آبکاری با روی، دشمن خوردگی و زنگ زدگی!

روشی که به نام روکش روی (آبکاری روی ) شناخته می شود اغلب برای محافظت از فلزاتی مانند آهن و فولاد در برابر نیروهای بی امان خوردگی استفاده می شود. آبکاری روی شامل قرار دادن الکتریکی یک پوشش نازک از فلز روی روی سطح یک شیء فلزی دیگر است که به عنوان بستر شناخته می شود. پوشش روی یک مانع فیزیکی ایجاد می کند که از رسیدن زنگ به سطح فلزی زیرین جلوگیری می کند. روی به دلیل توانایی ذاتی خود در مبارزه با خوردگی انتخاب می شود. در حقیقت ، روی اغلب به عنوان اسب کار پیشگیری از خوردگی شناخته می شود

زنگ زدگی بزرگترین دشمن تقریباً هر نوع فلز است و اثرات خورنده آن می تواند مخرب باشد به گفته ناسا، هزینه خسارات ناشی از خوردگی به صنایع ایالات متحده سالانه بالغ بر ۲۷۶ میلیارد دلار است و رقم جهانی آن به ۱ تریلیون دلار می رسد. صنایعی که بیش از همه تحت تأثیر خوردگی قرار گرفته اند عبارتند از: تولید و تولید، حمل و نقل، دولت، تاسیسات و زیرساخت ها.

در حالی که استفاده از ترکیبات روی بیش از ۲۵۰۰ سال پیش آغاز شد، تولید روی فلزی برای اولین بار در هند در حدود قرن پانزدهم رخ داد. امروزه تقریباً یک سوم فلز روی برای گالوانیزه استفاده می شود که پوشش سطح فلزی برای محافظت در برابر زنگ زدگی است. آبکاری روی متداول ترین روش گالوانیزه است.

آبکاری با روی: جایگزینی که دوستدار زیست محیطی است!

آبکاری با روی یک فرآیند نسبتاً جدید است و تا حدود ۱۹۸۰ مورد استفاده گسترده قرار نگرفت. تا قبل از آن زمان، کادمیم فلز ترجیحی برای آبکاری در مواردی بود که حداکثر حفاظت در برابر خوردگی مورد نیاز بود. با این حال، کادمیوم یک ماده بسیار سمی است که می تواند در مدت زمان طولانی اثر مسمومیت تجمعی داشته باشد.

در حالی که روی از نظر قابلیت های ضد خوردگی نمی تواند کاملاً با کادمیوم مطابقت داشته باشد، اما به عنوان جایگزینی سازگار با محیط زیست تلقی می شود. این روزها استفاده از آبکاری کادمیوم عموماً محدود به کاربردهایی می شود که آبکاری روی روی حفاظت کافی در برابر خوردگی را ایجاد نمی کند یا سطوح بیشتری از حفاظت مورد نیاز است. با این حال، استفاده از کادمیوم در عملیات آبکاری باید مطابق با قوانین جاری زیست محیطی باشد.

مراحل کامل و گام به گام آبکاری روی

آبکاری روی فرآیندی نسبتاً پیچیده است که نیاز به تخصص بالایی دارد. تجهیزات و ماشین آلات تخصصی نیز شامل یکسو کننده، ایستگاه آبکاری، مخزن جانبی برای انحلال مناسب آند روی و یک مخزن مورد نیاز است. در اینجا مروری بر نحوه عملکرد یک روش معمولی آبکاری روی وجود دارد:

• آماده سازی و تمیز کردن سطح – تمیز کردن کامل سطح بستر قبل از آبکاری ضروری است. هرگونه زباله یا آلودگی روی سطح باقی می ماند از چسبندگی مناسب پوشش روی جلوگیری می کند. یک محلول شوینده قلیایی معمولاً برای تمیز کردن سطح استفاده می شود که پس از آن با استفاده از یک روش اسیدی برای از بین بردن زنگ زدگی سطح استفاده می شود. این روش اخیر به عنوان ترشی نامیده می شود.
• آماده سازی محلول آبکاری – آبکاری روی مستلزم غوطه ور شدن بستر در محلول الکترولیت مخصوص فرموله شده است که به آن حمام آبکاری گفته می شود. حمام شامل محلول یونی فلز روی و مواد شیمیایی مختلف است که فرایند آبکاری را تسهیل می کند. آن ها همچنین به تولید خواص شیمیایی و فیزیکی مورد نظر محصول نهایی کمک می کنند. انواع خاصی از محلول های الکترولیت روی عبارت اند از:
• روی اسیدی – این یک فناوری آبکاری گسترده است که به دلیل راندمان بالا ، رسوب سریع و قدرت پوشش برتر شناخته شده است. با این حال، روی اسیدی قدرت پرتاب ضعیف و توزیع ضخامت را نیز فراهم می کند.
• روی قلیایی – این راندمان آبکاری کمتری نسبت به روی اسیدی و سرعت الکترودپوزسیون کندتری دارد، اما توزیع ضخامت و شکل پذیری بهتری را ارائه می دهد.
• انتخاب روش آبکاری روی مناسب – پس از آماده سازی محلول، قطعات برای آبکاری آماده می شوند. روش انتخاب شده می تواند شامل آبکاری قفسه باشد، جایی که قطعات بزرگتر روی قفسه های فلزی چسبانده می شوند که در داخل مخزن حاوی حمام آبکاری قرار می گیرند. قطعات در هنگام آبکاری ثابت می مانند. آبکاری بشکه به طور معمول برای قطعات کوچکتر استفاده می شود – به جای یک مخزن آبکاری، قطعات در داخل بشکه قرار می گیرند و می چرخند، که باعث ایجاد یکنواخت تری می شود.
• معرفی جریان الکتریکی – آبکاری نیز به عنوان electrodeposition شناخته می شود زیرا از جریان الکتریکی برای رسوب یون های فلزی بر روی سطح بستر استفاده می شود. در مورد آبکاری روی، بستر به عنوان کاتد عمل می کند. جریان DC که از آند سرچشمه می گیرد به حمام وارد شده و به سطح زیرین جریان می یابد. سپس یون های روی روی سطح رسوب می کنند. جریان از کاتد به سمت آند جریان می یابد تا مدار کامل شود.
• روش پس از درمان-پس از اتمام فرآیند الکترودپاسیشن، قطعات برای پس از درمان آماده هستند. این به طور معمول شامل آبکشی قطعات در آب برای از بین بردن آلودگی های باقی مانده و آبکاری بقایای حمام است. در موارد آلودگی شدید، قطعات ممکن است نیاز به چندین بار شستشو داشته باشند.
• آخرین مرحله این است که قسمتهای روکش شده را کاملاً خشک کنید. در شرایطی که محافظت در برابر خوردگی اضافی مورد نیاز است، استفاده از مواد غیر فعال و سیلرها می تواند در فرآیند پس از درمان گنجانده شود.

عوامل موثر بر نتایج آبکاری روی

عوامل گوناگونی وجود دارد که می تواند بر نتیجه پروژه آبکاری روی تأثیر بگذارد، که اکثر آن ها را می توان به طور موثر توسط ارائه دهنده راه حل های تکمیل فلزات با تجربه مدیریت و کنترل کرد. برخی عوامل عبارتند از:

• چگالی جریان – چگالی جریان DC جریان از آند به کاتد می تواند تأثیر قابل توجهی بر ضخامت پوشش روی داشته باشد. هرچه چگالی جریان بیشتر باشد، ضخامت پوشش بیشتر است. اگر چگالی جریان از محدوده عملی فراتر رود، به احتمال زیاد سطح زیرین چروکیده ایجاد می شود.
• دما – دمای حمام آبکاری نیز تأثیر مستقیم روی نتیجه آبکاری روی خواهد داشت. دمای بالاتر حمام باعث کاهش انتشار هیدروژن در کاتد و افزایش مصرف روشن کننده ها و سایر افزودنی ها می شود. همچنین رابطه نزدیکی بین دما و چگالی جریان وجود دارد. هنگامی که هر دو افزایش می یابد ، نتیجه رسوب روی روشن تر می شود. هنگامی که دما افزایش می یابد اما چگالی جریان بدون تغییر باقی می ماند، تشکیل بلورهای فلزی بزرگتر رخ می دهد.
• غلظت رسوب روی – سطح غلظت روی در محلول آبکاری بر روشنایی و بافت محصول آبکاری شده تأثیر می گذارد. غلظت های بالاتر باعث ایجاد سطح ناهموارتر می شود، در حالی که غلظت های کمتر منجر به روشن شدن روشن تر با کریستال های ریز می شود.

سایر عوامل قابل کنترل که در نتیجه آبکاری روی روی نتیجه تأثیر می گذارد عبارتند از:

• موقعیت آند و کاتد
• وضعیت سطح بستر
• تحریک حمام (یا عدم وجود آن)
• استفاده از مواد افزودنی مانند سورفکتانت ها و روشن کننده ها
• غلظت یون های هیدروژن
• مدت زمان واقعی آبکاری
• درجه تصفیه حمام آبکاری روی
• کارآیی عملیات شستشو
• غلظت آلاینده ها و آلاینده ها در حمام آبکاری

پوشش روی کاربردی عموماً خاکستری مات و خاکستری خواهد بود، اگرچه کروماتهای پس از درمان در طیف وسیعی از رنگها از جمله زرد، آبی، سیاه و زیتونی در دسترس هستند. در صورت تمایل می توان قطعات آبکاری شده را نیز رنگ آمیزی کرد. یک پوشش روی خالص دارای سختی حدود نیم تا یک سوم فولاد است.

روکش روی چگونه از خوردگی جلوگیری می کند؟

یکی از مهم ترین مزایای آبکاری روی این است که مقاومت خوردگی بستر زیرین را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. اما در واقع چگونه این اتفاق می افتد؟ روی علاوه بر ایجاد یک مانع فیزیکی، به عنوان یک پوشش قربانی عمل می کند. این بدان معناست که پوشش روی به جای بستر فلزی که از آن محافظت می کند، دچار خوردگی می شود.

علاوه بر این، روی با اکسیژن موجود در جو واکنش داده و اکسید روی ایجاد می کند. اکسید روی متعاقباً با آب واکنش داده و هیدروکسید روی ایجاد می کند، که با دی اکسید کربن پیوند می یابد و یک لایه نازک از کربنات روی تولید می کند. کربنات روی به روی روی فلز روکش شده می چسبد تا از خوردگی بیشتر محافظت کند.

برنامه های کاربردی روکش روی

آبکاری با روی کاربردهای صنعتی زیادی دارد. روی می تواند روکش مقاوم در برابر خوردگی را روی قطعات فلزی کوچکتر مانند مهره ها، پیچ ها، پیچ ها و بست ها ایجاد کند. به طور کلی اکثر قطعات سخت افزاری با روی پوشانده شده اند. آبکاری زین همچنین در صنعت خودروسازی به عنوان وسیله ای برای محافظت از قطعاتی مانند لوله ترمز، کالیپر ترمز و اجزای فرمان برقی استفاده گسترده ای شده است.

علاوه بر این، آبکاری روی در تولید تانک ها، نفربرهای زرهی و دیگر وسایل نقلیه سنگین نظامی استفاده می شود. آبکاری روی همچنین می تواند به عنوان یک پوشش زیرین محافظ قبل از رنگ آمیزی عمل کند، زیرا می تواند چسبندگی رنگ را افزایش دهد.

سایر مزایای روکشکاری روی

پوشش روی بیش از حفاظت عالی در برابر خوردگی ارائه می دهد. سایر دلایل کلیدی برای انتخاب آبکاری روی عبارتند از:

• هزینه پایین – از آنجا که روی به وفور یافت می شود، به عنوان فرآیند آبکاری مقرون به صرفه تر از هنگام استفاده از فلزات گرانبها مانند طلا یا پالادیوم در نظر گرفته می شود. این امر باعث می شود آبکاری روی برای هر شرکتی که هزینه ها را زیر نظر دارد، انتخابی ترجیحی باشد.
• افزایش استحکام – اگرچه روی یک فلز نسبتاً سبک است، یک پوشش روی می تواند استحکام لایه را افزایش دهد.
• رسوب کم – اعمال روکش روی باعث ایجاد فشار اضافی بر روی قسمت یا جزء فلزی نمی شود.
• انعطاف پذیری – روی برای استفاده در طیف گسترده ای از شیمی حمام سازگار است و انعطاف پذیری بیشتری را برای سفارشی کردن نتیجه آبکاری ارائه می دهد. روی همچنین می تواند برای فرآیندهای قفسه بندی و بشکه بشقاب مناسب باشد.
• شکل پذیری – روی یک فلز بسیار شکل پذیر است، به این معنی که می توان آن را بدون شکستن به رشته های بلند و نازک کشید. این امر باعث می شود که روی به راحتی به شکل بستر زیرین برود.
• تحمل دمای بالا – روی قادر به تحمل درجه حرارت تا ۱۲۰ درجه فارنهایت است که می تواند به کاهش هزینه های خنک کننده کمک کند.
• کنترل شکنندگی هیدروژن – پوشش های روی کمتر مستعد ایجاد شکنندگی هیدروژن هستند، شرایطی که در آن فلز به دلیل انتشار هیدروژن در سطح شکننده می شود. با این حال، روش های مناسب تسکین پذیری هیدروژن باید با آبکاری اتصال دهنده های فلزی با مقاومت بالا اجرا شود.
• دوستدار محیط زیست – آبکاری روی به عنوان یک فرایند نسبتاً سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود، به ویژه در مقایسه با کادمیوم. روی همچنین مزیت بازیافتی را ارائه می دهد.
• جذابیت و زیبایی – آبکاری روی می تواند ظاهر یک قسمت یا جزء آهن یا فولاد را بهبود بخشد. معرفی رنگ ها در طول درمان نیز می تواند به شما در سفارشی کردن ظاهر محصول نهایی کمک کند.

چه زمانی باید از آبکاری روی اجتناب کنید؟

در حالی که مزایای زیادی برای آبکاری روی وجود دارد، این روش برای هر شرایطی ایده آل نیست. به طور خاص، از روکش روی باید با قطعات مهم فولادی که در معرض دمای ۵۰۰ درجه فارنهایت یا بالاتر قرار دارند اجتناب شود. همچنین نباید در کاربردهای دریایی یا آب دریا یا در محیط های گرمسیری استفاده شود – این محیط ها می توانند در ایجاد خوردگی حجیم نقش داشته باشند.

روی تجهیزاتی که قطعات متحرک آن ها با یکدیگر تماس دارند، روی آنان روی را اعمال نکنید. آبکاری روی نیز نباید روی محصولات یا تجهیزاتی که در مناطق محدود و تحت تراکم شدید رطوبت نگهداری می شوند، استفاده شود.

اندازه گیری اثر آبکاری با روی

یک روش خوب برای ارزیابی اثربخشی پوشش روی – یا توانایی بستر برای مقاومت در برابر خوردگی به طور کلی – از طریق استفاده از روشی موسوم به آزمایش نمک پاشی است. آزمایش اسپری نمک که اغلب توسط صنعت خودرو استفاده می شود شامل اسپری کردن قطعات با محلول نمک ۵ diss حل شده در آب در یک کابینت بسته در دمای ثابت ۹۵ درجه فارنهایت است.

آزمایشگران مدت زمان لازم برای ظاهر شدن زنگ “سفید”، یک ماده پودری که اغلب روی فولاد با روکش پوشش داده می شود و همچنین زنگ خطرناک تر “قرمز” را ثبت می کنند. این نشان می دهد که آیا فرآیند آبکاری روی باید مطابق با تحمل تولید مطلوب تنظیم شود یا خیر.

روکش آبکاری روی و طول عمر

عوامل مختلفی بر طول مدت پوشش روی محافظت قابل اعتماد در برابر خوردگی نقش دارند. کیفیت پوشش از اهمیت حیاتی برخوردار است ، به همین دلیل است که شما باید شرکتی را که برای ارائه خدمات آبکاری روی خود انتخاب می کنید با دقت ارزیابی کنید. پوشش های ضخیم تر و استفاده از محصولات مناسب پس از درمان نیز می تواند قابلیت های محافظتی را افزایش دهد. محیط اطراف نیز نقش مهمی در شکل گیری خوردگی دارد.

آبکاری با آلیاژهای روی

روی اغلب با سایر فلزات آلیاژ می شود، که می تواند عملکرد بهتری نسبت به آبکاری روی داشته باشد. آلیاژ روی – نیکل، که می تواند از ۶ تا ۲۰ درصد از یک جزء نیکل تشکیل شده باشد، می تواند حفاظت از خوردگی را به طرز چشمگیری افزایش دهد. نیکل روی امروزه به طور گسترده ای در صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد. آلیاژ قلع – روی همچنین در برابر جوش پذیری و هدایت الکتریکی ایده آل از خوردگی محافظت می کند.

شرکت آبکاری نانوپلاس منوی جامعی از خدمات آبکاری های نانو روی را ارائه می دهد!

نانوپلاس منبع شما برای راه حل های مقرون به صرفه آبکاری روی است که می تواند بر اساس نیازهای صنعتی یا تولیدی شما سفارشی شود. ما آبکاری روی را ارائه می دهیم که می تواند پوشش محافظتی برای مهره ها، پیچ و مهره ها، پیچ ها، براکت های فلزی و سایر قطعات ضروری و لوازم خانه مانند لوستر و اجناس قیمتی یا عتیقه شما را ارائه دهد. فرآیند آبکاری روی – نیکل ما نیز به دلیل حفاظت عالی در برابر خوردگی به یک انتخاب ترجیحی در صنعت خودرو تبدیل شده است.

درباره ی چشمه نور

کمپانی چشمه نور است با قدمتی ۳۰ ساله میباشد ؛ همه ی محصولات این شرکت دارای گارانتی ۱۲ ماهه میباشند،  برای مشاهده ی آن ها میتوانید به سایت دکورشاپ مراجعه فرمایید.

امروزه ممکن است  به دلیل مشغله ی کاری امکان خرید حضوری و یا حتی مشاهده ی مدل ها برایتان مشکل شده باشد ؛  یکی از سایت های معتبر که امکان خرید اینترنتی  را برایتان ایجاد کرده است ، دکورشاپ میباشد .

البته این شرکت برای راحتی بیشتر شما ، امکان خرید اقساطی حتی بدون ضامن را در سایت فراهم کرده است و در صورتی که برای انتخاب محصول به مشکلی برخورد کردید میتوانید از پشتیبان های دکورشاپ به صورت رایگان مشاوره بگیرید .

برای مشاوره ی رایگان با شماره ی ۵۵۰۴۰۷۵۰-۰۲۱ تماس بگیرید.

برای مطالعه ی مطالب بیشتر درباره ی موضوعاتی مانند آبکاری و نانو میتوانید به وبلاگ نانوپلاس مراجعه کنید و پاسخ بسیاری از سوالات خود را بیابید