پوشش تبدیلی کروماته
مقدمه و اصول اولیه
پوشش تبدیلی کروماته جهت کنترل کردن تشکیل زنگ ( و سفیدک ) روی پوشش آبکاری رویzn و گارانتی کردن پوشش ثانویه رنگ گسترش یافته است . همین عمل در مورد کادمیم نیز صدق می کند .
پوشش کروماته به این دلیل تشکیل می شود که سطح فلز به قطعات کوچک حل می شود و باعث افزایش ph در سطح بین فلز و مایع (محلول ) میشود که این منجر به تشکیل کمپلکس فلز ـ کروم به صورت ژل بر روی سطح می شود که از کروم 6 ظرفیتی و 3 ظرفیتی تشکیل شده و سطح فلز را می پوشاند . در ابتدا این ژل نرم است و باید با احتیاط حمل شود . بعد از خشک شدن این روکش سخت ودارای قدرت محافظت خوبی می شود . همیشه عملیات حرارتی باید قبل از کروماته کردن صورت بپذیرند زیرا پوشش کروماته در مقابل حرارت بالای 65 درجه سانتیگراد (150 درجه فارنهایت )مقاومت ندارد .
پوشش خوبی از کادمیم یا رویzn با در نظر گرفتن عوامل زیر قابل اجرا می باشد:
1ـ یک پوشش نرم با رسوب ریز و ضخامت یکنواخت و یکسان به کروماته کردن جواب بهتری می دهد .
2ـ همرسوبی سایر ناخالصیهای فلزی مثل مس وسرب می تواند منجر به ایجاد نقص در پوشش تبدیلی کروماته بشود .
3ـ یک رویه مناسب عملیات باعث خنثی سازی ومناسب کردن سطح قطعه قبل از کروماته کردن می شود . یک محلول فعال که شامل اسید نیتریک رقیق شده (2/1% ) است. برای خنثی سازی سطح و از بین بردن خواص قلیایی بر روی قطعة آبکاری شده جهت آماده کردن آن برای کروماته کردن مناسب است .
4ـ کنترل و تقویت محلول کروماته بوسیلة روشهای تجربی توسط یک اپراتور آگاه می تواند انجام شود .
5ـ یکی دیگر از عوامل مهم و لازم شستشوی قطعه در آب تمیز بعد از عمل کروماته کردن است .
6ـ وان شستشوی نهایی باید مرتباً بهم بخورد و در دمای 50 تا 60 درجه سانتی گراد گرم شود . (120 تا 140 درجه فارنهایت ) و دارای جریانی مناسب باشد تا محلول را از سطح قطعه پاک کند .
7ـ دمای خشک کردن نباید از 70 درجه سانتی گراد بیشتر باشد تا کیفیت محافظت کنندگی پوشش را پایین نیاورد .
8- اگر عملیات کروماته کردن بلافاصله بعد از آبکاری انجام نشود و وقفه ای بیافتد ، رویzn یا کادمیم باید بوسیله محلول قلیایی چربیگیری و سپس غوطه ور در اسید فعال شود سپس عملیات کروماته کردن انجام گیرد .
مکانیسم محافظت در مقابل خوردگی
پوشش کروماته تابع فلز پایه است و یک راه مقابله و محافظت برای خوردگی اتمسفری درمحیطهای روستایی ، صنعتی ، دور از دریا و مناطق دریایی می باشد . درجة(میزان ) محافظت بوسیله افزایش محتوای کرومات فیلم (روکش ) و هم چنین افزایش ضخامت فلزی که روی سطح پوشش داده می شود ،بهبود داده می شود .
پوشش کروماته زیتونی و سبز دارای محتوای کرومات بیشتری از کرومات بیرنگ هستند و بیشترین مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کنند .
آنالیز ( فرمولاسیون )نمونه از محلول کروماته برای مثال در زیر آورده شده است :
درصد
به صورت
در حد تعادل اکسیژن
انواع پوششهای کروماته
1ـ شفاف (بی رنگ )
الف ـ با مدت غوطه وری کم آبی روشن یا سفید .
ب ـ سفید یا آبی روشن خیسانده شده .
2 ـ رنگی
الف ـ رنگی ( یا زرد یا الوان )
ب ـ متمایل به برنزی
ج ـ زیتونی
د ـ مشکی
رویzn و کادمیم به خاطر خاصیت بی نظیر قربانی شدن در کنار فولاد کربن دار مقابل خوردگی طیف کاربرد وسیعی دارند که این به خاطر واکنش الکتروشیمیایی محافظت کاتدی است که این فلزات انجام می دهند .
جلوه و ویژگی تزئینی این فلزات بوسیلة پوشش مکمل کروماته بسیار بهبود پیدا می کند . این محلول به طریقی با سطح واکنش می دهد که باعث ایجاد خاصیت انعکاسی و براقیت در سطح می شود .
همچنین بوسیلة این پوشش مقاومت بیشتری در مقابل اثر لک کنندگی انگشت بر روی سطح ایجاد می گردد و نیز پوشش تبدیلی مقاومت به خوردگی سطح را نیز در مقایسه با روی یا کادمیم تنها افزایش می دهد ومدت زمانی که می توان قطعات کروماته شده را انبار و نگهداری کرد افزایش می دهد .
پوشش رویzn که کروماته شده مقاومت خوردگی بیشتری در مقابل اتمسفر صنعتی از خود نشان می دهد اما کادمیم به تنهایی توان مقاومت در هوای روستایی وساحل دریا را دارد .
((فلزاتی که عموماً کروماته می شوند))
1 ـ فلزات آبکاری شده :
الف ـ روی(zn) ـ تزئینی ، محافط خوردگی و پایه ایی برای رنگ کاری
ب ـ کادمیم ـ تزئینی ، محافظ خوردگی و پایه ایی برای رنگ کاری
ج ـ مس ـ تزئینی ، ضد لک شدن وپایه ایی برای رنگ کاری
د ـ قلع ـ مقاومت در برابر لک شدن و خوردگی
ه ـ کروم ـ مقاومت در برابر خوردگی و پایه رنگ کاری
و ـ برنج ـ ضد لک شدن و پیش مرحلة رنگ کاری
ی ـ نقره ـضد لک شدن در مقال گوگرد (سولفید )
2 ـ دایکست روی (zn ) جهت مصرف تزئینی ـ مقاومت در برابر خوردگی و پایة رنگ کاری
3 – مس و آلیاژ های مس ، آلمینیوم و اکسید منیزیم جهت مصرف تزئینی ، ضد لک وپایة رنگ کاری
4 ـ فولاد ضد زنگ ( استیل ) 316 ـ پوشش مشکی تزئینی
5 ـ پوشش برای گالوانیزة گرم و پوشش روی (zn ) مکانیکی
((مقاومت الکتریکی پوشش کروماته))
سانتیمتر ـ میکرواهم نوع پوشش کروماته فلز
50 ـ 20 بدون کروماته روی Zn
100 ـ 50 کروماتة سفید(بی رنگ) روی Zn
1000 ـ 100 کروماته زرد روی Zn
120 ـ 70 کروماته بی رنگ کادمیم
500 ـ 200 بدون کروماته آلومینیوم
900 ـ 500 کروماته بی رنگ آلومینیوم
2000 ـ 800 کروماته زرد آلومینیوم
بالای 27 کروماته بی رنگ نقره بر روی استیل (فولاد)
مقاومت فیلم کروماته پایین است و می توان آن را جزو هدایت کننده های الکتریکی قرار داد .
یکی از اصلی ترین مزیت های در این مورد بوجود آوردن یک مقاومت اتصالی پایدار در موقعیت های جوی متفاوت است . نقره یک هادی بسیار عالی است اما مقاومت اتصالی نقرة بدون پوشش بعد از کهنه شدن آن (گذشت عمر آن ) به علت تشکیل سولفید نقره ، افزایش می یابد .
پوشش کروماته این مشکل را حل می کند .
پوشش کروماته اگر در معرض جوش نقطه ایی یا جوش فیوژن قرار بگیرد از بین میرود .
محلول پوششهای کروماته
محلول کروماته عموماً بوسیلة محلولهای مخصوص یا مواد آماده پودری ( با رقیق کردن یا حل کردن این مواد )تهیه می شود . محلولهای کروماته بر پایة سه حالت زیر هستند :
1 ـ کروم 6 ظرفیتی ـ بیشترین مقاومت در مقابل خوردگی را پدید می آورد .
الف ـ به روش غوطه وری
ب ـ به روش الکترولیتی
2 ـ کروم 3 ظرفیتی ـ مقاومت کمتری در مقابل خوردگی ایجاد می کند .
3 ـ پوشش بدون کروم ـ مقدار بسیار کمی مقاومت خوردگی ایجاد می کند .
فاکتورهای کنترل محلول کروم 6 ظرفیتی
1 ـ غلظت ـ بوسیلة عمل تیتراسیون
2 ـ ph ـ با ph متر یا سلول هدایت الکتریکی
ph حدود صفر تا 8/2
3 ـ دما 24 تا 32 درجه سانتی گراد ( 75 تا 90 درجه فارنهایت )
4 ـ مدت غوطه وری در محلول کروماته : از 10 تا 30 ثانیه
5 ـ روش بهم زدن
ـ بوسیلة هوا
ـ مکانیکی
ـ جریان محلول
6 ـ مدت انتقال : کمتر یا مساوی 25 ثانیه
انواع روشهای عملیات کروماته کردن
1 ـ اسپری کردن محلول دونده ای از کروماته بر روی سطح قطعه
الف ـ به همراه شستشوی در آب در مرحله بعد
ب ـ بدون شستشوی در آب برای بعضی از موارد
2 – غوطه وری
الف ـ شبکه ای (بارلی )
ب ـ سبدی
تجهیزات مورد استفاده
مخزن (تانک )
از جنس فولاد ضد زنگ 316 با جوش ELC 316 ـ پلی پروپیلن ـ پلی اتیلن ـ پی وی سی PVC ـ تفلون
شیشه برای محلول های بدون فلوئور
هیتر ( گرمکن )
فولاد ضد زنگ 316 ـ تفلون ـ تیتانیم یا تانتالیم برای محلولهای بدون فلوئور ـ شیشه یا کوارتز برای محلولهای بدون فلوئور
پمپها
PVC کلردار ـ پلی پروپیلن ـ فولاد ضد زنگ 316
کوئلهای هوا
PVC
تهویه
PVC
سبدها
PVC ـ فولاد ضد زنگ 316
کنترل اتوماتیک
این بسیار خوب است که محلول کروماته به وسیلة آنالیز شیمیایی در وضعیت مناسب نگهداری شود واز دستگاه اتوماتیک در این مورد استفاده شود . این بیشترین فایده را رسانده و در استفادة مجدد از محلول کروماتة کار کرده (و استفادة بهینة از آن) موثر خواهد بود . سیستم تعویض یون در یک حرکت متناوب ( بستر آنیون ـ کاتیونی ) نیز برای از بین بردن کاتیونها وآنیونهای حل شده کاربرد دارد که با یک سیستم تبخیر برای بازیافت و استفاده مجدد از محلول کروماتةکار کرده همراهمی شود .
ترتیب و توالی پروسه کروماته کردن
1ـ فلزات آبکاری شده
2ـ شستشو در آب سرد
3ـ شستشو در آب سردی که جریان هوا هم دارد
4ـ اسید نیتریک ( ) 50 درصد
5ـ شستشو در آب سرد
6ـ کروماته کاری
7ـ شستشو با آب سرد
8ـ شستشو با آب سرد
9ـ شستشو با آب گرم 50 تا 60 درجة سانتیگراد (120 تا 140 درجة فارنهایت)
10ـ خشک کردن با هوا (باد) که حداکثر دمای 70 درجه سانتیگراد (160 درجة فارنهایت) داشته باشد .
روش شبکه ای برای کروماته زیتونی و مشکی
1ـ بارل را در هنگام کروماته یا در مرحلة شستشو بعدی یا درمرحله خشک کردن نچرخانید و گرنه ایجاد سائیدگی و خش روی قطعه میگردد .
2ـ برای کروماته کردن ، شستشو یا خشک کردن قطعات را باید به داخل یک سبد (پلاستیکی) انتقال دهید .
کروماته کاری مس ، آلیاژهای مس و آلومینیوم و منیزیم
1ـ تمیز کردن (شامل مراحل چربی گیری)
2ـ دو بار شستشو در آب سرد
3ـ مرحلة از بین بردن اکسید سطحی قطعات
4ـ شستشو با آب سرد
5ـ کروماته کردن
6ـ دو بار شستشو با آب سرد و سپس یکبار شستشو با آب گرم (حداکثر تا دمای 60 درجه سانتیگراد یا 140 درجه فارنهایت)
7ـ خشک کردن با باد (حداکثر تا دمای 70 درجة سانتیگراد یا 160 درجة فارنهایت)
کنترل محلول آبکاری و ایراد یابی
1ـ کنترل آلودگی ها :
الف) روی (گالوانیزه) : سیانیدی ـ قلیایی (بدون سیانید) ـ کلریدی
از بین بردن :
آلودگی راه از بین بردن
مس (cu)
پودر روی
سرب (pb)
سولفید برای گالوانیزة سیانیدی و پودر روی برای قلیایی و کلریدی
کروم(Cr)
برای محلول کلریدی از (آب اکسیژنه) و برای محلولهای قلیایی و سیانیدی از (بی سولفات سدیم) استفاده میکنند .
آهن (Fe)
آب اکسیژنه یا پرمنگنات پتاسیم برای محلول کلریدی
ب) کادمیم : سیانیدی و اسیدی
آلودگی راه از بین بردن
مس(Cu)
پودر روی
سرب(Pb)
پودر روی
کروم (Cr)
بی سولفات سدیم ( ) برای محلول سیانیدی و آب اکسیژنه برای محلول اسیدی
2ـ کنترل شیمیایی :
کنترل فاکتورهای محلول آبکاری در رنج توصیه شده و کنترل آلودگیهای محلول باعث ایجاد رسوبی نرم و یکنواخت و شفاف با ضخامتی یکسان میگردد .
3ـ ضخامت گالوانیزه (روی) و کادمیم :
ضخامت معمولاً نباید از 7/3 میکرون کمتر باشد ، زیرا محلول کروماته عموماً بین 25/0 تا 5/0 میکرون از ضخامت رسوب آبکاری را از بین میبرد (به خاطر خاصیت اسیدیش)
(( ایرادیابی ))
دلیل ایرادهای محلول کروماته
کرومات محلول تمام شده یا Ph خیلی پائین است عدم تشکیل پوشش
مدت زمان غوطه وری در کروماته طولانی بوده یا غلظت کروماته خیلی بالا بوده تغییر رنگ آبی شفاف به سفید
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 49 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله معاونت تضمین مرغوبیت و تستهای میدانی مدیریت مونتاژ
