طرح توجیهی آبكاری قطعات پلاستيكی : مجموعه فرآيندهايی که تحت آن، سطح قطعات فلزی و يا غير فلزی (اجسام رسانا، نيمه رسانا و نارسانا) با لايه هايی از فلز يا غير فلز جهت دستيابی به سطوح مناسب برای کاربردهای صنعتی و يا تزئينی و کاهش هزينه توليد، پوشيده می شوند را آبکاری می گويند. به طور كلی آبكاری قطعات پلاستيكی صنعتی نو محسوب می گردد.
چراكه اولين قطعات پلاستيكی آبكاری شده با جريان برق در سال ۱۹۶۳ وارد بازار شدند. سبكی پلاستيكها در مقابل فلزات، روش توليد ساده و امكان قالب گيری سريعتر و راحت تر آنها، عدم نياز به پرداخت كاری بعد از قالب گيری، استحكام فيزيكی قابل قبول و مناسب و مقاوم بودن آنها در برابر فرسودگی و قيمت تمام شده پايين تر در مقايسه با مشابه فلزی باعث شده است كه اين صنعت به سرعت رشد و توسعه يابد.
به طوری كه امروزه علاوه بر ABS (اولين و تنها پليمری بود كه تا سال ها قابل آبكاری بود) با استفاده از حلال های ويژه، بسياری ديگر از پلاستيكها قابل آبكاری می باشند و استفاده از قطعات پلاستيكی آبكاری شده در صنايع مختلف از جمله اتومبيل سازی، لوازم خانگی (يخچال، تلويزيون، راديو، ضبط و پنكه)، اسباب بازی، موتور سيکلت و دوچرخه، دكمه و زيور آلات روز به روز كاربرد بيشتری می يابد.
روش های متداول آبکاری
با توجه به نياز صنايع و براساس استانداردهای جهانی، پوشش ها بر اساس يکی از روش های ذيل بر روی قطعه ايجاد می شوند :
- آبکاری های الکتريکی (Electroplating): از جنس آهن، اينديم، برنج، پالاديم، پلاتين، سرب، روديم، روی و آلياژهای آن، طلا و آلياژهای آن، قلع و آلياژهای آن، کادميم، کرم (تزيينی، سخت، آلياژی)، مس، نقره، نيکل
- آبکاری های تبديلی (Conversion Coating): آندايزينگ (معمولی، رنگی، سخت)، فسفاته ها، کروماته ها
- آبکاری های شيميايی (Electroless Plating): مس، نيکل
- آبکاری های تبادلی (Immersion Plating): طلا، مس، نقره، نيکل
- آبکاری به روش غوطه وری گرم (داغ) (Plating Hot dip): آلومينيوم، روی، سرب، قلع
- آبکاری موضعی (قلمی) (Selective Plating)
- آبکاری در خلأ (Vacuum Plating)
- آبکاری تماسی (Contact Plating)
- الکترولاک (Electro – lacquering)
- رنگ آميزی الکتريکی (Electropainting)
- پوشش پودری (Powder Coating)
- قطعه سازی الکتروليتی (Electroforming)
- پوشش دهی مکانيکی (Mechanical Plating)
- آبکاری نفوذی (Diffusion Coating)
كد آيسيک محصول
محصول بررسی شده در این طرح توجیهی ، آبكاری قطعات پلاستيكی با كد شناسايی كالا (كد آيسيک) ۲۵۲۰۱۶۷۲ می باشد. بر اساس سيستم طبقه بندی آيسيی، عدد ۲۵ مربوط به محصولات از لاستيک و پلاستيک، ۲۵۲۰ مربوط به ساخت انواع محصولات پلاستيكی و ۲۵۲۰۱۶۷۲ شامل قطعات پلاستيكی آبكاری شده مي باشد.
كاربرد آبكاری قطعات
به طور كلی هدف از آبكاری و ايجاد پوشش بر روی قطعات پلاستيكی يكی از اهداف ذيل است :
- اهداف زينتی: زينت دادن و زيبا كردن قطعه و مشتری پسند كردن آن
- اهداف فنی: افزايش مقاومت قطعه در برابر سايش، قابليت هدايت سطح قطعه، صيقلی كردن و قابليت انعكاس نور.
در ارتباط با برآوردن اهداف فوق عمده خصوصياتی كه قطعه آبكاری شده بايستی داشته باشد، عبارتند از :
- صيقلی و براق بودن روكش (پوشش): اين موضوع به خصوص در مواردی كه هدف زينتی است و يا ساخت وسايل منعكس كننده نور، نظير كاسه چراغ اتومبيل و يا آينه ها، بسيار اهميت دارد.
- ضخامت پوشش: ضخامت پوشش نيز از موارد بسيار مهم می باشد. بايستی ضخامت لايه حاصل شده برابر مقدار سفارش داده شده باشد. اين خصوصيت به ويژه در رابطه با قطعاتی كه در معرض سايش هستند بسيار قابل اهميت می باشد.
- چسبندگی روكش به پايه: چسبندگی روكش به پايه نيز از خصوصيات بسيار مهم يک لايه و پوشش نشانده شده بر روی يک پايه پلاستيكی می باشد. عدم وجود چسبندگی لازم و كافی بين روكش و پايه باعث می گردد كه در مدت كوتاهی روكش از پايه (قطعه پلاستيكی) جدا گردد.
- مقاومت در برابر شرايط محيطی نظير عوامل شيميايی و رطوبت نيز از پارامترهايی است كه بايستی هنگام انتخاب روكش مورد توجه قرار گيرد.
پوششهای فلزی ايجاد شده بر روی پلاستيكها از طريق آبكاری از حدود يک تا بيش از ده ميكرون می باشند. صنعت آبکاری قادر است ميزان خسارت ناشی از خوردگی و سايش را به شدت کاهش داده و جامعه بشری را در توليد قطعات و وسايل و ابزار و کالاها با هزينه ای بسيار کم، با توجه به اولويت حفظ منابع معدنی و طبيعی و استفاده بهينه از آنها ياری نمايد.
مزايای آبكاری قطعات
1. صرفه جويی کلان اقتصادی در ساخت قطعات و کالاها :
صنعت آبکاری می تواند با کمترين هزينه و با ايجاد پوشش های مطلوب فلزی و يا غير فلزی بر روی قطعات ساخته شده از فلزات ارزان و پلاستيکها نيازهای متنوع جامعه بشری را برآورده سازد.
2. مقاومت به خوردگی و سايش و افزايش عمر مفيد قطعه :
خسارات عظيم ناشی از خوردگی برکسی پوشيده نيست. صنعت آبکاری با ايجاد پوشش های مناسب سهم عمده ای در کاهش ميزان خسارات وارده به قطعات و افزايش طول عمر آنها دارد.
3. بهداشتی نمودن قطعات و جلوگيری از مشکلات زيست محيطی :
بسياری از قطعات فلزی و غير فلزی که روزانه همه افراد با آنها سروکار دارند می توانند حامل و ناقل انواع آلودگيها باشند. صنعت آبکاری همزمان در يک فرآيند پوشش دهی اهداف فوق را تامين و در خدمت بهداشت و سلامتی افراد نيز قرار می گيرد. نگاهی به يراق آلات، شيرآلات بهداشتی، وسايل آشپزخانه و لوازم خانگی نمونه هايی در مورد اهميت نقش صنعت آبکاری در بهداشتی کردن قطعات است.
4. زيبا سازی قطعات و کالاها :
ظاهر محصولات با اهميت ترين قسمت در جلب مشتری محسوب گرديده و نقشی مهم در بازاريابی دارد. مثال هايی از انواع لوسترها، صنايع روشنایی، خودکارها و خودنويس، صنايع ميز و صندلی و تختخواب را می توان نام برد.
در ادامه به كاربرد آبكاری در صنايع مختلف پرداخته شده است :
- صنايع لوازم خانگی در ساخت تلويزيون، يخچال، آبگرمکن، بخاری، پلوپز
- صنايع مخابرات در ساخت تلفن، کابل های انتقال نيرو
- صنايع موتور سيکلت سازی و دوچرخه سازی
- صنعت ساختمان در ساخت و توليد وسائل آشپزخانه، درب و پنجره آلومينيومی، توليد شيشه رفلکس
- صنايع پزشکی و دندانپزشکی
- توليدکنندگان يراق آلات
- صنايع برقی در توليد کليد و پريز
- صنايع بسته بندی در ساخت و توليد قوطی سازی
- صنايع نفت، پتروشيمی
- سازندگان ابزار دقيق
- صنايع روشنايی در ساخت و توليد لوستر
- صنعت کامپيوتر در ساخت مدار
ساخت انواع مدار چاپی يکی از مهمترين توليدات صنعت آبکاری قطعات می باشد که اهميت ويژه ای در ساخت و توليد رايانه ها، تلويزيون و قطعات الکترونيک دارند. قابل توجه است که در ساخت مدار چاپی قطعه از پلاستيکها انتخاب و سپس سطح آن را به روش آبکاری متاليزه نموده و فلز مورد نظر را که عموماً طلا است بر آن رسوب می دهند.
بررسی كالاهای جايگزين و تجزيه و تحليل اثرات آن بر محصول
به طور كلی رقابت و جايگزينی روشهای مختلف پوشش دهی زمانی مطرح می باشد كه موارد كاربرد كاملا مشابه يكديگر باشند اما واقعيت اين است كه اغلب روشهای پوشش دهی تنها در محدوده های خاصی قابل استفاده بوده و بهترين كارايی و راندمان را از نظر فنی و اقتصادی دارند.به همين جهت در همان كاربردهای خاص بيشترين استفاده را داشته و در ساير كاربردها جای خود را به روشهای ديگر خواهند داد.
در ادامه به برخی از روشهايی كه برای آبكاری (پوشش دهی) قطعات پلاستيكی و به طور كلی سطوح مواد غير هادی به كار می رود اشاره می شود :
1. آينه كاری : ابتدا قطعه را زبر كرده (در سطوح آن خلل و فرج ريز ايجاد كرده) متعاقبا با كلريد قلع دو ظرفيتی آن را حساس كرده و سپس با استفاده از پاشيدن دو محلول شيميايی به طور هم زمان بر روی قطعه و در اثر مخلوط شدن دو محلول، فلز نقره احيا شده و در سطوح قطعه به صورت يک فيلم درخشنده خواهد نشست.
2. استفاده از لاک های هدايت كننده : استفاده از لاكهای هدايت كننده كه از مخلوط رزينهای آلكيد و اپوكسی با ذرات ميكرونی گرافيت نقره ای يا پودر فلزی تهيه می شوند، به جای روش متعارف در آبكاری قطعات پلاستيكی كه اين طرح بر مبنای آن تهيه شده، عليرغم گران بودن اين لاكها مورد استفاده قرار می گيرد و چسبندگی اين لاكها بر روی تعداد بيشماری از مواد پلاستيكي نسبت به روشهای شيميايی علت مهم اين كاربرد است.
3. پوشش گذاری تحت خلا : پوشش گذاری تحت خلا نيز كه با فرايندهای مختلفي صورت می گيرد، از روشهای متداول و رايج جهت پوشش دهی غير هاديها به ويژه پلاستيک ها می باشد. با استفاده از اين روش پوشش هايی با ضخامت يک نانومتر تا يک ميكرون قابل حصول می باشد.
به لحاظ نازكی پوشش داده شده با اين روش در مقايسه با آبكاری قطعات به روش الكتروپليتينگ استفاده از لاكهای شيميايی قبل و بعد از پوشش دهی به منظور دستيابی به يک سطح با كيفيت بالا و محافظت شده ضروری می باشد. از بين روشهای فوق روش عمده رقيب و جايگزين روش پوشش گذاری تحت خلا می باشد كه در زير به مقايسه آن با روش الكتروپليتينگ پرداخته می شود :
* در مقايسه با روش پوشش گذاری تحت خلا روش الكتروپليتينگ به سرمايه گذاری اوليه كمتری نياز دارد.
* چسبندگی فلز به سطح قطعه در آبكاری به روش الكتروپليتينگ بسيار بهتر از روشهای تحت خلا بوده و در نتيجه پايداری و دوام پوشش داده شده بهتر است.
* امكان افزايش ضخامت پوشش تا ده ميكرون و بالاتر و به دست آوردن خصوصيات فيزيكی لازم بر روی سطح قطعه وجود دارد در حاليكه پوشش های ايجاد شده با روشهای تحت خلا معمولا زير يک ميكرون است و به همين دليل استفاده از لاكهای محافظ بعد از پوشش دهی ضروری می باشد.
* برای جلوگيری از خروج نرم كننده ها، مواد فرار و ساير افزودنيها از سطح يک قطعه پلاستيكی در شرايط خلا در بسياری از موارد لازم است يک پوش ش پليمری اوليه نيز بر روی قطعه پلاستيكی داده شود كه موجب افزايش هزينه خواهد شد.
* آبكاری سطوح قطعات پيچيده با روش الكتروپليتينگ راحت تر صورت می گيرد.
* در روشهای تحت خلا به نيروهای با تخصص بالاتری در مقايسه با روش الكتروپليتينگ نياز می باشد. در مقابل در رابطه با برخی موارد، كاربرد روش استفاده از پوشش دهی تحت خلا به آبكاری با روش الكتروپليتينگ برتری دارد كه اهم آن عبارتند از :
- در اين روش به علت اينكه قطعه در تماس مستقيم با مواد شيميايی قرار نمی گيرد خصوصيات فيزيكی پليمر تغيير نمی يابد.
- در روش پوشش دهی تحت خلا، ايجاد پوشش بر روی اكثر پلاستيكها امكان پذير است در حاليكه در روش الكتروپليتينگ پوشش دهی بر روی چند نوع پلاستيک موفق بوده و در برخی موارد به محلول های زبرسازی گران قيمت نياز می باشد.
- در برخی موارد يک پوشش با ضخامت بسيار كم (زير يک ميكرون كه با لاک محافظت شده باشد) پاسخ گوی نياز خواهد بود كه در چنين حالتی قيمت تمام شده در مقايسه با روش الكتروپليتينگ كمتر خواهد بود.
- معمولا به آماده سازی قطعه از طريق پوشش دهي با لاک و رزين های شيميايی بعد از پوشش دهی نياز می باشد.
- روش پوشش دهی تحت خلا پساب آلوده كننده محيط زيست نداشته و به تجهيزات تصفيه پساب نيازی ندارد. در اين روش تنها در مرحله لاک زنی (دادن پوشش از رزينهای شيميايی قبل و بعد از پوشش دهی فلزی) و در صورت استفاده از روش اسپری كردن لاک و رزين، بايستی بخارات و حلالهای تبخير شده ضمن كار به وسيله هواكش به خارج از محيط كارگاه منتقل شده و در ارتفاع مناسب رها شوند.
- به علت اين كه در روشهای پوشش دهی تحت خلا تجهيزات و دستگاه پوشش دهی خارجی بوده و همچنين مواد و قطعات مصرفی وارداتی هستند ارزبری بيشتر می باشد. به عنوان مثال فلزی كه برای پوشش دهی مورد استفاده قرار می گيرد بايستی از خلوص بالايی برخوردار باشد.
- پوشش دهی در روشهای تحت خلا در يک محيط بسيار تميز بايستی صورت گيرد به طوری كه محيط از ذرات گرد و غبار عاری باشد. بنابراين به مراتب تميزتر و بهتر ازمحيط آبكاری به روش الكتروپليتينگ می باشد كه معمولا آلوده به انواع گازهای سمی و غير سمی بوده و نياز به تهويه دائمی دارد.
- با توجه به توضيحات فوق روشن است كه هر يک از روشهای فوق در محدوده كار برد مربوط به خود بهترين كارايی را خواهند داشت و در موارد كاملا مشابه نيز بايستی انتخاب روش با بررسی معايب و محاسن هر روش صورت گيرد.
اهميت استراتژيكی كالا در دنيای امروز
با توجه به اهميت زياد فلزات در دنيای امروز و محدود بودن منابع فلزات و گران بودن اين مواد و نيز توليد روزافزون پلاستيكها كه با قيمت مناسب در اختيار صنايع قرار گرفته است، لزوم استفاده از پلاستيكها به جای فلزات بيش از پيش نمايان می گردد. در موارديكه نياز به درخشندگی و فلز باشد، می توان قطعه پلاستيكی را آبكاری نمود. همچنين با اين كار مقاومت قطعه نيز افزايش می يابد و با هزينه كمتری می توان قطعات زيادتری توليد كرد.
كشورهای عمده توليدكننده و مصرف كننده محصول
آبكاری قطعات پلاستيكی فرآيندی كاملاً فيزيكی است. از اينرو، واحدهای صنعتی در مناطقی احداث می شوند كه به مراكز مصرف نزديک باشند. به همين دليل، واردات و صادرات برای اين محصول صورت نمی گيرد. همچنين، آمار دقيقی در خصوص ظرفيت، توليد و مصرف این قطعات در مناطق مختلف جهان وجود ندارد.
اما آنچه مسلم است كشورهای توليد كننده لوازم خانگی، لوازم الكتريكی و الكترونيكی و مخابراتی و وسايل تزيينی توليدكننده اين نوع قطعات هستند و می توان چنين نتيجه گرفت كه فرايند آبكاری قطعات پلاستيكی تقريبا در اكثر كشورهای دنيا صورت می گيرد.
شرايط صادرات
صادرات قطعات پلاستيكی آبكاری شده از هرگونه تعهد و پيمان ارزی معاف می باشد. بر طبق قانون معافيت صادرات كالا و خدمات از پرداخت عوارض، تصويب شده در تاريخ 1379/12/27، صادرات كالا و خدمات از پرداخت هر گونه عوارض معاف است.
هيچ يک از وزارتخانه ها، سازمانها، نهادها، دستگاه های اجرايی، شهرداری ها و شوراهای محلی كه بر طبق قوانين و مقررات حق وضع و اخذ عوارض را دارند، مجاز نيستند از كالاها و خدماتی كه صادر می شوند عوارض اخذ نمايند يا مجوز اخذ آن را صادر نمايند.
روشهای توليد و عرضه محصول در كشور
فرايند آبكاری قطعات پلاستيكی شامل دو مرحله اصلی است :
- مراحل رسانا كردن يک قطعه پلاستيكی
- مراحل آبكاری مس-نيكل-كروم قطعه هادی شده
مراحل رسانا كردن يک قطعه پلاستيكی :
- چربی گيری
- اسيد شويی يا پيش زبر سازی
- زبر سازی (Etching)
- كروم گيری
- خنثی سازی
- فعال سازی
- شتاب دهی
- آبكاری شيميايی بدون برق (Electroless Plating)
در ادامه مراحل هادی سازی يک قطعه پلاستيكی و زمان لازم برای هر بخش از فرايند آورده شده است .
| مراحل هادی سازی سطح قطعه و زمان آن بر حسب دقیقه | |
| مراحل هادی سازی سطح قطعه | زمان آن بر حسب دقیقه |
| چربی گیری | ۲ دقیقه |
| اسید شویی | یک دقیقه |
| زبر سازی | ۷ تا ۱۰ دقیقه |
| کروم گیری | ۴/۰ دقیقه |
| شستشو در دو مرحله | ۷/۰ دقیقه |
| خنثی سازی با اسید کلریدریک | یک دقیقه |
| اسید گیری | ۴/۰ دقیقه |
| حساس سازی | ۳ تا ۴ دقیقه |
| شستشو در دو مرحله | ۷/۰ دقیقه |
| شتاب دهی | ۲ تا ۳ دقیقه |
| یکل شیمیایی | ۴ تا ۶ دقیقه |
علاوه بر مراحل ذکر شده در میان برخی مراحل بایستی شستشوی قطعه نیز صورت گیرد، زیرا اگر موادی از محلول بر روی قطعه باقی بماند و وارد مرحله بعدی شود با آن محلول واکنشی انجام خواهد داد که از کارایی محلول کاسته و عمر آن را به سرعت از بین خواهد برد. بنابراین شستشوی خوب، عمر مفید محلولها را که هزینه قابل توجهی صرف تهیه آن شده افزایش داده و کارایی آن را بیشتر خواهد کرد.
1. چربی گیری
پس از این که ABS و دیگر پلیمرها از قالب بیرون میآیند دارای الکتریسیته ساکن هستند و اگر در محیط بسیار تمیز نبوده و یا در ورق محفوظی پیچیده نشوند، ذرات گرد و غبار موجود در هوا را به خود جذب می کنند. این آلودگیها و سایر آلودگیهای ناشی از روغن ها و مواد اسپری شونده ای که برای آماده سازی قالب جهت تزریق به کار می روند.
نیز آلودگی ناشی از جابجایی از کارگاه تزریق به کارگاه آبکاری (مانند چربی دست) وجود مرحله چربی گیری را ضروری می سازند. مگر آن که با اتخاذ تدابیر خاصی بتوان از تمیز بودن سطح قطعه قبل از آبکاری اطمینان حاصل نمود. به هر حال استفاده از یک ماده چربی گیر و تمیز کردن سطح قطعه باعث افزایش عمر محلول زبر سازی خواهد شد.
2. اسید شویی (پیش زبر سازی)
برای پیشگیری از انتقال مواد چربی گیرکه قلیایی است به محلول زبرسازی که اسیدی است و باعث کاستن اسیدیته و در نتیجه کاهش عمر مفید محلول می گردد، بهتر است این مرحله وجود داشته باشد تا ضمن خنثی کردن قلیائیت سطح قطعه آن را برای زبر سازی آماده کند.
3. زبرسازی (Etching)
با زبر سازی میکروسکوپی قطعه و ایجاد خلل و فرج در سطح قطعه چسبندگی فلز به پلیمر افزایش می یابد. زبرسازی به دو روش مکانیکی و شیمیایی صورت می گیرد. در روش مکانیکی با پرتاب شن های ویژه به قطعه که در حال دوران می باشد و با بمباران کردن سطح قطعه با این شن ها (سند بلاست) سطح آن را زبر می کنند.
گرچه این روش عملی بوده و در مورد باکالیت ها نتیجه بهتری نیز خواهد داد، لیکن روش شیمیایی روش بهتر و متداولتری است زیرا به عنوان مثال در مورد ABS جزء بوتادین خورده شده و در عین حال ساختمان ABS تخریب نمی گردد و سطح قطعه با خلل و فرج زاویه دار آماده گرفتن فیلم هادی می گردد.
ترکیب محلول های زبر سازی با یکدیگر متفاوت می باشد. البته محلول زبر سازی نه تنها جزء لاستیکی قطعه را حل می کند بلکه سایر مواد شبکه را نیز به آرامی نرم و در خود حل می کند. بنابراین زمان ماندن قطعه در محلول به منظور حصول یک سطح زبر شده مناسب بسیار حائز اهمیت می باشد.
4. کروم گیری
این مرحله معمولا پس از هر مخزنی که دارای اسید کرومیک باشد قرار داده می شود و هدف آن صرفه جویی در مصرف اسید کرومیک می باشد به این ترتیب که اسید کرومیکی که از وان زبرسازی همراه با قطعه بیرون میآید در این مخزن که حاوی آب است گرفته شده و محلولی که به این ترتیب به دست می آید برای جبران کمبود وان زبر سازی که با تبخیر یا طریق دیگری خالی میشود به کار می رود.
به این ترتیب این محلول یک محلول شستشو است با این تفاوت که سرریز نداشته و دور ریخته نمیشود. هر اندازه این محلول رقیق تر باشد به همان نسبت مقدار موادی که با شستشوی پس از آن هدر میرود کمتر است. بدین منظور باید سعی شود که هر چه ممکن است مقدار اسید کرومیک کمتری همراه با قطعه وارد این محلول شود.
5. شستشو
شستشوی قطعه در دو وان (آب وان دوم سر ریز شده و به وان اول می ریزد) منجر به کاهش قابل توجه اسید کرومیک بر روی قطعه شده و عمر محلول خنثی سازی که در مرحله بعد مورد استفاده قرار خواهد گرفت را بیشتر خواهد کرد.
6. خنثی سازی
هدف از خنثی سازی حذف آخرین بازمانده محلول اسید کرومیک بر روی قطعات و آویزهایی می باشد که میتواند محلول های بعدی را آلوده سازد. پس مانده اسید کرومیکی که ممکن است در حفره های کور قطعات مانده یا در محل اتصال آویزها نشت یافته و از آبکاری شیمیایی در این گونه جاها پیشگیری کند، باید گرفته شود.
ترکیب مورد استفاده در این مرحله اسید کلریدریک کاملا خالص (چگالی 1.18) به مقدار ۱۸۰ سیسی در لیتر می باشد. برای تهیه محلول بایستی مخزن را تا نیمه از آب خنک پر کرده و در حالیکه کاملا همزده میشود مقدار اسید لازم را به آن افزود.
در هنگام ریختن اسید بهتر است که هواکش ها را روشن و برای کاهش تبخیر اسید آن را توسط پمپ های دستی با شیلنگ در ته مخزن و داخل آب تخلیه کرد. محلول خنثی سازی به تدریج با گرفتن اسید کرومیک قطعات و آویزها به سبزی میگراید، لذا بایستی بازسازی شده و هنگامی که سبز تیره گشت دور ریخته شود.
7. اسید گیری
پس از خنثی سازی، قطعات وارد یک وان جهت اسید کلریدریک گیری می شوند.
8. حساس سازی
مرحله حساس سازی در حقیقت قلب فرایند به شمار می رود. برای شروع آبکاری روی پلاستیک باید ابتدا سطح آن را حساس ساخت. این کار معمولا با نشاندن ذره های کوچکی از فلز پالادیوم صورت می گیرد و این ذرات بعدا کاتالیزوری برای شروع آبکاری شیمیایی می شوند.
در این مرحله قطعه در محلولی از کلرید قلع و کلرید پالادیوم غرطه ور شده و پس از گذشت مدت زمان لازم، کمپلکسی از قلع و پالادیوم بر روی سطح قطعه به وجود می آید که در مرحله بعد (شتاب دهی) نمکهای قلع حذف و تنها فلز پالادیوم بر روی قطعه باقی می ماند.
9. شستشو
در این مرحله نیز شستشو در دو وان متوالی که آب وان دوم به وان اول سر ریز می شود صورت می گیرد.
10. شتاب دهی
کار این مرحله حذف نمکهای قلع (و بیشترهیدروکسید قلع) است. این نمکها جزیی از کمپلکس جذب شده در سطح قطعه بوده که پالادیوم را تا هنگام استفاده حفظ می کند. در این مرحله قلع در محلول حل شده و فقط فلز پالادیوم در سطح قطعه باقی می ماند و این پالادیوم است که مرکز تجمع فلز روکش به شمار می آید.
11. شستشو
گرچه شستشو در این مرحله همانند شستشوی قبل از شتاب دهی نمی تواند محلول روی قطعه را کاملا بزداید، ولی واکنشهای هیدرولیزی که روی سطح قطعه انجام می دهد وجود آن را ضروری می سازد.
12. آبکاری شیمیایی (Electroless Plating)
پلاستیک فعال شده باید با روکش فلزی پوشانده شود تا هادی گردد. ضخامت این پوشش بایستی به آن اندازه باشد (حدود 0.05 تا 0.5 میکرون) که بتواند جریان لازم را برای شروع آبکاری الکترولیتی از خود عبور دهد. به وجود آوردن این روکش و پوشش اولیه با استفاده از محلولهای شیمیایی و بدون برق (Electroless) صورت می گیرد.
این محلولها روکشهای بسیار نازکی به وجود آورده و هنگامی که سطح قطعه کاملا پوشانده شد واکنش پایان میپذیرد. محلولهای آبکاری شیمیایی باید هم دربردارنده نمک فلزی باشند و هم یک احیا کننده برای واکنش شیمیایی (به عنوان مثال هیپو فسفیت در مورد نیکل) که بتواند کاتیونها را احیا نماید. این کار به یک شروع کننده نیز نیاز دارد که معمولا خود فلز است.
برای این کار ممکن است از مس یا نیکل استفاده شود. نیکل شیمیایی به آسانی کنترل و تقویت شده و با کار خوب عمر مفید آن تا دو سه سال به راحتی می رسد. در حالیکه محلولهای مس شیمیایی عمر کوتاهتری دارند و مراقبت از آنها به دقت و تجربه بیشتری نیاز دارد و این خود علتی است که در ایران روش موفقی به شمار نمی رود.
مراحل آبکاری مس-نیکل- کروم قطعه هادی شده :
با اتمام عمل آبکاری شیمیایی قطعه پلاستیکی به قطعه ای با سطح هادی و رسانا تبدیل شده و از این مرحله به بعد روش متعارف آبکاری قطعات فلزی قابل استفاده می باشد. تنها بایستی نکاتی در هنگام آبکاری این قطعات در نظر گرفته شوند که به ماهیت پلاستیکی بودن قطعه و خصوصیات مربوط به آن باز می گردد که اهم این نکات عبارتند از:
- به علت سبک بودن قطعات پلاستیکی بایستی از مکانیسم هایی جهت قرار دادن قطعه بر روی آویز کاتد استفاده شود که اتصال کافی جهت عبور جریان را به وجود آورد. این نکته به خصوص برای آبکاری کروم بسیار مهم می باشد.
- برای قطعات ریز از سبد استفاده شود.
- به طور کلی پلیمری برای آبکاری انتخاب شود که در رده پلیمرهای مخصوص آبکاری باشد.
آبکاری قطعات پلاستیکی آماده شده در مرحله قبل با استفاده از جریان برق (Plating Electro)
بر اساس آنچه در صنعت متعارف می باشد از آبکاری نیکل-کروم-برنج و طلا برای تزیین قطعات پلاستیکی استفاده می گردد که از بین اینها بیشترین قطعات را قطعات آبکاری شده کروم-نیکل تشکیل می دهند لذا ابتدا به بیان ماهیت آبکاری با استفاده از جریان برق و سپس به بیان آبکاری نیکل-کروم پرداخته می شود.
1. الکترولیز
جداسازی فلز از محلول الکترولیت به کمک انرژی الکتریکی جریان خارجی را الکترولیز می نامند. الکترولیز به کمک جریان مستقیم صورت می گیرد و الکتریسیته مصرفی به انرژی شیمیایی و گرمایی تبدیل می گردد.
تبدیل این انرژی در آبکاری الکترولیت را تجزیه کرده و فلز را آزاد می نماید و به شکل پوشش در سطح کاتد یا قطعه ای که به کاتد وصل شده باشد، می نشاند. میزان فلز نشسته شده در سطح کاتد بر طبق قانون فاراده انجام می گیرد. به طوری که عبور یک فاراده الکتریسیته باعث آزاد شدن یک اکی والان فلز در سطح کاتد می گردد.
2. آبکاری مس-کروم- نیکل
این نوع آبکاری غالبا در موارد تزئینی استفاده می شود که در رابطه با قطعات پلاستیکی نیز همین هدف دنبال می شود. به منظور به دست آوردن سطح نهایی هموار و براق معمولا یک لایه مس بر روی قطعه نشانیده و سپس آب نیکل می دهند و به دلیل اینکه پوشش نیکل نیز در دراز مدت کدر شده و رنگ آن در محیط های خورنده به زردی و گاه به سبزی می گراید.
بر روی پوشش رسوب داده شده از نیکل که معمولا با ضخامتی حدود ۱۲-۱۰ میکرون ایجاد می گردد از یک لایه رسوب کروم با ضخامت 0.2 تا 0.5 میکرون استفاده می شود. این لایه باعث دوام، مراقبت و حفاظت در برابر خوردگی خواهد شد. رسوبات نیکل می تواند به صورت مشکی، مات، نیمه شفاف و شفاف مورد استفاده قرار گیرد که به منظور حصول سطحی براق، از نوع آخری معمولا در زیر آبکاری کروم استفاده می گردد.
مواد اولیه مورد نیاز
- اسید کربنیک
- اسید فسفریک با خلوص بالا
- کلرید قلع
- کلرید پالادیوم
- کلرید نیکل
- نیترات آمونیوم
- اسید بوریک
- آند نیکل
- آند مس فسفره
- آند سرب
- هیپو فسفیت سدیم
- سود
- اسید سولفوریک
- اسید کلریدریک خالص
- سولفات مس
- سولفات نیکل
- براقی مس
- چربی گیر
- براقی نیکل
- کفی جهت وان نیکل