

 منابع جریان مستقیم

شرکت دایناپاور و رپیدپاور-برلینگتون جنوبی-VT

www . dynapower . com

نگاهی کلی به دستگاه یکسو کننده

در حدود نیم قرن پیش دستگاه های یکسو کننده به عنوان جایگزینی برای ژنراتور های گردشی جریان مستقیم به صنعت آبکاری سطحی معرفی شدند . مزیت بزرگ و اصلی دستگاه های یکسو کننده در این است که آن ها تعداد کمی(و حتی هیچ)قسمت متحرک دارند . ، که این مسئله باعث کاهش قابل توجه نیازشان به مراقبت  های دقیق و همینطور کاهش دفعات از کار افتادنشان می شود . امروزه دستگاه های یکسو کننده یکی از مورداعتمادترین و کارامدترین وسایل تبدیل قدرت هستند و همینطور تقریبا تمام ژنراتور های آبکاری سطحی جایگزین شده اند.

یک دستگاه یکسو کننده به سه قسمت اصلی تقسیم می شود : یک ترانسفورماتور اصلی قدرت ، یک دستگاه تنظیم کننده برای کنترل جریان مستقیم خروجی ، و یک عنصر یکسو کننده برای تبدیل جریان متناوب ورودی به جریان مستقیم خروجی . در دستگاه یکسو کننده اجزا کمکی مثل دستگاه های کنترل الکتریکی و خنک کننده ، وجود دارد .

ترانسفورماتور اصلی قدرت

ترانسفورماتور اصلی قدرت ولتاژ خطی را دریافت کرده و آن را به یک ولتاژ متناوب مناسب ولی تنظیم نشده تبدیل می کند . برای تولید یک ترانسفورماتور مورد اعتماد و با بالاترین کارایی ، سه فاکتور اصلی طراحی باید مد نظر قرار گیرند . اول این که تمام رسانا ها باید از جنس مس خالص الکترولیتی باشند . دوم آن که روکش های هسته باید از استیل ترانسفورماتور با کیفیت بالا و با کم ترین میزان نشت ساخته شوند . سوم آن که باید مواد عایق کاری دما-بالای بسیار مرغوب مورد استفاده قرار گیرند . اگر کیفیت هر یک از این قسمت ها نادیده گرفته شود ، بازده و عمر ترانسفورماتور کاهش خواهد یافت .

در یک ترانسفورماتور با کیفیت ، مس خالص الکترولیتی برای پیچیدن سیم پیچ ترانسورماتور به کار می رود ، که بین سیم ها مواد عایق قرار گرفته اند . پس از پیچاندن سیم پیچ در خلا ، توسط یک روغن جلا پوشانده می شود و تمام پایانه ها با نقره بسته می شوند . بعد از این مرحله سیم پیچ روی هسته قرار می گیرد .

هسته ترانسفورماتور از استیل سیلیکونی ترانسفورماتور ذره ای با کم ترین میزان نشت ساخته می شود . استیل در طول های مناسب برش داده شده و یک لایه روکش روی آن کشیده می شود تا ساختار هسته را شکل دهد . اگر در ساخت هسته دقت فراوان به کار برده نشود ، بین روکش ها حباب های هوا به جود می آید . این مسئله باعث کاهش توانایی ترانسفورماتور در کنترل شار مغناطیسی می گردد که باعث کاهش بازده آن خواهد شد .

قسمت بزرگ از دست دادن قدرت ، نتیجه دمای بسیار بالا است . تنها راه جلوگیری از چنین وضعیتی مهندسی دقیق موقعیت است ، که شامل طراحی چگالی جریان پایین در سیم پیچ ، چگالی شار پایین در هسته ترانسفورماتور و ...........

برای خواندن ادامه مطلب به لینک زیر مراجعه فرمایید:

goo.gl/ApTwne

مرجع  جلاپردازان پرشیا

برای مشاهده سایر مقالات به سایت نویسنده مقاله مراجعه نمایید.

کتاب متال فینیشینک 2013 .14 با سرفصل های زیر رسید

قیمت 2.000.000 ریال

 نویسنده

تغییرات نسبت به سالهای قبل

1-Six ways to better blasting شش راه برای انفجار بهتر10

2-primeron ultrasonic transducers پرایمر در مبدل فراصوت70

3-choosing the right cleaning equipment vendors انتخاب حق تمیز کردن فروشندگان تجهیزات98

4-micro – and nano –indentation testing of plating thickness میکرو - و نانو -indentation تست ضخامت آبکاری  450

5-corrosion and exposures خوردگی و قرار گرفتن در معرض513

6-troubleshooting electroless nickel applications عیب یابی برنامه های کاربردی نیکل الکترولس565

7-frequently asked questions about rectifiers and controls سوالات متداول در مورد یکسو کننده ها و کنترل خواسته568

8-zink and zink alloy plating; problems with EN baths and acid copper روی و آبکاری آلیاژ روی؛ با حمام EN و مس اسید 573

9-energy and resource reduction for automated finishing systems انرژی و منابع کاهش برای سیستم های به پایان رساندن خودکار 697

10-bacic concepts and considerations of rack design مفاهیم اساسی و ملاحظات طراحی دندانه دار کردن717

 قطعه آلومینیومی، در هنگامی که در محلول پیل الکترولیتی به آند متصل میشود، اکسید آندی در سطح قطعه آلومینیومی شکل میگیرد. با استفاده از این فرآیند شناخته شده به عنوان آندایز کردن، فلز آلومینیوم را می­توان در بسیاری از برنامه های کاربردی که برای آن ممکن است و در غیر این صورت مناسب نیست، استفاده کرد. روند آندایز کردن به شکل یک فیلم اکسید از فلز پایه رشد می­کند بطوری که بخش جدایی ناپذیر از فلز و هنگامی که به درستی گویای خواص سایشی عالی آلومینیوم در اعمال خوردگی سخت و پوششی مقاوم در برابر سایش است. این پوشش متخلخل همچنین ممکن است با استفاده از چند روش رنگ شود.

بسیاری از روش­های اسیدی را می­توان برای آندایز کردن استفاده کرد، اما شایع­ترین روش­ها تا حد زیادی توسط اسید سولفوریک انجام می­شود. همچنین اسید کرومیک، اسید اگزالیک و اسید فسفریک در برنامه­های خاص استفاده می­شوند.

مورفولوژی اکسید تشکیل شده به واسطه شرایط استفاده از الکترولیت و آندایز کردن کنترل می شود. اگر اکسید در الکترولیت نباشد آن را فقط تا زمانی که مقاومت اکسید اجازه برقراری جریان را دهد، رشد خواهد داد. اکسید حاصل بسیار نازک، غیر متخلخل و غیر رسانا است. این ویژگی خاص اکسید آندی در تولید خازن­های الکترولیتی با استفاده از اسید بوریک و یا اسید تارتاریک مفید است.

اگر اکسید آندی کمی در محلول الکترولیت باشد، در نتیجه اکسیدهای متخلخل تشکیل شده است. بطوری که اکسید رشد کرده تحت تاثیر جریان (دی سی) اعمال شده و همچنین اکسید، حل شده و خلل و فرج را ایجاد می­کند. همین ویژگی است که به ما اجازه استفاده از رنگ اکسید با استفاده از رنگ های آلی، اشباع رنگدانه یا رسوب الکترولیت­های مختلف در منافذ پوشش در فلزات را می دهد.

با متعادل کردن شرایط مورد استفاده در فرآیند آندایز، تقریبا می­توان اکسیدهایی با هر خواص مورد نظر، از اکسیدهای نازک به اکسیدهای سخت در برنامه­های کاربردی، پوشش­های اکسیدی مقاوم استفاده شده در برنامه­های مهندسی، تولید کرد.

آلومینیوم آندایز رنگ شده در طیف گسترده­ای از برنامه­های کاربردی اعم از هدیه و وسایل تازه از طریق سیستم­های مرتب استفاده می­شود. چنین شرایطی خواستار وضعیتی مانند کاربردهای خارجی معماری یا پوشش مقاوم به سایش در شرایط ساینده به مانند چرخ­های فرود هواپیما فراتر از محدوده آندایز آلومینیوم است. فلزات گران بها و نیمه گران بها را می­توان با استفاده از آندایز آلومینیوم تکرار کرد. طلا، نقره، مس و برنج بدلی به طور منظم ساخته شده­اند.

استفاده از الکتروپولیش یا فرو بردن در محلول روشن کننده شیمیایی در رابطه با یک اکسید آندی نازک تولیدی یک پرداخت به وسیله­های دیگر تکرار نمی­شود. فلز پرداخت نشده و ناخالص تولید شده توسط اچ کردن سطح آلومینیوم، مانند پیوتر فراهم شده، اغلب مورد نظر است. همچنین فلزهای پرداخت نشده از انتخاب بسیاری از طراحان می­باشد

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

تمیز کردن فلز

به بیان ساده ، کار انجام شده در تمیز کردن فلز حذف مواد جمع شده از عملیات قبلی ، از سطح فلز و آماده سازی آن برای عملیات بعدی است.
تمیز کردن فلزات نه تنها شامل انتخاب نوع (ها) از پاک کننده ها بلکه همچنین شامل چرخه مخصوص پاک کنندگی و تجهیزات مناسب فرایند، برای تولید قطعات قابل قبول در یک نرخ مشخص (قطعات / ساعت ) می باشد.
یک معادله برای چنین عملیات تمییز کردن ممکن است به شرح زیر نشان داده شود :
تجهیزات فرایند + چرخه فرایند + پاک کننده (ها) = قطعات / ساعت قابل قبول
هر کدام از اصطلاحات در معادله داده شده در صورت قابل قبول بودن قطعات یک نرخ مشخص برای یک عملیات مقرون به صرفه است . معادله همچنین به عملیات ویژه که بیش از یک پاک کننده به عنوان یک خط آبکاری نیاز دارد اشاره می کند.تجهیزات پردازش ، تجهیزات انتخاب - مسیر دنداده دار ،مسیر بشکه ، واشر اسپیرال ، مافوق صوت وغیره می باشد.

خاک ها

خاک ها موادی از باقی مانده سطح فلزات در عملیات (ها) ی پیشن یا آماده سازی سطح برای در انبار رفتن فلز هستند.نمونه های از انواع خاک که در تمیز کردن فلز مواجه می شوند در زیر لیست شده است.ممکن است مواردی که در آن بیش از یک خاک در یک بخش حاضر باشد وجود داشته باشد.
زنگ مقیاس ( جوش و یا حرارت )
لکه دار کردن اکسیدان هایی که به پایان رساندن دیرتر را ممانعت می کنند
دوده ها خاک های کربنی
ترکیبات نقشه کشی روغن های ماشین ابزار
روغن های ماشین پرس گریس های ریسندگی
اثر انگشت ترکیبات براق کردنی
ترکیبات پرداخت ترکیبات فلزی
دستکش چاپ ترکیبات بازدارنده خوردگی
ذوب شدن های ناشی از عملیات لحیم کاری روکش فسفات اشباع ساخته شده با روغن های روان کننده
محصولات خوردگی استنسیل کردن جوهر

باقی مانده ترکیبات جلا دادن باقی مانده پس مانده جلا بر روی سطح از مراحل آبکاری قبلی

خاک های عمومی که در طول ذخیره سازی جمع آوری می شوند خریداری می شوند

این خاک ها به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند :
خاک های آلی که معمولا چرب کننده هستند در تشکیل فلز ، نورد ، وعملیات ماشین کاری مورد استفاده قرار می گیرند.گریس ممکن است بالای نفت و یا فرمولاسیون های ترکیبی از مواد مصنوعی (محلول در آب) تشکیل شده باشد.صابون ها، روغن های گوشت خوک ، و موم همچنین بر این پایه مواجه می شوند.
خاک های معدنی زنگ، گرما و خال جوش ، دوده ها ، و اکسیدان ها ( لکه دار) را شامل می شوند.

خاک های متفرقه کارخانه خاک ها شامل ،دستکش چاپ از قطعات دستی ، ذوب شدن ناشی از عملیات لحیم کاری،و خاک های سوخته از عملیات اطفاء حریق می باشد .
به عنوان یک قاعده حذف خاک یک واکنش ساده نیست ، به عنوان مثال ، چربی گوشت خوک با سود سوز آور برای تشکیل یک صابون واکنش میدهد.واکنش می تواند تا حدودی بیشتر پیچیده باشد.
یک نگرانی مهم، که به مشکلات پاک کنندگی اضافه میکند، سن خاک است.خاک ها که سن آنها اجازه می دهد که سطح فلز برای مدت مدیدی بیشتر و بیشترمشکل تر حذف شود. یک مثال کلاسیک ترکیبات جلا دیده قدیمی ازمهره روی ریخته گری است.این مهم است ، بنابراین ، برای تمیز کردن قطعات زودتر انها به اخرین عملیات خود می رسند.

پاک کننده های اختصاصی

برای شروع با مفهوم یک پاک کننده برای همه خاک ها و همه فلزات وجود ندارد، اگرچه حلال های کلر برای دستیابی به این افتخار نزدیک امده اند.

 اسیدی .(PH=7.0 پاک کننده های اختصاصی در گروه های زیر قرار می گیرند :قلیایی ( ضعیف تا قوی ). خنثی (
(ضعیف تا قوی ).امولسیون و حلال . شکل های فیزیکی از پاک کننده ها در بازار ممکن است به صورت پودر،مایع،ویا ژل باشد.
در توسعه یک پاک کننده نه تنها خاک ها بلکه فلز پایه تمیز شده در نظر گرفته می شود. یک قاعده از کار پاک کننده حذف خاک ها و نداشتن هرگونه اثر مضر بر روی سطح فلز می باشد. برای مثال ، یک محصول حاوی سودا تیز به طور رضایت بخش برای تمیز کردن فلزات اهنی تمایل دارد اما برای تمیز کردن آلیاژهای آلومینیوم ومهره روی ریخته گری ، مایع آبکاری، یا برنج زرد رضایت بخش نیست.این محصول به سطحوح غیراهنی حمله می کند. انتخاب مناسب یک پاک کننده برای لایه های فلزی تمیز شده، اینچنین برتر است.

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

پروسه الکتروپولیش، سطح فولاد، فولاد زنگ نزن، آلیاژ‌های مس و آلومینیوم را در حمام الکترولیتی صاف، براق، صیقلی و تمیز می‌کند. طی این پروسه نقاط برآمده روی سطح فلز از بین رفته و به آن جلای بیشتری می‌دهد.

نحوه عمل

قسمتی از فلز در یک بستر مایع (الکترولیت) غوطه‌‌ور شده و در معرض جریان الکتریکی قرار می‌گیرد. قطعه فلزی به عنوان آند (+) قرار داده می شود و از فولاد زنگ‌نزن 316 و یا مس به عنوان فلز کاتد (-) استفاده می‌شود. جریان مستقیم از آند حرکت کرده و باعث قطبیده شدن آن می شود. و بدین ترتیب یون های فلزی به صورت فیلمی نازک به کاتد نفوذ می کنند و فرایند حل شدن فلز (آند) به صورت کنترل شده صورت می گیرد. مقدار فلز حل شده به حمام، دما، دانسیته جریان و آلیاژ الکتروپولیش شده وابسته است. معمولا در فولاد زنگ‌نزن در 1500 آمپر دقیقه بر فوت مربع، 0005/0 اینچ از فلز کنده می‌شود. جریان و زمان دو عامل قابل کنترل جهت رسیدن به پرداخت و عملیات سطح به شمار می روند. برای مثال 100 آمپر بر فوت مربع الکتروپولیش برای 5 دقیقه، 500 آمپر بر دقیقه است. و 200 آمپر بر فوت مربع برای 5/2 دقیقه نیز 500 آمپر بر دقیقه است. هر دو قطعه فلز باید دارای پروفایل سطح یکسان باشند. دانسیته جریان در این روش از 90 تا 800 آمپر بر فوت مربع بسته به سطح و عوامل دیگر قابل استفاده است. زمان الکتروپولیش نیز از 1 تا 15 دقیقه متغیر است.

مزایا

روش های مکانیکی متداول پرداخت مانند آغشته کردن، خم کردن، فشار و حتی شکست سطح کریستالی فلز برای رسیدن به سطوح صیقلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش الکتروپولیش با کندن فلز از سطح و بدون هیچ گونه فشار و احتباس، از نظر میکروسکوپی سطحی صاف و اغلب بسیار صیقلی را ایجاد می‌کند. بعلاوه بهبود مقاومت در برابر خوردگی و کنش‌پذیری در آلیاژ‌های آهنی و غیر آهنی از مزایای این روش است. این پروسه هم به میزان میکرو و هم ماکرو در فلز انجام می پذیرد. میکرو پولیشینگ برای درخشان کردن و ماکرو پولیشینگ برای صیقلی کردن فلز کاربرد دارد.

فرایند حذف برآمدگی به علت دانسیته جریان بیش‌تر در برآمدگی‌ها به سرعت تکمیل می‌شود و همچنین به دلیل پوشش اکسیژن در شیار‌ها، نوک برآمدگی پیوسته درمعرض قرار می گیرد.

به علت وجود قطعه در حمام اکسیژن در هیدروژن هیچ گونه شکستی رخ نمی دهد. در واقع الکتروپولیشینگ همانند یک پروسه تابکاری بدون فشار عمل می کند. که در طی آن هیدروژن از سطح کنده می شود. و قرارگرفتن قطعه تحت جریان چرخش الزامی است.

مزیت دیگر این روش این است که باکتری ها روی سطوح عاری از هیدروژن نمی‌توانند تکثیر شوند بنابراین روش الکتروپولیش برای تجهیزات پزشکی، دارویی، نیمه‌هادی ها و صنایع غذایی بسیار ایده‌آل است. ترکیب عدم وجود خطوط جهت دار که ناشی از به کار بردن پرداخت‌ مکانیکی می‌باشد، با وجود سطوح عاری از هیدروژن، باعث ایجاد سطحی تمیز از نظر بهداشتی بدون هیچ باکتری و خاک می‌گردد.

خلاصه مزایا و ویژگی‌های منحصر بفرد

عدم وجود فشار در سطح
حذف اکسید
کنش‌پذیری فولاد زنگ‌نزن، برنج و مس
مقاومت در برابر خوردگی فوق‌العاده
سطوحی تمیز از نظر بهداشتی
کربن زدایی فلزات
بدون شکنندگی هیدروژن
عدم وجود خطوط جهت‌دار
مقاومت کم سطح جوش
کاهش اصطکاک
حذف برامدگی و صیقلی شدن قسمت های کج و نامناسب قطعه
برش دادن و تیز‌کردن لبه‌ها بسته به مکان رک
کاهش مراحل تابکاری
سادگی سیستم

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

هنگامی که قطعات دارای پوشش های فلزی بعد از فرایند آبکاری مورد آسیب قرار می گیرند، آب برداری می شوند. وقوع این آسیب به دلیل وجود یک یا چند مورد زیر اتفاق می افتد:

1- عدم ترسیب یکنواخت

2- بی رنگ شدن

3- زبری

4- عدم چسبندگی

5- پوشش ضعیف

6- ضخامت نامناسب

اگر قطعات با ارزش باشند، مرمت و احیا آن با آب برداری و آبکاری مجدد امکان پذیر است. فلزات گرانبها نظیر رادیوم، طلا و نقره به حدی نفیس هستند که حتی احیا مقادیر بسیار اندک نیز ارزشمند است. در صنعت تخته مدار چاپی، فلزات مقاوم مانند قلع یا سرب-قلع به صورت انتخابی از سطح تماس آب برداری می شوند. آب برداری باید در نهایت دقت و در مقدار مورد نیاز برای پروسه اصلی آبکاری انجام شود.

اسید های مورد استفاده باید به میزانی قوی باشند که توانایی کندن رسوب را داشته باشد و در عین حال هیچ گونه آسیبی به فلز پایه نرسانند. فعالیت شیمیایی اسید موردنظر اغلب با محدود کردن حضور آب در سیستم متوقف می شود. این مرحله هم با استفاده از اسید های غلیظ نظیر سولفوریک، استیک و یا فسفریک اسید که میزان آب کمی دارند و هم با اضافه کردن مواد آلی نظیر گلیسیرین به اسید به جای آب کامل می شود.

عوامل کیلیت ساز که مخصوص آب برداری فلز است، ممکن است جهت جلوگیری از ترسیب مجدد فلز آب برداری شده با غوطه وری به محلول اضافه شوند.

روش های شیمیایی و الکتروشیمیایی بسیاری جهت آب برداری انتخابی پوشش های فلزی وجود دارند (جدول I). آب برداری غوطه وری (شیمیایی) رسوب ها را با انحلال از بین می برد، در حالیکه آب برداری آندی (الکترولیتی) یون های فلزی را روی کاتد ها پوشش می دهد. آب برداری غوطه وری به دلایل متعددی ترجیح داده می شود:

1- اشکال پیچیده به صورت یکنواخت آب برداری می شوند.

2- تجهیزات کمتری مورد نیاز است.

3- عمیات ساده ای دارد.

4- رک مورد نیاز نیست.

5- جریان الکتریسیته مورد نیاز نیست.

6- کنش ناپذیری کمتری رخ می دهد.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

آبکاری پالادیم و آلیاژ پالادیم- نیکل ازنگاه متال فینیشینگ2011

(ترجمه ارسالی ویرایش نشده)

پالادیم با سیستم های گوناگونی آبکاری می شود که عموما به عنوان روشهای آمونیاکی، کیلیت شده یا اسیدی توصیف می شود. در این بین تعداد زیادی از روشهای آمونیاکی هستند، که پالادیم به صورت کمپلکس آمین حضور دارد، مانند پالادوزآمین کلرید، Pd(NH3)4 Cl2، یا دی آمینو دی نیتریت، Pd(NH3)2 (NO2)2، که به طور معمول به نام نمک P شناخته می شوند. بعضی فرمولاسیونهای مربوطه در زیر آمده است:

نمک P/ سولفامات

Pd(NH3)2 (NO2)210-20g/L

آمونیوم سولفامات 100 g/ L

آمونیوم هیدروکسید با 7.5-8.5 pH

دما 25-35°C

چگالی جریان 0.1-2.0 A/dm2

آندها پلاتینه شده

پالادوزآمین کلرید

Pd(NH3)4 Cl210-20g/L

آمونیوم کلرید 60-90g/L

آمونیوم هیدروکسید با 8.0-9.5 pH

دما 25-50°C

چگالی جریان 0.1-2.5 A/dm2

لایه نشانی پالادیم به میکرو ترک های ناشی از هم رسوبی هیدروژن خیلی حساس است. به همین دلیل مهم است که آبکاری تحت بازده جریان تا حد ممکن بالا انجام می شود.براقیت ویژه و سیستم سورفکتانت موجود باعث افزایش گستره ی چگالی جریان بالا می شود تا آهنگ لایه نشانی به دست آید.

الکترولیت آمونیاکی منحصرا در دماpHبالاتر باعث لکه دار شدن مس و آلیاژ مس می شود. محلول آبکاری کردن پالادیم به طور اختصاصی توسعه یافته است. در بیشتر موارد محلول آبکاری کردن نیکل کافی ست.

محلول آبکاری پالادیم کی لیت شده شامل پالادیم به فرم کمپلکس آلی فلزی ست. این محلول ها در گستره ی pH 7-5 و تقریبا در همه ی موارد به طور اختصاصی تهیه می شوند. جزئیات لازم ممکن است از تولید کنندگان به دست آید.

محلول اسیدی آبکاری پالادیم برای تهیه لایه ضخیم با تنش بسیار پایین مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های این چنینی معمولی بر پایه ی کلرید هستند، هم چنین به طور اختصاصی محلول سولفات مشخص شده با سولفیت گزارش شده است. بعضی فرمولاسیونهای مربوط به سیستم های کلرید در زیر آمده است:

کلرید اسید

PdCl250g/L

آمونیوم کلرید30 g/L

هیدروکلریک اسید با pH0.1-0.5

دما 40-50°C

چگالی جریان 0.1-1.0 A/dm2

آندها، پالادیم خالص

لایه های تشکیل شده از سیستم اسید کلرید به سمت نیمه براقهستند. بازده جریان بین% 100-97 است. خود محلول آبکاری به آلودگی مس حساس است که می تواند جایگزین پالادیم شود. آبکاری با چنین محلولی باید با پالادیم یا با طلا زده شود.

آبکاری پالادیم- نیکل

پالادیم به راحتی به فرم آلیاژ با سایر فلزات در می آید و با فرمولاسیون های آلیاژی متعددی آبکاری می شود. مهمترین نوع تجاری آن پالادیم – نیکل است که به صورت آلیاژ همگن و یکنواخت لایه نشانی می شود با ترکیب درصد وزنی پالادیم در گستره ی 90%-30%. شیوه های فعلی برای این آلیاژ تقریبا شامل 85%-75% وزنی پالادیم ست.

فرمولاسیون مناسب برای این آلیاژها در این گستره در زیر آمده است:

Pd(NH3)4 Cl218-28 g/L(فلز پالادیم 8-12g/L)

کلرید آمونیوم 60g/L

کلرید نیکل تغلیظ شده 45-75ml/L ( فلز نیکل 8-12 g/L)

آمونیوم هیدروکسید با pH7.5-9

دما 30-45°C

چگالی جریان 0.1-2.5 A/dm2

آندها پلاتینه شده

آلیاژ پالادیم- نیکل لایه نشانی شده حساسیت کمتری از پالادیم خالص نسبت به ترک خوردن ناشی از کاهش هیدروژن دارد. اما حساسیت بیشتری از پالادیم خالص نسبت به ترک های تنشی ناشی از تغییر شکل دارند. مانند سیستم آبکاری پالادیم خالص افزودنی های مختلفی برای براقیت و کنترل تنش وجود دارد.

آبکاری پلاتین

محلول آبکاری برای لایه نشانی پلاتین به طور عمومی مشابه پالادیم است. هر چند یون های پالادیم در محلول دوظرفیتی هستند در حالی که یون های پلاتین ظرفیت های 2 و 4 را نشان می دهند. یونهای با ظرفیت 2 پلاتین می تواند در آند اکسید شده و ظرفیت 4 را بگیرد به ویژه در محلول های قلیایی. بعضی مواقع کاهش بازده جریان مانند اکسیداسیون می تواند منجر به ترقی می شود، گاهی مواقع نمی شود. به همین دلیل مفید است که قسمت حاوی محلول آبکاری آندی جدا شود.

دی نیتروپلاتینیت سولفات، اسید سولفوریک

برای آبکاری مستقیم پلاتین بر روی تیتانیوم برای تهیه آندها فرمولاسیون دی نتیروپلاتینیت سولفات توسعه یافته است:

H2Pt(NO2)2SO45g/L

سولفوریک اسید با pH2

دما 40°C

چگالی جریان 0.1-1 A/dm2

آندها پلاتین

کلروپلاتینیک اسید

فرمولاسیون اسید جایگزین بر پایه ی کلروپلاتینیک اسید است.

H2PtCl620g/L

هیدروکلریک اسید 300 g/L

دما 65°C

چگالی جریان A/dm20.1-2

آندها پلاتین

کلروپلاتینیک اسید، آمونیاکی

در کلروپلاتینیک اسید یونهای 4 ظرفیتی بیشتر از 2 ظرفیتی هستند، مانند دی نیترو پلاتینیت سولفات. فرمولاسیون آبکاری بر پایه ی کلروپلاتینیک اسید می تواند در pH خنثی تا قلیایی تهیه شود:

H2PtCl610g/L

آمونیوم فسفات 60g/L

آمونیوم هیدروکسید با pH 7.5-9

دما 65-75°C

چگالی جریان 0.1-1 A/dm2

آندها پلاتینه شده

فرمولاسیون قلیایی می تواند به طور مستقیم بدون استفاده از پیش آبکاری برای آلیاژهای پایه نیکل اعمال شود. حمام های اسیدی به پیش آبکاری، ترجیحا طلا، بر روی بیشتر پایه های فلزی نیاز دارند.

آبکاری رودیم

حمام های الکترولیت مختلفی برای آبکاری رودیم پیشنهاد شده است که تنها حمام های موجود برای مقاصد تجاری شامل (1) فسفات برای لایه های خیلی سفید و صیقلی (2) سولفات برای لایه های با درخشندگی معمولی و صنعتی (3) مخلوص فسفات- سولفات برای لایه های تزیینی معمولی.

آبکاری تزیینی

صنایع جواهر سازی و ظروف نقره مصرف کننده های اولیه آبکاری رودیم تا همین اواخر بودند. با اینکه هر دو حمام فسفات و سولفات لایه های سفید براق را حاصل می کنند حمام فسفات برای لحیم ظریف جواهرات ترجیح داده می شود، به خصوص قبل از استفاده از آبکاری نیکل براق. نیکل سرد همیشه لحیم های ظریف را پوشش نمی دهد، و الکترولیت اسیدی به لحیم حمله کرده و آنرا حل می کند. سرب در حمام رودیم لایه های کدر و نازک می دهد و ظاهر نهایی سفید آنرا خراب می کند. فسفریک اسید نسبت به سولفوریک اسید به لحیم حمله ی کمتری می کرد، بنابراین رودیم فسفات ترجیح داده می شود. بعد از زیر سازی با نیکل براق بیشتر صنایع به سولفات تغییر می دهند زیرا می تواند در رودیم تغلیظ شده کمتری به کار انداخته شود. محلول فسفات – سولفات برای به دست آوردن رنگ کمی سفیدتر یا براق تر مورد استفاده قرار می گیرد.

میزان آبکاری رودیم بر روی جواهرات سفارشی 0.000002 تا 0.000005اینچ است که بر اساس ترکیب حمام زیر در مدت 20 ثانیه تا 1 دقیقه در ولتاژ 6 ولت به دست آید.

حمام فسفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با فسفات 2g/L

فسفریک اسید ( با خلوص 85%) 40-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 40-50°C

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان 2-10 A/dm2

حمام سولفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 2 g/L

سولفوریک اسید ( با خلوص 95%) 25-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما °C40-50

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان2-10 A/dm2

حمام فسفات- سولفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با فسفات 2g/L

اسید سولفوریک ( با خلوص 95%) 25-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 40-50°C

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان 2-10 A/dm2

تانک های حاوی این حمام ها باید از جنس شیشه، پیرکس، پلاستیک یا پلاستیک اندود شده با استیل باشد. اگر از جنس پلاستیک استفاده می شود باید یک یا دوبار با اسید سولفوریک یا اسید فسفریک 5% 24 ساعت قبل از افزودن رودیم شسته شود. در هنگام مخلوط محلول جدید باید از آب مقطر یا آب دیونیزه استفاده شود و اسید باید باد دقت به آب با افزوده شود و قبل از اینکه رودیم تغلیظ شده اضافه شود خوب مخلوط شود. این عوامل از رسوب رودیم جلوگیری می کند.

آبکاری رودیم انجام می شود و بیرون کشیده می شود. به دلیل گرانی رودیم اولین شستشو بعد از آبکاری باید بعد از بیرون کشیدن به صورت ایستا در یک ظرف شیشه ای یا تانک پلاستیکی انجام شود. آب از دست رفته محلول آبکاری باید با این محلول بعد از شستشو جایگزین شود به این ترتیب مقداری از رودیم که شسته شده بود به محلول اصلی بر می گردد. هر چند با این کار هنوز 25-30% از رودیم آبکاری شده از بین می رود. بنابراین رودیم باید با سرعت 5g / 18 تا 20 آمپر ساعت در آبکاری لحظه ای دوباره پر شود. چون شستشوی جواهرات زیاد است سولفوریک یا فسفریک اسید محلول آبکاری باید دوباره با سرعت 5ml/18تا 20 آمپر ساعت پر شود. این سرعت پر شدن میانگین است در صورت امکان باید توسط آنالیزگر چک شود.

نیکل براق به عنوان پایه برای آبکاری رودیم زینتی ترجیح داده می شود زیرا یک پایه براق برای رودیم ایجاد می کند و همچنین از محلول رودیم در برابر حمله بستر های برنج، مس، استیل، سرب یا قلع محافظت می کند. تمام این فلزات بر روی رنگ و لکه دار شدن و مقاومت در برابر خوردگی، همچنین قدرت پوشش دهی محلول رودیم تاثیر منفی میگذارند. نیکل یکی از فلزاتی ست که حداقل تاثیر منفی را روی محلول رودیم دارد. حمام ها می توانند غلظت 1 تا2 g/L را تحمل کنند و پوشش رضایت بخشی ارائه دهند. روش رضایت بخشی برای خالص سازی محلول آبکاری رودیم آلوده شده وجود ندارد.

آبکاری ظروف تزئینی

معمولا میزان پرداخت آبکاری ظروف تزئینی 0.000003 تا 0.000005 اینچ است. حمام رودیم – سولفات مختلفی برای این کار استفاده می شود. لازم است که غلظت فلز کاهش و غلظت اسید افزایش یابد تا از لحاظ زیست محیطی مناسب باشد و لایه نشانی رضایت بخش شود. قسمتهای مختلف ظرف لازم است که کاملا به آهستگی آبکاری شود و تمام قسمتها در معرض محلول آبکاری قرار گیرند. ضمانت می شود که تمام قسمتها با ضخامت مشابه تا قبل از رسیدن به ضخامت0.000005اینچ لایه نشانی شوند. کاهش سرعت آبکاری توسط کاهش چگالی جریان ( یا ولتاژ) توصیه نمی شود زیرا ممکن است باعث عدم پیوستگی لایه نشانی بر روی پایه نیکل براق شود. بنابراین سرعت آبکاری بهتر است با کاهش بازده جریان کاتدها از طریق افزایش غلظت اسید و کاهش غلظت رودیم کاهش یابد. فرمولاسیون نوعی برای آبکاری ظروف زینتی طبق زیر پیشنهاد می شود:

رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 1g/L

اسید سولفوریک ( با خلوص 95%) 80g/L

آندها، پلاتین / پلاتین اندود شده

دما 45-50°C

چگالی جریان 0.5-2 A/dm2

آبکاری الکتریکی/ صنعتی رودیم

پدیدار شدن صنعت الکتریکی در سال 1950 و 1960 استفاده های قابل ملاحظه ای از آبکاری الکتریکی رودیم را برای مقاصد مختلف به وجود آورد، اما به طور ویژه برای اتصالات کشویی و چرخشی، سوییچ های مدارهای چاپی و جابجاگرها، و سوییچ های فرکانس بالا و لوازم جانبی مورد استفاده قرار می گرفت.

تجهیزات زیادی برای آبکاری 0.00002 تا 0.0002 اینچ بر روی نیکل یا گهگاه نقره وجود دارد. آبکاری با محلول زیر انجام می شود:

فلز رودیم به صورت سولفات، تغلیظ شده 5g/L

سولفوریک اسید ( با خلوص 95%) 25-50ml/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 45-50°C

چگالی جریان 1-3 A/dm2

بازده جریان با چرخش محلول 70-90%و بدون چرخش 50-60%

به بخش قبل تحت عنوان آبکاری تزئینی برای دستیابی به دستورالعمل برای آبکاری بشکه قبل از استفاده توجه شود. ترجیح بر این است برای جلوگیری از گرم شدن موضعی محلول از طریق غوطه وری هیتر یا المنت از آبگرمکن پوششی استفاده می شود. افزایش دما بالای 160 درجه فارنهایت حتی به مدت کوتاه باعث تغییرات شیمیایی محلول می شود که می تواند باعث افزایش دائمی تنش پوشش شود. این تنش می تواند باقی بماند حتی اگر دمای حمام به گستره ی درست خود برگردانده شود.

به دلیل گران بودن محلول توصیه می شود از غلظت تا حد ممکن پایین رودیم برای به دست آوردن ضخامت آبکاری و پرداخت مورد نظر استفاده شود. اگر آبکاری 0.0002 اینچ یا بالاتر است لازم است که غلظت رودیم بین 7 تا g/L10 باشد.

دوباره پر کردن محلول بر پایه ی آمپر ساعت آبکاری و بازده جریان کاتدی ست. البته بهترین تشخیص بر عهده آنالیزگر است هر چند به طور تقریبی پر کردن مجدد 5g رودیم برای هر 5 تا 10آمپر ساعت آبکاری است. مقادیر واقعی بستگی به ضخامت میانگین آبکاری در چگالی جریان مورد استفاده دارد.

بازده جریان کاتدی حتی در هنگام چرخش محلول کاملا پایین است و حباب های هیدروژن تمایل دارند بچسبند و عیوب را بر جای بگذارد. این تاثیر می تواند از طریق افزایش 1% محلول لوریل سولفات سدیم به حمام کاهش یابد. سرعت افزایش باید 1 تا 5ml از محلول 1% در هر گالن حمام آبکاری باشد.

آبکاری بشکه های صنعتی

نه تنها به دلیل گرانی رودیم بلکه به دلیل سختی زیاد بیرون کشیدن بشکه های آبکاری شده پیشنهاد می شود که از غلظت پایین فلز استفاده شود. پوشش دهی در گستره ی یک میلیون اینچی می تواند با مقدار کم 1g/L رودیم انجام شود. برای لایه های ضخیم تر باید از غلظت های به نسبت بالاتر استفاده شود. لایه های با ضخامت 0.0002 اینچ با غلظت 2 1/2g/L به دست می آید،0.00005 اینچی با غلظت کمتر از31/2g/L، 0.0001 اینچی با غلظت کمتر از 4g/L، و لایه های با ضخامت 0.0002 اینچی با غلظت بالای 5 g/L. اگر حفره ها در بشکه خیلی کوچک است و قسمتها دارای مساحت سطح زیادی هستند، لازم است که از غلظت بالاتری استفاده شود.

به هر حال فرمولاسیون برای آبکاری بشکه ها مشابه است:

فلز رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 2.5-5g/L

اسید سولفوریک 20m/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

بشکه ها به صورت افقی و غوطه ور

دما 45-50°C

چگالی جریان 0.5-2 A/dm2

مراقبت های محلول رودیم

آلودگی محلول رودیم عامل بیشتر مشکلات آبکاری رودیم است. اصلی ترین آلاینده ها عبارتند از (1) آلاینده های آلی (2)نمکهای پایه رودیم (3) کمپلکس های رودیم (4) غیر آلی مانند آهن، سرب/ قلع، مس، طلا/ نقره، و نیکل.

بیشترین آلودگی های عمومی مواد آلی مانند خاک، گرد و غبار، چسب نوارهای پوششی، رنگهای متوقف کننده و مواد مدار خارجی، مواد آلی ناشی از شستشوی نادرست مخزن پلاستیکی ست. این مواد به راحتی توسط سیستم بسته کربنی از بین می رود. کربن مورد استفاده باید کمترین مقدار را در محلول اسیدی باقی مانده داشته باشد. مهم است که از فیلتر دارای جدار سیلیسی استفاده نشود. اگرتمیز کردن کربنی به تنهایی کافی نباشدراه حل دوم تمیز کردن باکربن طراحی شده برای حذف زنجیرهای بسیارکوتاه از مولکولهای آلی ممکن است لازم باشد. راه حل کربنی به راحتی تنش شکنندگی و پوسته شدن لایه را از بین می برد. همچنین این روش می تواند برای از بین بردن لکه های ناشی از انگشت یا لکه های لایه نشانی استفاده شود.

نمکهای پایه رودیم از یک محلول رودیم رسوب می کند و اگر pH حمام بالای 2 برود می تواند آلاینده باشد. اسیدیته محلول باید کنترل شود و هرگز نباید به زیر 25ml/L برود. اگر آبکاری به صورت نرمال در چگالی جریان 25A/ft2 انجام شود اسیدیته باید بالا نگه داشته شود. میزان اسید سولفوریک در حداقل میزان 50ml/L عموما رضایتبخش است. فسفریک اسید برای حمام های آبکاری صنعتی پیشنهاد نمی شود.

آلودگی و افزایش تنش توسط کمپلکسهای ناخواسته رودیم ، همانطور که اشاره شد، اگر محلول بیش از حد گرم شود می تواند اتفاق بیفتد. محلولهای رودیم به طور غیر مستقیم گرم شوند و به صورت ترمواستاتیک کنترل شود.

آلودگی های غیر آلی معمولا توسط فلزات پایه یا آبکاری پایه ایجاد می شود. الکترولیت اسید سولفوریک گرم خیلی خورنده است، و در هنگام کار نباید اجازه داده شود که بدون جریان داشتن با مخزن در تماس باشد. ترجیحا در هنگام کارقبل از اینکه وارد مخزن رودیم شود باید به قطب منفی منبع تغذیه متصل شود. گاهیاوقاتبهیکنوارکاتدیمعلق یا،درموردآبکاریبشکه،گیرهباتریکاتدیوسیمبرای اتصال به بشکه،قبل از اینکه درون مخزن فرو برده شود، نیاز است.

مس، آهن، قلع، و مس، با وجود نشان دادن تاثیر براقیت مختصر در گستره قسمت در میلیون، می توانتد باعث ایجاد تنش های زیادی در لایه های ضخیم رودیم شوند. این فلزات حتی می توانند باعث لکه دار شدن و کدری و کنده شدن آبکاری می شوند.

بیشتر ناخالصی های فلزی، به صورت تئوری، می توانند از محلول رودیم توسط پتاسیم فروسیانید رسوب داده شوند. هر چند در عمل این روش خیلی سخت، زمان بر است و زیاد موفق نیست به خصوص با محلول های که برای آبکاری لایه های ضخیم استفاده می شوند. بهترین روش پیشگیری از آلودگی های فلزی ست.

پارامترهای مهم در کاهش تنش و شکنندگی لایه های رودیم عبارتند از:

افزایش غلظت فلز رودیم
افزایش غلظت سولفوریک اسید
افزایش دما
کربن درمانی حمام
کاهش آلودگی های غیر آلی

حمام های ویژه رودیم با تنش کم موجود است که حاوی میزان بسیار کم سلنیم و ایندیم است. همچنین تنش و ترک های همراه تنش تقریبا به طور کامل از بین می رود، حمامها شبیه حمامهای سولفات مرسوم تهیه می شوند.

مترجم : مهندس اکرم معصومی

آبکاری نقره از نگاه متال فینیشینگ 2011

(ترجمه ارسالی بدون ویرایش)

تعجب آور نیست که نقره یکی از اولین فلزاتی بود که در طول توسعه­ ی اولیه ­ی تکنیک تولید کننده­ ی آبکاری در اواسط قرن 19ته­ نشین شد. استفاده ­های تزئینی از نقره­ ی پرداخت شده در ادوات فلزی و ظروف لبه تخت (یا ظروف نقره ای) ساخته شده از فلزات ارزان­ قیمت، بلافاصله موجب موفقیت بزرگ تجاری بود.

فرمولاسیون متداول محلول آبکاری نقره ­ی تزئینی در استفاده­ ی امروزه، به­ طور قابل ملاحظه ای مشابه مدلی است که توسط برادران Elkington در سال 1840 ثبت شده است.با وجود مسائل زیست ­محیطی و مسائل مربوط به سلامت و ایمنی در ارتباط با نمک­های سیانید، محلول­های آبکاری نقره­ ی تشکیل شده از سیانید،بیشترین کیفیت ته ­نشینی پایدار را در کمترین هزینه ارائه می­دهند.این امر به ­ویژه برای کاربردهای تزئینی مناسب می­باشد. اگرچه این مواد از نظر تجاری بادوام می­باشند، با این حال فرآیندهای غیر سیانیدی به تازگی در دسترس آبکاری کننده­ ها قرار می­گیرد.

نقره ­ی آبکاری شده علاوه بر پرداخت­کاری ­های تزئینی کاربردهای زیادی دارد.استفاده از آن بر روی قطعات و مجموعه های الکترونیکی به طور قابل توجهی در طول دو دهه­ ی گذشته افزایش یافته است.کاربردهای اخیر نقره ­ی مورد استفاده قرار گرفته به­ عنوان موج بر در سیستم های مخابراتی سلولی، به استفاده­ ی مثبت از آن در مورد بسته ­بندی مدارهای یکپارچه افزوده شده است.

سیستم­های سیانیدی

یک محلول متداول و معمولی آبکاری نقره مناسب برای کار دقیق به صورت زیرمی­باشد:

نقره به همان اندازه KAg(CN)₂g/l40-15                        (oz/gal 5/5-5/2)

سیانید پتاسیم (آزاد)     g/l 120-12                       (oz/gal16-6/1)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                 g/l 15         (oz/gal2)

     دما          C˚  30-20                                  (˚F85-70)

چگالی جریانA/dm² 0/4-5/0   (A/ft² 40-5)

آبکاری بارل (مانند مخزن) معمولا در حالت تلفات دراگ اوت (موادی که با قطعات از وان اصلی خارج می­شود) کمتر و چگالی جریان پایین­تر در طول عملیات جواب می­دهد، بنابراین غلظت فلز کمتر وضعیت مطلوب می باشد. یک فرمول متداول به صورت زیر می­باشد:

      نقره به همان اندازه KAg(CN)₂g/l20-5              (oz/gal 5/2-7/0)  

سیانید پتاسیم (آزاد)               g/l75-25      (oz/gal0/10-3/3)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                                   g/l 15         (oz/gal2)

     دما                                             C˚25-15                                   (˚F80-60)

چگالی جریانA/dm²7/0-1/0                  (A/ft²5/7-1)

فرمول­های بالا مواد ته­نشین شده­ای که مانند گچ سفید و بسیار نرم (کمتر از 100 نوپ)می­باشند،به کندی تولید خواهند کرد.افزودن تصفیه کننده­ها یا براق کننده­ های ذره­ ای باعث اصلاح آن­ها شده و به طور کامل روشن می­شوند.

نمونه هایی از این مواد افزودنی، برخی از ترکیبات آلی هستند که معمولا مولکول آن­ها حاوی گوگرد بودهو اشکال پیچیده آن­ها از یک گروه عنصر VA یا VIA مانند سلنیوم، بیسموت یا آنتیموان می­باشند. همان­طور که براق شدگی افزایش می­یابد رسوبات سخت­تر می­شوند: محدوده سختی معمول بین 100 تا 200 نوپ خواهد بود.آنتیموان و سلنیوم سخت تر از رسوبات حاصلبسیاری از ترکیبات آلی تولیدخواهند شد، هر چند که به طور کلیسلنیوم دارای خواص الکتریکی بهتری است.

پتاسیم کربنات برای افزایش هدایت حرارتی محلول استفاده می­شود و از آن­جایی که کربنات محصول اکسیداسیون سیانید است، افزودنی­ها پس از آرایش محلول اولیه مورد نیاز نمی­باشند. این اکسیداسیون حتی زمانی که محلول در حال استفاده نیست به آرامی رخ می دهد. زمانی که غلظت کربنات پتاسیم به120گرم بر لیتر( oz/gal16) برسد، می تواند باعث کند و زبر شدن رسوبات شود.حذف کربنات می تواند با تبلور در دماهای پایین (شناخته شده به عنوان انجماد) یارسوب با کلسیمیا نمک باریم و پس از آن تصفیه دقیق و کامل انجام شود.

خلوص آند در هنگام استفاده از محلول آند نقره باتوجه به ناخالصی­های متداول، مانند مس، آهن، بیسموت، سرب، آنتیموان، گوگرد، سلنیم، تلوریوم، و گروه فلزی پلاتینیوم،از اهمیت فوق العاده­ای برخوردار بوده وموجب آلودگی محلول خواهد شد، که ممکن است به فیلمی شدن آند منجر شده و مانع انحلال مناسب نقره شود.آند نقره توسط غلطاندن، ریخته گری و یا اکسترودر فلز تولید می­شود.باید مراقب بود تا اطمینان حاصل شود که بازپخت کافی پس از ساخت صورت گرفته است.هدف از بازپخت به دست آوردن اندازه ذره صحیح به طوری است که آند در طول انحلال ریخته نشود. (ریختن بدان معنی است که ذرات کوچک دور از آندمی­شکنند و این مسئله می تواند باعث زبری در رسوب نقره شود.)

همچنین اگر غلظت سیانید آزاد خیلی کم باشد و یا اگر منطقه آند کافی در دسترس نباشد، انحلال آندی نادرست و یا ریختن می تواند رخ دهد.غلظت سیانید آزاد باید به طور منظم، حتی زمانی که حمام غیر فعال است،تجزیه و تحلیل شده و همچنین اضافات سیانید پتاسیم ساخته شده مورد نیاز است.نسبت سطح آند به کاتد بهینه2:1 می­باشد؛ یک حداکثر چگالی جریان آندA/dm2 25/1 (A/ft2 5/13) توصیه می­شود.

اگر این روند برای مدت زمان طولانی بیهوده باشد، آند نقره باید از محلول خارج شود.نقره به حل شیمیایی درون محلول سیانید ادامه خواهد داد و ممکن است منجر به غلظت بیش از حد نقره شود.با این اتفاق، ممکن است آند فولاد نرم برای یک دوره کوتاه از عملیات با آند نقره تعویض شود تا غلظت نقره دوباره به محدوده طبیعی خود بازگردد.

استریک نقره

نقره فلز نسبتا گران بهایی استو همچنین رسوبات غوطه وری بر روی سطوح فلزات باارزش کوچکتر که در محلول آن غوطه ور شده ­اند، تشکیل خواهد داد. تمایل به این رخداد حتی زمانی که فلز پایه وارد محلول نقره"گرم" یا "زنده­"-که موجود می­باشد-می­شود با یک ولتاژ از پیش تعیین شده اعمال می شود.نتیجه اجتناب ناپذیر این پدیده چسبندگی ضعیف رسوبات پس از آن است. برای به حداقل رساندن این اثر، به کار بردن یک پوشش استریک نقره قبل از آبکاری رسوب اصلی ضروری است. استریکنقره متداول به شرح زیر خواهد بود:

      نقره به همان اندازه KAg(CN)₂g/l 5-5/3                         (oz/gal 7/0-5/0)  

سیانید پتاسیم(آزاد)                         g/l100-80         (oz/gal13-10)  

     پتاسیم کربنات (دقیقه)                            g/l 15         (oz/gal2)

     دما                                                                  C˚  26-15                                   (˚F80-60)

چگالی جریانA/dm²0/1-5/0                       (A/ft²10-5)

بین مرحله استریک و محلول آبکاری نقره مبتنی بر سیانید شستشو لازم نیست. ضخامت استریک نقره معمولا 25/0-05/0 میکرومتر (000010/0-000002/0 اینچ)می­باشد.

جدول 1: مقایسه شرایط عملیاتی برای فرایندهای آبکاری نقره غیرسیانیدی اختصاصی

پس فرآوری

استفاده از روش­های شستشوی مناسب بعد از آبکاری نقره امری ضروری محسوب می­شود. ورود سیانید در رسوب در طول فرایند آبکاری اجتناب ناپذیر است و در نتیجه در زمان اضافه اگر بلافاصله پس از آبکاری شسته نشود، تغییر رنگ رسوب ایجاد می­شود.این تغییر رنگ رسوب به سیستم رقابتی اشاره دارد. شستشوی مناسب به اینصورت می­باشد: آبکاری نقره، شستشوی دراگ اوت، شستشو با آب سرد، غوطه­ وری در آب گرم (حداقل درجه حرارت ˚C90/F˚195 به مدت 2 دقیقه)، شستشوی فوری باآب سرد (اجازه نمی دهد که قطعات قبل از درآمدن در هواخشک شوند)، (اعمال پوشش ضدلکه در صورت لزوم)، (شستشو با آب سرد)، خشک کردن.

در صورت دلخواه، پوشش ضدلکه، مانند پوشش­هایی که بر اساس کرومات قلیایی می­باشند، قبل از شستشوی نهایی و مراحل خشک کردنمی تواند مورداستفاده قرار گیرد. همچنین می توان در صورت دلخواه ازجلادهنده­ های الکتروفورتیک قبل از خشک کردن استفاده کرد. جلا دهنده­ های مبتنی بر حلال امروزه به ندرت استفاده می شوند، اما در صورت استفاده از آنها بر رسوبات نقره آنتیموان براق شده مراقب باشید.برخی جلا دهنده ­های متداول در سطح نقره با آنتیموان واکنش نشان می دهند و در نتیجه باعث تشکیل لکه های سیاه می­شوند. متاسفانه، این اسپورهای سیاه معمولا در طول ذخیره سازی توسعه یافته و کنترل کیفیت را دشوار می­سازند.

سیستم­های غیرسیانیدی

بسیاری از ترکیبات نقره به عنوان منابع فلزی بالقوه برای فرآیند آبکاری غیر سیانیدی بررسی شده­ اند. چندین نویسنده این مطالعات را بر اساس نوع ترکیب به سه گروه تقسیم کرده­اند.این گروه ها (1) نمک ساده، مانند نیترات­،فلوبورات و فلوسیلیکات؛ (2)کمپلکسهای معدنی،مانند یدید، تیوسیانات، تیوسولفات، پیرو فسفات و تری­متافسفات؛ و (3) کمپلکس­های مانند سوکسینامید، لاکتات وتیورئا می­باشند.به نظر می رسد که نمک­های ساده دارای یک مشکل می­باشند:حساسیت مواد به نور مرئی و ماوراء بنفش.اگر چه برخی از رسوبات صاف از چنین سیستم­هایی به دست آمده است، اما آن­ها تحت شرایط تولید عادی بادوام نیستند.دو فرایند آبکاری غیر سیانیدی نقره در حال حاضر به بازار عرضه شده استکه در کمپلکس­های اختصاصی نقره می­باشند.از میان کمپلکس­های معدنی در نظر گرفته شده، سه نوعمحلول­ یدید، تری متافسفات و تیوسولفات ارزش بحث بیشتری دارند. کمپلکس­ها سوکسینامید نقره متشکل از فرآیندهای اختصاصی نیز به صورت تجاری ارائه شده است. این مباحث نیز در اینجاعنوان شده است.

سیستم های تجاری در دسترس

دو سیستم اختصاصی که به ­طور جاری و تجاری ارائه شده ­اند در اینجا مقایسه شده­ اند.شرایط عملیاتی تولیدکنندگان-سفارش دهندگان در جدول 1 مقایسه شده است.هر دو فرایند نقره را به طور مستقیم بر روی آلیاژهای مس ته ­نشین می­کنند اما هر دو به یک استریک برای ترویج چسبندگی به نیکل، برنج با پوشش بالای سربدار و دیگر فلزات در معرض ابتلا به انفعال نیاز دارند.برای هر دو تامین کننده استفاده از یک استریک مس نانوسیانیدی توصیه شده­ است.

رسوبات معمولا به به همان براقی بسترهایی که آبکاری می­شوند می­باشند.سیستم­های براق کننده شبیه به سیستم­های در دسترس برای فرآیندهای سیانیدی هنوز توسعه نیافته ­اند.توصیه می شود که رسوبات هر دو فرآیند در 10تا 20٪ اسید سولفوریک قبل از شستشو و خشک کردن نهایی به منظور سفید کردن و تثبیت رنگ رسوب غوطه ور شوند. استفاده از کرومات غیر فعال و پوشش جلادهنده الکتروفورتیک در شیوه ای مشابه به روش نقره به دست آمده از سیستم های سیانید نیز ممکن می­باشد.

تعمیر و نگهداری دقیق pH محلول برای هر دو سیستم بسیار مهم است. اگر pH مجاز محلول به زیر 5/7 تنزل پیدا کند،ته ­نشینی فلز نقره را موجب می­شود. این فرایند برگشت ناپذیر است.فرآیندهای اولیه فاقد بافر کافی و زمانوان کوتاه با توجه به شرایط pH پایین در آند سخت انجام می­شوند.با بافر بهتر و تعمیر و نگهداری دقیق،وان های متعدد دارای هر دو تامین کننده تحت شرایط تولید تعویض می­شوند.جالب توجه است که این روند با استفاده از تلاطم در آند و با تاکید بر اهمیت pH در آند طولانی­ تر به نظر می رسد. (در مقایسه با فرآیندهای سریع زیر.)

محلول­های یدی

چندین نویسنده برخی از موردهای موفقی که با وان کاملا مشابه می­باشد،گزارش کرده­اند.یک محلول متداول ممکن است به شرح زیر باشد:

نقره یدید                                g/l45-20                        (oz/gal0/6-5/2)  

پتاسیم یدید           g/l600-300                          (oz/gal80-40)

HI یا HCLg/l 15-5                           (oz/gal2-7/0)  

ژلاتین (اختیاری)                           g/l4-1       (oz/gal55/0-15/0)

     دما                                                                  C˚60-25                                   (˚F140-80)

     چگالی جریان                                         A/dm² 15-1/0                  (A/ft²150-0/1)

بدون استثنا این نویسندگان ید را در رسوبات از فرمول خاص آن­ها پیدا کردند، این واقعیت و قیمت نسبتا بالا از نمک ید، مانع استفاده بیشتر از این نوع محلول است.

محلول تری­متافسفات

فرایندی برای منیزیم آبکاری نقره و آلیاژهای آن توسعه داده شده است: استفاده از آن در دیگر فلزات گزارش نشده است.

نقره تری­متافسفات (تک ظرفیتی) Ag₂HP₃O₉g/l45-20      (oz/gal0/6-5/2)  

      سدیم تری­متافسفات (تریمر)Na₆P₆O₁₈g/l160-100         (oz/gal5/21-5/13)

تترا سدیم پیروفسفات Na₄P₂O₇g/l 175-50             (oz/gal5/23-7/6) 

  تترا سدیم EDTAg/l45-35             (oz/gal0/6-7/4)  

سدیم فلوراید g/l5/3  (oz/gal0/70-0/40)

pH                                               5/9-9/7

     دما                                                          C˚60-50           (˚F140-120)

     چگالی جریان                              A/dm²23-5/0       (A/ft²25-5)

توجه: pH محلول با تری اتانول امین یا سدیم بی­کربنات تنظیم شود.

محلول­های تیوسولفات

فرمول­های مبتنی بر تیوسولفات موفقیت زیاد هر کمپلکس معدنی بررسی شده رااثباتکرده­اند.تلاش های اولیه آبکاری نقره از چنین محلولی باعث اکسیداسیون سریع کمپلکس و ته­نشینی ترکیبات نقره نامحلول شد. افزودن سدیم متابی­سولفیت برای به حداقل رساندن این گرایش استفاده شد و در حال حاضر تمام فرایندهای مبتنی بر تیوسولفات حاوی این ماده ­می­باشند. ترکیب محلول را می توان به این صورت بیان کرد:

      نقره به همان اندازه تیوسولفاتg/l30                         (oz/gal0/4)  

سدیم تیوسولفاتg/l500-300     (oz/gal70-40)  

سدیم متابی­سولفیتg/l50-30                  (oz/gal7/6-0/4)

pH                                                                               10-8

     دما                                                  C˚30-15                            (˚F85-60)

     چگالی جریان                          A/dm² 0/1-4/0      (A/ft² 10-4)

 توجه: pH محلول با سدیم بی­سولفیت یا سدیم هیدروکسید تنظیم شود.این الکترولیت­ها را می توان با فولاد ضد زنگ و آندهای نقره راه­اندازی کرد.می توان با استفاده از یک استریک نقره معمولی و یا بدون سیانید آزاد بر مشکلات چسبندگی ضعیف غلبه کرد.در هر صورت، شستشو قبل از ورود به محلول تیوسولفات عمل مناسبی می­باشد.مقدار کمی از سیانید با تیوسولفات در محلول واکنش نشان داده و تیوسیانات تشکیل می­شود:

CN^- + S₂O₃^2-CNS^- + SO₃^2-

یکی از مزایای گزارش شده تیوسولفات در سیستم های سیانیدی توزیع ضخامت بهتر در اشیاء پیچیده شکل می­باشد؛ با این حال، به نظر می رسد رسوبات بسیار سریعتر از آن­هایی که سیانید تولید کرده­ اند موجب کدرکردن هوا می­شوند. رویینگی کم اثر توصیه می شود.

محلول سوکسینامید

چندین الکترولیت بر اساس کمپلکس­های آلی نقره به ثبت رسیده­ اند. دو نمونه از آن­ها در زیر توضیح داده شده ­اند:

      نقره (به همان اندازه پتاسیم نقره دی­سوکسینامید)g/l 30        (oz/gal 0/4)  

سوکسینامیدg/l 55-5/11     (oz/gal4/7-5/1)  

پتاسیم سولفاتg/l45              (oz/gal0/6)

pH5/8

     دما                                                        C˚25                          (˚F77)

     چگالی جریان                                    A/dm²1   (A/ft² 10)

نیتریت و نیترات پتاسیم می توانند به جای سولفات و افزودن آمین­ها، مانند اتیلن­دی­آمین یا دی اتیل تری آمین جایگزین شده و همچنین عوامل مرطوب کننده باعث ایجاد براق شدگی و رسوبات بدون تنش می­شوند.

      نقره (به همان اندازه پتاسیم نقره دی­سوکسینامید)                   g/l24                 (oz/gal3/3)  

      سوکسینامید                                                        g/l25   (oz/gal4/3)  

     پتاسیم سیتراتg/l50                 (oz/gal7/6)

pH9- 5/7

     دما                                       C˚70-20                 (˚F160-70)

     چگالی جریان                   A/dm²54/0               (A/ft²5/5)

بورات پتاسیم ممکن است به جای سیترات پتاسیم استفاده شود.

مقاومت در برابر کدر شدن رسوبات به دست آمده از این فرآیندها نسبت بهرسوبات تولید شده از الکترولیت مبتنی بر سیانید نامرغوب می­باشد، مگر اینکه بلافاصله پس از این­که آبکاری کامل شد در اسید سولفوریک رقیق آغشته شوند.

آبکاری انتخابی با سرعت بالا

قطعات الکترونیکی مانند قاب­های سربی معمولا با سرعت بالا توسط نقره با استفاده از روش انتخابی آبکاری می­شوند.تراشه های سیلیکونی و سیم­های آلومینیومی می توانند به نقره با استفاده از تکنیک های سیم اتصال مافوق صوت و یا ترموسونیک پیوند بخورند. اجتماع حاصل به یک پکیجIC اشاره دارد (پکیج مدار متحد). محدوده ضخامت نقره از 875/1 میکرومتر (000075/0 اینچ) تا 0/5 میکرومتر (000200/0 اینچ) می­باشد؛ زمان­های رسوب­دهی معمولا بین 1 و 4 ثانیه صورت می­باشند.

نواحی جزئی متقاضی آبکاری از آندهای نامحلول استفاده می­کنند.مش کلادنیوبیوم-پلاتین و سیم پلاتین نمونه هایی از مواد آندیمورد استفاده عمومی می­باشند.الکترولیت­های سیانید-نقره مرسوم تحت این شرایط دچار تخریب سریع می­شوند، اکسیداسیون و پلیمریزاسیون سیانید در آند بی اثر علت اصلی این امر می­باشد. محلول­های ویژه برای غلبه بر این وضعیت توسعه داده شده ­اند:این محتوا اساسا شامل هیچ سیانید آزادی نیست اما هنوز هم به سیانید پتاسیم نقره به عنوان منبع نقره بستگی دارد. یک فرمول متداول آن به شرح زیر می­باشد:

      نقره به همان اندازه KAg(CN)₂g/l75-40                        (oz/gal10-5)  

نمک­های بافری/هدایتیg/l 120-60      (oz/gal 16-8) 

pH       5/9-0/8

     دما                                                   C˚70-60         (˚F160-140)

     چگالی جریان                        A/dm²380-30   (A/ft²3500-300)

     تلاطم                                                                       آبکاری جت

     آندها                                                                         Pt یا Pt/Nb

نمک­های هدایتی می­توانند اوردوفسفات­ها، که خود- بافر هستند، و یا نیترات­ها، که نیاز به بافر اضافی از بورات­ها یا ترکیبات مشابه دارند، باشند.از آنجایی که کاهش قابل توجهی در pH آند بی اثر در طول آبکاری به علت تخریب یون­های هیدروکسید وجود دارد، بافرها در این محلول­ها مهم می­باشند.اشکال سیانید نقره نامحلول در سطح آند به عنوان یک نتیجه تخلیه سیانید در اینpH پایین موضعی می­باشد.آبکاری فعلی به دلیل پلاریزاسیون به سرعت رخ می­دهد. معادلات زیر خلاصه واکنش­های درگیر می­باشد. (در مقایسه با شرایط در فرآیندهایغیرسیانیدیبالا که در آن یک شکست مشابه کمپلکس رخ می دهد.)

4OH              2H₂O + O₂ + 4e^-

Ag(CN)₂AgCN + CN^-                                                                

پاک ­کننده­های ذره­ ای برای کنترل اندازه ذره رسوب اضافه می شوند. به دلیل سرعت رسوب بسیار بالا، پالایش ذره­های کوچک بدون این افزودنی­ها رخ می دهد.نوع و غلظت پاک کننده ذره انتخاب شده به چگالی جریان و سرعت رسوب مورد نظر بستگی دارد.یک پالاینده ذره متداول یک عنصر گروهVIB ، مانند سلنیومخواهد بود، که به عنوان افزایش دهنده چگالی جریان موثر واقع می­شود. به عبارت دیگر، غلظت پالاینده ذرهموجب سطح صاف می­شود. ساتن کامل درA/dm2 100رسوبات کاملا براق را تحت شرایط مشابه در A/dm2 200 تولید خواهد کرد.

پیش و پس فرآوری

از آن­جایی که آبکاری نقره انتخابی می­باشد،الکترولیت به منظور تمیز و فعال سازی سطوح بستر (معمولا آلیاژهای غنی از مس آلیاژهای نیکل-آهن) که مستعد تشکیل رسوبات غوطه وری نقره می­باشند، استفاده می­شود.هر نقره شناسایی شده در خارج مشخصات پکیج(به عنوان مثال، در سرب­های خارجی)دلیلی برای رد قاب سرب به دلیل واهمه نقره در خارج از پکیج در سراسر دی الکتریک انتقال پیدا کرده، می­باشد و باعث اتصال کوتاه می­شود.از این رو، تمام آثار نقره باید در خارج از نقطه انتخابی آبکاری حذف شود.یک فرایند جریان متداول پا کردن و شستشو، الکتروکلینو شستشو، دیپ اسید و شستشو، پری ­دیپ ضد غوطه وری، آبکاری نقره انتخابی، شستشوی نقره دراگ اوت، نقره بک استریپر، شستشوی متعدد، خشک کردن می­باشد.

"پری­دیپ ضد غوطه ­وری" شامل یک محلول رقیق از یک مرکاپتان و یا ترکیبی مشابه می­باشد که خود را به مکان­های سطح فعال ضمیمه خواهد کرد و رسوب غوطه وری نقره را بدون ممانعت از چسبندگی موقعیت الکترود مورد نظر، به حداقل می­رساند.از آنجایی که هیچ شستشویی بین پری­دیپ و محلول آبکاری وجود ندارد،لازم است که عامل پری­دیپ بازخورد منفی بر عملکرد الکترولیت نداشته باشد.بسیاری از عوامل پری­دیپ در واقع در طول آماده سازی محلول به الکترولیت اضافه می­شوند تا اثر بازدارنده رسوب غوطه وری را تقویت کنند. برخی نیز به عنوان یک پاک کننده ذرات اضافی عمل می کنند. این امر معمولا با استفاده از یک بک-استریپر که یک لایه کوچک از نقره را از تمام سطح حذف می­کند، به دست می­آید.محبوب ترین محلول­ها مبتنی بر سوکسینامید هستند و یک جریان معکوس به منظور کنترل بهتر میزان مواد تکمیل نشده در این سلول اعمال می­کنند.تکنولوژی آبکاری به طور کامل توسعه داده شده است و پیش بینی می شود که تا خارج شدن قاب سرب از حالت خود ادامه پیدا کند.

مترجم :مهندس عاطفه فرجادمنش

محلول های آبکاری الکتریکی که برای لایه نشانی پلاتین استفاده می شوند عموما شبیه محلول به کاربرده شده برای پالادیم است.هرچند یون های پالادیم در محلول بیشتر دو ظرفیتی هستند، یون های پلاتین دارای ظرفیت های پایدار 2و 4هستند. ظرفیت یون های پلاتین می تواند در آند به 4اکسید شود بخصوص در محلول های قلیایی چنیناکسایش هایی می تواند به پیشروی واکنش منجر شود، گاهی به طور متغییر بازده جریان را نیز کاهش می دهد،به این دلیل اغلب جداسازی محفظه آندیدر این نوع محلول آبکاری مفید است.

سولفات دی نیترو پلاتین، سولفوریک اسید

جهت آبکاری پلاتین مستقیما روی تیتانیوم، آند سولفات دی نیترو پلاتین با فرمولاسیون زیر به کاربرده شده است:

پلاتین بصورت H2Pt(NO2)2SO4 , 5g/l

سولفوریک اسید تا PH2

دما C040

جریان پگالی 1/0-1A/dm2

آند پلاتین

اسید کلرو پلاتینیک:

فرمولاسیون اسید جایگزین براساس کلرو پلاتینیک اسید:

پلاتین بصورت H2PtCl6, 20g/l

هیدرو کلریدریک اسید 300g/l

دما ،65C0

جریان چگالی 1/0-2A/dm2

آند پلاتین

کلرو پلاتینیک اسید، آمونیاکی:

در کلرو پلاتینیک اسید، یون های پلاتین دارای ظرفیت4به جای 2 هستند، مانند سولفات دی نیترو پلاتین فرمولاسیون ابکاری براساس اسید کلرو پلاتینیک همچنین می تواند در PH خنثی تا قلیایی انجام می شود.

فرمولاسیون قلیایی می تواند بطور مستقیم برای آلیاژهای پایه نیکلی بدون استفاده از پیش آبکاری به کاربرده شود. هردو حمام اسیدی نیاز به پیش آبکاری دارد،ترجیحا طلا روی بسیاری از فلزات پایه.

آبکاری رودیوم:

گرچه چند حمام های الکترولیتیک برای آبکاری رودیوم پیشنهاد شده است تنها حمام هایی که اهمیت تجاری یافته اند (1)فسفات برای لایه نشانی سفید و درخشان (2)سولفات برای لایه نشانی جواهر و موارد صنعتی و (3)ترکیب فسفات-سولفات برای لایه نشانی های زینتی، هستند.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده کلیک کنید

آبکاری نیکل دراصل نشاندن لایه ای از نیکل روی یک جسم  می باشد.این فرایند شامل حل شدن یک الکترود ( آند )وته نشین شدن نیکل فلزی بر روی الکترود دیگر ( کاتد ) می باشد.در این روش جریان مستقیم بین ( آند ) مثبت و(  کاتد ) منفی  اعمال می شود. هدایت الکتریکی بین الکترودها توسط یک محلول ابی از نمک نیکل ایجاد می گردد.
زمانی که نمک نیکل در آب حل شود نیکل در محلول بصورت یون دوظرفیتی موجود می باشد )یون با بار مثبت + Ni2) .زمانی که جریان برقرار می شود یونهای نیکل 2ظرفیتی با دو الکترون واکنش می دهند و به نیکل فلزی 0 Ni در کاتد تبدیل می شوند.عکس این فرایند درآند رخ میدهد و نیکل فلزی بصورت یون دو ظرفیتی حل می شود.

واکنش الکتروشیمیایی در ساده ترین فرم بصورت زیر می باشد:

- Ni0

چون یون های نیکلی که در کاتد تخلیه بار میشوند توسط یون های نیکل در آند جایگزین می شوند فرآیند آبکاری نیکل می تواند برای دوره زمان طولانی بدون توقف ادامه پیدا کند.

محاسبه ضخامت نیکل

میزان نیکلی که در کاتد نشانده شده است توسط حاصل ضرب جریان بر حسب آمپر و زمان بر حسب ساعت تعیین می گردد.تحت شرایط ایده آل ،شار جریان 2.62 A برای یک ساعت می تواند 2.62 گرم نیکل را ته نشین کند) 560.1 g/A-hr (. اگر مساحت منطقه آبکاری شده مشخص شده باشد میانگین ضخامت نیکل ترسیب شده قابل محاسبه میباشد.برای مثال اگر 2.62 گرم نیکل بر روی 5 ft2 رسوب داده شود ضخامت لایه رسوب داده شده 060052 اینچ میباشد.)ضخامت برابر است با وزن نیکل تقسیم برحاصل ضرب مساحت در دانسیته نیکل.استفاده از ثابت واحدها مهم است.دانسیته نیکل 06322 lb/in3 است.( چون در صد کوچکی از جریان درکاتد صرف تخلیه بار یونهای هیدروژن میشود راندمان ته نشین شدن رسوب نیکل کمتر از صد در صد میباشد.این حقیقت در مورد محاسبه وزن و ضخامت نیکل ترسیب شده باید بر جسم مورد نظرباید موردتوجه قرار گیرد. جدول 5 شامل اطلاعاتی درمورد رسوب نیکل بر پایه کاتدی با راندمان 61 ..درصد میباشد.جدول شامل ضخامت رسوب ،وزن بر واحد مساحت،دانسیته جریان ، ومدت زمان آبکاری میباشد. برخی از فاکتور های مورد نیاز در انجام محاسبات آبکاری نیکل در جدول 2 داده شده است.

راندمان اند معمولا صد در صد است. زیرا راندمان آند از راندمان کاتد به چند دلیل بیشتر است،یون های نیکل انباشته شده ودر نتیجه PH ظرف مورد استفاده افزایش می یابد.خارج کردن محلول نیکل آبکاری شده ممکن است سبب رفع نیکل های فلزی ساخته شده در محلول شود،اما گاهی اوقات لازم است درصدی از محلول از ظرف آبکاری برداشته شده و توسط محلول اصلی جایگزین شود. pH محلول معمولا توسط افزایش اسید کنترل میشود.

توزیع فلزی

مطلوب است که لایه ای با ضخامت یکسان از نیکل بر روی سطوح برای رسیدن به سطحی یکسان دست پیدا کنیم که این نیازمند کمترین مقدار ضخامت در پوشانندگی سطح در نقطه ای خاص از سطح می باشد.مقدار فلز رسوب کرده بر روی سطح مورد نظر آبکاری متناسب با جریانی است که به سطح می رسد.مناطق فرو رفته سطح مقدار کمتری از جریان را دریافت میکنند.دانسیته جریان وبالطبع سرعت نشست فلز در مناطق فرو رفته نسبت به سطح جسم کمتر میباشد.پوشش سطح با ترسیب الکتریکی در مناطق فرورفته نازک و در مناطق برجسته ضخیم میباشد.

ضخامت رسوب در کاتد وتوزیع پوشش را می توان توسط طبقه بندی وقرار دادن اجزا در محلول وبا استفادهاز حفاظ واندهای کمکی بدست اورد.اجزای کار را میتوان برای بدست آوردن کمترین مشکلات طراحی کرد.ممکن است در یک قطعه خاص به ضخامت بیشتری از میزان معمول نیکل رسوب داده شده نیاز پیدا شود .

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده کلیک کنید.

مبدل های حرارتی فلوروپلیمر

تیم تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان پرشیا 95.08.03

مبدل های حرارتی فلوروپلیمر تنها مبدل های حرارتی هستند که ظرفیت حرارتی ومقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز جهت استفاده در حمام های ابکاری اسیدی وبازی سرد وگرم را دارا می باشند.این مواد محلول هایی با صرفه اقتصادی بوده که می توانند کنترل دمایی دقیق وان ها را برای دست یابی به محصول با بهترین کیفیت را فراهم کنند.

مقدمه

استفاده از مبدلهای حرارتی پلیمریک در تمامی صنایع کنونی به منظور انتقال حرارت در شرایطی که میزان خوردگی بالا می باشد بصورت گسترده ای رواج یافته است.دلیل اصلی جایگزین شدن این مبدل های حرارتی با فلزات معمول این است که اغلب فلزات در محیط های شیمیایی در معرض خوردگی قرار می گیرند.گرچه ممکن است سرعت خوردگی فلز خاصی در محیط شیمیایی مورد نظرقابل قبول باشد اما باز هم فلزات در معرض خوردگی می باشند وزمانی که از محیط شیمیایی خورنده استفاده می گردد،سرعت خوردگی سبب میگردد که عملکرد غیر اقتصادی گردد.

انواع مختلفی از پلاستیک های حرارتی و مواد پلیمری در مبدل های حرارتی استفاده میشوند(پلی پروپیلن وپلی اتیلن برای شرایطی با کارایی پایین)،اما تعداد اندکی از پلیمر ها هستند که بدلیل مقاومت شیمیایی وظرفیت حرارتی بالایی که دارند بصورت گسترده ای در مبدل های حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند.در کل پلیمرهایی که این خواص را از خود نشان می دهنداز خانواده فلوروکربنها هستند. این پلیمرها از ساخت رزین های مختلف بدست می ایند وهر کدام در رنج گسترده ای کاربرد دارند.

خواص وساختار فلوروپلیمرها

مقبولیت گسترده مبدل های حرارتی فلوروپلیمری را میتوان در ابتدا به خواص منحصربفرد پلیمرهای فلوروکربن نسبت داد.فلوروپلیمرها درمقابل خوردگی اغلب مواد شیمیایی مقاوم هستند که این بدلیل ساختار شیمیایی خاص انها میباشد.پلی تترافلورو اتیلن (PTFE)،پرفلوروالکوکسی (PFA)و فلوروپلیمرهای فلورینات اتیلن پروپیلن(FEP) در کل پلیمرهای فلوئوره شده هستند که در ساختار انها هر شاخه به یک اتم فلوئور ختم می شود.پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) اتیلن تترافلورواتیلن(ETFE) ،اتیلن – کلروتری فلورو اتیلن (ECTFE) ترکیبات نیمه فلوئوره هستند (برخی از شاخه های انها به اتم فلوئور ختم نمیشوند.)

عکس 01

ساختارهای کاملا فلوئوره شده پلیمرها ،ترکیباتی ایجاد میکنند که هم در مقابل مواد شیمیایی بی اثر بوده وهم در دماهای بالاپایداری حرارتی دارند.پلیمر های نیمه فلوراید شده مقداری از قابلیت مقاومت در برابر خوردگی و حرارت انها کاهش پیدا کرده است.این نتایج در محیط هایی با دمای بالا بصورت استحکام کششی و ضرایب در جدول 1 اورده شده اند.کاملا مشهود است که در هر حال حد عملکرد بالاتر PVDF-ETFE,ECTFE بشدت محدود است و FEP,PFAحد دمایی بالاتری دارند.در کاربردهای حرارتی زمانیکه حاشیه ایمنی دمایی حائز اهمیت است این قابلیت بسیارمهم میبا شد. این نکته به اسانی قابل مشاهده می باشد که مقاومت در برابر خوردگی ساختارهای کاملا فلوئوره شده FEP,PFAدر مقایسه با سایر ترکیباتی که کاملا فلوئوره نشده اند برتری بسیار بالاتری دارد.این قابلیت مخصوصا در محدوده قلیایی قوی ، حلالهای قطبی ومحلولهای اسیدی قوی قابل مشاهده است.

دو دسته پلیمر EFTE,ECTFE از خانواده فلوئورپلیمرها بیشتر استفاده های ساختاری وکاربرد در صنعت را دارند ودر تجهیزات مبدل حرارت استفاده نمی شوند.

خواص گرمایی

فلوروپلیمرها هدایت کننده حرارتی خوبی نیستند .همانطور که در جدول 3 نشان داده شده است ،میزان هدایت حرارتی فلوروپلیمرها نسبت به فلزات مختلف جدول بندی شده است.با توجه به این هدایت حرارتی پایین ،چرا فلوروپلیمرها بعنوان رکن اصلی در مبدل های حرارتی عمل می کنند؟ زمانی که در مورد شرایط انتقال حرارت صحبت میشود ،ابتدا میزان حرارت لازم برای انتقال مهم میباشد.این مسئله را میتوان براحتی بصورت تابع مستقیمی از ثابت انتقال حرارت یا ضریب جابجایی حرارت در محدوده مورد نیاز برای انتقال حرارت ،فاکتور دمایی برای توزیع انتقال حرارت نوشت

Q=UAΔT

در اینجا از مفهوم اختلاف دما استفاده میشود، بدلیل اینکه در طول گرم کردن یا سرد کردن مخزن شرایط دینامیک اعمال میگردد ،یعنی سیستمی با تغییرات پیوسته موجود است نه یک دمای خاص.مقدار متوسط دمایی توسط فرمول ذکر شده بدست می اید.

توجه کنید که این یک اختلاف دمایی ساده نمیباشد.هدف اصلی در این مقاله ،در هر حال،محاسبه ثابت انتقال حرارت می باشد،که این از هدایت حرارتی نسبتا پایین بدست امده است.

در این تعریف ساده ازثابت انتقال حرارت (معادله3) ضرایب با هم جمع شده اند ،شرایط سیال خارج از لوله در وان (h0)،هدایت حرارتی دیواره ها(hw) انتقال حرارت بین سیال در لوله بادیوار(hi) بعلاوه فاکتور رسوب.این جمع حاصل ضریب کلی یامقدارU میباشد،که این یک معیار اندازگیری از معیار انتقال حرارت میباشد.مثالهایی از استفاده از این اطلاعات اورده شده است در اینجا ثابت فیلم جریان برای درون لوله ها (تراکم جریان 500BTU/hrft²یا بیشتر)ودر اطراف وان (200تا300برای سیستم های متلاطم شده)قابل درج است.معمولا ثابت رسوب با توجه به منابع 0.001می باشد.اگر لوله کشی در ابعاد کم مد نظر باشد ،معمولا 8/1اینچ قطر لوله با ضخامت دیواره 0.00125اینچ ضریب هدایت حرارتیبرابر با  BTU/hrft2 96میشود.

تباط دادن تمامی این مقادیر در معادله برای ثابت انتقال حرارت کلی (معادله4) نشان می دهد که فاکتور قابل کنترل در این محاسبات قطر لوله ها می باشد.بدست اوردن این مقدار مقاومت بیشتر از سیال در هر طرف می باشد،وبطور خاص بیشتر از ثابت رسوب است.برای دستیابی به این هدف هنگام اندازه گیری ضریب انتقال حرارت هر پلیمر هادی ،ثابت رسوب بعنوان غاکتور اصلی بررسی نمی گردد.با توجه به اینکه این مقدار مورد نظر بسیار کوچک است ،در مقایسه با دیگر عوامل،مقدار عددی ان کوچک میشود.

این مقدار برابرکمیت60 =Uمعمولا برای حرارت بخار در یک وان ابکاری بالوله کشی فلوروپلیمر خالص است.نتایج هدایت دیوارها از یک فلز انتقال دهنده حرارت (برپایه انتقال حرارتی در حدود 75 نسبت به پلیمر هادی حرارت) در ثابت انتقال حرارت کل معمولا سه بار بیشتر از پلیمرهای هادی حرارت است.اگر عبارت ریاضی معادله 5 بررسی گرددمقدار بزرگی ثابت رسوب برای فلزات هادی حرارت بسیار با اهمیت است وبنابراین باید همیشه برای محاسبه حرارت ذکر گردد.

درحدود 4سال قبل یک روش لوله کشی فلورو پلیمر به نام لوله کشی Qابداع گردید.این روش بطور موثری نسبت به روش قبلی هدایت حرارتی پلیمر را دوبرابر کرد.اگر هدایت هدایت دیواره ها دو برابر گرددتا حدود 0BTU/hrft²200 هنوز دیوارها فاکتور کنترل هستندکه باز تفاوت زیادی با فلزات دارد.

حال ضریب معمولا در رنج 500BTU/hrft²120 است که این برخلاف محدوده ثابت انتقال حرارت فلزات معمول است ودر رج 150-300است.در نهایت برای فلوروپلیمر ها مقدار کمتری لوله کشی نسبت به فلزات مورد نیاز است.سطح قابل دسترس برحسب فوت یافوت مربع از فلوروپلیمرها نسبت به فلزات انتقال حرارت بیشتری داردبنابراین در وانها فضای کمتری اشغال میکند.

مبدل های حرارتی فلوئوروپلیمر

معمولا فلوروپلیمرهای مبدل حرارتی معمولا بصورت لوله هایی باقطر کم ساخته می شوند.بنابراین بدست اوردن بهره وری مناسب انتقال حرارت بالا مشکل میشود.ضخامت مورد نیاز دیواره ها برای استحکام ساختاری لوله کشی بزرگتراز ضریب حرارتی کاهش یافته مورد نظر است.جدول 4 سایز لوله کشی موجود برای FEP,Qرا نشان می دهد.

قطر کمتر بطور مشخص سبب هدایت بیشتر دیوار شده وبنابراین سبب افزایش حرارت موثر می گردد،در هر حال لوله ها با قطر کم معمولا برای سیالهای تمیز درون لوله مناسب هستند.عموما قطعات را غوطه ور می کنند در حالیکه در درون لوله ها بخار تمیز یا جریان اب سرد اعمال می گردد.در فرایندهای شیمیایی بزرگتر از لوله هایی با قطر بیشتر استفاده می گردد.

چون لوله کشی با استفاده از رزینهای فلوپلیمری اعمال شده است ،قابلیت تحمل فشار تابعی از دماست.قابلیت فشار رزین های فلوروپلیمرهای مختلف ،قابل تنظیم است با دما متناسب با کاربردهای مختلف پلیمر.اغلب تولیدات فلوروپلیمر های مبدل حرارت اشکال مشابهی دارند.لوله ها اغلب به گونه ای طراحی میشوند که ده درصد قطر ضخامت دیواره هاست.بعبارت دیگر ، ضخامت دیوارها 10%از قطر لوله ها میباشد.برخی از لوله کشی ها هستند که ضخامت دیواره کمتر از 8%میباشد این لوله را باید با موا دمقاوم به فشار ساخت.با استفاده از قانون 10%برای ضخامت دیواره ها ،تمام لوله ها با این محدوده سایز (کمتر از 2/1اینچ قطر)معمولا با همان قابلیت دما وفشار موجود هستند.

استفاده تجاری

این توضیحات متمرکز خواهند شد بر اینکه چگونه میتوان از این فرایند بصورت گسترده ای در صنایع پرداخت فلزات استفاده کرد.بصورت تکنیکی ،تمامی این تجهیزات برای پوشش یا رفع نقص قطعات فلزی بخشی از کار صنایع فلزی می باشند.علاوه بر این فرایندهای ذکر شده مراحل دیگری نیز اضافه میگردد مانندپولیش مکانیکی ،ابکاری وکاربرد بر روی پوشش سایر مواد.این فعالیتها بندرت نیازمند مبدل حرارتی هستند مانند ابکاری،پرداخت های شیمیایی و الکتروشیمیایی هستند که شامل محلول های خورنده وفرایندهای گرمایش سرمایش هستند.برخی از این فرایندها بصورت زیر هستند:

ابکاری تزیینی

ابکاری کروم سخت

ابکاری فلزات گرانبها

کلرید ،سیانید،فلوئورید،فلوبورات،فلوسیلیکات ،پیروفسفات،سولفات ومحلول های ابکاری سولفامات برای کادمیوم ،کروم،مس ،طلا،سرب – قلع ،نیکل پلاتین ،رادیوم ،نقره ،قلع ،وابکاری الکتریکی روی

مس الکترولس ومحلول های ابکاری نیکل

عکس 01

اب دیونیزه شده

اندایز،درخشنده کردن ،تمیز کردن ،پاک کردن الکتریکی ،الکتروپولیش ،اچ کردن ، خنثی سازی ، پسیوکردن ، فرایند اسیدشویی ،شستشو، اب برداری ومحلولهای فعال کننده سطح حاوی اسید یا باز ، کروم ،هیدرو کلریک اسید،هیدروفلوریک ،نیتریک ،اگزالیک ،فسفریک یا اسید سولفوریک.

تعداد زیادی از این کاربردها برای مصارف زینتی بوده که سبب جذاب شدن بیشتر قطعات میشود.اهمیت دیگر ،مهندسی برای پرداخت های خاص برای خواص ویژه مانند سختی سطح،مقاومت در برابر سایش یا خوردگی قطعات پوشش داده شده است.در تمام عملکرد های بالا ،کنترل دقیق دمای وان در شرایط بهینه برای بدست اوردن محصول با کیفیت بالا ضروری می باشد.

وانها باید حرات داده شوند تا دمای انها از دمای اتاق بالاتر رودتا دمای مناسب جهت انجام فرایند حاصل گردد وبرای دستیابی به این شرایط هم از طریق حرارت دادن متناوب یا باسرد کردن، مخصوصا در فرایند ابکاری الکتریکی که جریان الکتریکی از داخل وان عبور داده میشود،حرارت تولید میشود.مبدل های فلوپلیمری این خاصیت را دارند که هر قطعه ااز انها هم خاصیت گرمایشی و هم خاصیت سرمایشی داشته باشد.حرارت دادن الکتریکی یا با شعله نیازمند یک قسمت اضافه برای خنک کردن است.

در وان های کنونی پرداخت فلزات ،سرمایش وگرمایش توسط پلیمر های مبدل حرارت بوسیله روشهای گوناگونی طراحی می گردد.اولین وشاید آسانترین راه غوطه وری مستقیم قطعه  در وان ابکاری می باشد.انواع مختلفی از این مبدل های حرارتی موجود میباشند. کوچکترین این قطعات ،یک صفحه یا قطعه مبدل در یک فریم نصب شده در اشکال مختلف می باشد.اینها معمولا در وانهای کوچک ابکاری مورد استفاده قرار می گیرند. 

عکس 2 و 3

دسته دوم از سیم پیچ های(کویل) غوطه ور شده بصورت سوپر کویل ها هستند.که سایز انها از محدوده تقریبی 75تا10 فوت مربع می باشندواین مبدلها عموما از جنس FET وبا ابعاد 10/1و8/1 مورد کاربرد قرار می گیرند.این نوع از کویل ها بصورت فریندی که لانه زنبوری نام دارد مورد استفاده قرار گرفته که تعداد زیادی لوله باقطر کم در یک صفحه فلوروکربن بوده(که این توسط اتصال مکانیکی با یک تفلون NPT استاندارد یا اتصال لوله های استیل تهیه می گردد).در این روش کاربر می تواندکویل های استاندارد را بهم متصل کند ونیازی به چند برابر کردن لوله گذاری نیست.کویل های بزرگتری نیز تولید می شوند که بنام کویل های شناور اسلیم نامیده میوند.اینهارامیتوان تا 250 فوت مربع در یک کویل تهیه کرد ودر یک ساختار نگه داشته شده با تفلون نگه داشت.

البته گرمایش خارجی تانک نیز ممکن است واین توسط تعداد فراوانی واین در تعداد بیشماری از فرایند های پرداخت فلز مورد استفاده قرار می گیرد.این امر بصورت لوله و لایه از فلوپلیمرکه در لایه های استیل یا مواد غیر خورنده قرار دارند تهیه میشوند.انتخاب دقیق مواد را میتوان با لایه بندی واب بندی با واشرمناسب متناسب با محیط مورد استفاده تهیه کرد. در سیستم لوله ولایه ،استفاده از لوله ها با قطر کمی بزرگتر قابل توصیه است.در محلول وان هایی که سیرکوله میشوند از طریق لوله های مبدل حرارت و حمام هایی که حاوی الودگی با ذرات ریز هستند قطر بیشترلوله ها توصیه میگردد.

عکس 4

مزایای مبدل های فلوروپلیمری

مبدل های حرارتی فلوروپلیمری در اصل مبدل حرارت بوده وهیتر نسیتند.این ها را میتوان برای سرمایش و گرمایش در وان ها با محیط خورنده استفاده کرد.در ادامه چند مزیت از این تکنیک اورده شده است. این مبدلها بصورت کلی در برابر خوردگی مقاوم هستند. نتیجه این خاصیت ،عمر طولانی است که سبب می گردد که وان های ابکاری با محصولات ناشی از خوردگی الوده نگردند. این مبدلهای حرارتی هادی جریان الکتریکی نیستند. نصب اینها اسان وراحت بوده وبه ایزوله کردن الکتریکی وان نیاز نیست.وبا توجه به غیر هادی بودن این مبدلها کارایی وان افزایش می یابد. در این وسایل خطر برق گرفتگی نیز نمی باشد. در کل هزینه استفاده از نسبت به هیترهای الکتریکی کمتر می باشد.این مبدلها نمی سوزند در نتیجه به جایگزینی نیازی ندارند.

عکس 5

استفاده از اینها راحتتر است بدلیل اینکه خطر احتراق وان یا تخریب وان وجود ندارد. این مقایسه تنها برای هیتر های الکتریکی نمی باشد بلکه برای مقایسه باشعله وکوره کربن نیز قابل بیان است. فلوپلیمرها در برابر حل شدن وفلس شدن مقاوم هستند. البته سطح پسیو شده این پلیمرها ممکن است در برخی از محلولها دچار اسیب گردد. طول عمر بیشتر وان واسیب کمتر وان نیز از مزایای این مبد لها نسبت به بخار مستقیم واب گرم با فشار می باشد. در این روش برای نیل به هدف میزان مصرف کمتر میباشد.یک قطعه از این مبدل در یک وان می تواند هم نقش گرم کننده وهم نقش خنک کننده را ایفا کند.تعمیر اینها بسیار اسان می باشد.اب بندی ویا حذف یک لوله را میتوان بدون اینکه تغییر شایانی در عملکرد مبدل داشته باشد انجام داد.نیازمند تکنیک جوشکاری خاصی نیست.فشرده وقابل انعطاف است.به راحتی متناسب با شکل وان قابل نسب می باشد.زمانی که طول عمر وجایگزینی قطعات فلزی مد نظز باشد بسیار سودمند است.

ترجمه توسط تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان

اساسا بیشتر آبکاری کادمیوم به صورت حمام های قلیایی توسعه یافته اند. با حل کردن اکسید کادمیوم در محلول سیانور سدیم. در سال های اخیر ، اهمیت مقررات محیط زیست ، از فرآیند سیانوری به علت فرآیند سولفات اسیدی یا کلرایدی خنثی تغییر کرده که به ترتیب با محلول های اسید سولفوریک ، آمونیوم /کلراید پتاسیم تهیه شده اند.

سیستم های اسیدی فلوبوراتی نیز برای آبکاری کادمیوم به کار برده شده اند ولی کاربردشان عموما در اروپا گسترده تر از ایالات متحده می باشد.

ویژگی های عملکردی حمام آبکاری سیانوری کادمیوم با نسبت غلظتی Nacn/cd تعیین می شود. Naoh و Na2co3 توسط واکنش های داخل حمام تشکیل می شوند و NaoH اضافی ممکن است برای هدایت بیشتر و اثرات متقابل بیشتر به محلول اضافه شود.

ترکیب انواع حمام های آبکاری کادمیوم سیانوری در جدول I خلاصه شده است.

جدول 1

انتخاب یک حمام آبکاری به اندازه و ساختار قطعه آبکاری شونده بستگی دارد.تعداد زیادی از قطعات کوچک با بارل و محلول هایی با نسبت Nacn/cd کم راحت تر آبکاری می شوند . از آنجایی که قطعات با سطوح پیچیده یا حفره دار باید از طریق تکنیک های آبکاری با قدرت پرتاب بالا پوشش دهی شوند تا به پوشش کامل دست یابیم. خطوط آبکاری اتوماتیک اغلب برای قطعات با سایز و اندازه متوسط به کار می رود که روی قلاب ها مرتب چیده شده و سپس از طریق یکسری پروسه های ابکاری پی در پی آبکاری صورت می گیرد.

ص 27

گلوله های کادمیوم در قفس سیمی اهنی معلق نموده و به صورت آندهای ابکاری از آن استفاده می کنند. برای قفس های آهنی باید جای آند اضافی آماده نمود. تمام حمام های آبکاری کادمیوم معرف های اضافه کردنی مخصوص به خود را برای رسیدن به یک رسوب یا سطح یکنواخت و دانه ریز و افزایش براقیت پوشش کادمیوم را دارد ولی مقادیر اضافی این معرف های اضافه شده نتیجه خوبی ندارد. عوامل دیگری برای حمام های ابکاری کادمیوم تعیین شده است که شامل دانسیته جریان و دما می باشد که همراه با ترکیب حمام بر کارایی حمام آبکاری ، سرعت آبکاری ، یکنواختی رسوب و گرایش به ایجاد هیدروژن اثرگزار خواهد بود.

تهیه حمام آبکاری کادمیم:

تهیه حمام آبکاری به راحتی در یک وان تقریبا مشابه یک ظرف به عنوان یک وان تولید آبکاری انجام می شود. تقریبا 70% وان را پر از اب نموده و دما را به 90 درجه F رسانده و سدیم سیانید را حل می نماییم . برای ابکاری بارل gr/gal 1 سدیم هیدروکلرید را برای افزایش هدایت محلول اضافه می کنند. به دقت cdo را اضافه کنید در حالی که محلول به طور مداوم در حال هم خوردن می باشد.cdo به طور کامل حل شود . بعد از حل شدن تمام نمک ها IS-2Lb پودر روی با گرید تصفیه در 100 گالن از محلول اضافه کنید و به طور کامل به مدت 30 min هم بزنید. محلول به مدت 24 ساعت استراحت نموده سپس محلول را به داخل وان تولید آبکاری فیلتر نمایید.

ص 26

حدود 5%محلول همراه با رسوبات ته نشین شده در ته وان از دست خواهد رفت . تقریبا یک آند در هر فوت محلول وان به موازات شینه (تسمه) کاتدی قرار دهید و به مدت 48-24 ساعت با ولتاژ 0.5-0.25 ولت آبکاری می نماییم. معرف تصفیه کننده به اندازه مورد نیاز اضافه کنید و به مدت حدود 2 روز در دانسیته جریان 10A/ft2 بروی آماده کردن محلول آبکاری کنید.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

پالادیم با سیستم های گوناگونی آبکاری می شود که عموما به عنوان روشهای آمونیاکی، کیلیت شده یا اسیدی توصیف می شود. در این بین تعداد زیادی از روشهای آمونیاکی هستند، که پالادیم به صورت کمپلکس آمین حضور دارد، مانند پالادوزآمین کلرید، Pd(NH3)4 Cl2، یا دی آمینو دی نیتریت، Pd(NH3)2 (NO2)2، که به طور معمول به نام نمک P شناخته می شوند. بعضی فرمولاسیونهای مربوطه در زیر آمده است:

نمک P/ سولفامات

Pd(NH3)2 (NO2)210-20g/L

آمونیوم سولفامات 100 g/ L

آمونیوم هیدروکسید با 7.5-8.5 pH

دما 25-35°C

چگالی جریان 0.1-2.0 A/dm2

آندها پلاتینه شده

پالادوزآمین کلرید

Pd(NH3)4 Cl210-20g/L

آمونیوم کلرید 60-90g/L

آمونیوم هیدروکسید با 8.0-9.5 pH

دما 25-50°C

چگالی جریان 0.1-2.5 A/dm2

لایه نشانی پالادیم به میکرو ترک های ناشی از هم رسوبی هیدروژن خیلی حساس است. به همین دلیل مهم است که آبکاری تحت بازده جریان تا حد ممکن بالا انجام می شود.براقیت ویژه و سیستم سورفکتانت موجود باعث افزایش گستره ی چگالی جریان بالا می شود تا آهنگ لایه نشانی به دست آید.

الکترولیت آمونیاکی منحصرا در دماpHبالاتر باعث لکه دار شدن مس و آلیاژ مس می شود. محلول آبکاری کردن پالادیم به طور اختصاصی توسعه یافته است. در بیشتر موارد محلول آبکاری کردن نیکل کافی ست.

محلول آبکاری پالادیم کی لیت شده شامل پالادیم به فرم کمپلکس آلی فلزی ست. این محلول ها در گستره ی pH 7-5 و تقریبا در همه ی موارد به طور اختصاصی تهیه می شوند. جزئیات لازم ممکن است از تولید کنندگان به دست آید.

محلول اسیدی آبکاری پالادیم برای تهیه لایه ضخیم با تنش بسیار پایین مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های این چنینی معمولی بر پایه ی کلرید هستند، هم چنین به طور اختصاصی محلول سولفات مشخص شده با سولفیت گزارش شده است. بعضی فرمولاسیونهای مربوط به سیستم های کلرید در زیر آمده است:

کلرید اسید

PdCl250g/L

آمونیوم کلرید30 g/L

هیدروکلریک اسید با pH0.1-0.5

دما 40-50°C

چگالی جریان 0.1-1.0 A/dm2

آندها، پالادیم خالص

لایه های تشکیل شده از سیستم اسید کلرید به سمت نیمه براقهستند. بازده جریان بین% 100-97 است. خود محلول آبکاری به آلودگی مس حساس است که می تواند جایگزین پالادیم شود. آبکاری با چنین محلولی باید با پالادیم یا با طلا زده شود.

آبکاری پالادیم- نیکل

پالادیم به راحتی به فرم آلیاژ با سایر فلزات در می آید و با فرمولاسیون های آلیاژی متعددی آبکاری می شود. مهمترین نوع تجاری آن پالادیم – نیکل است که به صورت آلیاژ همگن و یکنواخت لایه نشانی می شود با ترکیب درصد وزنی پالادیم در گستره ی 90%-30%. شیوه های فعلی برای این آلیاژ تقریبا شامل 85%-75% وزنی پالادیم ست.

فرمولاسیون مناسب برای این آلیاژها در این گستره در زیر آمده است:

Pd(NH3)4 Cl218-28 g/L(فلز پالادیم 8-12g/L)

کلرید آمونیوم 60g/L

کلرید نیکل تغلیظ شده 45-75ml/L ( فلز نیکل 8-12 g/L)

آمونیوم هیدروکسید با pH7.5-9

دما 30-45°C

چگالی جریان 0.1-2.5 A/dm2

آندها پلاتینه شده

آلیاژ پالادیم- نیکل لایه نشانی شده حساسیت کمتری از پالادیم خالص نسبت به ترک خوردن ناشی از کاهش هیدروژن دارد. اما حساسیت بیشتری از پالادیم خالص نسبت به ترک های تنشی ناشی از تغییر شکل دارند. مانند سیستم آبکاری پالادیم خالص افزودنی های مختلفی برای براقیت و کنترل تنش وجود دارد.

آبکاری پلاتین

محلول آبکاری برای لایه نشانی پلاتین به طور عمومی مشابه پالادیم است. هر چند یون های پالادیم در محلول دوظرفیتی هستند در حالی که یون های پلاتین ظرفیت های 2 و 4 را نشان می دهند. یونهای با ظرفیت 2 پلاتین می تواند در آند اکسید شده و ظرفیت 4 را بگیرد به ویژه در محلول های قلیایی. بعضی مواقع کاهش بازده جریان مانند اکسیداسیون می تواند منجر به ترقی می شود، گاهی مواقع نمی شود. به همین دلیل مفید است که قسمت حاوی محلول آبکاری آندی جدا شود.

دی نیتروپلاتینیت سولفات، اسید سولفوریک

برای آبکاری مستقیم پلاتین بر روی تیتانیوم برای تهیه آندها فرمولاسیون دی نتیروپلاتینیت سولفات توسعه یافته است:

H2Pt(NO2)2SO45g/L

سولفوریک اسید با pH2

دما 40°C

چگالی جریان 0.1-1 A/dm2

آندها پلاتین

کلروپلاتینیک اسید

فرمولاسیون اسید جایگزین بر پایه ی کلروپلاتینیک اسید است.

H2PtCl620g/L

هیدروکلریک اسید 300 g/L

دما 65°C

چگالی جریان A/dm20.1-2

آندها پلاتین

کلروپلاتینیک اسید، آمونیاکی

در کلروپلاتینیک اسید یونهای 4 ظرفیتی بیشتر از 2 ظرفیتی هستند، مانند دی نیترو پلاتینیت سولفات. فرمولاسیون آبکاری بر پایه ی کلروپلاتینیک اسید می تواند در pH خنثی تا قلیایی تهیه شود:

H2PtCl610g/L

آمونیوم فسفات 60g/L

آمونیوم هیدروکسید با pH 7.5-9

دما 65-75°C

چگالی جریان 0.1-1 A/dm2

آندها پلاتینه شده

فرمولاسیون قلیایی می تواند به طور مستقیم بدون استفاده از پیش آبکاری برای آلیاژهای پایه نیکل اعمال شود. حمام های اسیدی به پیش آبکاری، ترجیحا طلا، بر روی بیشتر پایه های فلزی نیاز دارند.

آبکاری رودیم

حمام های الکترولیت مختلفی برای آبکاری رودیم پیشنهاد شده است که تنها حمام های موجود برای مقاصد تجاری شامل (1) فسفات برای لایه های خیلی سفید و صیقلی (2) سولفات برای لایه های با درخشندگی معمولی و صنعتی (3) مخلوص فسفات- سولفات برای لایه های تزیینی معمولی.

آبکاری تزیینی

صنایع جواهر سازی و ظروف نقره مصرف کننده های اولیه آبکاری رودیم تا همین اواخر بودند. با اینکه هر دو حمام فسفات و سولفات لایه های سفید براق را حاصل می کنند حمام فسفات برای لحیم ظریف جواهرات ترجیح داده می شود، به خصوص قبل از استفاده از آبکاری نیکل براق. نیکل سرد همیشه لحیم های ظریف را پوشش نمی دهد، و الکترولیت اسیدی به لحیم حمله کرده و آنرا حل می کند. سرب در حمام رودیم لایه های کدر و نازک می دهد و ظاهر نهایی سفید آنرا خراب می کند. فسفریک اسید نسبت به سولفوریک اسید به لحیم حمله ی کمتری می کرد، بنابراین رودیم فسفات ترجیح داده می شود. بعد از زیر سازی با نیکل براق بیشتر صنایع به سولفات تغییر می دهند زیرا می تواند در رودیم تغلیظ شده کمتری به کار انداخته شود. محلول فسفات – سولفات برای به دست آوردن رنگ کمی سفیدتر یا براق تر مورد استفاده قرار می گیرد.

میزان آبکاری رودیم بر روی جواهرات سفارشی 0.000002 تا 0.000005اینچ است که بر اساس ترکیب حمام زیر در مدت 20 ثانیه تا 1 دقیقه در ولتاژ 6 ولت به دست آید.

حمام فسفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با فسفات 2g/L

فسفریک اسید ( با خلوص 85%) 40-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 40-50°C

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان 2-10 A/dm2

حمام سولفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 2 g/L

سولفوریک اسید ( با خلوص 95%) 25-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما °C40-50

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان2-10 A/dm2

حمام فسفات- سولفات رودیم

رودیم به صورت تغلیظ شده با فسفات 2g/L

اسید سولفوریک ( با خلوص 95%) 25-80g/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 40-50°C

سرعت چرخش از صفر تا معمولی

چگالی جریان 2-10 A/dm2

تانک های حاوی این حمام ها باید از جنس شیشه، پیرکس، پلاستیک یا پلاستیک اندود شده با استیل باشد. اگر از جنس پلاستیک استفاده می شود باید یک یا دوبار با اسید سولفوریک یا اسید فسفریک 5% 24 ساعت قبل از افزودن رودیم شسته شود. در هنگام مخلوط محلول جدید باید از آب مقطر یا آب دیونیزه استفاده شود و اسید باید باد دقت به آب با افزوده شود و قبل از اینکه رودیم تغلیظ شده اضافه شود خوب مخلوط شود. این عوامل از رسوب رودیم جلوگیری می کند.

آبکاری رودیم انجام می شود و بیرون کشیده می شود. به دلیل گرانی رودیم اولین شستشو بعد از آبکاری باید بعد از بیرون کشیدن به صورت ایستا در یک ظرف شیشه ای یا تانک پلاستیکی انجام شود. آب از دست رفته محلول آبکاری باید با این محلول بعد از شستشو جایگزین شود به این ترتیب مقداری از رودیم که شسته شده بود به محلول اصلی بر می گردد. هر چند با این کار هنوز 25-30% از رودیم آبکاری شده از بین می رود. بنابراین رودیم باید با سرعت 5g / 18 تا 20 آمپر ساعت در آبکاری لحظه ای دوباره پر شود. چون شستشوی جواهرات زیاد است سولفوریک یا فسفریک اسید محلول آبکاری باید دوباره با سرعت 5ml/18تا 20 آمپر ساعت پر شود. این سرعت پر شدن میانگین است در صورت امکان باید توسط آنالیزگر چک شود.

نیکل براق به عنوان پایه برای آبکاری رودیم زینتی ترجیح داده می شود زیرا یک پایه براق برای رودیم ایجاد می کند و همچنین از محلول رودیم در برابر حمله بستر های برنج، مس، استیل، سرب یا قلع محافظت می کند. تمام این فلزات بر روی رنگ و لکه دار شدن و مقاومت در برابر خوردگی، همچنین قدرت پوشش دهی محلول رودیم تاثیر منفی میگذارند. نیکل یکی از فلزاتی ست که حداقل تاثیر منفی را روی محلول رودیم دارد. حمام ها می توانند غلظت 1 تا2 g/L را تحمل کنند و پوشش رضایت بخشی ارائه دهند. روش رضایت بخشی برای خالص سازی محلول آبکاری رودیم آلوده شده وجود ندارد.

آبکاری ظروف تزئینی

معمولا میزان پرداخت آبکاری ظروف تزئینی 0.000003 تا 0.000005 اینچ است. حمام رودیم – سولفات مختلفی برای این کار استفاده می شود. لازم است که غلظت فلز کاهش و غلظت اسید افزایش یابد تا از لحاظ زیست محیطی مناسب باشد و لایه نشانی رضایت بخش شود. قسمتهای مختلف ظرف لازم است که کاملا به آهستگی آبکاری شود و تمام قسمتها در معرض محلول آبکاری قرار گیرند. ضمانت می شود که تمام قسمتها با ضخامت مشابه تا قبل از رسیدن به ضخامت0.000005اینچ لایه نشانی شوند. کاهش سرعت آبکاری توسط کاهش چگالی جریان ( یا ولتاژ) توصیه نمی شود زیرا ممکن است باعث عدم پیوستگی لایه نشانی بر روی پایه نیکل براق شود. بنابراین سرعت آبکاری بهتر است با کاهش بازده جریان کاتدها از طریق افزایش غلظت اسید و کاهش غلظت رودیم کاهش یابد. فرمولاسیون نوعی برای آبکاری ظروف زینتی طبق زیر پیشنهاد می شود:

رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 1g/L

اسید سولفوریک ( با خلوص 95%) 80g/L

آندها، پلاتین / پلاتین اندود شده

دما 45-50°C

چگالی جریان 0.5-2 A/dm2

آبکاری الکتریکی/ صنعتی رودیم

پدیدار شدن صنعت الکتریکی در سال 1950 و 1960 استفاده های قابل ملاحظه ای از آبکاری الکتریکی رودیم را برای مقاصد مختلف به وجود آورد، اما به طور ویژه برای اتصالات کشویی و چرخشی، سوییچ های مدارهای چاپی و جابجاگرها، و سوییچ های فرکانس بالا و لوازم جانبی مورد استفاده قرار می گرفت.

تجهیزات زیادی برای آبکاری 0.00002 تا 0.0002 اینچ بر روی نیکل یا گهگاه نقره وجود دارد. آبکاری با محلول زیر انجام می شود:

فلز رودیم به صورت سولفات، تغلیظ شده 5g/L

سولفوریک اسید ( با خلوص 95%) 25-50ml/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

دما 45-50°C

چگالی جریان 1-3 A/dm2

بازده جریان با چرخش محلول 70-90%و بدون چرخش 50-60%

به بخش قبل تحت عنوان آبکاری تزئینی برای دستیابی به دستورالعمل برای آبکاری بشکه قبل از استفاده توجه شود. ترجیح بر این است برای جلوگیری از گرم شدن موضعی محلول از طریق غوطه وری هیتر یا المنت از آبگرمکن پوششی استفاده می شود. افزایش دما بالای 160 درجه فارنهایت حتی به مدت کوتاه باعث تغییرات شیمیایی محلول می شود که می تواند باعث افزایش دائمی تنش پوشش شود. این تنش می تواند باقی بماند حتی اگر دمای حمام به گستره ی درست خود برگردانده شود.

به دلیل گران بودن محلول توصیه می شود از غلظت تا حد ممکن پایین رودیم برای به دست آوردن ضخامت آبکاری و پرداخت مورد نظر استفاده شود. اگر آبکاری 0.0002 اینچ یا بالاتر است لازم است که غلظت رودیم بین 7 تا g/L10 باشد.

دوباره پر کردن محلول بر پایه ی آمپر ساعت آبکاری و بازده جریان کاتدی ست. البته بهترین تشخیص بر عهده آنالیزگر است هر چند به طور تقریبی پر کردن مجدد 5g رودیم برای هر 5 تا 10آمپر ساعت آبکاری است. مقادیر واقعی بستگی به ضخامت میانگین آبکاری در چگالی جریان مورد استفاده دارد.

بازده جریان کاتدی حتی در هنگام چرخش محلول کاملا پایین است و حباب های هیدروژن تمایل دارند بچسبند و عیوب را بر جای بگذارد. این تاثیر می تواند از طریق افزایش 1% محلول لوریل سولفات سدیم به حمام کاهش یابد. سرعت افزایش باید 1 تا 5ml از محلول 1% در هر گالن حمام آبکاری باشد.

آبکاری بشکه های صنعتی

نه تنها به دلیل گرانی رودیم بلکه به دلیل سختی زیاد بیرون کشیدن بشکه های آبکاری شده پیشنهاد می شود که از غلظت پایین فلز استفاده شود. پوشش دهی در گستره ی یک میلیون اینچی می تواند با مقدار کم 1g/L رودیم انجام شود. برای لایه های ضخیم تر باید از غلظت های به نسبت بالاتر استفاده شود. لایه های با ضخامت 0.0002 اینچ با غلظت 2 1/2g/L به دست می آید،0.00005 اینچی با غلظت کمتر از31/2g/L، 0.0001 اینچی با غلظت کمتر از 4g/L، و لایه های با ضخامت 0.0002 اینچی با غلظت بالای 5 g/L. اگر حفره ها در بشکه خیلی کوچک است و قسمتها دارای مساحت سطح زیادی هستند، لازم است که از غلظت بالاتری استفاده شود.

به هر حال فرمولاسیون برای آبکاری بشکه ها مشابه است:

فلز رودیم به صورت تغلیظ شده با سولفات 2.5-5g/L

اسید سولفوریک 20m/L

آندها، پلاتین/ پلاتین اندود شده

بشکه ها به صورت افقی و غوطه ور

دما 45-50°C

چگالی جریان 0.5-2 A/dm2

مراقبت های محلول رودیم

آلودگی محلول رودیم عامل بیشتر مشکلات آبکاری رودیم است. اصلی ترین آلاینده ها عبارتند از (1) آلاینده های آلی (2)نمکهای پایه رودیم (3) کمپلکس های رودیم (4) غیر آلی مانند آهن، سرب/ قلع، مس، طلا/ نقره، و نیکل.

بیشترین آلودگی های عمومی مواد آلی مانند خاک، گرد و غبار، چسب نوارهای پوششی، رنگهای متوقف کننده و مواد مدار خارجی، مواد آلی ناشی از شستشوی نادرست مخزن پلاستیکی ست. این مواد به راحتی توسط سیستم بسته کربنی از بین می رود. کربن مورد استفاده باید کمترین مقدار را در محلول اسیدی باقی مانده داشته باشد. مهم است که از فیلتر دارای جدار سیلیسی استفاده نشود. اگرتمیز کردن کربنی به تنهایی کافی نباشدراه حل دوم تمیز کردن باکربن طراحی شده برای حذف زنجیرهای بسیارکوتاه از مولکولهای آلی ممکن است لازم باشد. راه حل کربنی به راحتی تنش شکنندگی و پوسته شدن لایه را از بین می برد. همچنین این روش می تواند برای از بین بردن لکه های ناشی از انگشت یا لکه های لایه نشانی استفاده شود.

نمکهای پایه رودیم از یک محلول رودیم رسوب می کند و اگر pH حمام بالای 2 برود می تواند آلاینده باشد. اسیدیته محلول باید کنترل شود و هرگز نباید به زیر 25ml/L برود. اگر آبکاری به صورت نرمال در چگالی جریان 25A/ft2 انجام شود اسیدیته باید بالا نگه داشته شود. میزان اسید سولفوریک در حداقل میزان 50ml/L عموما رضایتبخش است. فسفریک اسید برای حمام های آبکاری صنعتی پیشنهاد نمی شود.

آلودگی و افزایش تنش توسط کمپلکسهای ناخواسته رودیم ، همانطور که اشاره شد، اگر محلول بیش از حد گرم شود می تواند اتفاق بیفتد. محلولهای رودیم به طور غیر مستقیم گرم شوند و به صورت ترمواستاتیک کنترل شود.

آلودگی های غیر آلی معمولا توسط فلزات پایه یا آبکاری پایه ایجاد می شود. الکترولیت اسید سولفوریک گرم خیلی خورنده است، و در هنگام کار نباید اجازه داده شود که بدون جریان داشتن با مخزن در تماس باشد. ترجیحا در هنگام کارقبل از اینکه وارد مخزن رودیم شود باید به قطب منفی منبع تغذیه متصل شود. گاهیاوقاتبهیکنوارکاتدیمعلق یا،درموردآبکاریبشکه،گیرهباتریکاتدیوسیمبرای اتصال به بشکه،قبل از اینکه درون مخزن فرو برده شود، نیاز است.

مس، آهن، قلع، و مس، با وجود نشان دادن تاثیر براقیت مختصر در گستره قسمت در میلیون، می توانتد باعث ایجاد تنش های زیادی در لایه های ضخیم رودیم شوند. این فلزات حتی می توانند باعث لکه دار شدن و کدری و کنده شدن آبکاری می شوند.

بیشتر ناخالصی های فلزی، به صورت تئوری، می توانند از محلول رودیم توسط پتاسیم فروسیانید رسوب داده شوند. هر چند در عمل این روش خیلی سخت، زمان بر است و زیاد موفق نیست به خصوص با محلول های که برای آبکاری لایه های ضخیم استفاده می شوند. بهترین روش پیشگیری از آلودگی های فلزی ست.

پارامترهای مهم در کاهش تنش و شکنندگی لایه های رودیم عبارتند از:

افزایش غلظت فلز رودیم
افزایش غلظت سولفوریک اسید
افزایش دما
کربن درمانی حمام
کاهش آلودگی های غیر آلی

حمام های ویژه رودیم با تنش کم موجود است که حاوی میزان بسیار کم سلنیم و ایندیم است. همچنین تنش و ترک های همراه تنش تقریبا به طور کامل از بین می رود، حمامها شبیه حمامهای سولفات مرسوم تهیه می شوند.

برای مشاهده متن از سایت نویسنده کلیک کنید.

محلول های آبکاری الکتریکی که برای لایه نشانی پلاتین استفاده می شوند عموما شبیه محلول به کاربرده شده برای پالادیم است.هرچند یون های پالادیم در محلول بیشتر دو ظرفیتی هستند، یون های پلاتین دارای ظرفیت های پایدار 2و 4هستند. ظرفیت یون های پلاتین می تواند در آند به 4اکسید شود بخصوص در محلول های قلیایی چنیناکسایش هایی می تواند به پیشروی واکنش منجر شود، گاهی به طور متغییر بازده جریان را نیز کاهش می دهد،به این دلیل اغلب جداسازی محفظه آندیدر این نوع محلول آبکاری مفید است.

سولفات دی نیترو پلاتین، سولفوریک اسید

جهت آبکاری پلاتین مستقیما روی تیتانیوم، آند سولفات دی نیترو پلاتین با فرمولاسیون زیر به کاربرده شده است:

پلاتین بصورت H2Pt(NO2)2SO4 , 5g/l

سولفوریک اسید تا PH2

دما C040

جریان پگالی 1/0-1A/dm2

آند پلاتین

اسید کلرو پلاتینیک:

فرمولاسیون اسید جایگزین براساس کلرو پلاتینیک اسید:

پلاتین بصورت H2PtCl6, 20g/l

هیدرو کلریدریک اسید 300g/l

دما ،65C0

جریان چگالی 1/0-2A/dm2

آند پلاتین

کلرو پلاتینیک اسید، آمونیاکی:

در کلرو پلاتینیک اسید، یون های پلاتین دارای ظرفیت4به جای 2 هستند، مانند سولفات دی نیترو پلاتین فرمولاسیون ابکاری براساس اسید کلرو پلاتینیک همچنین می تواند در PH خنثی تا قلیایی انجام می شود.

فرمولاسیون قلیایی می تواند بطور مستقیم برای آلیاژهای پایه نیکلی بدون استفاده از پیش آبکاری به کاربرده شود. هردو حمام اسیدی نیاز به پیش آبکاری دارد،ترجیحا طلا روی بسیاری از فلزات پایه.

آبکاری رودیوم:

گرچه چند حمام های الکترولیتیک برای آبکاری رودیوم پیشنهاد شده است تنها حمام هایی که اهمیت تجاری یافته اند (1)فسفات برای لایه نشانی سفید و درخشان (2)سولفات برای لایه نشانی جواهر و موارد صنعتی و (3)ترکیب فسفات-سولفات برای لایه نشانی های زینتی، هستند.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده کلیک کنید

ابکاری نیکل دراصل نشاندن لایه ای از نیکل روی یک جسم میباشد.این فرایند شامل حل شدن یک الکترود -اند- وته نشین شدن نیکل فلزی بر روی الکترود دیگر (کاتد) میباشد.در این روش جریان مستقیم بین اند(مثبت) و کاتد (منفی) اعمال میشود. هدایت الکتریکی بین الکترودها توسط یک محلول ابی از نمک نیکل ایجاد می گردد.
زمانی که نمک نیکل در اب حل شود نیکل در محلول بصورت یون دوظرفیتی موجود می باشد- یون با بار مثبت + Ni2 ( .زمانی که جریان برقرار میشود یونهای نیکل 2ظرفیتی با دو الکترون واکنش می دهند و به نیکل فلزی 0 Ni در کاتد تبدیل میشوند.عکس این فرایند در اند رخ میدهد و نیکل فلزی بصورت یون دو ظرفیتی حل میشود.

واکنش الکتروشیمیایی در ساده ترین فرم بصورت زیر میباشد:

- Ni0

چون یون های نیکلی که در کاتد تخلیه بار میشوند توسط یون های نیکل در اند جایگزین میشوند فرایند ابکاری نیکل میتواند برای دوره زمان طولانی بدون توقف ادامه پیدا کند.

محاسبه ضخامت نیکل

میزان نیکلی که در کاتد نشانده شده است توسط حاصل ضرب جریان بر حسب آمپر و زمان بر حسب ساعت تعیین می گردد.تحت شرایط ایده آل ،شار جریان 2.62 A برای یک ساعت می تواند 2.62 گرم نیکل را ته نشین کند) 560.1 g/A-hr (. اگر مساحت منطقه آبکاری شده مشخص شده باشد میانگین ضخامت نیکل ترسیب شده قابل محاسبه میباشد.برای مثال اگر 2.62 گرم نیکل بر روی 5 ft2 رسوب داده شود ضخامت لایه رسوب داده شده 060052 اینچ میباشد.)ضخامت برابر است با وزن نیکل تقسیم برحاصل ضرب مساحت در دانسیته نیکل.استفاده از ثابت واحدها مهم است.دانسیته نیکل 06322 lb/in3 است.( چون در صد کوچکی از جریان درکاتد صرف تخلیه بار یونهای هیدروژن میشود راندمان ته نشین شدن رسوب نیکل کمتر از صد در صد میباشد.این حقیقت در مورد محاسبه وزن و ضخامت نیکل ترسیب شده باید بر جسم مورد نظرباید موردتوجه قرار گیرد. جدول 5 شامل اطلاعاتی درمورد رسوب نیکل بر پایه کاتدی با راندمان 61 ..درصد میباشد.جدول شامل ضخامت رسوب ،وزن بر واحد مساحت،دانسیته جریان ، ومدت زمان آبکاری میباشد. برخی از فاکتور های مورد نیاز در انجام محاسبات آبکاری نیکل در جدول 2 داده شده است.

راندمان آند معمولا صد در صد است. زیرا راندمان آند از راندمان کاتد به چند دلیل بیشتر است،یون های نیکل انباشته شده ودر نتیجه PH ظرف مورد استفاده افزایش می یابد.خارج کردن محلول نیکل آبکاری شده ممکن است سبب رفع نیکل های فلزی ساخته شده در محلول شود،اما گاهی اوقات لازم است درصدی از محلول از ظرف آبکاری برداشته شده و توسط محلول اصلی جایگزین شود. pH .محلول معمولا توسط افزایش اسید کنترل میشود.

توزیع فلزی

کنترل آلودگی هوا کارگاه های آبکاری از نگاه متال فینیشینگ 2011 = اسکرابر های تصفیه هوای آلوده 

محدودیتهای تخلیه هوا در چند سال اخیر به علت نگرانی های مربوط به آلودگی هوا بسیار شدیدتر شده اند. مقررات فدرال و ایالتی میزان قابل قبول نشر بسیاری از ترکیبات را کاهش داده اند و این قوانین مرتبا تجدیدنظر می شوند تا منابع آلودگی هوایی بیشتری را تعدیل کنند. منابع مورد نظر محدودیت ها مجبور به کنترل قسمت بزرگی از نشر خود به وسیله دستگاه های کنترل آلودگی هستند. منابع آلودگی دیگر که اختصاصا مورد توجه محدودیت ها نیستند نیز ممکن است لازم باشد میزان انتشار خود به دلیل اثرات موضعی آنها، کنترل شوند. این اثرات می توانند مواردی چون آسیب به دستگاه به علت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هوای تخلیه شده تصفیه نشده، تاثیر انتشار به نواحی به خصوص حساس و تاثیرات شدید به علت محل قرارگیری منبع آلودگی باشند.

تکنولوژی­ها و روش­های کنترل آلودگی هوایی که در ضمن بررسی کنترل نشر آلودگی باید مورد توجه قرار گیرند می­توانند یکی از این سه استراتژی باشند :1.کنترل­های افزودنی، 2.فرمول بندی جدید و یا 3.اصلاح فرآیند. در تعیین درجه کنترل مورد نیاز، هر سه مورد باید به عنوان روش­های کاهش احتمالی در نظر گرفته شوند. معمولا دو روش آخر مورد توجه قرار نمی­گیرند، ولی در نظر گرفتن تمام روش­های کاهشی به نفع کارخانه است.

روش سنتی کنترل آلودگی هوا استفاده از دستگاه­های کنترلی افزودنی است. بعضی از انواع دستگاه­های افزودنی کنترلی کوره­های زباله سوز، کندانسورها، جاذب­های کربنی، تنظیف کننده­ها و فیلتر های پارچه ای هستند. این دستگاه ها در مسیر جریان هوای اگزوز از سوی فرآیند قرار می گیرند و این مزیت را دارند که احتیاج کمی به تغییر در فرآیند اصلی دارند. با این حال این دستگاه ها معمولا هزینه زیادی برای خرید، بکارگیری و نگهداری نیاز دارند و می توانند یک نوع آلودگی (هوا) را به نوعی دیگر از آلودگی (تخلیه آب آلوده یا تولید زباله­های بسیار خطرناک) تبدیل کنند؛ اما، این دستگاه­ها که بعضا آن­ها را "کنترل آخر لوله" می­نامند، در بسیاری موارد ضروری هستند.

نوع مشکل آلودگی، نوع دستگاه افزودنی را مشخص می­کند. در صنایع پوشش­کاری (آبکاری) فلزات، آلاینده­های مورد نظر ترکیبات آلی فرار (VOC ) و غبارهای اسیدی/ قلیایی/ ذرات معلق و بخار ها هستند. منابع رایج VOC ها در پوشش­کاری (آبکاری) فلزات حلال­های موجود در رنگ­ها، روکش­ها و حلال­های پاک­کننده آلی هستند. غبارهای اسیدی/قلیایی در LEVبسیاری از فرآیندهای محلول در آب پوشش­کاری (آبکاری) فلزات وارد می­شوند. همچنین پتانسیل دیگری در انتشار این مواد نیز وجود دارد، مثل ترکیبات سیانید و به مقدار بسیار کم نشر فلزات.

دستگاه­های کنترلی موجود برای هر یک از این مشکلات به دو دسته تقسیم می­شوند-کنترل VOC و کنترل ذرات.

VOC ها، یکی از بزرگترین موارد توجه برای تعدیل آلودگی هوا، نیاز به روش های کنترلی مشکل و پیچیده ای دارند. کوره های زباله سوز و پس سوز ها، مواد آلی را اکسید کرده و به کربن دی اکسید و آب تبدیل می کنند و در بعضی فرآیند های پوشش کاری (آبکاری) دیده می شوند. مشکل از جایی نشئات می گیرد که احتراق به صورت ناقص انجام می گیرد و یا آلاینده هایی جز هیدروکربن های ساده در جریان اگزوز وجود داشته باشند. بسته به نوع VOC در حال کنترل، خود کوره نیز ممکن است نیاز به یک دستگاه کنترلی داشته باشد تا فراورده های نامطلوب احتراق، مثل هیدروژن کلرید در صورت وجود ترکیبات کلردار شده، از بین بروند. مزیت کوره در این است که تحت شرایط مناسب، نگرانی بعدی وجود ندارد. بر عکس، دیگر دستگاه های کنترل VOCآلاینده ها را از بین نمی برند بلکه آن ها را با هدف استفاده مجدد یا از بین بردن جمع آوری می کنند. کندانسورها اینگونه عمل می کنند که جریان هوا را تا جایی سرد می کنند که مواد آلی تبدیل به مایع شده و جمع آوری شوند. جاذب های کربنی جریان آلوده اگزوز را از یک لایه کربن فعال شده {کربن اکتیو} عبور می دهند که مواد فرار را نگه می دارند. سپس کربن توسط حرارت از VOC جدا شده و مواد آلی جمع آوری می شوند.

آبکاری کاربردی کروم

آبکاری کروم سخت یا کاربردی از محلول اسید کرومیک استفاده میشود که شامل یک یا چند آنیون کاتالیستی میباشد.الکترودی که از فلز کروم پوشیده شده باشد به شدت سخت است و در برابر خوردگی مقاوم است.ضریب اصطکاک پایینی دارد و خواص پوششی استثنایی دارد.

این فرایند معمولا برای ضخامت های بیشتر از 0.1 میلی متر(2.5 میکرون) تا حدود 20 میلی متر(500 میکرون) یا بیشتر کاربرد دارد.

کاربردهای اصلی فراهم کردن پوشش هایی با خواص عالی سایش و مقاوم به خوردگی میباشد.

هم چنین کروم کاربردی در بازسازی قطعاتی مثل غلطک(نورد)،قالب و ابزارهای دیگر،آسترهای استوانه ای،میل لنگ کاربرد دارد.

محلول ها

از محلول کرومیک اسید شش ظرفیتی میتوان برای آبکاری تزیینی و هم کاربردی استفاده کرد.اما برای رسیدن به بهترین نتایج ممکن در هر دو حالت،باید از شرایط عملیاتی و شیمیایی متفاوتی استفاده کرد.در کاربردهای تزیینی،جاییکه فعال کردن نیکل و پوشش کروم عالی مهم است،در جای دیگر توضیح داده شده است.

برای کاربردی جاییکه سرعت و خواص پوشش نظیر سختی،خوردگی و پوشش نیاز است.شیمی و روش در پایین توضیح داده شده است.

برای آبکاری کروم کاربردی سه فرمولاسیون پایه ای نیاز است.در هر سه مورد از کروم اکسید به عنوان منبع کروم اسفاده میگردد.وقتی اکسید کروم در آب حل شود کرومیک اسید تشکیل خواهد شد.

CrO3+H2O---------->H2CrO4

یون سولفات یک کاتالیست ضروری در تمام محلول های آبکاری بحساب می آید که بوسیله محلول سولفوریک اسید یا در حمام کوچک آزمایشگاهی بوسیله سدیم سولفات تامین میگردد.

در آبکاری سنتی که در سال 1920 گسترش یافت،این دو تنها سازنده های محلول آبکاری بودند.

در آبکاری سنتی،غلظت کرومیک اسید 20-60 oz/gal میباشد معمولا 30-33oz/gal استفاده می شده است.غلظت سولفات به شدت حیاتی است و همیشه نسبت به غلظت کرومیک اسید سنجیده میشود.یک نسبت CrO3 :SO4 برابر 100:1معولا رایج است.

در نسبت های کمتر مثلا 80:1 پوشش های نرم تری حاصل میگردد.اما قدرت پرتاب کاهش می یابد.

در نسبت های بالاتر مثلا 130:1 ویژگی های کاملا متفاوتی بدست می آید.حتی در نسبت های بالاتر سرعت پایین آبکاری حاصل میگردد.حمام های اختصاصی بسیاری موجود است که بصورت اتوماتیک نسبت کرومیک اسید به سولفات را کنترل می کند.

در سال 1950،حمام های آبکاری فلوریدی یا کاتالیستی مخلوط شده تجاری در می آمدند.در این محیط های شیمیایی،بازده آبکاری بیشتری 20-23%(در برابر 7-15% سنتی)،سخت تر،با ویژگی های مقاومتی بیشتر به خوردگی و سایش بدست می آید.

در این نوع محیط شیمیایی غلظت کرومیک اسید ممکن است در گستره 20-50 OZ/gal (بطور دقیق تر 28-33oz/gal( باشد.

بطور معمول نسبت کرومیک اسید به سولفات 200:1 میباشد.یون فلورید بطور معمول بصورت SiF6 2-در یک مقدار 0.25-0.4 oz/gal (2-3 g/L) اضافه میگردد.

این محیط شیمیایی که اکتیواسیون یا فعال سازی بهتری از سوبسترا ایجاد می کند که برای آیکاری نیکل درخشان یا آلیاژهای شامل نیکل همانند فولاد ضد زنگ سری 300 یا انیکونل بسیار مناسب است و هم چنین این روش شیمیایی حساسیت کمتری به مواردی نظیر شکستگی جریان(current breaks) دارد.

برای مشاهده کامل متن در سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

آماده سازی شیمیایی سطحی از نگاه متال فینیشینگ 2011
التراسونیک یک روش کاربردی

تمیز کاری التراسونیک، اعمال امواج صوتی با فرکانس بالا( 80-20 کیلو هرتز) به مایع می باشد. که عمل انجام شده حفره زایی نامیده میشود. تخلخل توسط مناطق فشار بالا و پایین تولید شده در محلول در هنگام عبور امواج صوتی ایجاد می شود. در مناطق کم فشار بخارهای میکروسکوپی حبابی شکل می گیرند. در این مناطق هنگام عبور موج صوتی بعدی فشار سریعا بالا می رود و انفجار شدید حباب های ریز انرژی را آزاد می کند که باعث تمیز شدن سطح می شود.

مبدل
این دستگاه انرژی امواج امواج الکتریکی فرکانس بالا را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. مبدل جسمی است که در فرکانس تشدید خود در نوسان است. دو نوع کلی مغناطیسی و پیزو الکتریک در آنها وجود دارد، مبدل های مغناطیسی فلزی اند و معمولا از صفحه های ورقی نیکل و نوعی آلیاژ نقره لحیم شده تشکیل شده اند. مبدل های پیزو الکتریک متشکل از کریستال هایی انسان ساز هستند و به روش های مختلفی نصب شده اند که اغلب به اتصال های اپوکسی مرسوم اند.

ژنراتور
ژنراتور خطوط قدرت فرکانس پایین 50 تا 60 سیکل بر ثانیه را به فرکانس بالا 20 تا 80 khz تبدیل می کند تا با فرکانس تشدید شده تطبیق پیدا کند. ژنراتور ها برای تحریک کردن مبدل هایی که اغلب دارای تنظیم خودکار یا کنترل فرکانس برای جبران نوسانات در فرکانس تشدید شده در مبدل های کریستال ها طراحی شده است. معمولا ژنراتورهای مغناطیسی تنظیم کننده خودکار ندارند زیرا فرکانس تشدید شده ی مبدل های مغناطیسی پایدارتر است.

کاربرد های امواج التراسونیک برای تمیز کردن

به طور عمومی این امواج وقتی که تمیز کاری دقیق در قطعات پیچیده استفاده می شود. این روش این توانایی را برای تمیز کردن شکاف های باریک و سوراخ های ریزی که به آسانی توسط ماشین اسپری و روش های دیگر تمیز کردن در دسترس نمی باشد را دارد. امواج فراصوت کاندیدای خوبی برای خاک های سخت مانند ترکیبات سنبه و پخته در کربن برای همین می باشد. به عبارت دیگر در قطعه های پیچیده تر و آلودگی های سرسخت تر تمایل به استفاده از امواج التراسونیک بیشتر میشود.
فاکتور های زیاد دیگری وجود دارد که در معادله فرآیند تمیز کردن شرکت می کند مثل نوع خاک،محدودیت های شیمیایی،دما،زمان سیکل و ... .که تلاش ما برای نشان دادن تاثیر این پارامترها در فرآیند تمیز کردن التراسونیک می باشد.

در عملکرد تمیز کردن سه نوع انرژی وجود دارد :
1-انرژی حرارتی 2- انرژی شیمیایی 3- انرژی مکانیکی
که نتیچه عملکرد تمیز کردن به تعادل و ارتباط این سه انرژی بستگی دارد. پارامتر چهارم زمان می باشد که افزایش آن بر سه نوع انرژی تاثیر گذار می باشد.
التراسونیک فقط نوعی از انرژی مکانیکی می باشد که فقط یکی از عوامل موفقیت معادله حالت در فرآیند تمیز کردن می باشد. شکلهای دیگری از انرژی مکانیکی که در تمیز کردن استفاده می شود مانند غوطه وری ساده،اسپری، توربولیشن، همزدن و چرخش یک بخش می باشد. انتخاب نوع انرژی مکانیکی تا حد زیادی به ارتیاط گرمای آزاد شده و ترکیبات شیمیایی استفاده شده در فرآیند بستگی دارد. چندین بار شرکتها فقط جنبه های شیمیایی را هنگام کاهش بخار با محلول های شیمیایی تجاری دیگر بررسی کردند.یک روش موفقیت آمیز تمام پارامترها را بررسی می کند که بیشترین سرمایه گذاری را می خواهد.
التراسونیک نه یک نیروی جادویی است و نه آن که برای هر کاربردی مناسب باشد،بلکه فقط شکل دیگری از انرژی مکانیکی است که برای تقویت فرآیند های شیمیایی می باشد.

انرژی حرارتی:
1- به عنوان یک کاتالیست برای تقویت انرژی شیمیایی 2- بالا بردن سطح انرژی در هر نوع فرآیند 3- می تواند به عنوان آلاینده باشد مخصوصا در کاربرد التراسونیک به شرط اینکه روی انرژی شیمیایی یا مکانیکی اثر بگذارد.

انرژی شیمیایی:
1-فراهم کردن روشی برای شکستن پیوند های مولکولی 2- در درجه اول عمل کننده به عنوان یک آلاینده 3- فراهم کردن خواص هایی برای انجام دادن کارها مانند چربی زدایی، جمع آوری کردن ، فسفاته کردن و... 4- می تواند قطبی یا غیر قطبی باشد.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.

آماده سازی شیمیایی سطح ازنگاه متال فینیشینگ 2011
(ماده فعال کننده سطحی)
BY DANIEL SCHUMANN, SITA MESSTECHNIK GMBH, DRESDEN, GERMANY

روند قابل اطمینان روش های قبلی بر پایه تولید محصولات قطعات فلزی با سطح مورد نیاز ویژه با کیفیت بالا می باشد.این فرایند تمیز کردن مرحله ای اساسی میان شکل تشکیل شده پایانی وبه دنبال آن عملیات سطح و پوشش سطح به ترتیب می باشد.قطعات ناقص پاک شده موجب کاهش کیفیت سطح محصولات ، افزایش عمده هزینه ها ناشی از خسارات های وارده می گردد.فرایندهای پاک کنندگی صنعتی وآبی قطعات فلزی شامل پاک کنندگی و روش های شستشو در چندین حمام می باشد(شکل 1 را ببینید).

ابتدا، حمام های پاک کننده آلودگی را از سطح فلز برداشته، به دنبال آن به وسیله حمام های شستشو آلودگی های بیشتر و همچنین پس مانده عامل پاک کننده را از بین می برد.حمام های پاک کننده دمای 80-40 درجه سانتیگراد(176-104 درجه فارنهایت) دارند.تبخیر حاصل از آب به وسیله یک جریان از شستشو اب جبران میشود.یک اصلاح جریان شرایط پایداری حمام ناشی ازحذف مداوم آلودگی حمام را تضمین می کند.
فرایندهای پاک کنندگی آبی به بهینه سازی و شرایط پایدار از پارامترهای که بر روی پاک کنندگی تاثیر دارند به منظور تضمین کردن قابل اطمینان بودن یک فرایند عالی (شکل 2 را ببینید).

این پارامترها مستلزم:

•غلظت ترکیبات عامل پاک کننده (سازنده و سورفکتانت)

•آلودگی حمام

• درجه حرارت حمام

• تلاطم

هدف اصلی از مدیریت فرایند نظارت مداوم بر شرایط حمام پاک کننده و کنترل شرایط در یک مسیری است که کیفیت پاک کنندگی کافی را میتواند به وسیله استفاده از حداقل مقدار آب ، عامل پاک کننده، و انرژی تضمین کند.در اینجا تمرکز اصلی بر روی نگه داشتن غلظت ترکیبات عامل پاک کنندگی (سورفکتانت وسازنده )،که به وسیله مدیر فرایندهای پاک کنندگی بهینه شده تعریف میگردد.درجه مصرف برای هر دو ترکیبات عامل پاک کننده ، سورفکتانت ، و سازنده ، متفاوت است و یک دوز کافی برای هر دو جزء مورد نیاز است.1 تغییر مداوم غلظت ترکیبات عامل پاک کننده ناشی از عوامل مختلفی است.برای مثال ، تاثیرات حمل نقل - بسوی دیگر به وسیله جریان قطعات ،حذف ترکیبات پاک کننده به دلیل بازسازی حمام (به عنوان مثال ، اولترافیلتراسیون)، و یا فرایند رقیق سازی بیش ازابشاری .
یک بهینه سازی تطبیقی برای همه ی عوامل تاثیرگذار بر پایه اقتصادی و مدیریت فرایندهای زیست محیطی است.کیفیت پاک کنندگی تنها اگر این فرایند،و ماده های شیمیایی پاک کنندگی مطابقت داده شده باشند برای قطعات پاک کننده آغازی و آلودگی تضمین کننده است.
این اتفاق با همکاری فرد مسئول فرایندهای پاک کنندگی، کارکننده در هماهنگ کردن تولیدعامل پاک کننده و صفحه مونو-سازنده،قبل از قرار دادی یک صفحه جدید یا قبل از تغییر دادن صفحات یا فرایندها در عملیات انجام می شود.پارامترهای فرایند مورد نظر ، و همچنین غلظت های عامل پاک کننده وحدود مقادیر آن قابل قبول، بر اساس تجارب فردی ، اجرای آزمون یا اجرای بهینه سازی در آزمایشگاه و/یا کارخانه به منظور رسیدن به کیفیت پاک کنندگی مورد نیاز تعیین می شود. در حال حاضر ، بسیلری از ترکیبات عامل پاک کننده به منظور اطمینان یافتن از قدرت پاک کنندگی در حمام به شدت دوز بیش از حد میگیرند.

برای مشاهده کامل متن از سایت نویسنده لطفا کلیک کنید.