آبکاری کروم چیست: فرآیند، انواع و مزایا

آبکاری کروم چیست: فرآیند، انواع و مزایا

روکش کروم - فرآیند آبکاری یک لایه نازک کروم بر روی یک سطح فلزی یا پلاستیکی برای بهبود ظاهر، سختی و مقاومت در برابر خوردگی آن است. برای اهداف تزئینی مانند تزئینات خودرو، لوازم خانگی و در کاربردهای کاربردی از جمله قطعات ماشین آلات و ابزار صنعتی استفاده می شود. این مقاله نحوه عملکرد آبکاری کروم، انواع اصلی، مزایا و کاربردهای رایج، و همچنین عوامل کلیدی را که باید در انتخاب روش آبکاری در نظر گرفت، توضیح می‌دهد.

آبکاری کروم چیست؟

آبکاری کروم که به آن آبکاری کروم نیز می گویند، فرآیند تکمیل سطحی است که در آن یک لایه نازک از فلز کروم بر روی یک جسم جامد آبکاری می شود. به عبارت ساده، قسمتی که آبکاری می شود در محلول الکترولیت حاوی کروم (اغلب اسید کرومیک) غوطه ور می شود و یک جریان الکتریکی برای رسوب کروم بر روی سطح اعمال می شود. نتیجه یک پوشش کرومی براق، سخت و چسبنده است که در سطح مولکولی روی بستر چسبانده می‌شود (معمولاً فلز است، اگرچه پلاستیک را می‌توان پس از آماده‌سازی ویژه، روکش کروم کرد).

از نظر بصری، پوششی متمایز، روشن و آینه مانند ارائه می دهد. از نظر عملکردی، حتی یک پوشش نازک کروم به طور قابل توجهی خواص سطح را بهبود می بخشد. سختی و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد، در برابر خوردگی محافظت می کند و می تواند تمیز کردن سطح را آسان تر کند.

تاریخچه مختصری از آبکاری کروم

کشف کروم به عنوان یک ماده آبکاری قابل دوام به جورج سارجنت نسبت داده می شود که تحقیقات اساسی در مورد آبکاری کروم در سال 1907 منتشر کرد. با این حال، کاربردهای تجاری تا دهه 1920 به لطف کالین فینک و چارلز الدریج، محققان دانشگاه کلمبیا، که فرآیند صنعتی قابل اعتمادی را برای رسوب زیر لایه های فلزی بر روی کروم ایجاد کردند، ظاهر نشد.

دهه‌های 1970 و 1980 نقطه عطفی بود زیرا افزایش آگاهی از سمیت کروم شش ظرفیتی منجر به قوانین سخت‌گیرانه‌تر ایمنی محیطی و صنعتی در سراسر جهان شد. این امر باعث تحقیق در مورد آبکاری کروم سه ظرفیتی شد که جایگزین ایمن تر و سازگار با محیط زیست را ارائه داد.

نحوه عملکرد آبکاری کروم

آبکاری کروم با آبکاری الکتریکی انجام می شود و با استفاده از جریان الکتریکی برای رسوب فلز از محلول به قسمت رسانا انجام می شود.

در یک چیدمان معمولی، محصولی که قرار است آبکاری شود از یک کاتد (الکترود منفی) و یک آند مناسب (اغلب آلیاژ سرب برای حمام‌های کروم) یک الکترود مثبت است که هر دو در حمام آبکاری حاوی محلول کروم غوطه‌ور می‌شوند.

هنگامی که جریان مستقیم از محلول عبور می کند، یون های کروم با بار مثبت کاهش یافته و روی کاتد (قطعه کار) رسوب می کنند. با گذشت زمان، لایه نازکی از کروم بر روی سطح جسم تشکیل می شود.

آماده سازی قبل از اعمال آبکاری کروم

این رسوب الکتریکی معمولاً پس از پیش تصفیه مناسب برای اطمینان از چسبندگی خوب انجام می شود. به طور معمول، آماده سازی شامل:

1. تمیز کردن و چربی زدایی

خاک، گریس، روغن یا هر گونه آلودگی دیگر را از سطح پاک کنید. حتی باقی مانده های ریز می توانند از چسبیدن پوشش جلوگیری کنند و باعث پوسته شدن یا تاول زدن شوند.

2. پرداخت سطح

برای آبکاری تزئینی، فلز پایه اغلب قبل از آبکاری به یک سطح صاف پرداخت می شود، زیرا لایه کروم نازک است و سطح زیرین را منعکس می کند.

3. اچینگ/فعال سازی

یک قطعه فلزی تمیز در معرض غوطه وری فعال سازی (اغلب در اسید رقیق) قرار می گیرد تا سطح را میکرو اچ کند. این یک سطح کمی خشن و واکنشی ایجاد می کند که به چسبیدن لایه کروم کمک می کند.

4. پرایمر

گاهی اوقات روی یا آلیاژهای مس ریخته گری شده قبل از اعمال نیکل روی مس ضربه می خورند. مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و به درخشندگی یکنواخت کمک می کند. پرایمر به طور کلی استفاده نمی شود مگر در موارد استثنایی آبکاری کروم سخت روی قطعات فلزی آهنی.

پارامترهای اساسی هنگام اعمال آبکاری کروم

آبکاری کروم - یک فرآیند الکتروشیمیایی کاملاً کنترل شده است و کیفیت آبکاری نهایی به کنترل چندین پارامتر مهم بستگی دارد.

1. چگالی جریان

چگالی جریان به مقدار جریان الکتریکی اعمال شده در واحد سطح قطعه کار اشاره دارد. میزان استفاده از کروم را تعیین می‌کند: چگالی جریان کم می‌تواند باعث کندی آبکاری و پوشش ناهموار شود. چگالی جریان بالا ممکن است باعث سوختگی، سوراخ شدن یا سطوح ناهموار شود.

محدوده‌های معمولی: برای کروم تزئینی - 4-10 A/dm2، برای کروم سخت - 20-60 A/dm2.

2. دمای حمام

خیلی کم، سرعت پوشش و چسبندگی ضعیف را کاهش می دهد. بیش از حد بالا، افزایش نوسانات، بی ثباتی حمام و رسوبات درشت.

محدوده بهینه: از 45 درجه تا 60 درجه (از 113 درجه فارنهایت تا 140 درجه فارنهایت)

3. زمان پوشش

زمان پوشش ضخامت کلی لایه کروم را تعیین می کند.

استفاده از کروم تزئینی: 30 ثانیه تا چند دقیقه، اعمال کروم سخت: چند دقیقه تا چند ساعت، بسته به رنگ مورد نظر

4. ترکیب حمام

محلول معمولاً شامل:

• اسید کرومیک (CRO3): منبع اصلی یون کروم
• کاتالیزورها: راندمان پوشش و خواص رسوب را کنترل می کنند، به عنوان مثال. اسید سولفوریک یا افزودنی های اختصاصی
• افزودنی های اضافی: بهبود روشنایی، سختی، ریزساختار

5. هم زدن و فیلتر کردن

تصفیه هوا یا هم زدن مکانیکی معمول است. هم زدن ملایم باعث توزیع یکنواخت یون ها در اطراف قطعه کار می شود، در حالی که فیلتراسیون آلاینده هایی را که می توانند باعث ایجاد آخال یا نقص سطح شوند، حذف می کند.

روش های اساسی آبکاری کروم

فرآیندهای آبکاری کروم را می توان به طور کلی بر اساس ظرفیت شیمیایی کروم مورد استفاده در حمام آبکاری طبقه بندی کرد. سه روش اصلی وجود دارد:

1. آبکاری کروم شش ظرفیتی (cr6+)

روکش کروم شش ظرفیتی - یک روش سنتی است که از دهه 1920 استفاده شده است. این بر اساس اسید کرومیک (CRO3) در محلول است، جایی که کروم در حالت اکسیداسیون + 6 - است، از این رو شش ظرفیتی نامیده می شود.

ترکیب شیمیایی

حمام های آبکاری کروم شش ظرفیتی عمدتاً از اسید کرومیک با مقدار کمی اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور تشکیل شده است. این حمام ها در pH بسیار پایین (~0) کار می کنند و به دمای بالا (35-55 درجه) نیاز دارند. با این حال، واکنش آبکاری در سیستم های شش ظرفیتی ناکارآمد است و تنها 10-20 درصد انرژی الکتریکی برای رسوب فلز کروم استفاده می شود.

مزایا

• قابلیت اطمینان با بیش از یک قرن تجربه صنعتی اثبات شده است
• سختی سطح بالا (معمولا 800-1000 ویکرز)
• مقاومت در برابر خوردگی عالی
• روکش آینه ای نمادین با رنگ مایل به آبی.
• رسوبات ضخیم باعث ایجاد ریزترک هایی می شوند که می توانند به روانکاری کمک کنند.

ایرادات

• ضخامت پوشش ناهموار استاندارد است.
• ترکیبات سمی و سرطان زا یک تهدید جدی هستند.
• راندمان کم کاتد و در نتیجه نرخ رسوب کمتر
• پوشش ضعیف در فرورفتگی ها به دلیل -توانایی پرتاب محدود

2. آبکاری کروم سه ظرفیتی (Cr3⁺)

آبکاری کروم سه ظرفیتی از کروم در حالت اکسیداسیون + 3. استفاده می‌کند و جایگزین مطمئن‌تری برای کروم هگزا با سمیت بسیار کمتر شده است.

شیمی و فناوری فرآیند

حمام های کروم سه ظرفیتی معمولاً از سولفات کروم یا کلرید کروم به عنوان منبع اصلی کروم به همراه عوامل کمپلکس کننده و افزودنی های اختصاصی استفاده می کنند. آنها به تثبیت Cr3+ در محلول کمک می کنند و از اکسید شدن آن به Cr6+ سمی در طول فرآیند پوشش جلوگیری می کنند.

مزایا

• به طور قابل توجهی ایمن تر از پوشش شش ظرفیتی.
• راندمان کاتد بالاتر و سرعت پوشش سریعتر.
• پوشش یکنواخت تری از اشکال پیچیده و نواحی فرورفته را فراهم می کند

ایرادات

• مقاومت در برابر خوردگی کمتر در مقایسه با هگز کروم در ضخامت برابر.
• افزایش حساسیت به کثیفی و ناخالصی های فلزی می تواند عملکرد حمام را بی ثبات کند.
• شیمی گران تر، به کنترل فرآیند دقیق تری نیاز دارد.

3. آبکاری کروم دو ظرفیتی (Cr2⁺)

آبکاری کروم دو ظرفیتی - یک روش آزمایشی جدید است که از کروم در حالت اکسیداسیون + 2 (Cr2⁺) استفاده می‌کند. اما این یک فرآیند صنعتی گسترده نیست، عمدتاً به این دلیل که Cr2+ در محلول‌های آبی بسیار ناپایدار است و به سرعت به شکل‌های سه ظرفیتی پایدارتر (Cr3⁺) یا شش ظرفیتی (cr6+) اکسید می‌شود.

با این حال، در حدود سال 2020، محققان ترکیبات پایدار کلرید کروم (crcl2) را در آب در غلظت های بالا کشف کردند. با استفاده از چگالی جریان بالا (به عنوان مثال ~ 20 mA/cm2) و حذف دقیق اکسیژن، رسوبات کروم پر جنب و جوش در حمام های Cr2+ نشان داده شده است. اگر کامل شود، می تواند روش سوم آبکاری کروم را ارائه دهد که برخی از مزایای سه ظرفیتی (سمیت کمتر) را با راندمان بالا ترکیب می کند.

مقایسه: Cr6⁺ در مقابل Cr3⁺

انواع روکش کروم

روکش کروم را می توان هم برای ظاهر تزئینی و هم برای عملکرد کاربردی طراحی کرد. در زیر دسته بندی های کلی آورده شده است:

1. آبکاری کروم تزئینی

کروم تزئینی که کروم روشن نیز نامیده می شود، پوشش نازکی است که عمدتاً برای زیبایی و محافظت در برابر خوردگی به جای مقاومت در برابر سایش قابل توجه در نظر گرفته شده است. شکننده است - 0.05 تا 0.5 میکرون، تقریباً 2-20 میکرو اینچ. فقط به اندازه ای است که ظاهر براق مایل به آبی مشخص خود را به آن بدهد.

معمولاً در حمام های کروم شش ظرفیتی در دمای پایین تر (~40 درجه سانتیگراد) برای ایجاد یک روکش روشن استفاده می شود. زمان پوشش کوتاه است، زیرا پوشش نازک است، اغلب فقط 1-5 دقیقه استفاده می شود. اغلب در تزئینات خودرو، وسایل لوله کشی، و لوازم خانگی / لوازم خانگی یافت می شود.

2. آبکاری کروم سخت

کروم سخت که با نام‌های کروم فنی یا کروم صنعتی نیز شناخته می‌شود، معمولاً با ضخامت 0.005 تا 0.020 اینچ یا حتی ضخیم‌تر، برای ارائه ویژگی‌های عملکردی مانند مقاومت در برابر سایش، کاهش اصطکاک و بازسازی قطعات استفاده می‌شود.

مزیت اصلی هارد کروم سختی بسیار بالای آن است (حدود 65-70 HRC). معمولا در میله های سیلندر هیدرولیک، پیستون و ماشین ابزار استفاده می شود. کروم سخت می تواند برای هر جزء که لغزش می کند، می چرخد، یا در معرض تماس های مکرر قرار می گیرد، برای جلوگیری از تهوع، گاز گرفتن یا سایش مفید است.

فرآیند: معمولاً در یک حمام کروم شش ظرفیتی در دمای ~50{4}}60 درجه سانتیگراد با چگالی جریان بالاتر از آبکاری تزئینی انجام می شود. استفاده از پوشش برای رسیدن به ضخامت مطلوب زمان زیادی از چند ساعت تا یک شب طول می کشد. کروم سخت پس از پوشش، روکش آینه ای ندارد. معمولاً خاکستری نیمه روشن تا مات است.

3. روکش کروم متراکم نازک

کروم متراکم نازک (TDC) - یک شکل تخصصی از آبکاری کروم سخت است که با رسوبات نسبتاً نازک (شاید 2-8 میکرومتر) مشخص می شود. سختی مشابه سختی کروم معمولی (~800 + HV) است که محافظت خوبی در برابر خوردگی ایجاد می کند. از آنجایی که فاقد ریزترک‌های معمولی است، اغلب در هر میکرون ضخامت از سد بهتری نسبت به کروم سخت معمولی محافظت می‌کند.

معمولاً در ابزار دقیق، قطعات هوافضا، تجهیزات پزشکی و قالب استفاده می شود. یک مثال فرآیند ثبت اختراع Armoloy - تولید کروم نازک و متراکم است که در قالب ها و قطعات ماشین برای کاهش اصطکاک و سایش استفاده می شود.

فرآیند: آبکاری TDC معمولاً با استفاده از حمام های کروم شش ظرفیتی یا سه ظرفیتی اصلاح شده تحت کنترل دقیق دما، چگالی جریان و مواد افزودنی انجام می شود. نتیجه یک پوشش نازک و صاف مانند ساتن است که محکم می‌چسبد.

4. فلاش{1}}روکش کروم

فلش کروم - یک پوشش بسیار نازک است که معمولاً فقط 1-5 میکرون است. در درجه اول برای اهداف آرایشی یا کاربردهایی در نظر گرفته شده است که در آن کروم بسیار کمی برای محافظت در برابر کدر شدن مورد نیاز است. آنقدر ضخیم نیست که به خودی خود سایش یا خوردگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

فرآیند: آبکاری کروم فلش را می توان در یک حمام استاندارد آبکاری شش ظرفیتی به دست آورد، اما با زمان آبکاری بسیار کوتاه، از چند ثانیه تا چند دقیقه. اغلب بر روی تجهیزات کوچک، ابزارها و اتصال دهنده ها یا به عنوان فلاش نهایی روی قطعات پلاستیکی متالایز یافت می شود.

5. بشقاب کروم ساتن

ساتن کروم - یک روکش تزئینی با روکش مات یا ساتن-به جای روکش آینه ای معمولی است. کروم ساتن با تغییر بافت سطحی فلز پایه قبل از اعمال یک لایه نازک کروم ایجاد می شود. این را می توان با استفاده از:

• بستر نیکل با ریزذرات کوچک برای پراکندگی نور.
• قبل از استفاده از کروم، سطح به صورت مکانیکی برس خورده یا شات بلاست شده است.
• افزودنی های ویژه برای وان حمام که بافت لایه کروم را تغییر می دهد.

محافظت در برابر خوردگی مانند کروم را فراهم می کند و در عین حال ظاهر جذابی را حفظ می کند، و همچنین برای ابزارهایی که پوشش بدون تابش در آنها کاربردی است، مانند آچارها یا ابزارهای ضربه گیر، محبوب است.

6. آبکاری کروم مشکی

برخلاف رنگ سیاه یا پوشش پودری، کروم سیاه با آبکاری الکتریکی، معمولاً روی یک لایه پایه نیکل اعمال می شود. رنگ سیاه با اصلاح ترکیبات شیمیایی حمام آبکاری با ترکیبات اضافی مانند گوگرد، سلنیوم یا افزودنی های اختصاصی که ساختار کریستالی کروم رسوب شده را تغییر می دهد، به دست می آید. نتیجه یک پوشش فلزی بادوام و مشکی است که محکم به زیرلایه چسبانده شده است.

یکی از مزایای کلیدی کروم سیاه توانایی آن در جذب نور و کاهش تابش خیره کننده است که آن را برای ابزارهای نوری، تجهیزات دفاعی و تزئینات خودروهای لوکس بسیار مطلوب می کند. در عین حال، سختی و مقاومت در برابر خوردگی متوسطی را فراهم می کند، به ویژه هنگامی که روی پایه نیکل دو لایه و پوشش بالایی اعمال می شود.

با این حال، کروم سیاه معمولاً نازک‌تر از کروم سخت است و دوام آن برای اجزای صنعتی که در محیط‌های سخت و در معرض ساییدگی زیاد کار می‌کنند مناسب نیست. یکنواختی رنگ نیز می تواند بسته به فرآیند و هندسه قطعه متفاوت باشد، بنابراین کنترل دقیق فرآیند ضروری است.

7. آبکاری کروم با میکروکرک

به طور معمول، آبکاری کروم ذاتاً در هنگام سرد شدن به دلیل تنش های داخلی مستعد ترک خوردن است. کروم میکروکراک به طور عمدی تعداد این ترک ها را افزایش می دهد و هر ترک را بسیار کوچک و نزدیک به هم می کند.

Хром с микротрещинами полезен для износа и смазки. Плотная сеть трещин может задерживать смазочные материалы, что отлично подходит для гидравлических цилиндров, поршневых штоков и компонентов двигателя, которые нуждаются в постоянной смазке. Он также используется в высококачественном декоративном хроме для автомобильной промышленности, где микротрещины хрома (>1000 ترک در هر اینچ) روی لایه های نیکل استاندارد است تا خواص ضد خوردگی برتر را ارائه دهد.

8. آبکاری کروم میکرو متخلخل

کروم ریز متخلخل به کروم با ریزترک اشاره دارد، اما به جای ترک، لایه کروم حاوی چگالی بالایی از سوراخ‌های کوچک در مقیاس میکرونی بر روی سطح است.

این معمولاً با رسوب یک لایه نیکل حاوی ذرات ریز و ایجاد یک سطح نیکل با هزاران منافذ یا گره ریز به دست می آید. هنگامی که کروم در بالا اعمال می شود، کروم دارای منافذ میکروسکوپی مربوطه یا تفاوت هایی در ساختار دانه در آن مناطق خواهد بود.

مزیت اصلی مقاومت در برابر خوردگی است، در درجه اول در موتورهای با کارایی بالا و قطعات خودرو، اجزای هوافضا و هر برنامه ای که حداکثر عمر خوردگی در آن حیاتی است.

9. آبکاری کروم کامپوزیت

آبکاری کروم کامپوزیت که به عنوان آبکاری کروم تقویت شده با ذرات نیز شناخته می شود، یک فناوری آبکاری پیشرفته است که در آن ذرات جامد مانند سرامیک، کاربید یا پلیمرها در طول فرآیند آبکاری روی یک ماتریس کروم رسوب می کنند. نتیجه یک پوشش کامپوزیتی است که سختی سطح و مقاومت در برابر خوردگی کروم را با بهبود خواص سایش، اصطکاک یا روانکاری ذرات جاسازی شده ترکیب می کند.

این زمانی در نظر گرفته می شود که کروم سخت ساده کافی نباشد. یکی از کاربردهای قابل توجه رینگ پیستون موتور دیزل - برای موتورهای بزرگ است. علاوه بر این، اجزای هوافضا، قطعات هیدرولیک یا قالب هایی که در معرض سایش سنگین هستند ممکن است مفید باشند.

مزایای آبکاری کروم،

1. عمر قطعه افزایش یافته است

روکش کروم، که لایه ای از فلز سخت و بی اثر را اضافه می کند، از مواد پایه در برابر سایش و خوردگی محافظت می کند.

2. سختی عالی و مقاومت در برابر سایش

ولتاژ کروم حدود 800-1000 HV است و می تواند سختی سطح قطعه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

3. حفاظت در برابر خوردگی

کروم، عمدتاً بر روی نیکل، مقاومت عالی در برابر رطوبت، بسیاری از مواد شیمیایی و اکسیداسیون ایجاد می کند.

4. جذابیت زیبایی شناختی

ظاهر روشن و آینه مانند کروم زیباست. این به محصولات ظاهر صیقلی و بسیار انعکاسی می دهد.

5. مقاومت در برابر حرارت

کروم سخت سختی خود را حفظ می کند و در برابر اکسیداسیون حتی در دماهای بالا مقاومت می کند، که آن را برای کاربردهای گرما فشرده مانند قطعات موتور و لوله های سلاح گرم ایده آل می کند.

6. تمیز کردن آسان

سطح صاف و بدون متخلخل کروم در برابر لکه ها و باکتری ها مقاوم است و تمیز کردن آن را آسان می کند و برای استفاده در حمام و ابزار پزشکی ایده آل است.

7. اصطکاک کم

کروم سخت دارای ضریب اصطکاک طبیعی پایینی است که معمولاً هنگام روغن کاری حدود 0.1 تا 0.2 است که از بسیاری از فلزات کمتر است.

8. قابلیت نگهداری (برای کروم سخت)

قطعات صنعتی فرسوده را می توان با کروم سخت برای بازیابی ابعاد جایگزین کرد که اغلب ارزان تر از ساخت قطعات جدید است.

معایب روکش کروم

آبکاری کروم نیز دارای معایبی است که باید در نظر گرفته شود:

1. مسائل محیطی و بهداشتی

یکی از مهمترین معایب روکش کروم سمی بودن کروم شش ظرفیتی (cr6+) است. استخراج صحیح دود، آموزش ایمنی کارگران و سیستم های دفع زباله های شیمیایی برای رعایت این موارد ضروری است.

2. هزینه های عملیاتی بالا

فرآیند آبکاری کروم برای هر کاربرد مناسب نیست. تولید مواد شیمیایی خطرناک به تجهیزات کمکی نیاز دارد که هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد. علاوه بر این، خطوط آبکاری کروم اغلب نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی در تجهیزات دارند.

3. شکنندگی و خطر ترک خوردن

کروم سخت، به ویژه هنگامی که در لایه های ضخیم تر اعمال می شود، می تواند شکننده باشد. این خطر ریزترک یا لایه برداری به دلیل استرس مکانیکی یا چرخه حرارتی را افزایش می دهد. حل این مشکل اغلب نیازمند سنباده کاری پس از پوشش و کنترل ضخامت لایه است که باعث افزایش زمان و هزینه تولید می شود.

4. مشکلات با هندسه پیچیده

آبکاری کروم ذاتاً یک فرآیند خط دید است، بنابراین دستیابی به ضخامت یکنواخت در قسمت های پیچیده شکل مانند سوراخ های داخلی یا فرورفتگی های عمیق چالش برانگیز است.

از چه موادی می توان برای آبکاری کروم استفاده کرد؟

آبکاری کروم را می توان برای انواع مواد پایه اعمال کرد، اما همه مواد به سادگی آبکاری کروم نیستند. دلایل رایج عبارتند از:

1. فولاد و چدن

این رایج ترین ماده پوشش داده شده است. فولاد ملایم، فولاد کربن، فولاد آلیاژی، چدن، و غیره. می توان با روکش کروم - چربی زدایی، حکاکی اسید، احتمالاً تمیز کردن الکتریکی و سپس آبکاری.

2. فولاد ضد زنگ

می توان آن را روکش کروم کرد، اگرچه لایه اکسید غیرفعال فولاد ضد زنگ چسبندگی را دشوار می کند. اغلب برای اطمینان از چسبندگی کروم، ابتدا یک عملیات نیکل ویژه روی چوب اعمال می شود.

3. مس و آلیاژهای مس

استفاده از صفحات آلیاژ مس بسیار آسان است زیرا رسانای خوبی هستند. هنگام آبکاری مستقیم روی مس/برنج، گاهی اوقات از براده های سیانید مس ابتدا برای چسبندگی، سپس نیکل و سپس کروم استفاده می شود.

4. آلیاژهای روی

روی را می توان با کروم آبکاری کرد، اما سطح باید در شرایط خوبی باشد. برای آب بندی و پوشش روی، معمولاً یک ضربه مس و به دنبال آن یک صفحه مسی ضخیم تر، نیکل و کروم اعمال می شود.

5. آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم

آلومینیوم را نمی توان مستقیماً آبکاری کرد زیرا بلافاصله یک لایه اکسید تشکیل می دهد. به طور معمول قطعه تحت یک فرآیند گالوانیزه قرار می گیرد، سپس یک لایه نازک از مس یا نیکل بدون الکترود اعمال می شود و آبکاری معمولی می تواند آغاز شود.

6. پلاستیک

پلاستیک به خودی خود رسانا نیست، اما می‌توان آن را برای زبری کردن سطح حکاکی کرد و سپس با لایه‌ای نازک از نیکل یا مس غیرقابل الکترولیز کردن، پوشش شیمیایی داد تا رسانا شود.

7. سایر فلزات

نیکل و آلیاژهای نیکل را می توان روکش کروم کرد. تیتانیوم و منیزیم امکان پذیر است، اما به دلیل -اکسیدهای سخت به سختی می توان آنها را بشقابی کرد.

چگونه روش آبکاری کروم را انتخاب کنیم؟

انتخاب فرآیند روکش کروم مناسب به موارد زیر بستگی دارد:

1. برای ظاهر

روکش کروم تزئینی زمانی ایده آل است که هدف افزایش جذابیت بصری در عین ایجاد مقاومت اولیه در برابر خوردگی باشد. کروم روشن روی نیکل یک روکش آینه مانند ایجاد می کند، در حالی که ساتن یا کروم سیاه ظاهری نرم تر یا متمایزتر ایجاد می کند. این پوشش‌های نازک جزئیات ریز را حفظ می‌کنند و اغلب روی تزئینات، نمادها و سایر اجزای قابل مشاهده استفاده می‌شوند.

2. برای مقاومت در برابر سایش

آبکاری کروم سخت برای قطعاتی که در معرض اصطکاک زیاد هستند یا نیاز به ترمیم سطح دارند ترجیح داده می شود. کروم نازک و متراکم دقت بالا و سطحی بدون ترک را تضمین می کند. هارد کروم استاندارد حداکثر عمر مفید را فراهم می کند و می تواند بعداً ماشین کاری شود. کروم سخت با ریزترک یا ریز تخلخل برای کاربردهایی که حفظ روغن یا افزایش عمر خستگی مهم است مناسب است.

3. بسته به مواد پایه

فقط کروم تزئینی نازک را می توان روی قطعات پلاستیکی، معمولاً روی لایه های مس و نیکل اعمال کرد. آلیاژهای آلومینیوم و روی اغلب به پرایمرهای خاصی مانند ضربه روی یا مس نیاز دارند. فولاد ضد زنگ را می توان با کروم سخت آبکاری کرد، اما برای اطمینان از چسبندگی به آبکاری نیکل نیاز دارد.

4. در نظر گرفتن عوامل محیطی

کروم سه ظرفیتی برای مقاصد تزئینی ایمن تر است زیرا انتشارات خطرناک کمتری تولید می کند. در شرایطی که مقررات سختگیرانه وجود دارد، جایگزین‌های بدون کروم مانند HVOF یا روکش‌های نیکل بدون الکترود ممکن است مناسب‌تر باشند.

5. بسته به ضخامت و تحمل مورد نیاز

اگر قطعاتی را نمی توان با ضخامت بیش از چند میکرون پوشش داد، باید از کروم فلش- یا کروم متراکم نازک استفاده شود. برای قطعاتی که نیاز به تجمع قابل توجهی از مواد دارند، مانند تعمیر اجزای فرسوده، کروم سخت استاندارد یکی از معدود روش‌های آبکاری است که می‌تواند لایه‌های ضخیم و بادوام تولید کند.

مناطق کاربرد آبکاری کروم

در بخش خودرو، روکشی پر جنب و جوش و با کیفیت برای تزئینات، توری ها و رینگ چرخ ها ارائه می کند، در حالی که کروم سخت مقاومت در برابر سایش قطعات موتور، میله های پیستون و شفت را افزایش می دهد. در ساخت و کاربردهای ماشین آلات سنگین، از ابزارها، قالب ها، سیلندرهای هیدرولیک و غلتک ها در برابر سایش و خوردگی محافظت می کند و عمر طولانی و پایداری ابعادی را فراهم می کند.

کاربردهای هوافضا شامل پوشش‌های روی ارابه فرود، محرک‌ها و پیوندهای هیدرولیکی برای تحمل بارهای شدید و شرایط محیطی است. کروم دکوراتیو همچنین روی وسایل لوله کشی مانند شیرآلات و سر دوش ها به صورت استاندارد عرضه می شود و به آنها پوششی بازتابنده و مقاوم در برابر خوردگی می دهد. در عین حال، به ایجاد سطوح صاف، پیچیده و قابل استریل شدن برای ابزارها و دستگاه های جراحی خاص در زمینه پزشکی کمک می کند.

برای اعمال آبکاری کروم چه تجهیزاتی لازم است؟

از واحدهای رومیزی کوچک گرفته تا خطوط پوشش صنعتی بزرگ -، نیازهای اولیه تجهیزات - یکسان است:

1. پوشش مخزن

آبکاری کروم در مخازن مقاوم در برابر اسید انجام می شود که معمولاً از پلاستیک یا فولاد با پوشش سرب ساخته می شوند. برای کروم سخت، مخازن اغلب عمودی، استوانه ای یا مستطیلی هستند. مخازن افقی یا بلند با روکش باز برای روکش کویل ها و قطعات بزرگ استفاده می شود.

2. منبع تغذیه (یکسو کننده)

یک یکسو کننده DC برای تبدیل برق شبکه AC به برق DC با ولتاژ پایین و جریان بالا برای کاربردهای پوشش مورد نیاز است. قادر به ارائه جریان ثابت و بدون موج و اغلب دارای قدرت قابل تنظیم برای کنترل دقیق چگالی جریان است.

3. قفسه بندی و وسایل

قطعات بر روی پایه های رسانا یا وسایلی که به عنوان عناصر پشتیبانی و رسانا عمل می کنند، نصب می شوند. این پایه‌ها معمولاً از مس یا برنج ساخته می‌شوند و با مواد عایق مانند پلاستیزول پوشانده می‌شوند و تنها نقاط تماس را برای اطمینان از هدایت الکتریکی در معرض دید قرار می‌دهند.

4. آندها

آندها در یک مخزن آویزان شده و به خروجی مثبت یکسو کننده متصل می شوند. در آبکاری کروم شش ظرفیتی، آندها معمولا صفحات یا میله هایی از آلیاژ سرب نامحلول هستند که به سادگی جریان الکتریسیته را هدایت می کنند و برای مدت طولانی دوام می آورند. حمام های سه ظرفیتی گاهی اوقات از آندهای گرافیت یا تیتانیوم با پوشش اکسید فلزی مخلوط استفاده می کنند زیرا سرب می تواند این حمام ها را آلوده کند.

5. تجهیزات قبل از درمان

قبل از اعمال کروم، قطعات معمولاً از یک خط پیش تصفیه با چندین مخزن عبور می کنند. این شامل چربی زدایی خیساندنی (گرم شده)، پاکسازی الکتریکی (محلول قلیایی با جریان)، فعال سازی اسیدی و مخازن شستشوی متعدد است. روکش کروم تزئینی به مخازن پرایمر مس و نیکل اضافی نیاز دارد که هر کدام دارای مواد آند و سیستم صاف کننده خاص خود هستند.

6. تهویه اگزوز و کنترل دود

آبکاری با کروم شش ظرفیتی یک غبار سمی اسید کرومیک تولید می کند. مخازن پوشش مجهز به هودهای اگزوز هستند که بخارات را به سیستم های اسکرابر تخلیه می کنند و اغلب از حذف کننده های غبار مبتنی بر آب استفاده می کنند. سیستم های مدرن ممکن است مواد شیمیایی ضد مه یا دانه های پلاستیکی شناور را برای کاهش تولید آئروسل در منبع اضافه کنند.

نحوه حذف آبکاری کروم

روش‌های مختلفی برای حذف آبکاری کروم وجود دارد، روش‌های رایج عبارتند از: لایه‌برداری مکانیکی، لایه‌برداری شیمیایی و آبکاری معکوس.

1. حذف مکانیکی

حذف مکانیکی این مزیت را دارد که از مواد شیمیایی خطرناک استفاده نمی کند. با این حال، این می تواند زمان بر باشد و به طور بالقوه ابعاد قطعه یا پرداخت سطح را تغییر دهد. روش هایی مانند:

• پردازش ساینده

سندبلاست یا انفجار می تواند به طور موثر کروم را با خوردگی آن حذف کند. این برای اعمال کروم ضخیم و سخت بر روی سطوح بادوام و قطعاتی که می توان بعداً صیقل داد خوب است.

• سنگ زنی

کروم سخت است و نیاز به نیرو دارد. ساینده های کاربید سیلیکون یا اکسید آلومینیوم استفاده می شود. قطعات صاف را می توان با سمباده یا سنباده تسمه ای سنباده زد. برای اعمال کروم تزئینی بر روی اقلام، مغازه ها اغلب لایه های کروم و نیکل را صیقل می دهند تا برای استفاده مجدد آماده شوند.

• تمیز کردن اولتراسونیک

یک پاک کننده اولتراسونیک از امواج صوتی با فرکانس بالا در یک مایع برای ایجاد حفره استفاده می کند که پوشش ها را از قسمت های ظریف پاک می کند.

2. سلب شیمیایی

روش های شیمیایی معمولاً فقط برای بسترهای فلزی استفاده می شود. آنها لایه کروم را با استفاده از معرف ها حل می کنند:

• اسید زدایی (اسید کلریدریک)

قطعه کروم را در حمام 30-40% HCl غوطه ور کنید. اسید با لایه کروم واکنش داده و کلرید کروم محلول را تشکیل می دهد و به طور موثر آن را حذف می کند. لایه برداری HCl روی کروم تزئینی به خوبی عمل می کند و تأثیر زیادی روی آبکاری نیکل یا مس ندارد.

• جداسازی قلیایی (هیدروکسید سدیم)

بازهای قوی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH) نیز می توانند کروم را حذف کنند. اما اغلب برای حذف کروم از فولاد استفاده می شود. نسبت به اسید کندتر عمل می کند و خطر تردی هیدروژنی کمتری نسبت به اسید دارد.

3. آبکاری معکوس

آبکاری معکوس یا لایه برداری الکترولیتی از یک جریان الکتریکی برای حل کردن کروم در قسمتی با معکوس کردن فرآیند آبکاری استفاده می کند.

یک نصب معمولی از حمام اسید کرومیک/اسید سولفوریک استفاده می کند، اما بخشی که باید برداشته شود اکنون به عنوان آند متصل می شود. الکترولیت دیگری که برای آبکاری معکوس استفاده می شود، هیدروکسید سدیم (سودا سوزآور) با مقدار کمی عامل اکسید کننده است.

مزیت آبکاری معکوس این است که اجازه می دهد اشکال پیچیده به طور یکنواخت رسوب کرده و قابل کنترل باشد. با این حال، از همان مواد شیمیایی مضر به عنوان پوشش استفاده می کند، بنابراین PPE و تهویه مورد نیاز است.

نحوه تعمیر آبکاری کروم

امکان روکش کروم مجدد محصولی که قبلاً روکش کروم شده است وجود دارد، فرآیند کلی به شرح زیر است:

1. کروم قدیمی را حذف کنید

لایه کروم موجود ابتدا باید با استفاده از یک نوار شیمیایی یا الکتروشیمیایی حذف شود تا از افت ابعاد جلوگیری شود. اگر قطعه چند لایه داشت (کروم روی نیکل روی مس)، معمولاً حداقل کروم حذف می شود.

2. تعمیر فلز پایه

اگر فلز پایه آسیب دیده باشد، در مرحله بعدی تعمیر می شود. برای یک عنصر تزئینی، هر فرورفتگی در پایه سنباده، پر و غیره می شود. اگر یک قطعه صنعتی به دلیل-کم بودن سایز فرسوده شود، ممکن است ناشی از جوشکاری یا ضخامت پوشش جدید باشد.

3. آماده سازی سطح

قسمت پایه به صورت جدید آماده می شود، تمیز شده، جلا داده می شود و فعال می شود - هر پوشش باقی مانده به عنوان فلز پایه در نظر گرفته می شود.

4. فرآیند پوشش مجدد

این قطعه مراحل آبکاری را طی می کند، شاید مس اسید و نیکل، سپس آبکاری کروم برای یک ویژگی تزئینی، یا به طور مستقیم آبکاری کروم سخت برای یک قطعه صنعتی. در اصل، این همان اعمال یک پوشش روی یک قطعه جدید است.

5. تکمیل

پس از پوشش دهی، ممکن است قسمت برای اهداف تزئینی صیقل داده شود یا برای اهداف کاربردی ماشینکاری شود تا به پایان و ابعاد مورد نظر برسد.

عیوب رایج در آبکاری کروم

در حالی که آبکاری کروم دارای خواص سطحی عالی است، در صورت اجرای نامناسب یا قرار گرفتن در شرایط نامناسب می تواند منجر به تعدادی عیوب شود.

1. لایه برداری

یکی از رایج‌ترین عیوب در آبکاری - زمانی است که لایه کروم به خوبی به فلز پایه نمی‌چسبد و منجر به ایجاد تاول و پوسته پوسته شدن کروم می‌شود. تمیز کردن ناکافی سطح، فعال سازی ضعیف یا فقدان لایه محافظ دلایل اصلی هستند.

چگونه این را رفع کنیم؟ از چربی زدایی کامل، فعال شدن اسید و اعمال مناسب پوشش محافظ روی مواد پیچیده -فولادهای با استحکام بالا پس از پخت برای حذف هیدروژن اطمینان حاصل کنید. جریان را به تدریج روشن کنید تا از قطبش سطح جلوگیری کنید.

2. پوشش ناهموار

آبکاری کروم شش ظرفیتی دارای توانایی ریزش کم است که منجر به ضخامت ناهموار می شود. این بدان معنی است که کروم بسیار کمی ممکن است در گوشه‌های داخلی، فرورفتگی‌ها یا سوراخ‌های عمیق باقی بماند، در حالی که تجمع‌های سنگین روی لبه‌ها و برآمدگی‌ها ایجاد می‌شود.

راه‌حل‌ها شامل استفاده از آندهای کمکی یا زمان‌های آبکاری طولانی‌تر در جریان‌های کمتر برای رسیدن به مناطقی با چگالی جریان کم است.

3. زخم

زخم ها به صورت سوراخ های کوچک، دهانه ها یا لکه های تیره ریز روی سطح پوشیده ظاهر می شوند. این ممکن است ناشی از خاک، گریس یا حباب های گاز (عمدتاً هیدروژن) باشد که از رسوب در مناطق موضعی جلوگیری می کند. آلودگی حمام یا کشش سطحی بالا نیز از عوامل موثر هستند.

برای جلوگیری از ایجاد حفره، کاملاً تمیز کنید و به درستی مخلوط کنید تا حباب ها از بین بروند، از مواد مرطوب کننده در مقادیر مطمئن استفاده کنید و محلول را برای حذف مواد جامد فیلتر کنید.

4. احتراق

احتراق به چگالی جریان بیش از حد یا دمای پایین حمام اشاره دارد که باعث رسوب کنترل نشده و تکامل گاز می شود. گاز می تواند به رسوب نفوذ کند و آن را با اکسیدها سیاه کند. این اغلب در لبه های تیز یا گوشه هایی که جریان متمرکز است رخ می دهد.

نحوه رفع آن: چگالی جریان را کاهش دهید یا دمای حمام را افزایش دهید. از محافظ لبه استفاده کنید یا هندسه قطعه را تغییر دهید تا غلظت جریان در گوشه ها کاهش یابد. قطعاتی که به شدت سوخته اند باید جدا شوند و با قطعات جدید جایگزین شوند.

5. زبری / رسوبات دانه ای

سطح کروم خشن یا ناهموار به نظر می رسد، گاهی اوقات با بافت شیری یا مات. این معمولاً به دلیل آلودگی در حمام آبکاری مانند گرد و غبار، ذرات معلق یا محصولات جانبی خوردگی ایجاد می شود. علاوه بر این، روشن کردن جریان قبل از رسیدن به چگالی جریان غوطه وری کامل می تواند منجر به تشکیل تشکیلات درخت مانند دندریتی شود.

چگونه این را رفع کنیم؟ اطمینان حاصل کنید که حمام به درستی فیلتر شده و نگهداری می شود، سطح سولفات را کنترل کنید و خوردگی آند را کنترل کنید. فقط پس از غوطه ور شدن کامل قطعه در آب، جریان را اعمال کنید. استفاده از آندهای کمکی یا کاهش چگالی جریان در نواحی با جریان بالا را در نظر بگیرید تا از چسبندگی شدید جلوگیری شود.

6.ترقه زدن

چرا این اتفاق می‌افتد: کروم سخت به طور طبیعی باعث ایجاد ریزترک‌ها می‌شود، اما استرس داخلی بیش از حد یا پوشش بیش از حد ضخیم باعث ایجاد ترک‌های درشت و حفاظت در برابر خوردگی می‌شود.

راه حل ها شامل اعمال چند لایه آبکاری با مراحل تخلیه، تنظیم شیمی حمام (به عنوان مثال، نسبت کاتالیزور) برای کاهش استرس، یا استفاده از آبکاری پالس برای کاهش تنش است.

7.تغییر رنگ

در عوض، کروم، که باید روشن و مایل به آبی-نقره ای باشد، مایل به زرد، سبز یا قهوه ای به نظر می رسد. این ممکن است به دلیل کیفیت پایین لایه های نیکل زیرین باشد، زیرا کروم تزئینی بسیار نازک است و لایه زیرین را منعکس می کند. گرمای بیش از حد در هنگام استفاده نیز ممکن است باعث تغییر رنگ آبی یا زرد به دلیل اکسیداسیون شود.

چگونه این را رفع کنیم؟ قبل از آبکاری مطمئن شوید که پرایمر نیکل به درستی براق و بسیار صیقلی است. از گرم شدن بیش از حد قطعات در حین استفاده یا پردازش بعدی خودداری کنید.

8. شستشوی کروم یا لکه های سبز

اگر قطعات پس از پوشش به درستی شستشو نشوند، باقیمانده اسید کرومیک ممکن است خارج شده و باعث ایجاد لکه یا اچ شود. لکه‌های سبز رنگ یا نشانه‌های خوردگی که ساعت‌ها یا روزها پس از اعمال پوشش ظاهر می‌شوند، اغلب در اطراف سوراخ‌ها یا فرورفتگی‌ها.

نحوه رفع آن: روش های شستشوی خود را بهبود بخشید و پس از پوشش، یک غوطه ور خنثی کننده برای حذف باقیمانده اسید کرومیک قرار دهید. به سوراخ های عمیق یا هندسه های پیچیده ای که محلول در آنها ذخیره می شود توجه ویژه ای داشته باشید.

9. نیکل بیرون زده در اطراف لبه ها

کروم تزئینی اعمال شده در لایه های نازک تقریباً شفاف است. فرض کنید پوشش خیلی نازک یا به طور ناموزون توزیع شده است. در این مورد، لایه نیکل زیر ممکن است با لبه های زرد یا گرم خود را نشان دهد، به خصوص در لبه های تیز یا سطوح دشوار.

نحوه رفع آن: از ضخامت مناسب آبکاری اطمینان حاصل کنید و از قفل بهینه یا آندهای کمکی برای بهبود روکش کروم، به ویژه در نواحی لبه و فرورفتگی استفاده کنید. همیشه یکنواختی را در طول صلاحیت فرآیند بررسی کنید.

نحوه رنگ آمیزی روی آبکاری کروم

امکان اعمال رنگ روی روکش کروم وجود دارد. مراحل زیر به شما کمک می کند تا به یک پایان طولانی مدت برسید.

1. سطح را کاملا تمیز کنید

با پاک کردن تمام خاک، روغن و گریس از سطح کروم شروع کنید. پس از تمیز کردن، سطح را با یک پارچه بدون پرز کاملا خشک کنید.

2. کروم را سمباده بزنید

روکش آینه ای کروم از چسبندگی مناسب جلوگیری می کند. از کاغذ سنباده 220 تا 320 استفاده کنید تا کل سطح را به طور یکنواخت سنباده بزنید و آن را زبر کنید تا پرایمر به طور موثری بچسبد.

3. پرایمر خود اچینگ را اعمال کنید

پرایمر استاندارد به خوبی به کروم نمی چسبد. در عوض، از یک پرایمر خود اچینگ استفاده کنید که حاوی ترکیبات اسیدی است که از نظر شیمیایی به فلز متصل می شوند.

4. از پرایمر سنگین استفاده کنید (اختیاری)

اگر سطح دارای نقص است یا نیاز به تراز اضافی دارد، یک پرایمر با کیفیت بالا روی لایه اچ بمالید. پس از خشک شدن، سطح را با کاغذ 400 تا 600 سنباده بزنید تا پایه ای صاف برای رنگ ایجاد شود.

5. رنگ را با استفاده از یک روکش فلزی سازگار اعمال کنید

رنگی را برای سطوح فلزی مانند مینای دندان اکریلیک، اورتان یا رنگ خودرو انتخاب کنید. چند لایه نازک را به جای یک لایه ضخیم بمالید تا زمان خشک شدن مناسب بین لایه ها را در نظر بگیرید.

6. یک پوشش محافظ شفاف بمالید (توصیه می شود)

برای افزایش دوام و جلوگیری از ریزش یا محو شدن، با یک لایه رویی شفاف تمام کنید. پوشش های اورتان یا اکریلیک شفاف، مقاومت بالایی در برابر اشعه ماوراء بنفش و شیمیایی، به ویژه برای قطعات بیرونی یا مقاوم در برابر سایش ایجاد می کنند.

آیا روکش کروم گران است؟

هزینه روکش کروم بسته به عوامل مختلفی می تواند بسیار متفاوت باشد. قیمت واحدی وجود ندارد:

1. نوع آبکاری کروم

روکش کروم تزئینی معمولاً ارزان تر است زیرا از لایه های نازک تری استفاده می کند و روی پایه نیکل اعمال می شود. آبکاری کروم سخت به دلیل -آبکاری ضخیم تر و کنترل دقیق گرانتر است.

2. اندازه و هندسه قطعه

قطعات بزرگتر یا پیچیده تر نیاز به آماده سازی اضافی و زمان پوشش طولانی تری دارند. شیارهای عمیق، رزوه ها یا فرورفتگی ها نیز هزینه را افزایش می دهند.

3. الزامات آماده سازی سطح

قطعات دارای زنگ زدگی، کروم قدیمی یا آسیب دیده باید قبل از پوشش برداشته و تمیز شوند. سندبلاست یا پرداخت باعث افزایش زمان و هزینه کار می شود.

4. مواد پشتیبان

برخی از فلزات، مانند آلومینیوم، قبل از اعمال کروم نیاز به پیش تصفیه یا لایه‌های نیکل خاص دارند که هزینه را افزایش می‌دهد.

5. ضخامت لایه کروم

پوشش های ضخیم تر (مانند کروم پیچیده) به زمان و مواد بیشتری نیاز دارند و در نتیجه هزینه واحد بالاتری را به همراه دارند.

6. اندازه دسته

پوشش با حجم بالا هزینه هر قطعه را از طریق کارایی نصب و صرفه جویی در مقیاس کاهش می دهد.

چه اجزای شیمیایی در آبکاری کروم نقش دارند؟

محلول های آبکاری کروم معمولاً حاوی ترکیبات کروم و مواد شیمیایی کمکی هستند تا امکان استفاده از آبکاری الکتریکی را فراهم کنند. جزء فعال اصلی کرومیک اسید (CRO3) است که رسوب یون های کروم را بر روی بستر تضمین می کند.

هنگام استفاده از روکش کروم شش ظرفیتی، حمام حاوی اسید کرومیک با مقدار کمی اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور برای بهبود کارایی کاربرد است. در آبکاری کروم سه ظرفیتی، منبع کروم سولفات کروم یا کلرید کروم است که با عوامل کمپلکس کننده و مواد شیمیایی بافر برای تثبیت حمام و کنترل pH ترکیب می شود. برای بهبود ظاهر، سختی یا چسبندگی پوشش، ممکن است افزودنی‌های اضافی مانند عوامل مرطوب‌کننده، روشن‌کننده‌ها یا پاک‌کننده‌های دانه اضافه شوند.

استانداردهای صنعتی برای آبکاری کروم

فرآیندهای آبکاری کروم باید استانداردهای سختگیرانه صنعت را رعایت کنند تا کیفیت، ایمنی و بهره وری تضمین شود. استانداردهای کلیدی عبارتند از:

• ASTM B177/B177M - راهنمای فناوری آبکاری کروم
• ASTM B650 - مشخصات پوشش های کروم رسوب داده شده در قطعات خارجی خودرو
• AMS 2460 - مشخصات مواد هوافضا برای آبکاری کروم سخت
• ISO 1456:2009 – پوشش های فلزی، آبکاری الکتریکی نیکل، کروم و مس برای اهداف تزئینی
• مطابق با REACH/RoHS - استانداردهای زیست محیطی که استفاده از مواد خطرناک مانند کروم شش ظرفیتی را در اروپا محدود می کند.

جایگزین های آبکاری کروم

در زیر برخی از جایگزین های رایج برای آبکاری کروم، همراه با مزایا و ملاحظات کلیدی آنها آورده شده است.

1. آبکاری نیکل بدون الکترود

آبکاری نیکل بدون الکترود به شما امکان می دهد یک پوشش آلیاژ نیکل-فسفر را بدون استفاده از جریان الکتریکی خارجی روی سطح اعمال کنید. در عوض، رسوب در نتیجه یک واکنش شیمیایی در حمام آبکاری رخ می دهد.

مزایا: ضخامت یکنواخت حتی با هندسه های پیچیده، مقاومت در برابر سایش و خوردگی عالی، سختی خوب و خطر زیست محیطی کمتر نسبت به کروم شش ظرفیتی.

2. پوشش روی

آبکاری روی یک لایه نازک روی را روی قطعات فولادی یا آهنی اعمال می کند تا از خوردگی محافظت کند. روی به عنوان یک پوشش قربانی عمل می کند که قبل از خوردگی فولاد زیرین عمل می کند.

مزایا: مقرون به صرفه، به طور گسترده در دسترس و آسان برای اعمال با درمان های بعدی مانند غیرفعال کردن برای افزایش حفاظت در برابر خوردگی.

3. پوشش پودری

پوشش پودری از یک پودر خشک با بار الکترواستاتیکی استفاده می کند که بر روی قطعه اسپری شده و با حرارت پخته می شود تا یک لایه محافظ بادوام تشکیل دهد.

مزایا: سازگار با محیط زیست (بدون VOC)، موجود در رنگ ها و بافت های مختلف، مقاومت عالی در برابر آب و هوا و ضربه.

4. آنودایز کردن

آندایز کردن - یک فرآیند الکتروشیمیایی است که لایه اکسید طبیعی آلومینیوم را ضخیم می کند و دوام و مقاومت آن را در برابر خوردگی و سایش افزایش می دهد.

مزایا: محافظ سبک، قابل رنگ آمیزی در رنگ های مختلف و چسبندگی عالی به رنگ ها و چسب ها.

5. پوشش های PVD (رسوب بخار فیزیکی)

پوشش‌های PVD- مانند نیترید تیتانیوم (TiN) یا نیترید کروم (CrN) در یک محفظه خلاء با استفاده از مواد پوشش تبخیر شده اعمال می‌شوند.

مزایا: بسیار بادوام، مقاوم در برابر سایش، سازگار با محیط زیست در مقایسه با آبکاری الکتریکی، موجود در رنگ های فلزی مانند طلایی، مشکی یا نقره ای.

نتیجه گیری

آبکاری کروم یک روش تکمیل قابل اعتماد برای دستیابی به تعادل زیبایی، سختی و مقاومت در برابر خوردگی است. در حالی که Redexpart آبکاری کروم را به‌عنوان یک سرویس مستقل ارائه نمی‌کند، ما آن را به عنوان بخشی از فرآیند تولید قطعات فلزی سفارشی ارائه می‌کنیم و اطمینان حاصل می‌کنیم که قطعات شما با دقت و با پوشش محافظ مناسب تحویل داده می‌شوند.

پرسش و پاسخ

Q1: ضخامت روکش کروم چقدر است؟

ضخامت روکش کروم تزئینی معمولاً 2-20 میکرون (0.002-0.02 میلی متر) است. آبکاری کروم سخت که برای سایش صنعتی و محافظت در برابر خوردگی استفاده می شود، از 50 تا 250 میکرون (0.05 تا 0.25 میلی متر) متغیر است. در شرایط عملیاتی شدید می تواند از 250 میکرون تجاوز کند.

Q2: معمولاً آبکاری کروم چقدر طول می کشد؟

استفاده از روکش کروم تزئینی معمولاً از 30 دقیقه تا 1 ساعت طول می کشد، زیرا در یک لایه نازک براق اجرا می شود. اعمال آبکاری کروم سخت می تواند چندین ساعت طول بکشد، به خصوص برای آبکاری های صنعتی ضخیم.

سوال 3: آبکاری کروم چقدر دوام دارد؟

آبکاری کروم که به درستی اعمال شود، بسته به نوع آبکاری، قرار گرفتن در معرض محیط، ضخامت و نگهداری، می تواند بین 3 تا 20 سال عمر کند. در اینجا چیزی است که بر عمر سرویس آن تأثیر می گذارد:

روکش کروم تزئینی (مورد استفاده در محصولات مصرفی): اغلب 3 تا 7 سال قبل از نشان دادن نشانه هایی از سوراخ شدن، کدر شدن یا خوردگی، به ویژه زمانی که در معرض آب و هوا یا مراقبت نامناسب قرار می گیرد، دوام می آورد.

آبکاری کروم سخت (مورد استفاده در صنعت): به دلیل مقاومت بالای آن در برابر سایش و خوردگی، می تواند 10 تا 20 سال یا بیشتر دوام بیاورد، به خصوص روی قطعات متحرک مانند میله های هیدرولیک یا قالب ها.

Q4: آیا آبکاری کروم زنگ می زند؟

روکش کروم به خودی خود زنگ نمی زند، زیرا کروم به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است. با این حال، اگر لایه پوشش به دلیل خراش، ترک یا سایش آسیب ببیند، رطوبت و هوا می تواند به فلز زیرین نفوذ کند که ممکن است خورده شود.

Q5: آیا آبکاری کروم رسانا است؟

بله، آبکاری کروم رسانای الکتریکی است، اما رسانایی آن کمی کمتر از فلز پایه است، به خصوص اگر لایه نازک یا اکسید شده باشد. کروم معمولاً در کنتاکت های الکتریکی یا سیستم های اتصال به زمین استفاده نمی شود مگر اینکه به طور خاص طراحی شده باشد، زیرا می تواند مقاومت یا سایش را در طول زمان افزایش دهد.