آبکاری فلزات

رسوب دادن و یا حل کردن فلزات بطریق الکتروشیمیایی در بسیاری از فعالیت های صنعتی انجام می شود احتمالاً وسیع ترین فعالیتهای صنعتی از این نوع که شهرت زیادی دارد، آبکاری می باشد.

در آبکاری، روکش هائی از جنس فلز، اکثراً بطریق الکترولیز در سطح مورد نظر ایجاد می کنند و سطحی، که پوشانیده می شود، می تواند فلز و یا غیر فلز (بشرط آنکه یک لایه سطحی هادی در سطح غیر فلز بطریقی ایجاد شده ) باشد. از روکش کردن بمنظور حفاظت و هم زیبائی استفاده می کنند.

در مدل سازی نیز از رسوب کردن فلز استفاده می نمایند.

منتها در مدل سازی ضخامت روکش به مراتب بیشتر از آبکاری است. در مدل سازی پس از آنکه فلز رسوب داده شد، روکش را از سطح جدا می سازند و ضخامت روکش آنقدر هست که بتواند خود را نگه داشته و دیگر به سطح پایه نیازی نداشته باشد، در حالی که همان شکل هندسی سطح پایه را نیز حفظ می کند. در براق کاری فلز را از سطحی که باید براق شود بطریق الکتروشیمیائی جدا و حل می کنند و چنانچه شرایط عمل درست انتخاب شده باشد سرعت انحلال در سراسر سطح مورد نظر مشابه نخواهد بود و لذا بتدریج که عمل ادامه می

یابد ناصافی هائی که از قبل در سطح وجود داشته زوده می شود.

1- آبکاری با اجرای الکترولیز کلیات در یک واحد آبکاری، سازندگان اساسی عبارتند از:

کاتد، آند، محلول الکترولیت و تانکهای آبکاری مناسب. میتوان از تجهیزات قدیمی برای بهم زدن و تصفیه الکترولیت استفاده نمود بدون آنکه به دستگاه های اتومات کی نیازباشد.

و نوع و اندازه تجهیزات الکتریکی در این جا مورد بحث قرار نخواهد گرفت و می توان به منابع ذیصلاح مراجعه نمود.

فلز، بصورت بلورین رسوب می کنند و اندازه کریستالها در چسبندگی، تداوم، نمای ظاهر، استحکام و دیگر اختصاصات رسوب فلزی دخالت دارد. ماهیت بلورین فلز رسوب کرده به اختصاصات سلول آبکاری بستگی دارد که احتمالا تر یکب شیمیائی حمام آبکاری و سپس شدت جریان از مهمترین آنها هستند. اختصاصات فیزیکی سیستم مخصوصاً: درجه حرارت، به هم خوردگی محلول، اندازه، شکل و فاصله الکترودها از

یکدیگر نیز مهم می باشند. در صورت کنترل همه این عوامل است که می توان روکش فلزی در سطح استاندارد تهیه نمود.

2- آبکاری بدون الکترود یا آبکاری شیمیائی

آبکاری شیمیائی، یعنی اجرای آبکاری بدون تحمیل پتانسیل، که ساده ترین نوع آن جانشین کردن فلزی، توسط فلز دیگری است که بصورت یون در محلول وجود دارد. چنان چه یک تکه روی را در محلول شامل یونهای مسی وارد نمایندپتانسیل الکترود این دو فلز چنان است که روی بصورت یون به محلول وارد می شود و مس در سطح روی راسب می گردد.

تبدیل های مشابه توسط جفت فلزات دیگر امکان پذیر می باشد. اما ضخامت ورقه های راسب شده، شدید اً محدود است زیرا بتدریج که فلز حل می شود و فلز دیگر راسب می گردد، تماس بین فلز و یون کم شده و سرانجام از بین می رود. یک نوع دیگر آبکاری شیمیائی آنست که فلزی را از محلول شاملیون مربوط توسط یک جسم شیمیائی مناسب راسب نمایند.

اگر فرم آلدئید به محلول آمونیاکی نیترات نقره اضافه شود یک واکنش شیمیائی اتفاق می افتد و نقره رسوب می کند. در این نوع تبدیل ها بر سراسر سطحی که در تماس با محلول است، رسوب ته نشین می شود. باید آبکاری بدون الکترود، را که در سالهای اخیر گسترش یافته، نوع سوم از آبکاری شیمیائیدانست در آبکاری بدون الکترود توانائی در جابجا کردن سیستم بدون وجود هیچگونه محدودیت در ضخامت، وجود خواهد

داشت. در واقع، واکنش شیمیایی که بر وفق آن، فلز راسب می شود، توسط همان سطحی که باید روکش شود کاتالیز شده و این اثر کاتالیزوری، توسط فلز رسوب کرده هم حفظ می شود.

3- مدل سازی

مدل سازی، یک نوع آبکاری خاص است که در آن، ضخامت فلز راسب شده، خیلی بیشتر از آبکاری معمولی بوده و بعلاوه در خاتمه عمل می توان، فلز راسب را از سطحی که بر روی آن رسوب کرده جدا ساخت، در حالی که سطح بکار رفته کاملا براق باقی می ماند و آماده استفاده مجدد می باشد. کلیاتی که قبلا درباره اصول آبکاری الکترو شیمیائی گفته شد، در مدل سازی نیز صادق بوده و می توان از همان شرایط و ترکیب حمام برای مدل سازی استفاده نمود ، اگر چه ، حمام های اختصاصی نیز بکار می برند تا آنکه رسوب حاصل دارای اختصاصات مناسبتری باشد. مدل سازی، مخصوصاً، در مورد مس و نیکل معمول است. اما در مورد فلزات دیگر نیز می تواند بکار رود حتی در مورد آلومینیوم، از الکترولیت های غیرآبی استفاده می کنند. کاتد که در سطح آن فلز راسب می شود ، قالب نامیده می شود. ضرورت دارد که بتوان فلز رسوب کرده را بدون هیچگونه صدمه و خسارتی از قالب جدا ساخت. بعضی مواقع از قالب های دائمی استفاده می شود و لذا این قالب ها نباید هیچ گونه صدمه ای ببنید. قالب های موقت، منحصراً وقتی ضرورت خواهند داشت که یک بار در قالب سازی بکار می روند و البته در این حالت، اگر قالب، در موقع جدا کردن مدل ساخته شده، صدمه ای ببیند یا ضایع شود، اشکالی نخواهد داشت، اگر چه الزام ندارد که قالب، در موقع برداشت مدل ساخته شده خراب شود. انتخاب قالب به شکل و قوارة مدل و تعداد آن بستگی دارد. قالب های دائمی را معمولاً از فلز می سازند. و اگر فلز ورقه های غیر فعال در سطوح خود تولید کند که موجب شود رسوب مورد نظر چسبندگی لازم را نداشته باشد، لازم است از موادی استفاده شود که از رها شدن مدل ساخته شده جلوگیری شود، ضمن اینکه به قابلیت هدایت فلز هم صدمه ای وارد نگردد. در چنین مواردی، معمولاً از گرافیت بصورت معلق درواکس و یا مواد مشابه، استفاده می کنند. قالبهای دائمی در تهیه اشیائی بکار می روند که از لحاظ شکل و قواره خلی پیچ در پیچ هستند. در تهیه قالب های موقت، از مواد متفاوتی استفاده می شود.

فلزات این مزیت را دارند که قابلیت هدایت دارند اما این عیب را هم دارند که نمی توان آنها را مانند نا فلزات به سهولت به هر شکلی درآورد. از جمله مواد غیرفلزی بکار رفته: واکس، شیشه، سرامیک، پلاستر، چوب و پلاستیک می باشد. ولی در همه این موارد، سطح باید قابلیت هدایت داشته باشد. راه چاره در این موارد، همانست که رئوس آن در ابکاری ذکر شد، منتها در مدل سازی، چسبندگی شدید مانند آبکاری، ضرورت ندارد. در هر دو حالت یعنی استفاده از قالب های فلزی و یا غیرفلزی، اغلب ایجاب می نماید که برای جدا کردن اقلب از ذوب و یا انحلال قالب، در حلال و یا معرف مناسب استفاده نمود.