پاکسازی توسط اسید

برخی آلودگیهای خاص، بویژه آلودگیهای معدنی، یا توسط اسید پاک می شوند یا در اسیدها حل می شوند و یا هردو حالت ممکن است برای آنها ایجاد شود. جدا از اسید شویی و زنگ زدایی، منظور اصلی از پاکسازی توسط اسید اثر پاک کنندگی آن است، از این رو محلول اسیدیته متوسطی باید داشته باشد.در پاکسازی توسط اسیدها هدف این نیست که این پاک کننده ها همانند محلولهای قلیایی و حلالها آلودگیهای سنگین، ترکیبات روغنی را از بین ببرند بلکه در عوض در این روش هدف حذف گریسهای سبک، فیلم های اکسیدی و سایر فیلم های معدنی مشابه است. این مرحله از پاکسازی عموما در مرحله نهایی یا نزدیک به مرحله نهایی پاکسازی پیش از آبکاری قطعه انجام می شود. تعداد زیادی از ترکیبات جهت اسید شویی در دسترس هستند و می توانند به صورت کلی طبقه بندی شوند:

H. ACID CLEANING ⁵⁹

Certain soils, especially those that are inorganic, either are removed in acid cleaners or are dissolved in the acids, or both. As distinct from pickling and derusting, the main emphasis is on cleaning effect, and solutions are therefore more mildly acidic. It is not the object of acid cleaners to remove heavy grease or oil deposits, such as removed by alkaline solutions or solvents, but rather to remove light grease, oxide films and similar inorganic films. They are generally used in final or near final preparation of metals prior to plating. A large number of compositions are available and can be classified in general terms as:

اسیدهای معدنی مانند هیدروکلریک اسید، سولفوریک اسید و فسفریک اسید

اسیدهای جامد سولفوریک اسید مانند سدیم-بیسولفات، سولفامیک اسید، سولفات یا کلرید آهن، سدیم هیپوفسفیت، آمونیوم پرسولفات و نمک های بای فلوراید.

اسیدهای آلی مانند، گلوکونیک، سیتریک، تارتاریک، لاکتیک، EDTA، استیک، اگزالیک، هیدروکسی استیک و غیره.

Mineral (inorganic) acids based, e.g. hydrochloric, sulphuric, phosphoric.

Solid acids, related to the sulfuric acid, e.g., Na- bisulfate, sulfamic acid; Ferric sulfate or chloride, monosodium phosphate, ammonium persulfate, and bifluoride salts.

Organic acids, e.g., gluconic, citric, tartaric, lactic, EDTA, acetic, oxalic,  hydroxiacetic among others.

پاک کنده های اسیدی حاوی یک یا تعداد بیشتری از اسیدهای فوق یا نمکهای آنها، سورفکتانتهای مناسب یونی پایدار در اسید با جرم مولکولی کم مانند نونیل فنول اتوکسی شده، حلالهای آلی محلول در آب مانند بوتیل سلوسالو، اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر (EGBE)، عوامل کف زدا و در برخی موارد بازدارنده های خوردگی هستند. در برخی موارد، محلولهای برپایه کرومیک اسید برای پاکسازی فولاد ضد زنگ استفاده می شوند. برای فولاد ضد زنگ، یک محلول حاوی g/l60 از CrO₃ + g/l60 از

H₂SO₄ + g/l60 از HCl در دمای اتاق استفاده می شود. محلول دیگری که بدین منظور استفاده می شود ترکیبی از HNO₃ (10 تا 50% حجمی) + HF (1-3% حجمی) است.

The acid cleaners will have one or more of the above acids or their salts, appropriate low molecular weight acid-stable anionic surfactant, e.g., ethoxylated nonyl phenol, water soluble organic solvent, e.g., butyl cellosolve, ethylene glycol  monobutyl ether (EGBE), defoaming agents and in some applications a corrosion inhibitor. In some cases, chromic acid based solutions are used to clean iron and stainless steel (SS). For SS, a solution containing 60 gr/l of CrO₃+60 gr/l of H₂SO₄+60 gr/l of HCl is used at room temperature. Another solution for SS is HNO₃ (10-50 vol. %) + HF (1-3 vol%).

مزیت استفاده از اسیدهای آلی نسبت به اسیدهای معدنی متعدد است. اکثر این اسیدها غیر فرار هستندف خورندگی کمی دارند، حمل و نقل آنها ایمن تر است و می توانند فلز حل  شده را جذب کنند.

The advantages of using organic acids vs. mineral acids are numerous. Most of these acids are nonvolatile, have low corrosivity, safer to handle and can sequester dissolved metal.

پاک کننده های اسیدی معمولا بدلیل وارد شدن آلودگی، بویژه آلودگی فلزی سریع غیر فعال می شوند که اغلب نیاز به تخلیه و لایه برداری محلول پاک کننده دارد. همین مسئله خود منجر به بالا رفتن هزینه تمام شده این نوع پاک کنندگی در مقایسه با محلولهای پاک کنده  قلیایی می شود.

Acid cleaners often suffer from rapid soil loading, particularly metal loading, that often requires decanting and dumping of the cleaner solution. This in turn leads to relatively high cost as compared to alkaline cleaning.

غوطه وری اسیدی، فعالسازی و اسید شویی

i. پیش از مرحله آبکاری، روشهای مورد استفاده برای آماده سازی اسید اساسا به سه دسته تقسیم میشود: غوطه وری اسیدی، فعال سازی و اسید شویی. معمولا از اسید معدنی رقیق شده به همراه مواد افزودنی استفاده می شود. با این وجود بعضا از مخلوط اسیدها یا نمکهای اسیدی برای بهبود واکنش آنها با فلزات استفاده می شود. فعالیت این محلول ها با افزایش غلظت اسید، دما و ایجاد تلاطم در محلول افزایش می یابد. سرعت عملکر د |آنها با افزایش غلظت فلز حل شده کاهش می یابد.

I. ACID DIPPING, ACTIVATION AND PICKLING

i. General. Acid treatments, prior to the plating step may be classified into three categories mostly used: acid dipping, activation and pickling. Diluted mineral acid is usually used, complemented with additives. However, mixtures of acids or acid salts are utilized to improve their reactions with metal. Their actions are increased by using higher acid concentration, temperature and agitation. They decrease in rate as solution becomes more concentrated in dissolved metal.

سورفکتانتها درواقع عوامل مرطوب کننده هستند که برای مواردی همچون: آ) کاهش کشش سطحی و امولسیون کردن بقایای روغنها، ب) ایجاد یک لایه محافظتی نازک روی سطح فلز برای جلوگیری از اثرات خورندگی غبار، پ) تامین فعالیت اسیدی یکنواخت در کل محلول، ت) کاهش خارج شدن اسید همراه قطعه و ث) به عنوان عامل دیسپرس کننده برای جلوگیری از ترسیب مجدد آلودگیهای پاک شده از روی سطح به محلول اضافه می­شوند.

Surfactants and wetting agents are added to: a) reduce surface tension and emulsify residual oils, b)and provide a thin foam blanket to prevent the corrosive effects of mists, c) provide more uniform acid action, d) reduce  drag out losses, and e) as  dispersants they can be added to prevent redeposition of removed soils.

تمام محلول های اسیدی باید مطابق با شرایط زیر انتخاب شوند:

به سطح فلز نباید بیش از حد مورد نظر آسیب وارد  کند.

نمک فلزی تشکیل شده از واکنش بین فلز و اسید باید محلول در آب باشد.

All acid solutions should be selected to meet the following qualifications:

The metal surface should not be disturbed any more than desired.

The metal salt formed from the reaction between the metal and the acid must be water-soluble.

برای نشان دادن نکته آخر، سولفوریک اسید برای تهیه سرب یا آبکاری برنج بر روی سرب مناسب نیست. این مسئله بدلیل تشکیل ترکیب نامحلول سولفات سرب است که یک فیلم غیر چسبنده مابین فلز پایه و فلز آبکاری شده تشکیل می دهد. در این مورد می توان از سولفامیک اسید، سیتریک اسید یا فلوبوریک اسید استفاده کرد. 

To illustrate the later point, sulfuric acid would not be suitable for preparing lead or leaded brass for electroplating. This is due to the formation of insoluble lead sulfate, which would form a non-adherent film between the basis metal and the electrodeposited metal.  Sulfamic acid, citric acid or fluoroboric acid can be used.

هنگامی که آماده سازی اسیدی بر روی قطعات انجام می گیرد، به منظور کاهش یا جلوگیری از حمله به فلز پایه، بازدارنده های اسیدی باید به حمام اسیدی اضافه شوند. آنها با کاهش قدرت حل کنندگی فلز پایه توسط اسید کار می کنند. آنها همچنین خروج  گاز هیدروژن و احتمال تردی هیدروژن را کاهش می دهند. این ترکیبات باید پایدار باشند و مستعد تشکیل فیلمهایی که سخت حذف می شوند، نباشند. آنها به علت انحلال بیش از حد فلز، زبری و حفرات روی سطح فلز را کاهش می دهند. این مسئله برای قطعاتی که باید تلورانسهای نزدیک به ابعاد را حفظ کنند بسیار مهم است. این مسئله معمولا در مورد قطعات ماشینکاری شده یا قطعاتی است که بعد از آبکاری کم در حد میکرو- اینچ (RMS) باید صاف بمانند، بکار گرفته می شود. بازدارنده ها شامل انواع ترکیبات شیمیایی هستند که می توانند برای هر اسیدی بصورت اختصاصی اضافه شوند.

When parts are acid treated, in order to minimize or prevent attack on the basis metal, acid inhibitors should be added to the acid bath. They function by suppressing the dissolution action of acid on basis metal. They also reduce hydrogen evolution and the likelihood of hydrogen embrittlement. They should be stable and not prone or susceptible to forming difficult to remove films. They reduce the roughening and pitting due to the excessive metal dissolution. This is extremely important to the parts that must maintain close tolerances on dimensions. This usually applies to the machined parts or on the parts that must retain a smooth, low micro-inch (RMS) finish. Inhibitors, consisting of various chemical compounds, can be quite specific to individual mineral acids. They also prevent the immersion deposits in aged and contaminated baths.

ii. غوطه وری اسیدی.

این آخرین مرحله پیش از آبکاری است. این مرحله ساده به منظور سه هدف انجام میگیرد: آ) برای حذف بقایای مواد قلیایی باقی مانده از مرحله پاکسازی و آبکشی سطح فلز، ب) برای حذف هر نوع اکسید یا فیلم­های سطحی خفیف تشکیل شده بدلیل درمعرض قرار گرفتن در برابر پاک کنندها یا هوا در طول فرایندآبکشی یا انتقال قطعه به مرحله بعد و پ) فعالسازی سطح و اچینگ جزئی سطح برای اطمینن از چسبندگی پوشش آبکاری شده.

ii. Acid Dips.

This is the last step prior to the plating sequence. This simple step has three purposes: a)to remove any residual alkalinity left on the cleaned and rinsed metal surface, b) to remove any oxide or superficial tarnish films formed due to the exposure to the cleaners or to the  air during previous rinsing or during the transfer time, and c) provide active and preferably micro etched surface for assuring good adherent  electrodeposits.

iii. فعالسازی

فعالسازی توسط غوطه وری قطعه در اسید نه تنها به منظور خنثی شدن فیلم قلیایی، انحلال هر نوع اکسید سطحی، اسکل و سایر آلودگیهای سطحی محلول در اسید در آخرین مرحله پاکسازی سطح می باشد، بلکه برای فعال کردن سطح فلز که مستعد تشکیل اکسیدهای سختی مانند نیکل یا فولاد ضد زنگ نیز می باشد. در آماده سازی غوطه وری، اسیدهای غلیظ­­ تر، مخلوط اسیدها یا نمکهای اسیدی، همراه با عامل مرطوب کننده استفاده می شوند. برای فلزات دشوار، فعالسازهایی مانند فلوریدها، پرسولفاتها، یا بصورت ترکیبی از آنها استفاده می­شود. برای فعالسازی الکتریکی، قطعه کار کاتدی ساخته می­شود. خروج گاز هیدروژن از سطح فلز باعث اسکراب شدن سطح توسط گاز می شود که همین امر باعث افزایش سرعت اکسید زدایی می شود. فرایند کاهش هیدروژن، پسیو شدن سطح را کاهش می دهد و یا حذف میکند مانند فولاد ضد زنگ یا نیکل پولیش شده که قرار است آبکاری شوند.     

iii. Activation.

 Activation acid dipping is used to not only to neutralize the alkaline film and to dissolve any light oxide, scale and other acid soluble soils developed in the final cleaning, but also to activate the metal surface prone to form tenacious oxides, e.g., nickel or stainless steel. In immersion treatments, more concentrated acids, acid mixtures or acid salts are usually used with wetting agent. For difficult metals, activators are used, e.g., fluorides, persulfates, or proprietaries. For electro activation, the work is made cathodic. The evolution of hydrogen at the surface of the metal provides gas scrubbing, which increases the rate of oxide removal. The reducing action of hydrogen, decrease or eliminates passivity, e.g., on stainless steel or buffed nickel, which is to be electroplated.

اسید شویی:

به منظور حذف اکسیدها و اسکل های ناشی از عملیات حرارتی، عملیات خارجی یا ریخته گری از اسید شویی استفاده می شود. این فرایند را می توان بصورت غوطه وری یا کاتدی انجام داد. معمولا بعد از نورد کاری ورقهای فولادی، برای حذف اسکل های آنها را در سولفوریک اسید گرم (H₂SO₄) غوطه ور می کنند. قطعات برنجی (بجز آلیاژهای برنج-قلع) در مخلوطی از اسید نیتریک و اسید سولفوریک آماده سازی می شوند، درحالیکه برای آلیاژهای گوناگون از محلولهای خاصی استفاده  می شود. وقتی که یک فلز بر روی سطح خود یک لایه اکسیدی دارد و در وان اسید غوطه ور می شود، اسید ابتدا به لایه اکسیدی حمله می کند و ابتذا به ساکن نمک فلز در آب تولید می شود. سپس ممکن است اسید به بستر فلز پایه حمله کند، که نتیجه آن تولید نمک فلزی و آزاد سازی گاز هیدروژن است که بصورت حبابهایی در سطح قابل دیدن است. از آنجاییکه هدف از اسید شویی در واقع حذف ساده اکسیدهاست، بازدارنده ها نیز به وان اضافه می شوند. بدلیل حضور بازدارنده ها طبیعتا به دلیل کند شدن سرعت انحلال اکسید از روی سطح (هرچند با میزان کمتری)، زمان اسید شویی افزایش می یابد. هدف اصلی از افزایش آنها عبارت است از: الف) کاهش سرعت حمله به فلز با ایجاد مشکل برای آزاد شدن هیدروژن از سطح، ب) کاهش ناهمواری و حفرات سطح به علت انحلال بیش از حد فلز.

iv. Pickling.

Pickling is used to remove scale and oxides, usually resulting from heat-treatment, forging or casting operations. It can be performed as immersion dipping or cathodically. Steel sheets from which rolling scale is to be removed are normally immersed in warm sulfuric acid (H₂SO₄). Brass articles are generally treated in a mixture of nitric (HNO₃) and H₂SO₄ acids (except leaded brass), while a number of special solutions are used for various alloys ^{2, 59, 60}. When a metal that possess an oxide layer on the surface is dipped into an acid, the acid will first attack the oxide, initially producing metal salt and water. Next, however, the acid may attack the base metal, producing metal salt and liberating hydrogen, which will come to the surface as bubbles. Since the goal of pickling is simply to remove the oxide scale, inhibitors are added. With them present, the pickling time is usually increased, since dissolution rate of oxide as well of metal is decreased (albeit at slower rate). Their principal purpose is: a) to slow down attack on the metal by making it difficult for the hydrogen to be evolved from the surface, b) to reduce roughening and pitting due to excessive metal dissolution.

برای اسید شویی فولاد، هیدروکلریک اسید سرد یا سولفوریک اسید گرم استفاده می شود البته استفاده از فسفریک اسید علی رغم اینکه گرانتر است اما بدلیل تشکیل فسفات آهن که مانع از زنگ زدگی فلز می شود توصیه می شود. برای اسید شویی یا اچ کردن آلومینیوم باید از محلولهای قلیایی استفاده شود. به منظور اچ کردن عمیقتر، تری سدیم فسفات برای اسید شویی ملایم مناسب است و افزایش سود همراه با گلوکنات سدیم برای جلوگیری از ترسیب زودهنگام مفید می باشد. سپس قطعه ممکن است برای دوده زدایی در اسید نیتریک رقیق شده (1:3) غوطه ور شود. برای حذف سیلیکون در آلومینیوم ریخته گری شده معمولا در هیدروفلوریک اسید، مخلوطی از نیتریک اسید و هیدروفلوریک اسید، یا در محلولی از نمکهای بای فلورایدی غوطه ور می شوند. مس و برنجی در مخلوط سولفوریک اسید/نمک دی کرومات یا سولفوریک اسید/نیتریک اسید  آماده سازی می شوند. فولاد ضد زنگ با غوطه وری در محلول حاوی هیدروکلریک اسید یا هیدروفلوریک اسید و یا سولفات آهن آماده سازی می شود.

For pickling steel, cold hydrochloric acid ( HCl) or warm sulfuric acid is typically  used Phosphoric is outstanding, albeit more expensive, pickling acid as the resulting iron phosphate produced has rust preventative qualities. For pickling (etching) aluminum an alkali solution may be used. Tribasic sodium phosphate, Na₃PO₄, is suitable for light pickling and caustic soda with gluconate is added to prevent early precipitation, for deep etching (roughening). The parts may then be dipped in diluted HNO₃3, (1:3) to remove any smut. Cast aluminum is generally acid dipped in a hydrofluoric (HF) acid, mixture of nitric and HF acids, or in solution of fluorides salts such as ammonium bifluoride, in order to remove silicon. Copper and brass are treated with by H₂SO₄/sodium dichromate or H₂SO₄/HNO₃acid mixtures. Stainless steel is treated with an acid dip containing HCl or HF acid and/or ferric sulfate.

اسید شویی برقی مشابه پاکسازی برقی است. با این تفاوت که اسید شویی برقی روش شدیدتری است و حتما پیش از استفاده در خط تولید باید کاملا کنترل شود. این روش برای فعالسازی نیکل بعد از لایه برداری کرم جهت آبکاری مجدد کرم بر روی نیکل بسیار مفید است.

Electrolytic acid pickling is similar to electrocleaning. However the effect of the current is much more aggressive and should be checked in the laboratory before it is used on the production line. This method is most frequently beneficial if used for activation of nickel after stripping chromium for chromium replating.

جریان الکتریکی کاتدی، آندی یا متناوب ممکن است به فعالسازی، افزایش قدرت اسکل زدایی، حذف زبری سطح فلزات براق و یا هموارشدن سطح فلز کمک کند. جريان آنودی (معکوس) برای حذف زبریهای فلزات برق و هموار کردن سطح توسط الکتروپولیش عمل می کند. اسیدهای خیلی غلیظ عموما برای این هدف استفاده می شوند. 

Ether cathodic, anodic or periodic reverse DC current may be used to aid activation, increase scale removal, remove protruding metal slivers, or smoothen (“level”) rough surfaces.  Anodic (reverse current) is used to remove protruding metal slivers and to smoothen rough surfaces by electropolishing action. Highly concentrated acids are generally used for this application.

آبکشی:

i. مقدمه: شستشو معمولا جنبه نادیده گرفته شده از آماده سازی سطح است. مدتها پیش، در سال 1928، C.F. نیکسون در مقاله ای در مورد بیرون کشیده شدن محلول وان نشان داد که نشان می دهد که اگر مقدار شستشوی ناکافی باشد، مقدار قابل توجهی از نمک های غنی با ارزش می تواند از بین برود. بیرون کشیده شدن محلول و روشهای آبکشی بدلیل مطالعات پیشگام در این زمینه توسعه زیادی یافته است. دکتر جوزف کوشنر در سال 1935 در این زمینه مطالعاتی را آغاز کردند که تا چند دهه ادامه یافت. سایر دانشمندان از جمله جی. ب. موهلر مقالات متعددی را در این زمینه منتشر کردند. مونی تعریف شستشو را به عنوان حذف یک فیلم چسبنده مضر از سطح کار که از محلول فرایند ایجاد شده است و جایگزینی آن با یک فیلم بی خطر از آب تعریف کرد.

J. WATER RINSING

i. Introduction. Rinsing is often the most overlooked aspect of surface preparation of metals. Long ago, in 1928 C.F. Nixon⁶¹presented a paper on drag-out showing that the substantial amount of valuable plating salts can be lost through this method, if rinsing is inadequate. Dragout losses and rinsing methods were advanced due to the studies by pioneer in this field, Dr. Joseph B. Kushner, starting in 1935 ⁶² and lasting through the next few decades ^63,64. Other practicing scientist, J. B. Mohler, contributed numerous papers on this subject ^65,66. Mooney ⁶⁷ defined rinsing as removal of a harmful clinging films of process solution from a work piece by substituting an innocuous film of water in its place.

ii. اصول:

این مرحله حیاتی به مراحل زیر نیاز دارد: آ) توقف عملیات شیمیایی از محلول پاک کننده ب)جلوگیری از آلودگی فرایند بعدی، پ) جلوگیری از باقی ماندن قطعات. مشخصا، بیاد برای اجتناب از کشیده شدن محلول های قلیایی به داخل تانکهای شستشو پیش از آبکاری تمهیداتی اندیشیده شود.  بنابراین زهکشی مناسب قطعه بالای تانک شستشو پیش از انتقال به مرحله آبکشی یکی از ضروریات برای شستشوی موفقیت آمیز است که این مسئله پیشتر توسط  گوستاو سدربرگ  مطرح شده بود. او داده های تجربی و محاسبات مربوط به میزان محلول پاک کننده قلیایی وارد شده ارائه نمود.

ii. Principles.

This vital step is necessary to: a. stop actions of chemicals from the cleaning solution, b. prevent contamination of the subsequent process, and c. prevents staining of the parts. Clearly, avoidance of excessive drag-in of alkalis from cleaning tanks into the rinse system, prior to plating must be implemented. Adequate part drainage above the cleaner tank prior to transfer to the rinsing operation is thus the first requisite for successful rinsing, and it was early recognized by Gustaf Soderberg ⁶⁹. He provided some experimental data and calculations on the amount of alkaline cleaner solution dragged into a rinse tank.

مشخصا، قطعات فنجانی شکل و سایر قطعات پیچیده با حفرات و سوراخهای کور می توانند حجم معینی از محلول خارج کنند. زمان زهکشی مهم است، و سولدربرگ پیشنهاد میکند که قطعه به آرامی خارج شود و به سرعت منتقل شود. متغیرهای اولیه شستشو که بر میزان بقایای پاک کننده بجا مانده در قسمت پاک شده تأثیر می گذارند عبارتند از: تعداد دفعات شستشو، حرکت دادن و نوع سیستم شستشو و درجه حرارت شستشو. در صورت لزوم، به عنوان یک حداقل فشار، دست کم، دو مرحله شستشو توصیه می شود، مخصوصا برای مواردی که از برای فرایند پاکسازی از پاک کننده های قلیایی سنگین استفاده شده که حذف آنها مشکل است. در مورد مراحل شستشو یک واقعیت بدیهی وجود دارد اما بطور عمومی دنبال نمیشود و آن این است که در هر مرحله شستشو، مصرف آب در هر مرحله نسبت به مرحله قبل بصورت قابل توجهی کاهش می یابد. حداکثر بازدهی طراحی مخازن شستشو و کنترل های همراه با انجام آن چندان دشوار نیست، زیرا اصولی که در آن وجود دارد به خوبی درک شده اند.

Obviously, cup shaped parts and other intricately shaped parts with blind holes and cavities can drag out significant volumes of solution. The time of drainage is important, and Soderberg recommended slow withdrawal and rapid transfer rates. The basic rinsing variables, which influence the amount of cleaner residue remaining on the cleaned part, are: the number of rinses, agitation, and type of rinse system and rinse temperature. Where practical, as a bare minimum, at least two running rinses arranged in a countercurrent or cascade fashion are recommended, particularly for the difficult-to rinse caustic-containing heavy-duty alkaline cleaners ⁶⁹. Self-evident, but not universally followed fact is that water consumption will be drastically reduced by cascading the final rinse into the previous rinse and that rinse to the previous one. Maximum efficiency of rinsing tanks design and accompanying controls is not difficult to achieve, as the principals involved are well understood.

شستشو زمانی می تواند موثر باشد که در تماس باقطعه باشد. جهتگیری قطعه، بارگذاری آن و سرعت آبکشی از عوامل مهمی هستند که متاسفانه اغلب نادیده گرفته می شوند. برای آبکشی موثر، تلاطم محلول ضروری است. تلاطم توسط جریان هوا، اسپری کردن، اولتراسونیک، پمپاژ اجباری، حرکات میله ای کاتدی، معمولا استفاده می شود. در مواردی که شکل هندسی قطعه اجازه می دهد، یک اسپری شستشوی گرم-سرد متناوب یک روش کارآمد شستشو است. برای قطعات پیچیده شده که دارای شکاف های کوچک یا سوراخ های کور هستند، جهت تسریع تبادل آب برای محلولهای قلیایی در قسمتهای دور از دسترس تحریک توسط اولتراسونیک توصیه می شود.

Rinsing can be effective only if it reaches a part. Part orientation, loading, and rinse flow dynamics are important but often-overlooked considerations. For efficient rinsing, agitation is essential. Air agitation, sparging, ultrasonic, forced pumping, cathode rod movements are commonly used. In those cases where part geometry permits, an alternate hot-cold spray rinse is an efficient method of rinsing. For highly configured parts that have small crevices or blind holes, ultrasonic agitation is recommended to expedite the exchange of water for alkali in remote recesses.

iii. شستشوی اسپری:

شستشوی اسپری یک نام کلی است که برای شستشو با اسپری یا مه آب با نیروی کافی برای حذف تمام یا بیشتر آلاینده های حمل شده از تانکهای قبلی بکار گرفته می شود. این یک مزیت اضافی نسبت به کل عملیات شستشو است، ، زیرا در واقع تعداد ایستگاههای شستشو را افزایش می دهد. فرایند اسپری می تواند برای آبکشی قطعاتی که آویزان شده اند چه آنهایی که از ایستگاههای آبکشی عبور کرده اند و یا چه آنهایی که از تانکهای آبکاری یا تانکهای قبلی بیرون آمده باشند، قرار داده شوند. هر مجموعه برای اسپری باید به یک پمپ آب مجهز باشد تا مخزن برای آبکشی پر باشد. دو مزیت در اسپری محلول آبکشی در مخزن نهایی شستشو وجود دارد: فشار خط لوله آب شهر نیاز به یک پمپ را از بین می برد و هر مخزن اسپری دور از ظرف مخزن شستشو از آلوده شدن توسط کشیده شدن محلول مصون است. پمپها یا فشار آب شهری تنها زمانی باید فعال شوند که قطعات پردازش شده دقیقا در مسیر اسپری قرار گرفته باشند. این حالت باعث ذخیره شدن آب شده و اجازه مس دهد آب با سرعت بیشتری از نازل این باعث صرفه جویی در مصرف آب شده و اجازه میدهد تا از نازل های جریان بالا استفاده شود. شستشوی اسپری زمانی کارامدتر است که قطعه بصورت اتوماتیک به ایستگاه شستشو وارد شده و یا از آن خارج شود.

iii. Spray rinsing.

Spray rinsing is what the name imply, i.e. rinsing with spray or fog of water with sufficient force to remove all or most of the carry-overs from preceding tanks. This is a valuable addition to overall rinsing operation, since, in effect, it is increasing the number or counter flowing rinsing stations. Sprays may be positioned to rinse racked parts as they leave any rinse station or as they emerge from the plating or processing tank. Each set of sprays should be supplied with water pumped from the following rinse tank. There are two advantages of spraying over the final rinse tank: city water line pressure eliminates the need for a pump, and any over spray beyond the rinse tank is free of drag out. Pumps or city water pressure should be activated only when processed parts are actually in the spray zone. This will conserve water and allow the use of higher flow rate nozzles ⁷⁰. Spray rinses are most efficient when they are turned off or on automatically when entering into and leaving the rinsing station.

iv. آبکشی کمکی: مشخصا یک آبکشی خوب زمانی انجام می شود که تماس کافی بین قطعه کار و آب شستشو ایجاد شود. استفاده از عوامل تر کننده کاهش دهنده کشش سطحی در آب مربوط به آبکشی شده که باعث ایجاد تماس مناسب و جایگزین شدن با فیلم حاصل از محلول بر روی قطعه شده که نهایتا باعث بهبود کیفیت آب معمولی می شود. علاوه بر این، اگر هوا برای ایجاد تلاطم در مخازن آبکشی مورد استفاده قرار بگیرد، عوامل تر کننده تعداد حبابهای هوای تشکیل شده را افزایش می دهند که نهیتا باعث افزایش سرعت فرایند آبکشی می شود. از آنجاییکه برای انجام چنین کاری تنها فقط حدود 0.02٪ (یا کمتر) از مواد مناسب برای ترکردن مورد نیاز است، یک فیدر اتوماتیک مایع ساده می تواند برای اندازه گیری عامل مرطوب در مخزن شستشو استفاده شود. استفاده از این طرح بسیار مقرون به صرفه است، به خصوص اگر سه یا چند مخزن شستشو در سری استفاده شود.

iv. Rinse aids. Obviously, good rinsing involves intimate contact between the work surface and the rinse water. The use of a designated, surface tension reducing wetting agent in the rinse water which promotes intimate contact with and displacement of the concentrated solution film, will greatly improve the rinsing qualities of ordinary water. In addition, if air is being used for rinse tank agitation, the wetting agent will increase the number of air bubbles formed to further aid the process. Since only about (2% or less) of the appropriate wetting agents are needed to do such a job, a simple automatic liquid feeder can be used to meter the wetting agent into the rinse tank. It is quite economical to use such a scheme, particularly if three or more rinse tanks in series are used. 

59. Acid cleaning, in “Surface Engineering” Vol.5, pp.48-54,  ASTM International, Material Park, OH (1994).

60. S.F. Rudy: Pickling and Acid  Dipping, in Ref. 2, pp.173-179.

61. C.F. Nixon, Monthly Review, march 1928.

62. J.B.  Kushner, Metal Industry, 33(1 )14 (1935).

63. J.B.  Kushner, Plat.Surf.Finish., 64(8), 24(1977).

64. J.B.  Kushner, “Water and Waste Control in Electroplating Shops”, Gardner Publications, NY (1977).

65. J.B. Mohler, Met. Finish., 52(10)56(1954);  53(9)66(1955); 70(5)100(1972); 70(6)35(1972).

66. J.B. Mohler, Plat.Surf.Finish ., 63(10), 42(1979); 67(11)50(1980).

67. Ted Mooney, “ The Art and Science of Rinsing” in ref.2, pp. 134-142 .

68. G. Soderberg , Proceed. Amer. Electropl . Soc. 24, 233 (1936).

69."Handbook of Precision  Cleaning”, B. Kanegsberg ed., CRS Press, Boca Raton, FL. (2001).

70. D. Folley, in  Metal Finishing Organic Finishing Guidebook and Directory, Vol.98 ,No 6A,  Elsevier

Science, NY (2000).

تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

بهمن 96

Prepared by research and development unit of jalapardazan (JP)

january 2018