مرجع نشریه رانیز

اصول آبکاری گردان(بشکه‌ای)

شکل (1) نمایی از بشکه‌های مورد استفاده در آبکاری گردان

در آبکاری گردان عموماً از یک میله‌ی چرخان استفاده می‌شود که بشکه را می‌چرخاند. بشکه چرخان به‌طور پی‌در‌پی وارد مخازن فرایندهای شیمیایی که حاوی حمام‌های آبکاری هستند، می‌شود.
با استفاده از اتصالات الکتریکی کاتدی درون بشکه، محتویات درون بشکه دوقطبی —پلاریزه— شده و یون‌های فلزی از درون محلول (الکترولیت) خارج شده و روی صفحات آبکاری می‌نشینند.

محتویات درون بشکه که باید مورد آبکاری قرار بگیرند، خود بخشی از تجهیزات آبکاری به‌شمار می‌روند؛ چرا که طی فرایند آبکاری هریک از اجزا با سایر اجزا در تماس بوده و این تماس‌ها همچون اتصالات الکتریکی دو‌قطبی عمل می‌کنند. این اتصال دو‌قطبی، عاملی مهم در کارایی آبکاری گردان به‌شمار می‌رود؛ چرا که در طول انجام فرایند، تمامی سطوح قطعاتی که باید مورد آبکاری قرار بگیرند، در آنِ‌واحد درون حمام آبکاری در ارتباط با سطح کاتد می‌باشند.

1- کاربردهای آبکاری گردان
آبکاری گردان اغلب برای انجام آبکاری، روی حجم زیاد قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش کارامدترین روش جهت اتمام کار آبکاری قطعات فله‌ای و قطعاتی است که نیازی به آبکاری توسط نیروی انسانی را ندارند. بر اساس بررسی‌ها و مطالعات منتشرشده پیرامون تجارت صنعت آبکاری فلزات، در آمریکا حدود 6750 مورد تجهیزات آبکاری وجود داشته و 37% آنها مربوط به آبکاری گردان بوده و 32% هم مربوط به آبکاری گردان و هم مربوط به آبکاری آویزه‌ای (Rack Plating) بوده‌است. بنابراین تقریباً 69% تجهیزات آبکاری جهت آبکاری گردان مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
اقدامات نهایی که در انتهای آبکاری روی سطوح انجام می‌شوند عموماً سه کارکرد را به‌تنهایی یا همراه با هم برای این سطوح در بر دارند:
• جهت حفاظت از خوردگی سطوح؛
• جهت کاربردهای تزیینی/ ظاهر سطوح؛
• جهت کاربردهای مهندسی سطح (برای پوشش سطوح یا نوسان‌هایی که در ابعاد سطوح ایجاد می‌شوند).

شکل (2) آبکاری جهت مقاصد تزیینی

آبکاری گردان معمولاً جهت حفاظت از خوردگی اجسام آبکاری‌شده به‌کار می‌رود. به‌خاطر تماس سطح قطعات مورد آبکاری با یکدیگر که طی فرایند، در اثر چرخش بشکه ایجاد می‌شود، آبکاری گردان غالباً جهت مقاصد تزیینی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

2- مزایا
آبکاری گردان علاوه بر کارایی بالا که به آن اشاره شد، مزایای بسیار دیگری نیز دارد:
1. در مقایسه با روش آبکاری آویزه‌ای (ثابت)، در آبکاری گردان سطح تماس کاتدی نسبتاً بالا منجر می‌شود تا در حضور جریان کافی، سرعت و حجم تولید افزایش یابد؛
2. روش آبکاری گردان فضای کمتری را اشغال کرده و نیازمند سرمایه‌ی کمتری برای تجهیزات در مقایسه با روش آبکاری آویزه‌ای و یا انواع دیگر آبکاری با ظرفیت مشابه می‌باشد؛
3. روش آبکاری گردان کارآمدتر است؛ چرا که نیازی به انجام کار یدی، بارگیری و تخلیه توسط نیروی انسانی را ندارد؛
4. قطعه‌ی آبکاری‌شده جهت اعمال فرایندهای بعدی که شامل نظافت؛ نظافت الکترونیکی؛ شستشوی سطح آبکاری؛ اسیدشویی؛ رنگ‌رزی؛ آب‌بندی می‌باشند، در داخل همان سیستم می‌ماند. یکی از ابداعات اخیر در تجهیزات/ فرایند آبکاری گردان، خشک‌کردن قطعه‌ی آبکاری‌شده درحالی‌که داخل مخزن قرار دارد، می‌باشد. این امر باعث حذف نیاز به نیروی انسانی و جابه‌جایی کار —جابه‌جا‌ کردن قطعه‌ی آبکاری‌شده در بخش‌های مختلف— شده و لذا باعث افزایش بازده کلی فرایندهای خاتمه‌ی کار می‌باشد؛
5. آبکاری گردان به‌خاطر تنوع و گستردگی بخش‌هایی که می‌توانند با استفاده از دستگاه واحد، آبکاری شوند، کاربردهای متنوع و گسترده‌ای دارد. جهت آبکاری بست‌ها، حکاکی‌های فلزی و موارد مشابه دیگر غالباً از این روش استفاده می‌شود. گفته می‌شود که: ”اگر قطعه‌ای بتواند از دهانه بشکه وارد شود، می‌تواند توسط آن آبکاری شود“. البته این گفته به‌معنای ساده‌سازی بسیار زیاد می‌باشد. اغلب، شکل اجزا، کاربرد نهایی و نوع عملیات انتهایی که روی کار انجام می‌شود، کارایی این روش را مشخص می‌کند؛
6. در مقابل روش آبکاری گردان، روش آبکاری آویزه‌ای، نیازمند بخش‌ها و تجهیزات ویژه است. این تجهیزات می‌تواند شامل مواردی چون آندهای شکل‌ داده ‌شده بر اساس نوع قطعات و اشکال باشد. آبکاری گردان معمولاً نیازی به این قطعات ندارد. اگرچه در صورت نیاز جهت آبکاری گردان نیز از قطعاتی استفاده می‌شود؛
7. چرخش بشکه سبب می‌شود قطعات درون بشکه تکان بخورند . این امر علاوه بر عملکرد الکتریکی دو‌قطبی قطعات در تماس با هم، منجر به تولید صفحات آبکاری یکدست‌تر و یکنواخت‌تری نسبت به روش آبکاری ثابت می‌شود؛
8. هم‌خوردن محلول‌های شیمیایی درون مخازن که ناشی از چرخش بشکه می‌باشد، مانع از قشربندی محلول شده و باعث ایجاد حمام آبکاری همگون و یکنواخت می‌شود. معمولاً تجهیزات اضافی برای حرکت‌دادن بشکه مورد نیاز نیستند. اگرچه برای مخازن خاص و انجام فعالیت‌های خاص از تجهیزاتی مانند اسپارژرها (افزایش دهنده‌های تحرک هوا) استفاده می‌شود.

3- خاستگاه
استفاده از روش‌های آبکاری گردان از زمان جنگ‌های داخلی آغاز گردید. در تهیه‌ی آن از تجهیزاتی چون بشکه‌های چوبی یا سبدها استفاده می‌شد. این تجهیزات از چوب تهیه می‌شد، چرا که دردسترس‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین موادی بودند که جریان الکتریسیته را از خود عبور نمی‌دادند.
پیشرفت‌هایی که بعداً در علم شیمی، برق و علم مواد به‌وجود آمد، تکامل و تحولی در ابزار اصلاح سطح فلزات به ‌روش آبکاری گردان به‌وجود آورد. این تحول در دهه‌های سوم و چهارم قرن بیستم با طرح‌های ابتدایی به‌اوج خود رسید. امروزه بخش‌های غوطه‌ور شونده از تجهیزات آبکاری گردان در حد امکان از مواد نارسانا و مواد شیمیایی بی‌اثر ساخته می‌شوند که در محلول‌های اسیدی و قلیایی گوناگونی می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. پیشرفت‌های بزرگ در عملکرد آبکاری گردان، قابلیت بالا و طول عمر بالای آن، به‌علت استفاده از مواد پلاستیکی است که پس از جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفته‌است. قبل از آن دوران بشکه‌های آبکاری از مواد پلاستیکی ابتدایی‌تر، چوب و یا مواد فنلی ساخته می‌شد.

4- انواع تجهیزات
تجهیزات آبکاری گردان دردسترس، تفاوت‌های زیادی با هم دارند ولی عموماً از دو پیکربندی اصلی درست شده‌اند:
(1) بشکه‌های افقی؛
(2) بشکه‌های مورب.
واحدهای افقی که جزءِ شایع‌ترین واحدها به‌شمار می‌روند، جهت تنوع و حجم بیشتر کار، اختصاص داده‌ شده‌اند.

شکل (3) نمونه‌ای از بشکه‌های افقی

بشکه‌های افقی همچنین به‌لحاظ اندازه متفاوت بوده و به سه گروه اصلی دسته‌بندی می‌شوند:
(1) بشکه‌های تولید؛
(2) بشکه‌های حمل؛
(3) بشکه‌های کوچک.
بشکه‌های تولید که جزء بزرگ‌ترین واحدها به‌شمار می‌روند، ظرفیت نگهداری 17-5/1 فوت مکعب را دارند که انجام قسمت عمده‌ی کار با این قسمت است. بشکه‌های حمل به دلیل سایز عموماً کوچک‌تر آنها (محدوده‌ی ظرفیت بین 5/1-1/0فوت مکعب) و توانایی آنها برای انتقال از یک عملیات به عملیات دیگر که گاهی اوقات به‌صورت دستی و بدون استفاده از بالابر صورت می‌گیرد، بسیار شناخته‌شده هستند. بشکه‌های حمل جهت آبکاری قطعات کوچک‌تر، قطعات ظریف و حساس و فلزات گرانبها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بشکه‌های کوچک بسیاری از کارهایی را انجام می‌دهند که بشکه‌های حمل انجام می‌دهند. ظرفیت آنها 48-6 اینچ مکعب است. بشکه‌های کوچک ریزترین و شکننده‌ترین قسمت کار را برعهده دارند. همچنین بشکه‌های کوچک جهت امور آزمایشگاهی مانند تولید یا توسعه به‌کار گرفته می‌شوند.
درحالی‌که چرخش‌های افقی یا مایل برای انواع تجهیزات آبکاری گردان به‌کار می‌روند اما اجزا و مشخصه‌های ساختاری گوناگونی وجود دارند که ظرفیت تولید را بالا برده و انطباق‌پذیری را بهبود می‌بخشند. نمونه‌هایی از این مشخصه‌ها به‌صورت زیر می‌باشند:
1. سیلندرهایی با حجم‌های کاری حداکثر؛
2. بشکه‌هایی با قطر و یا طول ویژه جهت استفاده در نصب‌های غیراستاندارد مانند مخازن قفسه‌ای؛
3. اتصالات الکتریکی با ظرفیت بالا (امکان انجام عملیات آبکاری را توسط بشکه‌های مجزا تا ظرفیت 1400 آمپر در هر ایستگاه فراهم می‌کند)؛
4. عملیات اتوماتیک بشکه‌ها جهت انجام امور بارگیری و تخلیه که نیاز این سیستم به نیروی انسانی را به‌حداقل می‌رساند؛

شکل (4) سیستم آبکاری گردان کاملاً اتوماتیک

5. تجهیزاتی جهت خشک‌کردن نمونه‌ی آبکاری‌شده در درون بشکه که بعضی از عملیات مربوط به جابه‌جایی و سایر کارها را کاهش می‌دهد یا به‌حداقل می‌رساند؛
6. تعبیه‌‎ی دستگاهی برای چرخش بشکه به‌سمت بالا که انتقال آلودگی و نیز نیاز به انتقال محلول به مخزن فرایند مجاور را به‌حداقل می‌رساند؛
7. ابزاری خاص جهت اسپری آب به درون بشکه و شستن قطعات آبکاری‌شده درون بشکه که سبب صرفه‌جویی در مصرف آب شده و متعاقباً هزینه‌های مربوطه را به‌حداقل می‌رساند.
مواردی که در بالا به آنها اشاره شد، نمونه‌هایی از انواع تجهیزات هستند. بشکه‌ها و بهبود‌دهنده‌های سیستم دیگری نیز وجود دارد که باعث افزایش تولید شده و مدت زمان چرخه‌ی تولید، نیاز به حمل محلول‌ها و قطعات آبکاری‌شده به خارج از بشکه و ملزومات نگهداری سیستم را به‌حداقل می‌رساند.
انواع زیادی لوازم جانبی اختیاری وجود دارد؛ مانند بشکه‌های مونتاژشده که به‌طور خاص جهت کار در خطوط آبکاری آویزه‌ای تولید شده‌اند.

شکل (5) بشکه‌ی آبکاری گردان تجهیز‌شده جهت کار در خط آبکاری آویزه‌ای

نوع دیگر بشکه‌های تولیدی، بشکه‌های افقی و نوسانی هستند که سرشان باز است و درب و گیره‌ای ندارند. این روش، حرکت بشکه به‌سمت جلو و عقب را محدود می‌کند (معمولاً کمتر ازarc °180) و به‌جای چرخش کامل360 درجه، حرکت شبیه به نوسان تاب، حول محور افقی را باعث می‌شود. این حرکت برای قطعات حساس، آهسته‌تر و برای قطعاتی که تمایل به ته‌نشین‌ شدن یا درهم‌ رفتن دارند یا قطعاتی که درون بشکه به‌ یکدیگر می‌چسبند؛ سریع‌تر انجام می‌شوند.
ازآنجایی‌که در این حالت از حرکت سیستم، میزان تکان و غلت‌خوردن قطعات درون بشکه به‌شدت زمانی‌که سیستم چرخش کامل دارد، نمی‌باشد؛ متصدی دستگاه/ شخصی که عمل آبکاری را انجام می‌دهد، می‌بایست دقت نماید تا از آبکاری ناهمگون (خصوصاً برای قطعاتی که تمایل به ته‌نشینی دارند) جلوگیری شود.
این بشکه‌ها عموماً برای آبکاری‌هایی با حجم کمتر استفاده می‌شوند تا از بیرون‌ریختن مواد و قطعات درون بشکه به‌خاطر باز‌بودن درب آن جلوگیری شود.
بشکه‌های نوسانی مانند قبل مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. این امر به ‌‌آن‌ دلیل‌ است که متصدیان دستگاه/ آبکارها مایل‌اند از درایوهایی با سرعت‌های متفاوت استفاده کنند تا آبکاری برای بشکه‌هایی که به‌طور کامل می‌چرخند با سرعت چرخشی کمتر انجام ‌پذیرد و نتیجه‌ی کار بهتر و یکنواخت‌تر شود. امروزه به‌جای بشکه‌های قدیمی‌تر نوسان‌دار از سیستم‌هایی با چرخش کامل استفاده می‌شود. دومین ابزار اصلی آبکاری گردان، بشکه‌ی مورب است. بشکه‌های مورب به‌گونه‌ای هستند که آنها را می‌توان به‌صورت سبد سربازی تصور نمود که حول محوری با زاویه حداکثر 45 درجه نسبت به عمود می‌چرخد. ظرفیت کار در شیب محور 45 درجه کاهش می‌یابد. ویژگی اصلی بشکه‌های مورب، حذف درب‌ها و یا سایر ابزارهای بستن سیستم است. چون درب بشکه باز است، برای تخلیه‌ی سیستم، بشکه را تا بالای میله‌ی محور چرخشی آن بالا برده و محتویات درون بشکه را جهت انبار‌کردن در محلی تخلیه می‌کنند. همانند بشکه‌های افقی با نوسان 180 درجه، این عمل نیز برای کارهایی با حجم کم، انجام می‌پذیرد و نیاز به چرخش و غلت‌دادن سیستم را کاهش می‌دهد. امروزه متصدیان دستگاه می‌توانند از مزایای درب‌های اتوماتیک بشکه‌های افقی با چرخش کامل استفاده نمایند تا به سهولت بیشتر و تولید بیشتر دست یابند.

5- انواع روش‌های اتمام فرایند آبکاری
تمامی روش‌های معمول آبکاری، همانند آبکاری روی (به‌روش قلیایی و اسیدی در سیستم‌های شیمیایی گوناگون)، کادمیم، قلع، مس، فلزات گرانبها (مانند طلا و نقره)، نیکل (الکترولیتی و الکترولس) به‌روش آبکاری گردان انجام می‌گیرد. بشکه‌ها زمانی جهت آبکاری کروم استفاده می‌شوند که از تماس‌های زیاد و متناوب و جریان برق بالا استفاده شود (در مواقعی که ساییدگی سطح فلز به مقدار کم، اهمیت چندانی نداشته باشد). از مثال‌های قبلی می‌توان استنباط کرد که ارزش و انطباق‌پذیری روش آبکاری گردان به موارد زیر بستگی دارد:
(1) توانایی آن در آبکاری برای قطعاتی که مراحل انتهایی آبکاری آنها به‌روش خاصی انجام می‌شود؛
(2) عملکرد مناسب در دماها و محلول‌های سیستم.
این توانایی، به مواد، ساختار و جزییات اجزایی که در ساخت بشکه به‌کار می‌روند، بستگی دارد. برخی از خطوط تجهیزات آبکاری گردان ظرفیت تولید بیش از یک نوع فلز آبکاری و یا انجام بیش از یک نوع عملیات انتهایی روی سطح فلز آبکاری‌شده را دارند. اگرچه بیشتر خطوط آبکاری تنها یک نوع اصلاح سطح نهایی را انجام می‌دهند. حذف مرحله‌ی حمل و انتقال (محلول آبکاری) در خطوط آبکاری که بیش از یک نوع اصلاح سطح نهایی انجام می‌دهند، مسئله‌ای مهم و بنیانی است.
حمل فلزات و انتقال متقابل آلودگی‌ها در فرایندهای شستشو، آب‌بندی، رنگ‌کاری و پاک‌کردن سطوح با اضافه‌کردن مرحله‌ی ”چرخش به‌سمت بالا“ در مراحل کار آبکاری گردان، می‌تواند به‌حداقل برسد.

6- حجم کار
موارد زیر جهت امکان‌سنجی استفاده از روش آبکاری گردان برای اصلاح سطح مطلوب بر روی قسمت خاصی از فلز باید مورد بررسی قرار گیرند: عملیات نهایی در آبکاری سطح (بسته به کاربرد بخش آبکاری‌شده، عملیات مرحله‌ی نهایی روی سطح آبکاری صورت می‌گیرد)؛ شکل قطعه؛ اندازه‌ی قطعه؛ وزن؛ مساحت سطح محاسبه شده؛ حجم کلی کار بر اساس فوت مربع. ظرفیت حجم کار مربوطه معمولاً 60%-40% حجم کلی بشکه را اشغال می‌کند. حداکثر حجم کار معمولاً بر اساس مقدار مساحت سطح کلی کار (فوت مربع) و ظرفیت حمام آبکاری و تجهیزات الکتریکی می‌باشد. فاکتورهای دیگر عبارتند از: وزن صفحات کار و نیز میزان تمایل ذاتی آنها به صدمه‌زدن به لایه‌ی آبکاری سایر قطعات. آسیب‌پذیری قطعه در این قسمت معمولاً به‌علت وزن، شکل و ویژگی‌های لبه‌های قطعات است؛ زیرا این قطعات در داخل بشکه در برابر یکدیگر می‌لغزند. همان‌طورکه در بخش مربوط به کاربردهای آبکاری گردان اشاره شد، عملیات اتمام آبکاری سطح به سه دسته‌ی کلی تقسیم می‌شوند: جهت محافظت در برابر خوردگی که باعث افزایش عمر مفید قطعه در مقایسه با قطعات آبکاری‌نشده می‌شود؛ آراستگی ظاهر کار که ارزش مواد پایه را نیز افزایش می‌دهد؛ جهت کاربردهای مهندسی (با افزودن مواد)، جهت حصول یا حفظ پاره‌ای از ویژگی‌های مربوط به ابعاد قطعات و یا سطح تحمل قطعات.
در رابطه با قطعات آبکاری‌شده که تحت عملیات نهایی قرار می‌گیرند، الزاماتی وجود دارد که نیاز است تا بیش از یک ‌مورد از سه مورد ویژگی‌هایی که پیش‌تر ذکر شد درباره‌ی آنها اعمال شود.
آبکاری گردان معمولاً جهت آبکاری قطعات برای جلوگیری از خوردگی استفاده می‌شود. آبکاری تزیینی، زمانی‌که اثرات ناشی از برخورد اجسام مجاور روی سطح، در حد قابل قبولی کنترل شده ‌باشد، توسط آبکاری گردان انجام می‌شود. عملیات انتهایی در موارد مهندسی معمولاً در سیستم آبکاری گردان کارایی ندارد. شکل قطعه، تاثیر زیادی در موفقیت آبکاری آن به روش گردان دارد. به‌طور کلی اجسامی که وزن آنها کمتر از یک پوند و حجمشان کمتر از 25 اینچ مکعب است، به‌خوبی می‌توانند توسط آبکاری گردان آبکاری شوند. قطعاتی که شکل ساده‌تر دارند، مشخصاً راحت‌تر آبکاری گردان می‌شوند. آبکاری گردان، معمولاً موفق‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش برای قطعات صفحه‌ای شکل و بست‌ها می‌باشد. عمل غلتیدن بشکه باعث ایجاد و قطع تماس الکتریکی، بین اجزای مورد آبکاری می‌گردد که باعث ساخت پوششی هموار بر روی پایه‌ی کار، قطر داخلی و شیار داخل پیچ و مهره می‌شود.
مواد سازنده‌ی قطعه، نباید به‌طور مضری تحت تاثیر حمام‌ها در طول دوره‌ی آبکاری قرار گیرند. استفاده از یک قطعه‌ی آزمایشی برای ارزیابی اینکه چه ‌نوع تجهیزات و چه‌ تکنیکی جهت آبکاری قطعه‌ای خاص مورد استفاده قرار گیرند، مفید است.
قطعات طویل و قطعاتی که دارای اجزای نامتقارن و پیچیده هستند، میله‌ها، نرده‌ها یا لوله‌ها می‌توانند به‌خوبی آبکاری گردان شوند. روش‌هایی که جهت آبکاری این قطعه‌ها استفاده می‌شوند؛ شامل بشکه‌های بلند؛ اجزای طولی و محوری؛ حرکت نوسانی (شبیه به تاب)؛ تماس‌های ایستایی خاص گوناگون، می‌باشد (شکل 4). بشکه‌های بسیار طویل، جهت آبکاری قطعات طویل مناسب‌اند؛ درحالی‌که بشکه‌های تقسیم‌بندی ‌شده، قطعات طویل و نامتقارن را محدود می‌کنند و به رفع اتصال و درگیری قطعات کمک می‌کنند. حرکت نوسانی یا لغزشی محدود بشکه (معمولاً 180 درجه یا کمتر) همان‌کار را با حداقل حرکت قطعات انجام می‌دهد. برای انجام این‌کار یک کلید معکوس‌کننده و یا رابط و یک تایمر کنترلی قابل تنظیم بر روی درایو بشکه نصب می‌شوند تا سیلندر را متناوباً در جهات مختلف بچرخانند. قسمت داخلی بشکه می‌تواند به یک کاتد ایستا جهت آبکاری قطعات ریز، حساس و قطعاتی که تمایل به ته‌نشینی دارند (برای مثال اجزای الکترونیکی کوچک با دندانه‌های ریز) تجهیز گردد.
چرخش اتصالات ایستا با سیلندر انجام می‌پذیرد و یک حرکت نسبی بین قطعه و اتصالات به‌وجود می‌آید؛ درنتیجه قطعه به‌صورت آبشاری تحت اتصال ایستا قرار می‌گیرد و در این‌ حالت سایش و تماس کمتری با لبه‌های قطعه صورت گرفته و آسیب کمتری به قطعه می‌رسد (شکل شماره 7). دیسک، میله‌ی میانی، فنجان، نوار، دکمه، سنجاق سر و زنجیر، بعضی از انواع قطعات با اتصال ایستا هستند. انواع خاصی از اتصالات ایستا همچون اتصالات نواری باعث غلتیدن کار می‌شوند. قطعاتی که به‌صورت صاف یا کم‌وزن هستند باید در داخل بشکه‌ای آبکاری شوند که سطح داخلی بشکه ناهموار باشد. سطح داخلی ناهموار و به‌هم ‌تابیده‌ی بشکه مانند بشکه‌های شیاردار، آجدار و منفذدار باعث افزایش غلتیدن شیء شده و مانع چسبیدن قطعات صاف به بشکه می‌شود. زمانی‌که کار آبکاری قطعات فنجانی ‌شکل به پایان می‌رسد، سایر قطعات ریز که بایستی به روش مشابهی آبکاری شوند، به قطعات قبلی اضافه می‌شوند تا تماس، درون قسمت‌های گود فراهم گردد. البته هزینه‌ی زمانی‌که صرف می‌شود تا جداسازی این قطعات ریزتر از سایر قطعات پس از آبکاری صورت گیرد، باید قابل‌ قبول باشد.

7- سیستم‌های بالابر، مخازن و تجهیزات جانبی
در بررسی قابلیت عملکرد سیستم مخزن و بالابر بشکه، موارد زیر دارای اهمیت می‌باشند و این موارد شامل ویژگی‌های سودمندی است که برای آنها امکان‌پذیر است. بیشتر مخازنی که جهت آبکاری گردان مورد استفاده قرار می‌گیرند، به ‌این ‌صورت طراحی شده‌اند که فاصله‌ی محلول تا لبه‌ی مخزن 5 اینچ باشد. در این سطح، قطعات به‌طور کامل درون محلول آبکاری غوطه‌ور شده و از انباشتگی هیدروژن مازاد جلوگیری می‌شود. انجام آبکاری در شرایطی که فاصله‌ی سطح محلول از لبه‌ی بالایی مخزن کمتر از 5 اینچ باشد، می‌تواند باعث پاشیدن محلول در زمان ورود و یا خروج قطعات در مخزن گردد که این مسئله منجر به اتلاف محلول آبکاری (سرریز‌شدن) و آلودگی محیط می‌گردد.
اتلاف محلول و همچنین انتقال آلودگی مخازن مجاور با تجهیز بالابر بشکه به سیستم چرخش به‌سمت بالای بشکه به‌حداقل می‌رسد. یک مکانیسم حمل، بالابر بشکه و قطعات داخل آن را به‌سمت بالای مخزن به‌چرخش درمی‌آورد و فرایند زهکشی —ریزش محلول آبکاری از روی قطعات آبکاری‌شده— را قبل از ورود به مرحله‌ی بعدی تسهیل می‌کند. این روش مخصوصاً جهت اتمام مرحله‌ی آبکاری اجسام فنجانی شکل و اجسامی که دارای اشکال نامتقارن هستند، مناسب است. جای‌دادن آندهای مخازن آبکاری (شامل سبدها و گیره‌های آندی) در نزدیک‌ترین محل به سطح خارجی بشکه بدون دخالت مکانیکی، بیشترین دانسیته‌ی جریان را فراهم می‌کند. آندهای منحنی شکلی که تنها برای تمیز کردن قطر چرخشی خارجی بشکه‌ها به‌کار می‌روند، می‌توانند باعث افزایش 20%-10% دانسیته‌ی جریان شوند. در بشکه‌های افقی، ظرفیت تنظیم عمودی درایوهای مخزن نصب‌شده، باید توسط چرخ‌دنده‌ها بهینه گردد. درایوهایی که بسیار بالا تنظیم شده‌اند، وزن بشکه‌های پر را که بر روی چرخ‌دنده‌ها قرار دارند حمل می‌کنند که منجر به افزایش فشار بر روی چرخ‌دنده‌ها، یاتاقان‌ها و میله‌ی محور می‌شوند که باعث پوشش نامناسب و ناکارآمد این اجزا می‌شود. زمانی‌که وزن بشکه بر روی چرخ‌دنده‌ها و میله درایوها بیشتر باشد تا بر روی مخازن آبکاری و یا مخازن پاکسازی الکتریکی، امکان یک ارتباط صحیح ناممکن است. اگر چرخ‌دنده‌ها وزن بشکه را متحمل شوند، تماس‌ها اغلب از موقعیت اصلی خارج می‌شوند. زمانی‌که واحد درایو مخزن در محل بسیار پایینی قرار گرفته باشد، باعث ضعف در کارایی دنده می‌شود. بعضی مواقع، چرخ‌دنده‌های بشکه در چرخ‌دنده‌ی درایو مخزن گیر کرده و واحد کار نمی‌کند. این موقعیت نه تنها به‌علت استفاده از چرخ‌دنده‌هایی است که ساییده شده‌اند، بلکه به‌علت آبکاری ضعیف ناشی از تماس‌های الکتریکی نامناسب است. بهترین کار جایگزینی چرخش درایو مخزن —تغییر جهت چرخش— در یک خط آبکاری گردان در هر مرحله از فرایند است. مزیت داشتن مقدار مساوی از درایوهایی که بشکه را در جهت مخالف به‌چرخش درمی‌آورند، ایجاد پوشش یکنواخت و مناسب روی تمام اجزای درایو (یاتاقان‌ها، چرخ‌دنده‌ها) و افزایش عمر خدماتی سیستم می‌باشد. چرخش متناوب درایوها نیاز به جایگزینی قطعات را کاهش داده و طول عمر دستگاه را افزایش می‌دهد. دندانه‌های چرخ‌دنده‌های استیل، روی درایوهای مخازن و مجموعه‌ی بشکه‌ها به‌منظور افزایش کارایی و طول عمر سیستم باید روغن‌کاری شوند. گریس به حمام‌های مخازن صدمه نخواهد زد چرا که چرخ‌دنده‌ها پشت و پایین دیواره‌ی انتهایی مخزن قرار گرفته‌اند. درایوهای بشکه چه آنهایی که بر روی مخزن نصب شده‌اند و چه آنهایی که بر روی بشکه نصب شده‌اند می‌توانند سرعت چرخش بشکه را تغییر دهند. این ویژگی امکان تغییر نوع قطعات مورد آبکاری و یا تغییر نوع فرایند مرحله‌ی اتمام آبکاری را فراهم می‌کند. برای مثال سرعت چرخش کندتر، جهت قطعات ظریف و یا قطعات سنگین مناسب است که ساییدگی آنها را به‌حداقل برساند. سرعت چرخش تندتر، جهت ایجاد صفحات آبکاری یکنواخت‌تر و قطعات شکننده‌تر که ممکن است به دیوار بچسبند یا ته‌نشین شود کارایی دارد. قابلیت تغییر سرعت چرخش بشکه توانایی تولید سطوح آبکاری گوناگون روی انواع گوناگونی از قطعات را افزایش می‌دهد. درایوهای مخازن خاصی جهت تغییر سرعت به‌کار می‌روند که با استفاده از قرقره‌های متعدد روی تسمه‌ی قرقره‌ها که بر روی میله‌ی خروجی موتور درایو و میله‌ی داخلی قرار دارند سرعت را کاهش می‌دهند. با حرکت تسمه‌ی قرقره، سرعت تغییر می‌کند. بسیاری از سیستم‌های امروزی مستقیماً از موتورهای جفت‌شده‌ی c-flange استفاده می‌کنند که به سیستم کم‌کننده‌ی سرعت، پیچ شده‌است. قابلیت تنظیم تغییر سرعت برای این سیستم‌ها به‌صورت الکتریکی از طریق کنترل پنل با استفاده از کنترل‌های درایو قابل تنظیم به‌دست می‌آید.
قبلاً این‌گونه تصور می‌شد که مخازنی که در آنها بیش از 3 تا 5 مرحله کار می‌تواند صورت بگیرد نباید استفاده شود. این به آن علت است که مخازن مشابه کوچک‌تر که فرایندی مشابه را انجام می‌دهند، به خطوط آبکاری این اجازه را می‌دهند که به ‌کار خود ادامه دهند، حتی اگر نیاز به تعویض حمام آبکاری باشد یا یکی از مخازن نیاز به تعمیر داشته باشد. مخازن جدا از هم برای فرایند مشابهی به‌منظور یکدست‌شدن حمام‌های شیمیایی آنها می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. هر کدام از مخازن در صورت نیاز به تعمیر می‌توانند توسط شیرهای اتصال مربوطه جدا شوند. تجربه نشان می‌دهد، کسانی‌که آبکاری سطوح را انجام می‌دهند، ترجیح می‌دهند از مخازن تک‌واحدی با مراکز و پمپ‌های متعدد —چندین محل برای کنترل دما و ترکیب شیمیایی حمام— استفاده نمایند؛ چرا که حمام آبکاری همگن‌تر شده و درجه‌ی حرارت یکنواخت‌تر خواهد بود. آنها برای تعمیر دستگاه در زمان خرابی برنامه‌ریزی می‌کنند و بنابراین قادرند تا در مواقع ضروری به‌منظور جلوگیری از ایجاد وقفه در فرایند تولید، تعمیرات فوری را در زمانی کوتاه انجام دهند.
8- پیشرفت‌های جدید
در سال‌های اخیر تحولات قابل‌توجهی در سیستم آبکاری گردان به‌وجود آمده‌است. از آنجایی‌که، صنعت، در حال حرکت به‌سوی افزایش کارایی و کاهش ضایعات است، مراحل شستشو و خشک‌کردن به‌عنوان فرایندهایی که می‌توانند اصلاح یا ماشینی —‌اتوماتیک— شوند تا موجب صرفه‌جویی در هزینه‌ها گردند، مورد توجه قرار گرفته‌اند. خشک‌کردن قطعات آبکاری‌شده در درون بشکه، باعث حذف نیروی انسانی مورد نیاز برای انتقال کارها از درون بشکه به سبد خشک‌کن و بارگیری و خالی‌کردن خشک‌کن می‌شود. زمانی‌که ابزاری جهت خشک‌کردن کار، درون بشکه، در نظر گرفته می‌شود، گردش کار به‌صورت موثرتری صورت می‌گیرد. به‌هرحال، شخص آبکار باید به نوع قطعه توجه کند، چرا که برخی از آنها —به‌دلیل پاره‌ای از ویژگی‌ها— به‌خوبی در داخل بشکه خشک نمی‌شوند. ممکن است برای بعضی از گونه‌های کار، جریان هوای کافی در طول کار وجود نداشته باشد. این امر خصوصاً برای قطعاتی که تمایل به ته‌نشینی با یکدیگر را دارند که باعث کاهش گردش هوا می‌شود، دلالت دارد. همچنین غلتیدن قطعات آبکاری‌شده به‌هنگام خشک‌شدن می‌تواند تاثیر منفی روی بعضی بخش‌های کار و یا بعضی از فرایندهای انتهایی و تکمیلی انجام‌شده روی قطعات آبکاری داشته ‌باشد. فواید این سیستم‌ها در کاهش مصرف آب و کاهش هزینه‌‌ی تصفیه‌ی‌ فاضلاب باعث‌شده تا تامین‌کنندگان تجهیزات تمایل به گسترش تولید دستگاه‌هایی داشته باشند که در طول فرایند آبکاری آب کمتری مصرف می‌کنند. برخی دیگر بر آن هستند تا از طریق کاهش مقدار انتقال محلول‌های مخازن که باعث انتقال آلودگی بین مخازن می‌شود، این‌کار را انجام دهند.
تولید‌کنندگان بشکه‌ها به راه‌حل‌های مختلفی در این‌ راستا دست یافته‌اند. بیشتر آنها بر روی طرح بشکه و منافذ آن تمرکز دارند. امروزه بشکه‌های آبکاری با هر سایزی با اشکال هندسی متعدد منافذ، صفحه‌ی مشبک، ساختار دیواره نازک و درصد بیشتر فضای باز، همگی در‌دسترس می‌باشند.
اگر‌چه برخی از این طرح‌ها باعث کاهش قابل ‌توجهی در میزان انتقالات می‌شوند اما از طرفی با کاهش حجم کار و کاهش طول عمر خدمات‌دهی دستگاه می‌تواند باعث افزایش در هزینه‌ها شوند.
تحولی دیگر که به‌منظور استفاده‌ی بهینه از آب صورت می‌گیرد، ارتباط مخازن آبکشی جداگانه از بخش‌های مختلف خط آبکاری به یکدیگر است که متعاقباً باعث کاهش کیفیت آب می‌شود؛ تا قبل از اینکه آب مصرفی وارد مرحله‌ی فیلتراسیون و تصفیه گردد، به‌دفعات بیشتری در مخازن شستشو مورد استفاده قرار گیرد و لذا در مجموع، حجم آب کمتری به مخازن شستشو اضافه می‌شود. البته همه‌ مخازن آبکشی نمی‌توانند به ‌این ‌صورت با هم مورد استفاده قرار گیرند؛ زیرا با این کار آلودگی‌های مخازن مختلف به یکدیگر افزوده‌شده و می‌تواند تاثیر منفی روی بعضی از مراحل اتمام فرایند آبکاری داشته ‌باشد. صرفه‌جویی در مصرف آب در شرایط عملی و اجرایی مسئله‌ای قابل ‌توجه است. برای مثال حمام‌های شستشوی اسیدی می‌توانند متعاقباً جهت شستشو برای پاکسازی سطوح آبکاری‌شده مورد استفاده قرار بگیرند، همان‌طور که مرحله پس از نظافت معمولاً، اسیدکاری —فرو بردن در محلول اسید— و اسیدشویی است. همچنین شستشوهای اسیدی می‌توانند اثر خنثی‌سازی روی شستشوهای مربوط به نظافت داشته ‌باشند.
راه دیگر برای کاهش مصرف آب استفاده از ابزار شستشوی اسپری به‌جای شستشو با غوطه‌ور شدن در آب است. آب از سوراخ‌های سر نازل‌های اسپری منشعب‌شده و به‌سمت دیواره‌ی خارجی بشکه اسپری می‌شود و بشکه و محتویات درون آن را می‌شوید. در برخی مواقع هم‌زمان با اسپری‌شدن آب به درون و بیرون بشکه، بشکه می‌چرخد و قطعات آبکاری‌شده نیز درون آن می‌چرخند. انتظار می‌رود که با این روش مصرف آب کاهش یابد. این روش برای شستشوی تمامی گونه‌های آبکاری مثلاً برای قطعات فنجانی شکل و قطعاتی با اشکال پیچیده مناسب نیست. این روش تمام سیستم را آبکشی می‌نماید. این روش نه تنها کل کار را آبکشی می‌نماید بلکه طول عمر سیستم را با شستشو و برطرف‌کردن هر محلول شیمیایی که می‌تواند به اجزا و ساختارها و لایه‌های محافظت‌کننده رویی بشکه آسیب برسانند؛ افزایش می‌دهد. نوعی دیگر از ابزار آبکشی اسپری، استفاده از دستگاه انشعاب آب در داخل بشکه و ابزار اتصال به منبع در خارج از بشکه می‌باشد که جهت شستشو مستقیماً آب را به درون بشکه و بر روی قطعات اسپری می‌کند. هدف از طراحی این سیستم نیز صرفه‌جویی در مصرف آب بوده‌است.
نرخ تولید
میزان تولید مناسب، به‌گونه‌ای است که به‌ازای هر بشکه مساحت سطح کلی قطعات آبکاری شده بین 100-60 فوت مربع می‌باشد. تنظیمات شدت جریان برق به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای به نوع آبکاری متفاوت است. بیشتر کارهای آبکاری گردان در شدت جریان 40-15 آمپر/ فوت مربع انجام می‌شوند. آبکاری نیکل به جریان برقی تا حدود 50 آمپر/ فوت مربع نیاز دارد. باید توجه شود که دانسیته جریان واقعی بیشتر است؛ چرا که در هر زمان تنها سطحی از قطعه که مستقیماً در معرض جریان الکتریسیته است آبکاری می‌شود. سطح این قسمت که در معرض جریان مستقیم قرار دارد در برابر سطح محاسبه شده کل که مربوط به کل کار است بسیار کمتر است. در آبکاری گردان به‌دلیل عملیات چرخش بشکه و غلتیدن قطعات کار درون بشکه، تمامی بخش‌های سطوح به یک اندازه در معرض جریان الکتریسیته قرار می‌گیرند. در مخازن گردان نسبت به مخازن ثابت با ظرفیت یکسان عموماً جریان‌های برق بیشتری مصرف می‌شود؛ بنابراین لازم است تا مخازن گردان به مساحت آندی بیشتری تجهیز شوند؛ به‌طوری‌که معمولاً به‌نسبت 2 به 1 در برابر سطح کلی کار است (مساحت سطح آندی دو برابر مساحت سطح کل کار که باید آبکاری بشود؛ است). آندهای مخازن گردان سریع‌تر از آندهای آبکاری ثابت خورده می‌شوند. به‌هر‌حال میزان تولید در خطوط آبکاری گردان بیشتر از خطوط آبکاری ثابت است.
9- سوابق
عملکرد مناسب خط آبکاری گردان مستلزم نگهداری سوابق هر قسمت و خصوصیات آبکاری انجام شده بر روی آن است. این اطلاعات معمولاً وارد سیستم کامپیوتری یا کارت‌های فایل شده و جهت تهیه نمودارها و یا جداولی که نشانگر ارتباطات بین ضخامت، زمان، مساحت سطح و شدت جریان الکتریکی است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این نمودارها یا جداول، شخص آبکار می‌تواند به‌شکلی منطقی قضاوت اولیه‌ی دقیقی جهت انجام فرایندهای آبکاری جدید و متفاوت داشته‌باشد. موارد پیشنهادی که برای هر مورد آبکاری می‌توانند بایگانی شوند عبارتند از: مواد به‌کار رفته برای آبکاری؛ مساحت سطح بخشی که آبکاری شده؛ وزن قطعه؛ نوع فرایند انتهایی اعمال شده روی قطعه جهت اتمام آبکاری؛ ضخامت مورد نیاز؛ جریان برق و ولتاژ مورد استفاده؛ اندازه بار(مقدار و حجم باری که باید آبکاری شود)؛ مدت زمان آبکاری.
خلاصه
مزایای آبکاری گردان عبارتند از:
(1) در این روش نسبت به خط تولید آبکاری ثابت توانایی آبکاری بر روی گونه‌های به‌مراتب متعددتر و تولید حجم بسیار بیشتر در یک دوره زمانی مشخص وجود دارد؛
(2) با امکان تلفیق جنبه‌های متعدد مربوط به اطلاعاتی که پیش‌تر ذکر شد، ظرفیت و توانایی خط تولید آبکاری گردان می‌تواند بهینه شود.