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.
