آبکاری فرایند افزودن یک لایه نازک از فلز به قطعه کار از یک فلز پایه متفاوت است. برای جواهرات معمول است، زیرا وسیله ای ارزان برای بهبود زیبایی بصری با افزودن یک لایه طلا یا فلز جذاب دیگر است.
هنگامی که صحبت از اتصال دهنده های مکانیکی مانند پیچ و مهره می شود، آبکاری یک جزء فولادی یا آهنی با روی عملکرد و قابلیت اطمینان را بیش از عمق سطح فراهم می کند. فولاد متداول ترین ماده پایه برای اتصال دهنده های مکانیکی است و استحکام کششی و برشی کافی را برای مونتاژ قطعات در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها فراهم می کند.
با این حال، هنگامی که فولاد به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرد ، عمدتا به شکل اکسیداسیون مستعد خوردگی است. هنگامی که فولاد در معرض رطوبت و اکسیژن قرار می گیرد، یک واکنش شیمیایی روی سطح ماده رخ می دهد که پیوند اتم های فلز را ضعیف می کند و اکسید آهن تولید می کند، که بهتر به عنوان زنگ شناخته می شود. زنگ قدرت، ابعاد و چرخه عمر پیچ را تضعیف می کند.
از نظر خوردگی، ساده ترین کار این است که به سادگی از بست های مکانیکی فولادی استفاده نکنید. به عنوان مثال، تیتانیوم، مس و فولاد ضد زنگ همه در برابر خوردگی مقاوم هستند. با این حال ، این مواد به اندازه فولاد قابل استفاده یا فراوان نیستند. در عوض ، اتصال دهنده ها با یک لایه نازک روی ، معمولاً از طریق آبکاری، در فرایندی که به نام آبکاری روی شناخته می شود، پوشانده می شوند. اتصال دهنده های روکش دار تنها حدود ۴۰ سال رایج بوده است. این نشان می دهد که تکنولوژی اتصال دهنده های مکانیکی همچنان در حال تکامل است تا برنامه ها و انتظارات مدرن را برآورده کند، با وجود اینکه اصول اساسی بیش از ۲۰۰۰ سال قدمت دارد.
مقاومت ایمن روی
روی ماده ای مناسب برای آبکاری چسب برای اکثر کاربردهای بیرونی و صنعتی است. فولاد ضد زنگ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد اما به طور کلی برای کاربردهای غیر تخصصی بسیار گران است. برای چندین دهه، کادمیوم فلز آبکاری بود، زیرا فوق العاده مقاوم در برابر خوردگی است، از نظر گالوانیکی با آلومینیوم سازگار است و روانکاری، ویژگی های ظاهری و روکش خوبی دارد. با افزایش سمیت تجمعی کادمیم ، استفاده گسترده از آن متوقف شده است.
در نتیجه، روی به عنوان اولین ماده برای محافظت در برابر خوردگی تبدیل شده است. روی فراوان و قابل استفاده است، بدین معنی که تهیه و فرآوری آن نسبتاً ارزان است. هنگام استفاده از آن خطری برای سلامتی ندارد. یک لایه روی روی نخ های اتصال دهنده روان کننده خوبی می بخشد. همچنین کمی سختی سطحی به فلز پایه می افزاید و مقاومت حرارتی متوسطی را در دمای کمتر از ۴۰۰ درجه فارنهایت نشان می دهد. روی نیز یک ماده بسیار قابل بازیافت است، به این معنی که یک انتخاب پایدار است. روی فقط چند اشکال دارد. آبکاری به تنهایی ممکن است مقاومت کافی در برابر خوردگی در محیط های مرطوب یا با رطوبت بالا ایجاد نکند. روی همچنین از نظر شیمیایی مستعد اسیدها و قلیاها است. در نهایت، چالش شکنندگی هیدروژن وجود دارد.
برای کار با روی، ELECTROPLATING ترجیح داده شده است!
استفاده از یک لایه روی روی یک ماده فلزی عموماً به عنوان “گالوانیزه” شناخته می شود ، اگرچه این اصطلاح به طور قابل ملاحظه ای بیشتر در فرایند تولید گالوانیزه گرم استفاده می شود ، که در آن فولاد قبل از غوطه ور شدن در مذاب ، ۸۴۰ درجه تمیز می شود، اسیدی می شود و با شار پوشانده می شود. حمام روی یا بالاتر. مواد خاموش می شوند و محصول نهایی با یک لایه ضخیم و روی کربنات ظاهر می شود.
یک لایه محافظ روی نیز می تواند به صورت سرد به سطح اتصال دهنده جوش داده شود. این یک فرآیند مکانیکی است که در آن بست ها تمیز می شوند و سپس در یک لیوان صنعتی با پودر روی، مهره های شیشه ای و مواد شیمیایی به هم می ریزند. تاثیرات پی در پی و مداوم دانه های شیشه ای سطح اتصال دهنده را با پودر روی می پوشاند. اثربخشی پنینگ محصول انتخاب عامل گیرنده و هندسه اتصال دهنده است، بنابراین ضخامت لایه محلی ممکن است متفاوت باشد، به ویژه در شکاف های جزئی. پس از چرخاندن، قسمت خشک شده و درمان می شود.
با این حال، آبکاری روی بیشتر برای اتصال دهنده ها رایج است و شباهت زیادی به فرآیند آبکاری دارد، البته در مقیاس کوچکتر. مواد اولیه قبل از غوطه ور شدن در محلول اسید روی یا قلیایی روی کاملاً تمیز و اسیدی می شوند. قطعه کار به عنوان کاتد و جریان DC به محلول معرفی می شود. جریان جاری از آند به کاتد، لایه ای از یون های روی را روی قطعه کار رسوب می دهد. ضخامت و ظاهر پوشش با چگالی جریان، دمای محلول و غلظت یونی در طول قرارگیری الکتریکی کنترل می شود.
آبکاری بهترین راه برای اعمال یک لایه محافظ روی روی اتصال دهنده ها به یک دلیل کلیدی است: آبکاری یک لایه نازک تر و یکنواخت روی روی قطعه کار ایجاد می کند تا گالوانیزه گرم یا آبکاری مکانیکی. آبکاری بیشتر از گالوانیزاسیون داغ تحمل ظریف اتصال دهنده ها را منحرف می کند. تجهیزات آبکاری نیز به طور کلی ارزان هستند و نسبت به گالوانیزه گرم به روی کمتری نیاز دارند. آبکاری، ظاهر سطحی جذابی را ایجاد می کند و با رنگ ها یا روکش ها سازگار است.
با این حال، لایه روی ضخیم شده که از طریق گالوانیزه گرم استفاده می شود، مقاومت به خوردگی بیشتری را ارائه می دهد و می تواند خراش ها و سایش های روی را خود ترمیم کند. اگرچه روکش های گالوانیزه به طور معمول به ماههای هوازدگی احتیاج دارند تا یک پتینه را برای مقاومت در برابر خوردگی ایجاد کنند. برای اتصال دهنده هایی که به خوردگی بالا یا مقاومت در برابر سایش احتیاج دارند، یک پوشش تبدیل کرومات روی آبکاری روی برای مقاومت بیشتر ایجاد می شود. این لایه اضافی روی را غیرفعال کرده و از آن در برابر زنگ سفید محافظت می کند. مانند کادمیوم، این ماده سمی است و استفاده از آن رو به کاهش است. پوشش های سه بعدی ایمن تر کروم در حال تبدیل شدن به یک امر عادی هستند.
در طول فرایند آبکاری، تولیدکنندگان باید به شدت از خطرات شکنندگی هیدروژن و چگونگی به حداقل رساندن احتمال آن مطلع باشند.
عامل خطر: قلمرو هیدروژن
شکنندگی هیدروژنی زمانی نگران کننده است که فولاد با استحکام بالا، مانند آن که در بسیاری از اتصالات، با هیدروژن مولکولی یا اتمی برخورد کرده و مقداری از آن را جذب می کند. اجزایی که دچار شکنندگی هیدروژن می شوند ترک ایجاد می کنند و شکل پذیری و قابلیت تحمل بار آن ها کاهش می یابد. در صورت استرس، اتصال دهنده احتمالاً بطور بحرانی خراب می شود.
ارزیابی خطر شکنندگی هیدروژن و تشخیص اینکه آیا علت خرابی اجزا بوده است، دشوار است. بهترین محافظ در برابر شکنندگی هیدروژن، شیوه های تولید با کیفیت است.
شکنندگی فقط برای فولادهای با استحکام بالا، مانند فولادی با سختی ۴۰ HRC یا بیشتر یا استحکام کششی ۱۵۰،۰۰۰ ksi یا بیشتر و چند فلز دیگر مورد توجه است. این به این دلیل است که ساختار دانه آن فلزات به حدی محکم است که هیدروژن را در خود نگه می دارد و ساختار داخلی فلز را تضعیف می کند. همچنین، وقتی درجه حرارت از ۴۰۰ درجه فارنهایت فراتر رود، هیدروژن به دام افتاده ممکن است با کربن آلیاژ فولاد واکنش نشان دهد. این امر باعث ایجاد تکه های کوچک متان می شود که فشارهای داخلی را بر روی فولاد ایجاد می کند و همچنین باعث تضعیف آن می شود.
هیدروژن را می توان در مرحله اسیدی به مواد پایه وارد کرد، جایی که یک تمیز کننده اسید روی قطعه کار استفاده می شود تا آلودگی ها یا رسوب زدایی را برای آماده سازی برای آبکاری آب از بین ببرد. فرایند آبکاری نیز منبع هیدروژن برای شکنندگی احتمالی است. محلول حمام حاوی نمک ها و یون های فلزی است، اما تا حد زیادی از آب تشکیل شده است. هیدروژن از آب می تواند به همراه یون های فلزی روی سطح اتصال دهنده رسوب کند.
چند روش برای کاهش یا تسکین شکنندگی هیدروژن وجود دارد. در صورت امکان، اسیدی باید به نفع تکنیک تمیز کردن مکانیکی حذف شود. همچنین می توان مهار کننده ها را به مواد شیمیایی اسیدی اضافه کرد تا جذب هیدروژن کاهش یابد. فرآیند آبکاری مکانیکی و گالوانیزه گرم، هیدروژن را در فرایند آبکاری معرفی نمی کند. با وجود این، هر دو به مراحل تمیز کردن یا رسوب زدایی نیاز دارند که ممکن است هیدروژن وارد کند.
مطابق ASTM F1941، پخت شکنندگی باعث حذف هیدروژن از فولادهای آبکاری شده می شود. درجه حرارت و مدت زمان چرخه پخت بستگی به سختی اتصال دهنده دارد و بیشتر توسط استاندارد پوشش داده می شود.
کاشی های محکم کننده استاندارد شده
بست های روکش دار در همه جا یافت می شوند. و با توجه به چالش ها و واریانس های بیشمار تولید، خطرات قابل توجهی از اتصالات نامناسب یا ناایمن غیرقابل قبول است. سازمانهای استاندارد تولید و عملکرد اتصال دهنده های آبکاری شده را از طریق دکترین، مانند ASTM F1941 – 10، مشخصات استاندارد پوششهای الکترودپوزیت شده روی بستهای رزوه دار (نخ های پیچ اینچ یکپارچه)، تعیین می کنند.
این استاندارد بر روکش روی، کادمیوم و آلیاژ روی برای اتصال دهنده های آمریکای شمالی تمرکز می کند. به طور مشخص:
- ملاحظات مهم برای مشتریان اتصال دهنده
- تکنیک های تولید در هر موقعیت مکانیابی الکتریکی
- مشخصات مهم و روش های آزمایش
- آبکاری محل های تحمل
- استفاده از روکش های کروم شش ظرفیتی و سه ظرفیتی
دستورالعمل های عمومی برای پخت مواد تسکین دهنده شکنندگی
به عنوان مثال، سفارش مشتری برای اتصال دهنده با پوشش Fe/Zn-Ni 8A ، درخواست پوشش آلیاژ روی-نیکل، با ضخامت ۰.۰۰۰۳ اینچ و پوشش کروم شش ظرفیتی شفاف است. همچنین مشخص می کند که پخت هیدروژنی برای تسکین شکنندگی به مدت هشت ساعت توصیه می شود، باید ظرف چهار ساعت از آبکاری، معمولاً در دمای ۳۵۰ تا ۴۵۰ درجه فارنهایت و قبل از پوشش تبدیل، انجام شود.
ASTM F1941 سنگ رزتا برای پوشش های اتصال دهنده با آبکاری شده است. این یک چارچوب مشترک برای مهندسان و اتصال دهنده های صنعتی برای درک مفاهیم فنی در مورد پیچیدگی پوشش های اتصال دهنده ایجاد می کند و کیفیت محصولات را تضمین می کند.
انتخاب درست و اصولی، نیاز به تجربه دارد
آبکاری روی، که گاهی اوقات مورد توجه قرار می گیرد، در واقع یک فناوری اتصال دهنده اساسی و اساسی است. استفاده از این فناوری به طور کامل مستلزم تجربه رهبر و تامین کننده سخت افزار صنعتی مانند نانوپلاس 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.