به صورت کلی فرآیند آبکاری یکی از محبوب ترین و پرکاربردترین عملیات هایی است که برای محافظت از سطح و پوشش دهی مواد فلزی و غیر فلزی انجام می گیرد. نحوه انجام این فرآیند در هر شرکت متفاوت بوده و بسته به جنس فلز پایه و ماده ای که به وسیله آن آبکاری صورت می گیرد، تعیین می شود.

با این وجود فرآیند آبکاری فلزات سبب شده تا آن ها در برابر عوامل طبیعی و مصنوعی مانند زنگ زدگی، خوردگی، اکسیداسیون، رطوبت، حرارت و … مقاومت داشته باشند. همچنین سبب شده تا هم زمان با کاهش اصطحکاک در فلزات، استحکام آن ها را نیز در برابر ضربه و خط و خش افزایش دهد. بنابراین می توان گفت مقاومت لایه های پوششی فلزات با انجام دادن فرآیند آبکاری به خصوص با یک ماده مناسب، افزایش پیدا خواهد کرد.

برای مثال می توان گفت ورق های گالوانیزه که خود از طریق پوشش دهی محصولات سرد به وسیله فلز روی تولید می شوند، دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر عوامل رطوبتی و اکسیدی هستند، اما در برخی مواقع با انجام فرآیند آبکاری بر روی آن ها، میزان مقاومت و استحکام آن ها افزایش می یابد و در نهایت به دوام و طول عمر کمک می کند. از سوی دیگر جالب است بدانید این موضوع تنها برای قطعات تخت فولادی در نظر گرفته نمی شود و بسیاری از قطعاتی مانند پیچ ها، پروفیل ها، لوله ها و … را نیز آبکاری می کنند. البته عملیات آبکاری بر روی این گونه قطعات بیشتر برای مواردی صورت می گیرد که در معرض دید باشند؛ زیرا این فرآیند سبب زیباسازی سطح ها نیز خواهد شد.

با وجود این توضیحات باید گفت نحوه انجام فرآیند آبکاری از صفر تا صد روش های مختلفی را در برمی گیرد که ما در این مطلب به بررسی شیوه الکتروشیمیایی پرداخته ایم. آبکاری الکتروشیمیایی بر اساس مشخصات آند یا کاتد بودن فلزات انجام می شود و در این روش قسمتی از فلز یا قطعه که تحت فرآیند آبکاری قرار گرفته است، کاتد نام داشته و نوع پوشش آبکاری به عنوان آند از آن محافظت می کند.

در این شیوه هر دو قطعه و ماده در یک حمام الکتریکی غوطه ور شده تا یک جریان dc بین آن ها برقرار شود. این حمام ها به طور معمول از نمک و نوع فلزی که به وسیله آن آبکاری صورت می گیرد، تشکیل شده اند. سپس با عبور جریان، یون های فلزی به سطح فلز کاتد یا پایه منتقل شده و بر سطح آن قسمتی که به آند متصل شده اند، قرار می گیرند.

این روش نیز مانند آبکاری الکتروفرمینگ بوده که البته در آن ابتدا یک لایه نازک از فلز پایه از سطح آن برداشته و سپس با آلیاژ مد نظر آبکاری می گردد. با این حال هزینه تولید را افزایش داده، اما مقاومت آن را نیز بیشتر خواهد کرد. در نهایت باید گفت پیش از فرآیند آبکاری 4 مرحله اصلی آماده سازی سطح از آلودگی و جرم، تمیز کردن سطح فلز پایه با مواد قلیایی، پرداخت سطح فلز و سپس شستشوی کامل برای آبکاری وجود دارد که باید به دقت انجام گیرند.

انواع آبکاری فلزات

فرآیند آبکاری با فلزات مختلفی انجام می گیرد که هر کدام سبب ایجاد خواص متفاوتی بر روی فلز پایه خواهند شد. آبکاری فلزات با استفاده از فلزاتی مانند طلا و نقره که بیشتر برای افزایش زیبایی سطح، هدایت الکتریکی، جلوه های زیبایی و استحکام در برابر سایش، اکسیداسیون، خوردگی محصول می باشد که البته در نهایت سبب افزایش هزینه ها خواهد شد.

از سوی دیگر عناصری مانند کروم برای آبکاری علاوه بر ایجاد زیبایی ظاهری، سبب افزایش مقاومت فلز پایه در محیط های قلیایی می گردد. از آبکاری کروم در تولید مبلمان و برای فلزاتی مانند فولاد، آهن و نیکل استفاده می کنند. نیکل نیز یکی از فلزات منحصر به فرد در آبکاری است که باعث افزایش مقاومت در فلزات در برابر خوردگی خواهد شد. به طور معمول قطعات صنایع هوا فضا، ماشین سازی و پتروشیمی به وسیله آبکاری نیکل ساخته شده و طول عمر بالایی را به خود اختصاص می دهند.

از دیگر انواع فرآیند آبکاری می توان فلزات مس، روی و قلع را نام برد. در این بین فلز مس یکی از بهترین فلزات برای هدایت رسانایی الکتریکی به شمار می آید و قیمت مناسبی نیز دارد. این فلز برای آبکاری سیم های الکتریکی و ساخت ظروف تزئینی به کار برده می شود و در برخی مواقع لایه ای از رنگ را بر روی آن برای کاهش خوردگی اعمال می کنند.

آبکاری با روی نیز یکی از فرآیند های اصلی تولید ورق گالوانیزه به شمار می آید که سبب افزایش مقاومت این فلز در برابر اکسیداسیون، زنگ زدگی و خوردگی خواهد شد. در نهایت ورق های قلع اندود به وسیله فرآیند آبکاری با قلع تولید شده و دارای استحکام بالایی در برابر رطوبت و اکسیداسیون هستند؛ از این رو در ساخت و بسته بندی ظروف مواد غذایی به کار می روند.

کاربرد آبکاری فلزات

به صورت کلی می توان گفت آبکاری به وسیله فلزات مختلف برای مواردی به کار برده می شود که زیبایی ظاهری، مقاومت در برابر اکسیداسیون، خوردگی، زنگ زدگی، استحکام در برابر سایش و ضربه، قابلیت اتصال و خاصیت مغناطیسی و … مد نظر باشد. این فرآیند در صنایع زیر کاربرد دارد:

•         تولید ورق های گالوانیزه و قلع اندود در صنعت فولاد
•         ساخت جواهرات و زیور آلات و وسایل تزئینی
•         ساخت قطعات و ابزار آلات صنایع مختلف
•         تولید تجهیزات هوافضا
•         ماشین سازی
•         پتروشیمی
•         پیچ ها و مهره های متنوع
•         ساخت سیم های الکتریکی

جمع بندی

در نهایت می توان گفت فرآیند آبکاری در بسیاری از صنایع یکی از اصلی ترین عملیات ها در جهت محافظت از فلز پایه به شمار می آید؛ زیرا علاوه بر افزایش زیبایی قطعات و وسایل تزئینی، باعث شده تا استحکام قطعات صنعتی و غیر صنعتی در برابر عوامل مختلف اکسیدی و رطوبتی نیز افزایش پیدا کند. با این وجود این فرآیند تحت شرایط و حمام های الکتریکی مخصوص صورت گرفته و کارشناس مورد نظر باید تخصص بسیار بالایی در این زمینه داشته باشد تا با وجود آسیب ندیدن فلز پایه فرآیند آبکاری کارایی لازم را داشته باشد.