صنعت آبکاری و محیط زیست

صنعت آبکاری یکی از صنایع پایه برای رسیدن به توسعه صنعتی است زیرا به کمک این صنعت می توان قطعاتی را با عمر مفید بالا، ارزان و سبک تولید کرد. آبکاری به مجموعه فرآیندهایی گفته می شود که تحت آن سطح قطعات فلزی و در بعضی مواقع غیرفلزی با لایه هایی از فلز یا غیرفلز جهت دستیابی به سطوح مناسب پوشش داده شود.در اثر فرآیند آبکاری در صنایع، صرفه جویی اقتصادی در ساخت قطعات و کالاها ایجاد می شود. آبکاری قطعات باعث افزایش عمر مفید، بهداشت و زیبایی، تغییر کاربردی اشیاء و در نهایت کاهش قیمت تمام شده می شود.

دسته بندی های مختلفی برای صنعت آبکاری ارائه شده است که هریک از منظر کاربردی خاصی به موضوع نگریسته است.

1-  دسته بندی کاربردی

تقاضا برای انواع پوشش های آبکاری با اهداف مختلفی شکل میگیرد :

 

- آبکاری کاربردی :

تعداد موارد استفاده از سطوح آبکاری درصنعت بیشمار میباشد . تعیین دقیق میزان انتظار از کارایی یک قطعه یا محصول معین خواهد کرد که چه پوششی باید برای آن درنظر گرفته شود . طراح وسازنده محصول می تواند بین طیف گسترده ای از پوشش ها ، بهترین پوشش را از نظر ویژگی های فنی و اقتصادی انتخاب نماید .بعنوان مثال پوشش های زیر در صنعت کاربردهای فوق العاده زیادی دارند.

پوشش های روی ازطریق آبکاری با امکان ترکیب با کرماته کاری ، لایه های آلیاژ روی ، پوشش ترکیبی مس/نیکل/کرم ویا پوشش های نیکل شیمیایی ، کرم سخت ، آنودایزینگ نقره وآب طلا وپوششهای بسیار دیگری که دارای امکانات مختلف برای آبکاری کاربردی می باشند.

-  آبکاری تزیینی :

زمانی از آبکاری تزیینی سخن به میان می آید که هدف از آن چشم نوازی سطح محصول باشد و پوشش کاربردی فنی نداشته باشد . سطوح آبکاری شده با مس ، نیکل ،کرم ، نقره ویا طلا در موارد آبکاری تزیینی کاربرد بسیار زیادی دارند و جزیی از طراحی محصول می باشند ، بعنوان مثال یک سرویس 12 نفره قاشق و چنگال نقره را درنظر بگیرید ، چنانچه این سرویس از نقره خالص ساخته شود نیاز به چند کیلو نقره می باشد در حالیکه به کمک آبکاری فقط به 70 تا 90 گرم نقره مورد نیاز است.

- آبکاری تلفیقی ( تزیینی وکاربردی ) :

محافظت در برابر خوردگی واستهلاک ، همراه با حفظ زیبایی ظاهری درمورد بسیاری از محصولات ضروری است .بعنوان مثال می توان از بسیاری از قطعات در صنایع خودروسازی  و صنایع خانگی نام برد. دراین موارد از آبکاری بعنوان تلفیقی از محافظت و زیبایی استفاده شده است  لذا به این گروه آبکاری تلفیقی اطلاق میگردد.

- آبکاری درفناوریهای پیشرفته و بطور خاص در عرصه الکترونیک :

در اینجا عمدتاٌ روش های خاص و دقیق آبکاری مدنظر است که در صنایع الکترونیک و هوا – فضا کاربرد دارد ، مدارهای چاپی نمونه ای از آن میباشند.

2-  دسته بندی فرایندی

اگر بخواهیم صنعت آبکاری را بر پایه فرایندها با دیدی گسترده تر (شامل عمده فرایندهای پوشش دهی) گروه بندی کنیم ، میتوان ادعا کرد که یکی از کاربردی ترین انواع دسته بندی بصورت زیر میباشد.

- آبکاری های الکتریکی (نیکل،کرم،مس،نقره،طلا و...)

آبکاری الکتریکی یکی از روش های اصلاح سطح است که درآن یک یا چند لایه پوشش با استفاده از الکترولیت وجریان برق بر روی سطح لایه زیرین اعمال می شود. در اینجا نمونه بعنوان کاتد بوده ، آند والکترولیت از اجزا مداری هستند که یک منبع تغذیه الکترون ها ویون ها را در این مدار به حرکت وادار میکند.

-  رنگ آمیزی الکتریکی (الکترولاک و...)

رنگ آمیزی الکتریکی (الکتروفورتیک –الکترولاک) روشی است که طی آن پوشش پلیمری بوسیله جریان الکتریسیته بر روی سطح اجسام هادی تشکیل میگردد ، این پوشش حاوی رنگ پایه های (رزین) است که بعد از خنثی شدن با عوامل اسیدی یا بازی ، قابل انحلال در آب بوده و به همراه رنگدانه حلال وافزودنی های دیگر ، ذرات کلوئیدی بارداری را تشکیل می دهد که پس از اعمال جریان الکتریکی مستقیم با حرکت به طرف قطب مخالف خود ، پوشش را بر روی سطح ایجاد میکند.

- پوشش دهی نفوذی

پوشش های بکار رفته در این فرایند بطور عمده عبارتند از پوشش آلومینیوم (آلومینایزینگ)،کروم (کرومایزینگ) و سیلیسیم و یا تلفیقی از کروم و آلومینیوم ، این پوشش ها براساس تئوری نفوذ عمل کرده واساسا با سایر پوشش ها که سطحی مقاوم بر روی  سطح فلز ایجاد میکنند تفاوت داشته و مکانیزم عمل آنها براساس آلیاژی کردن سطح فلز است . فرایند نفوذ طی دو مرحله صورت میگیرد که عبارتند از تماس فلز پوشش با فلز پایه ومرحله فرایند نفوذ .

- آّبکاری موضعی

آبکاری موضعی ، که به فلز پاشی الکتروشیمیایی نیز منصوب است ، روشی است که در آن عمل آبکاری در یک ماده جاذب که دور یک آند یا پرتابل پیچیده شده نگهداری میشود و آند با سیم رکتیفایر مخصوص متصل میگردد . با اتصال سیم کاتدی رکتیفایر به قطعه کار ، مدار آبکاری تکمیل میشود و در اثر تماس قطعه کار با آند اشباع شده از محلول ، آبکاری انجام میشود.