استاندارد ملی شماره 8242
پوشش های فلزی- آبکاری الکتریکی نیکل وکروم روی سطوح موادپلیمری پلاستیکی- الزامات
Metallic coating- Electroplated coating
of nickel plus chromium on plastics materials-
Requirements
کمیسیون استاندارد” پوشش های فلزی- آبکاری الکتریکی نیکل وکروم روی سطوح موادپلیمری پلاستیکی “
رئیس سمت یا نمایندگی
منصوری،یعقوب(دکترای شیمی) –دانشگاه محقق اردبیلی
اعضاء
آقایی لشکری،وحید(کارشناس ارشد متالورژی) –شرکت کلید اورنگ
ابراهیم فر،رضا(کارشناس شیمی) –اداره کل استانداردو تحقیقات صنعتی –آذربایجان شرقی
الفت شنب غازان،علیرضا (کارشناس ارشدمهندس شیمی) اداره کل استانداردوتحقیقات صنعتی -آذربایجان شرقی
خسروی،محمد(کارشناسارشدمتالورژی) -شرکت ریخته گری تراکتور سازی تبریز
عمرانی خواه،جلیل(کارشناس ارشدشیمی) -شرکت کلر پارس
دبیر
قدیمی ،کلجاهی، فریده (کارشناس ارشدشیمی) -اداره کل استانداردو تحقیقات صنعتی -آذربایجان شرقی
دویست و سی و چهارمین اجلاسیه کمیته ملی استاندارد مکانیک و فلزشناسی
مورخ 20/6/84
رئیس –سمت یانمایندگی
مصحفی،زهرا(کارشناس ارشدشیمی) –عضو هیئت علمی دانشگاه امیرکبیر
اعضاء
آقایی لشکری، وحید(کارشناس ارشد متالورژی) –شرکت کلید اورنگ
اله یاری،حسن (کارشناس اقتصاد صنعتی) –سازمان حمایت ازحقوق مصرف کنندگان و — تولیدکنندگان
دلفی،حسین (کارشناس) -نماینده مدیریت مکانیک و فلزشناسی -موسسه استاندارد
سرابی،علی اصغر(دکترای متالورژی) -عضو هیئت علمی دانشگاه امیرکبیر
عقیلی،همایون (کارشناس) -نماینده معاونت تحقیقات صنایع فلزی –موسسه استاندارد
قدیمی کلجاهی،فریده –(کارشناس ارشدشیمی) –اداره کل استاندارد و تحقیقات صنعتی –آذربایجان شرقی
منصوری،یعقوب(دکترایشیمی) –عضو هیئت علمی دانشگاه محقق اردبیلی
موسوی،لیلا (کمک کارشناس) –کمک کارشناس نماینده مدیریت هماهنگی -تدوین استاندارد
نوانی،محمد(کارشناس ارشدمتالورژی) –دفترمنابع الکتریکی و فلزی
نوروزی،سعید(دکتری) –مشاور و نماینده ریاست موسسه استاندارد
وصالی،رضا(کارشناس) –قائم مقام مدیرعامل مرکز پژوهش متالورژی رازی
دبیر
نوروزی زاده،حمیرا (کارشناس) –نماینده مدیریت هماهنگی تدوین استاندارد
پیشگفتار
استاندارد “پوشش¬های فلزی- آبکاری الکتریکی نیکل وکروم روی مواد پلیمری پلاستیکی “که توسط کمیسیون فنی مربوطه تهیه وتدوین شده ودر دویست وسی وچهارمین جلسه کمیته ملی استاندارد مکانیک وفلز شناسی مورخ 20/6/84 مورد تصویب قرارگرفته است،اینک به استناد بند یک ماده سه قانون اصلاح قوانین ومقررات مؤسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ابران مصوب بهمن ماه٣٧١بعنوان استاندارد ملی ایران منتشرمی¬شود.
برای حفظ همگامی وهماهنگی با تحولات وپیشرفت های ملی وجهانی درزمینه صنایع،علوم وخدمات،استانداردهای ملی ایران درموقع لزوم وتجدید نظرخواهدشد وهرگونه یشنهادی که برای اصلاح یاتکمیل این استانداردها ارائه شود،در هنگام تجدید نظردرکمیسیون فنی مربوطه مورد توجه قرارخواهدگرفت بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ملی ایران بایدازآخرین تجدید نظر آن ها بهره گیری کرد.
درتهیه وتدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط ونیازهای جامعه،درحدامکان بین این استاندارد و استاندارد ملی کشورهای صنعتی پیشرفته هماهنگی ایجاد شود. منبع وماخذی که برای تهیه این استانداردبه کاررفته به شرح زیراست :
ISO 4525, 2003: Metallic coating- Electroplated coating of nickel plus chromium onplastics materials
مقدمه
پوشش های فلزی-آبکاری الکتریکی نیکل وکروم روی سطوح مواد پلیمری پلاستیکی
روش سنتی آماده سازی پلاستیک ها برای آبکاری شامل الکتروترسیب١لایه مس اسیدی چکش خوارقبل از آبکاری با نیکل وکروم ،جهت برآورده کردن الزامات چرخه حرارتی می باشد. حذف مس وجایگزین کردن آن با نیکل چکش خوار یک روش جدید جهت تسهیل بازیافت پلاستیک های آبکاری شده درپایان عمرمحصول می باشد. نیکل وکروم به آسانی می تواند از پلاستیک جداشده وبه طور مستقیم درتولید فولاد زنگ نزن بکاررود درحالی که پوشش های توام مس ونیکل وکروم به دلیل اثرات مضر مس برروی خواص فولاد به جداسازی وحذف کامل مس نیازدارند. اگرچه روش سنتی هنوز به طورگسترده بکار می رود،لکن درحال حاضردراروپاصنایع خودرو ولوله های ساختمانی،نیکل چکش خواررابه دلیل منافع حاصل ازبازیافت،جایگزین زیرپوشش های مس کرده اند. این روش هادرتجدید نظراین استانداردمورد توجه قرارگرفته اند. درصورتی که مقاومت چرخه حرارتی یک الزام باشد،این استاندارد ویژگی های پوشش نیکل آبکاری شده وکروم تزئینی برسطح مواد پلاستیکی رابا زیرپوشش مس یانیکل،مجاز می کند.
پیشرفت های جدید درآماده سازی پلاستیک هابرای آبکاری ماننداستفاده ازکاتالیزورهای پالادیوم یونی، حذف ترسیب بدون جریان برق وخورنده های کرومیک /سولفوریک اسید،حتی ضروری تراز دستورالعمل های لازم جهت فرآیندهای آبکاری است. آماده سازی مناسب سطح برای دستیابی به کارکرد رضایت بخش پوشش آبکاری شده برروی موادپلاستیکی لازم است.
درمورد مصنوعات پلاستیکی که با تکنیک های ویژه که شامل یک تغییرفازاست (نظیر–قالب گیری) تولید می شوند ،لازم استفر آیند آبکاری حداقل٢۴ساعت بعدازتولید صورت گیرد.
١هدف ودامنه کاربرد
هـدف از تدویـن ایـن اسـتاندارد، تعیین الزامات پوشش های آبکاری شده تزئینی نیکل به انضمام کروم، در مس بر روی مواد پلیمری پلاستیکی می باشد. این استاندارد استفاده از ۴ حضـور یـا غـیاب زیـر پوشـش های را برای تامین الزامات چرخه حرارتی مناسب مجاز میکند. ۵ زیرپوشش مس یا نیکل چکش خوار این استاندارد برای پوششهای مواد پلاستیکی که در مهندسی به کار میروند، کاربرد ندارد
٢مراجع الزامی
مدارک الزامی زیرحاوی مقرراتی است که درمتن این استاندارد به آنها ارجاع داده شده است بدین ترتیب آن مقررات جزئی ازاین استاندارد محسوب می شود درمورد مراجع دارای تاریخ چاپ ویا تجدید نظر،اصلاحیه ها وتجدیدنظرهای بعدی این مدارک موردنظرنیست معهذا بهتراست کاربران ذینفع این استاندارد،امکان کاربردآخرین اصلاحیه ها وتجدید نظرهای مدارک الزامی زیررامورد بررسی قراردهند درمورد مراجع بدون تاریخ چاپ ویا تجدیدنظر ،آخرین چاپ ویاتجدید نظرآن مدارک ارجاع داده شده موردنظر است .
استفاده ازمراجع زیربرای کاربرداین استاندارد الزامی است :
2-1 ISO 1463:2003 Metallic and oxide coatings- Measurement of coating thickness- Microscopical method
2-2 ISO 2064:1996 Metallic and other inorganic coatings- Definitions and conventions concerning the measurement of thickness
2-3 ISO 2080:1981 Surface treatment, metallic and other inorganic coatings Vocabulary
2-4 ISO 2177:2003 Metallic coatings-Measurement of coating thickness- Coulometric method by anodic dissolution
2-5 ISO 2361:1982 Electrodeposited nickel coatings on magnetics and nonmagnetic substrates-Measurement of coating thickness-Magnetic method
6-2ISO 3497:2000 Metallic coatings- Measurement of coating thickness- X-ray spectrometric methods
2-7 ISO 3543:2003 Metallic and non-metallic coatings – Measurement of thickness – Beta backscatter method
2-8ISO 4519:1980 Electrodeposited metallic coatings and related finishes Sampling procedures for inspection by attributes
2-9ISO 8401:1986 Metallic coatings-Review of methods of measurement of ductility
2-10ISO 9227:1999 Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests
2-11ISO 10289:1999 Methods for corrosion testing of metallic and other inorganic coatings on metallic substrates- Rating of test specimens and manufacturedarticles subjected to corrosion tests
2-12ISO 16348: 2003 Metallic and other inorganic coatings- Definitions and conventions concerning appearance
2-13ASTM B764-94, Standard Test Method for Simultaneous Thickness and Electrochemical Potential Determination of Individual Layers in MultilayerNickel Deposit (STEP Test)
٣اصطلاحات وتعاریف
دراین استاندارد،اصطلاحات و / یاواژههای نوشته شده دراستاندارد بندهای2-2، 2-3 و 2-13 مورد استفاده می باشد.
۴آگاهیهای لازم جهت آبکاری
4-1 آگاهی های اساسی
هنگامیکه قطعات سفارش داده شده طبق ای ناستانداردملی درمعرض آبکاری قرارمیگیرند،خریدار باید آگاهی های زیر رابه صورت مکتوب(درقراردادیاسفارش خریدیاروی نقشه مهندسی)ارائه کند.
4-1-2 طرح(بند۶راملاحظه کنید)
۴-١-٢ شکل ظاهری مورد نیاز مانند روشنی، مات یا رنگی بودن؛ همچنین نمونهای که مورد تایید خریدار است باید توسط خریدار تهیه شده و برای مقایسه طبق بند ٧-٢ مورد استفاده قرار گیرد.
4-1-3 سـطوح اصـلی۶ کـه بـاید در نقشـه قطعات و نمونه های تهیه شده به طور مناسب علامت گذاری شوند
4-1-4 قسمتهای اضافی ازسطح اصلی که لازم است ضخامت موضعی درآنها اعمال شود.
۴-١-۵ موقعیـت سطوح اصلی برای اثر محل های تماس، موقعی که این اثرها اجتناب ناپذیر می باشند (بند ٧-٢ را ملاحظه کنید).
۴-١-۶ آیـا زیرپوشـش های مس یا نیکل باید برای فراهم کردن الزامات چرخه حرارتی بکار روند (بندهای ؛)٨-٧و ۶-٧ ،٣-٧
۴-١-٧ آیـا آزمـون هـای خوردگـی به طور مدام انجام می گیرند یا به صورت چرخ های(بند ٧-٧ را ملاحظه کنید)؛
4-1-8۴-١-٨ ایـن که آیا آزمون های خوردگی و حرارتی (بندهای ٧-۶ و ٧-٧ (باید به طور جداگانه روی آزمونه ها انجام گیرد یا به طور متوالی با استفاده از همان نمونه ها (به بند ٧-٨ مراجعه کنید) واین که آیا نمونه ها باید با روش شبیه سازی حین آزمون نصب یا جدا شوند (پیوست الف)
4-1-9 همه الزامات آزمون STEP(به بند 7-9 مراجعه کنید)
4-1-10روش های نمونه برداری وسطح موردقبول (به بند٨مراجعه کنید)؛
4-1-11 طرح نوع پلاستیک که بایدآب کاری شود (به بند 7-1 مراجعه کنید)؛
4-2 آگاهی های تکمیلی
آگاهی های تکمیلی زیرممکن است درموقع مناسب توسط خریدار ارائه شود.
الف) محدودیت های گستره عیوب مجازسطح،حاصل ازقالبگیری (به بند 7-1 مراجعه کنید).
ب) گستره عیوب مجاز روی سطوح فرعی
۵ عددشرایط کاری
عـدد شرایط کاری باید توسط خریدار برای تعیین درجه حفاظت مورد استفاده قرار گیرد که بستگی به شدت شـرایطی کـه یک محصول در حین آزمون تحمل میکند داشته و بر اساس درجه بندی زیر مورد استفاده قرار می گیرد.
۵فوقالعاده سخت
۴خیلی سخت
٣سخت
٢متوسط
١ملایم
شرایط نوعی مورداستفاده که درآنهاعددهای شرایط کاری مختلف مناسب می باشند درپیوست ب آورده شده است.
۶طرح
6-1 کلیات
منظورازطرح مشخص کردن نوع وضخامت های پوشش هایی است که برای هر شرایطکاری مناسب بوده (جدول١ملاحظه کنید) وشامل موارد زیراست:
الف) عبارت “پوشش آبکاری شده” ،شماره این استاندارد ملی که به دنبال آن یک خط تیره قرارمی گیرد؛
ب) حروف PL مشخص کننده یک ماده پلاستیکی که به دنبال آن علامت(/) آورده شده است.
پ) علامت شیمیایی Cu برای زیرپوشش مس (با علامت شیمیایی Niبرای زیر پوشش نیکل)، زیرزیر پوشش های مس یانیکل فقط زمانی باید حذف شوند که بنابه اظهارخریدارلزومی برای مقاومت چرخه حرارتی وجودنداشته باشد.
ت) عددمشخص کننده کمینه ضخامت موضعی برای زیرپوشش مس(یانیکل) برحسب میکرومتر؛
ث) حرف کوچک مشخص کننده نوع زیرپوشش مس یانیکل ) به بند۶-2 مراجعه کنید)؛
ج) علامت شیمیایی Ni برای نیکل؛
چ)عددمشخص کننده کمینه ضخامت موضعی برای پوشش نیکل برحسب میکرومتر؛
ح) حرف مشخص کننده نوع پوشش نیکل (به بند 6-3 مراجعه کنید)
خ) علامت شیمیایی Cr برای کروم
د) حرف یاحروف مشخص کننده نوع وضخامت پوشش یالایه کروم (به بند 6-5 مراجعه کنید).
جدول۱- پوشش های روی مواد پلاستیکی
| لایه نوع پوشش نیکل | ازدیاد طول ویژه(درصد) | مقدار گوگرددرصد جزء وزنی | ضخامت به عنوان درصدی از ضخامت کل نیکل | |
| دولایه | سه لایه | |||
| لایه زیرین(s) | >٨ | <٠/٠٠۵ | ۶٠≥ | تا |
| لایه میانی (لایه با گوگرد زیاد) | – | > 15/0 | – | ١٠≤ |
| لایه بالایی(b) | – | 04/0> و 15/0< | 10 تا 40 | ٣٠≥ |
| ۱. روش آزمون برای اندازه گیری درصدازدیادطول ویژه(یاچکش خواری)درپیوست پمشخص شده است.٢ مقادیر گوگرد برای نشان دادن نوع محلول آبکاری نیکل به کار میرود. هیچ روش ساده ای برای اندازه گیری مقدار گوگرد در نیکل ترسیب شده روی یک قطعه پوشش داده شده وجود ندارد. با این وجود، اندازه گیری های دقیق روی یک نمونه آزمون که به طور ویژه تهیه شده است ممکن می باشد(پیوست ت را ملاحظه کنید).٣ معمولا تشخیص نوع و اندازه گیری نسبت لایه های نیکل با آزمون های میکروسکوپی قسمت صیقلی شده و خورده شده یک قطعه که مطابق استاندارد بند ۲-۱ تهیه شده باشد یا به وسیله آزمون STEP ممکن می باشد | ||||
عدد شرایط کاری طرح پوشش جزئی برای پوشش های مس و انضمام نیکل و کرم طرح پوشش جزئی برای پوشش های نیکل به انضمام کروم
| طرح پوشش جزئی برای پوششهای نیکل به انضمام کروم | طرح پوشش جزئی برای پوششهای مس به انضمام نیکل و کروم | عددشرایط کاری |
| PL/Ni20dp Ni20d Cr mp(or mc) | PL/Cu 15a Ni30d Cr mp(or mc) | 5 |
| PL/Ni20dp Ni20d CrPL/Ni20dp Ni20d Cr mp(or mc) | PL/Cu 15a Ni30d Cr rPL/Cu 15a Ni25d Cr mp(or mc) | 4 |
| PL/Ni20dp Ni15b Cr r | PL/Cu 15a Ni25d Cr r PL/Cu 5a Ni20d Cr mp(or mc) | 3 |
| PL/Ni20dp Ni10b Cr r | PL/Cu 15a Ni15b Cr r PL/Cu 15a Ni10b Cr mp(or mc) | 2 |
| PL/Ni20dp Ni7b Cr r | PL/Cu 15a Ni7b Cr r | 1 |
6-٢انواع زیرپوشش مس یانیکل
نوع زیرپوشش مس باید باعلامت زیرمشخص شود:
a برای مس چکشخوار ترازکننده سطح الکتروترسیب شده ازمحلول های اسیدی.
نوع زیرپوشش نیکل بایدباعلامت زیرمشخص شود:
dp برای نیکل ستونی چکشخوارالکترو ترسیب شده ازمحلول های ویژه پیش آبکاری
یادآوری نوعنی کل لازم برای مقاومت چرخه حرارتی ممکن است به وسیله آبکاری واتز یامحلول نیکل سولفامات عاری ازافزودنی های آلی یا براقکننده هاوهمچنین ازفرمولاسیون مخصوص که ارایه کنندگان فرآیند آبکاری عرضه می کنند، بدست می آید. برای اطلاعات تکمیلی پایداری،مراجع ]5-3[ پیوست ها را ملاحظه کنید.
6-٣انواع نیکل
نوع نیکل به کاررفته برای زیرپوشش های مسی یانیکلی بایدباعلامت های زیرمشخص شود:
b برای نیکل ترسیبی درشرایط کاملا براق
s برای نیکل کدریا شبه براق که نباید به طورمکانیکی صیقلی شده باشد؛
جدول۲- ویژگی های پوشش های نیکلی۲و۳لایه
| ضخامت به عنوان درصدی از ضخامت کل نیکلسه لایه | ضخامت به عنوان درصدی از ضخامت کل نیکلدو لایه | مقدار گوگرد درصد جزء وزنی | ازدیاد طول ویژه (درصد) | لایه نوع پوشش نیکل |
| ٧٠ تا ۵٠ | ≥۶٠ | <٠/٠٠۵ | >8 | (s) لایه زیرین |
| ≤10 | – | > 0/15 | – | لایه میانی(لایه با گوگرد زیاد) |
| ≥٣٠ | ۴٠ تا ١٠ | <٠/١۵ و< ٠/٠۴ | – | (b)لایه بالایی |
روش آزمون برای اندازهگیری درصد ازدیاد طول ویژه(یا چکش خواری) در پیوست پ مشخص شده است. ۱
٢ مقادیر گوگرد برای نشان دادن نوع محلول آبکاری نیکل به کار میرود. هیچ روش سادهای برای اندازه گیری مقدار گوگرد در نیکل ترسیب شده روی یک قطعه پوشش داده شده وجود ندارد. با این وجود، اندازه گیری های دقیق روی یک نمونه آزمون که به طور ویژه تهیه شده است ممکن می باشد(پیوست ت را ملاحظه کنید).
٣ معمولا تشخیص نوع و اندازهگیری نسبت لایه های نیکل با آزمون های میکروسکوپی قسمت صیقلی شده و خورده شده یک قطعه که مطابقاستاندارد بند ۲-۱ تهیه شده باشد یا به وسیله آزمون STEP ممکن می باشد
ازدیاد طول ویژه(یا چکش خواری) در پیوست پ مشخص شده است.
d برای پوشش های نیکل دویاسه لایه که،ویژگی های آن درجدول٢ارائه شده است.
6- ۴پوشش های دو وسه لایه
ویژگی های پوشش های نیکلی دو وسه لایه درجدول۲خلاصه شده اند.
۱. روش آزمون برای اندازه گیری درصد ازدیاد طول ویژه(یاچکش خواری)درپیوست مشخص شده است.
٢مقادیرگوگرد برای نشان دادن نوع محلول آبکاری نیکل به کارمی رود. هیچ روش ساده ای برای اندازه گیری مقدار گوگرددرنیکل ترسیب شده روییک قطعه پوشش داده شده وجودندارد.بااین وجود،اندازه گیری های دقیق روی یک نمونه آزمون که به طور ویژه تهیه شده است ممکن می باشد (پیوست تراملاحظه کنید).
٣معمولاتشخیص نوع واندازه گیری نسبت لایه های نیکل باآزمون های میکروسکوپی قسمت صیقلی شده وخورده شده یک قطعه که مطابق استانداردبند 2-1 تهیه شده باشدیابه وسیله STEP ممکن می باشد.
5-6- انواع وضخامت پوشش کروم
انواع وضخامت های پوشش کروم بایدباعلامت های زیرکه بعدازعلامت شیمیایی ،Cr،قرارمی گیردبه شرح زیرمشخص شود.
r : کروم منظم (متداول) دارای کمینه ضخامت موضعی3/0 میکرومتر؛
mc –کروم ریزترک –که دارای بیش از ٢۵٠ترک درسانتیمتردرهرجهت باشد ویک شبکه بسته روی تمام سطح اصلی تشکیل دهد وبایک یازروش های مشخص شده درپیوست اندازه گیری شودودارای 3/0 میکرومترباشد. دربعضی فرآیندها ممکن است ضخامت بزرگ ترکروم (حدود 8/0 میکرومتر) برای به دست آوردن الگویترکل ازباشد،دراین حالت،کمینه ضخامت موضعی بایددرپوشش به شکل(8/0) Cr mc نشان داده شود.
mp کروم متخلخل با منافذکمینه١٠٠٠٠درسانتیمترمربع زمانی که بایک یاز روش های مشخص شده درپیوست ثتعیین می شود ودارای کمینه ضخامت موضعی 3/0 میکرومترمی باشد. تخلخل هابایدباچشم غیرمسلح یابینایی اصلاح شده،قابل رویت باشد.
یادآوری١– کروم متخلخل اغلب باترسیبکرومروییک لایه نیکل نازک ویژه که حاوی ذرات نارسانای خنثی می باشد، حاصل می شود. لایه نیکل مخصوص روی نیکل نوعd یا b اعمال می شود.
یادآوری 2- درحالتی که کروم ازنوع ریزترک (mc) یا ریزسوراخ (mp) باشد، ممکن است پسازیک دوره کارکرد جلای پوشش کاهش یابد. که برای بعضی کاربردها مناسب نیست. این تمایل باافزایش کمینه ضخامت پوشش کروم تا۵/0 میکرومتردرهرحالتی که کروم ریزسوراخ (mp) یا ریز ترک دار (mc) درجدول١مشخص شده است کاهش یابد.
6-6 مثال یازشناسه
پوشش آبکاری شده روی پایه ای پلاستیکی ( PL) دارای کمینه ضخامت١۵میکرومترمس اسیدی براق(Cu15a) و کمینه١٠میکرومترنیکل براق ( Ni10b) به انضمام کمینه 3/0 میکرومتر کروم ریز ترک یا ریز سوراخ [Cr mp (mc)] بایدبه طریق زیرمشخص شود.
پوشش آبکاری شده(یا PL/Cu 15a Ni 10b Cr mp (mc
پوشش آبکاری روی پایه پلاستیکی (PL) دارای ضخامت کمینه٢٠میکرومترنیکل چکش خوار (Ni 20 dp) وکمینه٢٠میکرومترنیکل٢لایه (Ni20d )به انضمام کمینه 3/0 میکرومترکروم ریزتخلخل ((Cr mp بایدبه شرح زیرمشخص شود.
پوشش آبکاری PL/Ni20d Cr mp
برای مقاصد سفارشی علاوه برویژگی های محصول جملات واضح درموردسایرویژگی های لازم جهت کارکردمحصول ویژه باشد. (بند۴راملاحظه کنید).
7- الزامات
7-1 زیرآیند
موادپلاستیکی بایدقابلیت آبکاری داشته باشند وبایدطوری فرموله شده باشندکه پوشش های فلزی توانایی سازگاری بااین استاندارد ملی برای زمانی که پوشش هابه طورصحیح به کارمی روند (به بند مراجعه کنید) داشته باشند.
عیوب درسطح پلاستیک های قالب گیری شده نظیرساچمه ای شدن،اثرات بیرون رانی،پلیسه،اثرات راهگاه،خطوط جدایش،بازشدگی وسایرموارد می تواند تاثیرنامطلوب برروی شکل ظاهری ونحوه پوشش دهی روی مواد پلاستیکی داشته باشد. بنابراین ازمسئولیت آبکاری کننده درموردعیوب پوشش حاصل از به کاربردن پلاستیک های قالبگیری شده چشم پوشی می شود،مگراینکه آبکاری کننده قالب گیر هم باشد. همچنین بهتراست ویژگی های پوشش قطعات آبکاری،شامل محدودیت های مناسبی درمیزان رواداری سطح معیوب حاصل ازقالب گیری باشد (به بند4-2 الف مراجعه کنید).
7-2 شکل ظاهری
روی سطح اصلی نبایدعیوب قابل رویت واضح نظیرتاول زدگی،حفره ها،ناهمواری،ترک ها،محل های آبکاری نشده،زنگزدگی یابیرنگ شدگی وجودداشته باشد. گستره عیوب که ممکن است روی سطح فرعی موجودباشدبایدتوسط خریدارمشخص گردد. هرجاکه نشانه های تماس روی سطوح اصلی غیرقابل اجتناب باشند،موقعیت آن باید توسطخریدارمشخص گردد. شکل ظاهری بایدیکنواخت ودارای رنگت وافق شده باشد.نمونه های تاییدشده دست سازباید برای مقایسه مورداستفاده قرارگیرد (به بند۴-1 ب) واستانداردبند 2-12 مراجعه کنید.
7-3ضخامت زیرپوشش مس یانیکل
کمینه ضخامت موضعی زیرپوشش مس باید١۵میکرومتروکمینه ضخامت موضعی زیرپوشش نیکل باید٢ میکرومترباشد (به بند۴-1 ج و جدول ١مراجعه کنید).
7- 4ضخامت موضعی
ضخامت یک پوشش مشخص شده طرح بایدکمینه ضخامت موضعی باشد. کمینه ضخامت موضعی پوشش الکتروترسیبی بایددرهرنقطه ازسطح اصلی که می تواند باساچمه ای به قطر٢٠میلیمترتماس حاصل کند،اندازه گیری شود .ضخامت پوشش های الکتروترسیبی بایدبایک یازروش های داده شده در پیوست ج اندازه گیری شود.
7- 5 چکش خواری
کمینه مقدارچکش خواری برای مس،نیکل dp ونیکل شبه براق موقعی که باروش داده شده درپیوست پ آزمون می شود،باید٨ درصدباشد. درمیان سطح محدب نمونه های آزمون شده هیچ ترکی نباید موجود باشد. ترک های لبه کوچک نباید منجربه عیب شود.
7- 6چرخه حرارتی
آزمون چرخه حرارتی،برای ارزیابی میزان چسبندگی می باشدو تاثیرفرآیند آماده کردن پلاستیک برای آبکاری رانشان می دهد. نوسانات زیاد دما به هنگام اننخاب عددشرایط کاری والزامات چرخه حرارتی بایددرنظرگرفته شود. محدوده های مناسب دما برای هرعددشرایط کاری درجدول الف – ١آورده شده است.
پس ازسه چرخه آزمون چرخه حرارتی مشخص شده دربندالف – ٣،قطعه های پوشش داده شده نباید هیچ گونه عیوب قابل رویت باچشم غیر مسلح یا دیداصلاح شده نظیرترک، تاول زدگی،حفره،فرورفتگی یا کج شدگی ازخودنشان دهند.
یادآوری استفاده ازآزمون چرخه حرارتی نیازبه آزمون چسبندگی جداگانه راحذف می کند.
7- 7 آزمون خوردگی تسریع شده
قطعات پوشش داده شده بایدباآزمون خوردگی CASS که دراستانداردبند 2-10 مشخص شده است، حداقل٢۴ساعت پس ازآبکاری، وبه مدتی که درجدول چ – ١بیان شده است درعددشرایط کاری ویژه موردآزمون قرارگیرد.
یادآوری مدت زمان آزمون خوردگی که درجدول چ – ١نشان داده شده است وسیله ای برای کنترل پیوستگی وکیفیت پوشش هاست والزام ارابطه ای بامدت عمری اکارکردقطعه تکمیل شده درعملکرد واقعیت ندارد.
زمان اشاره شده درجدول چ – ۱یاباید مداوم باشد ویاشامل دوره زمانی مناسب۸یا۱۶ساعته با دوره های استراحت بین۱تا۱۶ساعت طبق توافق خریدار وآبکارباشد.
درجه بندی حفاظتی بایدطبق استانداردبند٢-11 برای هریک ازقطعات آزمون شده نسبت داده شوند به طوری که میزان جلوگیری پوشش نیکل به انضمام کروم ازخوردگی زیرپوشش مس ونیکل ونمایان شدن زیرآینده ای پلاستیکی باشد. ممکن است درجه بندی تکرقمی منحصرابرپایه وضع ظاهری قسمت هاپس ازآزمون خوردگی تعیین شود. برای پیروی ازاین استانداردملی،درجه بندی ظاهری نبایدکمتراز٨ساعت پس ازآزمون خوردگی باشد.
یادآوری- تخریب پوشش برای آزمون برخی پوشش هاقابل انتظاراست.
7- 8چرخه حرارتی ترکیبی وآزمون خوردگی تسریع شده
ممکن است آزمون خوردگی با آزمون چرخه حرارتی برای اجزایی که با الزامات عدد شرایط کاری 5، 4 و 3 آبکاری می شوند ترکیب شود. برای قطعات آبکاری شده با عدد شرایط کاری 5 و 4 سه چرخه لازم است و برای آنهایی که با عدد شرایط کاری 3 آبکاری میشوند دو چرخه لازم میباشد.
عیوب قطعات پوشش داده شده پس از هر چرخه، از چرخه ترکیبی حرارتی با چرخه خوردگی که مطابق پیوست چ آزمون شده اند باید بررسی شوند.
یادآوری-استفاده ازچرخه حرارتی ترکیبی وآزمون خوردگی،جایگزین آزمون های جداگانه تعریف شده دربند7-6 و 7-7 می شوند.
7-9 الزامات آزمونSTEP
درصورتی که توسطخریدارمشخص شود،اختلاف پتانسیل الکترود بین لایه های مجزای نیکل بایدبرای پوشش های چند لایه بروش آزمون STEP که دراستانداردبند 2-13 توضیح داده شده است،اندازه گیری شود. درپوشش های نیکل سه لایه،اختلاف پتانسیل STEP بین لایه نیکل خیلی فعال ویژه ولایه نیکل براق درمحدوده۱۵الی۳۵میلی ولت است ولایه خیلی فعال همیشه فعالتر(آندی) ازلایه نیکل براق است. اختلاف پتانسیل STEP بین لایه نیکل نازک،بلافاصله زیرکروم (به عنوان مثال شامل ریزتخلخل یاریزترک دارشدن) ولایه نیکل براق۵تا۳۰میلی ولت بوده ولایه نیکل براق همیشه فعال تر(آندی)ازلایه نیکل نازک بکاررفته قبل ازکروماست.
یادآوری- هرچندکه مقادیر جهانی STEP تصویب نشده اندبرخی توافق هادرمحدوده خواسته شده وجوددارد. برای مثال،اختلاف پتانسیل STEP بین لایه نیکل شبه براق وبراق درمحدوده١٠٠تا٢٠٠میلی ولت می باشد ولایه نیکل شبه براق بهترازلایه نیکل براق کاتدی است.
8- نمونه برداری
روش نمونه برداری بایدازروش داده شده دراستاندارد2-8انتخاب شود. سطوح قابل قبول بایدتوسط خریدارمشخص شوند (به بند 4-1- خ مراجعه کنید).
9- روش های آزمون
به استثنای روش های داده شده درپیوست ث وپیوست ج،تمام روش های آزمون نباید زودتراز۲۴ساعت پس ازآبکاری انجام گیرند.
پیوست الف
آزمون چرخه حرارتی
(الزامی)
الف. ١ دستگاه ها
دستگاه بایدشامل محفظه عایق گرمایش وسرمایش هوای جاری باقدرت کافی برای تامین وکنترل دمای ازپیش تنظیم شده باشد.
یادآوری-دومحفظه می تواندجداسازی شده یابه نحوی ساخته شودکه متشکل ازیک محفظه باشد.
کنترل کننده وثبت کننده مورداستفاده درکنترل محفظه کالیبراسیون وثبت بایدبادقت١± درجه سلسیوس دمای تنظیم شده راداشته باشد. تمام نقاط موجود درمنطقه کاری محفظه آزمون بایددرمحدوده٣± درجه سلسیوس دمای تنظیم شده باقی بماند. جریان هواجهت حصول سرعت یکنواختی گرمایش وسرمایش باید درطی آزمون درتمام قسمت هاکنترل شود.
الف. ٢ فاصله زمانی پس ازآبکاری
فاصله زمانی بین تکمیل عملیات آبکاری وآزمون چرخه حرارتی برروی نتایج تاثیرمی گذارد. این زمان باید 2± ٢۴ساعت باشد.
الف. ٣ روش اجرای آزمون
ممکن است قطعات به صورت نصب نشده یاشده که باروش شبیه سازی که توسطخریدارمشخص شده است،درمحفظه قرارگیرد. محفظه باقطعاتی که بایدآزمون شوند،پرمی شود. جایگیری قطعات دردرون محفظه،باذکرشماره واندازه قطعات ثبت می شود. محدوده دمای چرخه حرارتی بایدمطابق باعددشرایط کاری مشخص شده ازجدول الف. ۱انتخاب شود.
یک چرخه حرارتی کامل بایدشامل قرارگرفتن قطعه هادراتاقک بادمای اتاق(5± 20درجه سلسیوس) و گرم کردن اتاقک تاآخرین حد،یاقراردادن قطعه هابه طورمستقیم درداخل اتاقک درحددمای نهایی و اجرای مرحله الف تا ت باشد.
الف) قطعه هارابه مدتی ک ساعت دربالاترین دماقراردهید.
ب)دمای قطعه هارابه دمای٣±20 درجه سلسیوس برسانی دودر این دما به مدت یک ساعت (این کار معمولا با خارج کردن قطعات از اتاقک انجام می گیرد) نگهداری کنید.
پ)قطعه هابه مدتی کساعت درپایین ترین دماقراردهید.
ت) دمای قطعه هارابه دمای٣±٢٠درجه سلسیوس برسانید وآنهارابه مدت٣٠دقیقه دراین دما نگهداری کنید.
جدول الف. ١– محدوده دمایی چرخه حرارتی
عدد شرایط کاری محدوده دما(درجه سلسیوس)
بالا پایین
5 85 40-
4 80 40-
3 80 30-
2 75 30-
1 60 30-
پیوست ب
مثال هایی ازشرایط مناسب برای عددشرایط کاری مختلف
(اطلاعاتی)
ب. ١عددشرایط کاری۵
فضای بیرون درشرایط بسیاربسیارسخت برای مدت زمان طولانی(بیش از۵سال)برای پوشش های تزئینی موردنیازاست.
ب. ٢عددشرایط کاری۴
فضای بیرون درشرایط بسیارسخت
ب. ٣عددشرایط موردکاری٣
شرایط بیرون،جایی که گاهگاهی به وسیله باران یاشبنم مرطوب می شود.
ب. ۴عددشرایط کاری٢
شرایط داخل،جایی که احتمال تراکم وجوددارد.
ب. ۵عددشرایط کاری١
شرایط داخل دراتمسفرگرم وخشک
جدول الف. ١– محدوده دمایی چرخه حرارتی
| عدد شرایط کاری | محدوده دما(درجه سلسیوس) | |
| بالا | پایین | |
| 5 | 85 | 40- |
| 4 | 80 | 40- |
| 3 | 80 | 30- |
| 2 | 75 | 30- |
| 1 | 60 | 30- |
پیوست پ
آزمون چکش خواری
(الزامی)
پ. ١آماده کردن قطعه آزمون
قطعه آزمون آبکاری شده به طول١۵٠میلیمتر،عرض١٠وضخامت١میلی متررابه روش زیرتهیه کنید.
صفحه برنجی نرم راکه درازاوپهنای آن درحدود۵٠میلیمتربیشترازقطعه آزمون نهایی باشد صیقلی کنید. یک طرف صفحه رابا لایه ای ازنیکل(ویامس) به ضخامت٢۵میکرومتردرهمان شرایط ودر همان حمام که قطعات مربوطه آبکاری می شوند،بپوشانید.
قطعه مورد آزمون راازصفحه آبکاری شده بوسیله گیوتین ببرید. لبه های بلند قطعه آزمون راکمینه درطرفی که آبکاری شده است بادقت سوهان کاری کنید.
پ. ٢روشکار
قطعه آزمون آبکاری شده رابافشارثابتی روی تیغه ای که قطرانحناءسرآن5/11 میلیمتراست ازدوطرف خم کنیدتا دوانتهای قطعه آزمون بهحالت موازی بایکدیگرقرارگیرد. اطمینان حاصل کنیدکه قطعه آزمون درطول مدت خم کردن باتیغه درتماس باشد.
پ. ٣ارزیابی
چنانچه درسطح محدب پوشش قطعه های آزمون هیچگونه ترکی وجودنداشته باشد،درصدازدیادطول پوشش بزرگتراز ۸می باشد که ازفرمول زیرمحاسبه می گردد:
که درآن:
E ازدیادطول برحسب درصد؛
T ضخامت کل فلزپایه و رسوب برحسب میلیمتر
D قطرتیغه برحسب میلیمتراست.
برای محاسبه E بایدواحدهایی کسانی برای T و D مورداستفاده قرارگیرد.
برای مقایسه،پوشش وضخامت کل قطعه های آزمون بایدیک سان باشد.
این روش یک روش مطابق باروش تعریف شده دراستانداردبند٢-٩است.
پیوست ت
اندازه گیری مقدارگوگرددرنیکل الکتروترسیب شده
(الزامی)
ت. ١ اندازه گیری با روش احتراق وحجم سنجی محلولیدات
مقدارگوگرد موجود درنیکل الکتروترسیب شده بایددرصورت لزوم به وسیله احتراق آزمایه نیکل در حضوراکسیژن دریک کوره القایی اندازه گیری شود. دی اکسیدگوگرد حاصله توسط محلول اسیدی شده پتاسی میدید /نشاسته جذب می شود. سپس بامحلول پتاسی میداتکه به طورتازه نسبت به فولاد بامحتوای معلوم گوگرد برای جبران تغییر روزانه دربازیابی گوگرد دی اکسید استاندارد شده است تیترمی شود.
این روش برای نیکل الکتروترسیب شده حاوی گوگرد بیان می شود،درمحدوده۰۰۵/0 درصدتا۵ / 0 جزءوزنی کاربرددارد.
یادآوری- دستگاههای تجاری دردسترس می باشندکه بااستفاده ازآشکارسازی زیرقرمزوهدایت حرارتی مقدار دی اکسیدگوگرد حاصل ازاحتراق رااندازه گیری می کنندوبااستفاده ازکامپیوترمقدارگوگرد رامستقیما نشان می دهند.
ت. ٢ اندازه گیری بااستفاده ازتشک یل سولفید وحجم سنجی یدات
مقدارگوگرددرنیکل الکتروترسیب شده بایدبااستفاده ازتبدیل گوگردموجوددرنیکل به هیدروژن سولفید دراثرواکنش با هیدروکلریدریک اسید حاویه گزاکلروپلاتینیک اسیدمحلول،به عنوان تسریع کننده انحلال اندازه گیری شود. هیدروژن سولفیدتشکیل شده باروی سولفات آمونیاک یواکنش می دهد. روی سولفید تشکیل شده بامحلول پتاسیم یدات حجمی استاندارد،تیترمی شود. نتایج براساس پتاسیم یدات به عنوان استاندارد اولیه بیان می شوند.
پیوست ث
تعیین ترک وتخلخل درپوشش های کروم
(الزامی)
ث. ١کلیات
معمولاریزترک هابه وسیله بررسی های میکروسکوپی مستقی بدون آماده سازی قابل تشخیص هستند. با وجوداین،روش ترسیب مس(به بند ث . ٣مراجعه کنید) به عنوان وسیله ای برای آشکارکردن ترک هادر بررسی هاتوصیه می شودوبرای آشکارکردن ریزتخلخل هاضروری است.
ث. ٢بررسی میکروسکوپی برای تعیین ترک هابدون آماده سازی
سطح مورد نظررابرای تشخیص ترک ها درزیرنورمنعکس شده به وسیله یک میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی مناسب بررسی کنید. ازریزسنج چشمی یاوسیله مشابه یبرای تعیین فاصله ای که ترک ها شمارش می شونداستفاده کنید. برای اندازه گیری طولی راانتخاب کنیدکه کمینه۴٠ترک شمارش شوند.
ث. ٣روش ترسیب مس برای تعیین ترک هاوتخلخل ها (آزمون مس سولفات)
ث. ٣,١اساس کار
الکتروترسیبم سازی ک محلول اسیدی مس سولفات باچگالی جریان کمیاولتاژ پایین فقط درروی لایه زیرین نیکل که ازطری قترک ها،تخلخلهاوسایرناپیوستگیهاکه درمعرض محلول قرارگرفته است اتفاق می افتد. این روش ممکن است به عنوان یک روش سریع برای بررسی چشمی یکنواختی ترک هایا تخلخل هایابرای شمارش آنهابه کاررود. درحالت اخیرباید ازیک میکروسکوپ استفاده شود.
ث. ٣.٢روش کار
بهترین موقع استفاده ازاین آزمون بلافاصله پس ازاتمام عمل آبکاری است. چنانچه هرگونه تاخیری روی دهد،آزمون هراقبل ازآزمون چربی زدایی کنید. ازچربی زدایی الکترولیتی خودداری کنید. آزمون هرابه عنوان کاتد به مدتی ک دقیقه درداخل حمامی که حاوی٢٠٠گرم درلیترمس سولفات۵آبه و٢٠گرم درلیتر سولفوریک اسید (سولفوریک اسید با چگالی 84/1 گرم در لیتر) با دمای 5 ±20 درجه سلسیوس نگه دارید و با جریان 30 آمپر بر متر مربع پوشش دهید.
لازم است آزمونه وآند قبل ازآن که درمحلول آبکاری غوطه ورشوند به جریان برق متصل شوند.
درمواردی که آزمون چندروزپس ازآبکاری کروم انجام می شود،برای کمک به ظهورترک هاوتخلخل ها، آزمون هرادرمحلول١٠تا٢٠گرم درلیترنیتریک اسید (باچگالی نسبی۴/1 گرم برلیتر) به مدت۴دقیقه دردمای۶۵درجه سلسیوس قبل ازپوشش دادن مس غوطه ورکنید .اندازه گیری رابرای طولی انجام دهید که درآن کمینه۴٠ترکیا کمینه٢٠٠تخلخل شمارش شده باشد.
پیوست ج
روش های آزمون تعیین ضخامت
(الزامی)
ج. 1روش های مخرب
ج. 1.1روش میکروسکوپی
ازروش مشخص شده دراستانداردبند۲-۱استفاده کنید،درصورت لزوم ازمحلول خورنده نیتریک اسید/ استیک اسید گلاس یالکه دراین استاندارد مشخص شده است یااسیدی که درپوشش های مس به انضمام نیکل به کارمی روداستفاده کنید (یک قسمت محلول نیتریک اسید باچگالی۴/1 گرم درلیتروپنج قسمت استیک اسید گلاسیال).
یادآوری- استفاده ازخورنده هاتشخیص واندازه گیری ضخامت لایه های مختلف در پوشش های دووسه لایه رامقدور می سازد.
ج. 1.2روش های کولومتری
روش های کولومتری اشاره شده دراستانداردبند۲-۴ممکن است برای اندازه گیری ضخامت پوشش های کروم،ضخامت کلی نیکل وضخامت مس درهرنقطه ازسطح اصلی که بتواند باگلوله ای به قطر۲۰ میلیمترتماس حاصل کندمورداستفاده قرارمی گیرد. ممکن است کمینه ضخامت موضعی موردنیازبرای قسمت های اضافی سطح اصلی توسط خریدارمشخص شود.
ج. 2روش های غیرمخرب
ج. ٢.1روش مغناطیسی(فقط برای پوشش های نیکل کاربرددارد)
ازروشمشخص شده دراستانداردبند۲- ۵استفاده کنید.
یادآوری- این روش به تغییرات نفوذ پذیری پوشش هاحساس است.
ج. 2. 2 روش اشعه برگشتیβ(فقطدرصورت عدم وجودزیرپوشش های مس کاربرددارد)
ازروش مشخص شده دراستانداردبند٢- 7 استفاده کنید.
یادآوری- این روش ضخامت کلی پوشش شامل زیرپوشش مس را-درصورتوجود-اندازه می گیرد .بااین وجود ضخامت این زیرپوشش می تواندبااستفاده ازاین روش وتلفیق آن بااستانداردبند٢- 4 برای پوشش های نیکل وکروم یاتلفیق آن با روش مشخص شده دراستانداردبند٢- 5 برای پوشش های نیکل،ازپوشش بیرونی ترتشخیص داده شود.
ج. 2.3 روش طیف سنجی بااشعهX
ازروش مشخص شده دراستانداردبند٢-۶استفاده کنید.
ج. 3گزارش آزمون
گزارش آزمون بایدشامل آگاهی های زیرباشد:
الف)روش آزمون مورداستفاده دراندازه گیری ضخامت،شامل اشاره به این استانداردملی وپیوست ب.
ب) شرایط ویژه آزمون
پ)خلاصه ای ازنتایج آزمون ضخامت.
ت)نام ومشخصات آزمون کننده.
ث)تاریخ آزمون.
پیوست چ
تلفیق چرخه حرارتی وآزمون خوردگی
(الزامی)
چرخه ای ازآزمون حرارتی وآزمون خوردگی شامل مراحل الف تا پ است:
الف) قطعه پوشش داده شده بایددرمعرض یک چرخه١۶ساعته مطابق با روش اجرایی ذکرشده در استانداردبند٢-10 قرارگیرد (آزمون.(SCAS
ب) قطعات باید فقطبعدازهرچرخه آزمون CASS با آب یون زدایی شده،شستشوداده شوند.
پ) سپس قطعات آبکاری شده بایدتحت چرخه حرارتی مطابق با روش ذکرشده دربند الف. ٢وبا استفاده ازمحدوده دمایی داده شده درجدول الف. ١موردآزمون قرارگیرند.
یادآوری درصورت نیازبرای عددچرخه حرارتی بند 7-6 وبرای عددچرخه ترکیبی آزمون های حرارتی وخوردگی بند٧- ٨ را ملاحظه کنید.
جدول چ. ١- مدت زمان آزمون خوردگی مناسب برای عددشرایط کاری
| عددشرایط کاری | مدت زمان آزمون CASS(ساعت) |
| 54321 | 4832168الف |
| الف-باوجودی که هیچ مدت زمان آزمونی برای عددشرایط کاری١داده نشده است،چنین پوشش هایی ممکن است تحت آزمون پاشش استیک اسید- نمک مطابق بااستاندارد٢ – 10 قرارگیرند.مدت زمان آزمون توافقی بوده ونبایدبیش از٨ساعت باشد. | |
پیوست ح
مرجع شناسی
(اطلاعاتی)
[1] ISO 1456, Metallic coatings – Electrodeposited coatings of nickel plus chromium and of copper plus nickel plus chromium.
[2] ISO 2859-0, Sampling procedures for inspection by attributes — Part 0:
introduction to the ISO 2859 attribute sampling system.
[3] MÖBIUS, A. and TOLLS, E., Plating on Plastic — New Developments in the
Field of Chemistry, Trans. IMF, 1999, 77 (1), B9.
[4] HURLEY, J. L. and CHART, J. E., Dependence of Thermal Cycle Response of
Plated Plastic on the Mechanical Properties of the Electroplate, Plating, 62, 127, 1975.
[5] DI BARI, G. A., Decorative Electrodeposited Nickel-Chromium Coatings —
Corrosion Performance on Steel, Zinc, Plastics and Aluminium, Metal Finishing, June
1977.
[6] Annual Book of ASTM Standards 2002, ASTM International, West Conshohocken
PA, p. 489.
ICS: 25.220.40
