شنبه تا پنجشنبه : 17 - 8
02165734701 - 02165734702
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
شهریار، شهرک صنعتی باباسلمان، خیابان صنعت

آبکاری کادمیوم

  • آبکاری کادمیم

    آبکاری کادمیم

    1. مقدمه

    كادميوم فلزي سفيد، نقره‌ مانند، داراي سختي بالاتر از فلز قلع و همچنين با چاقو بريده مي‌شود. اين فلز بسيار چكش‌خوار بوده و به راحتي به صورت فويل يا سيم در مي‌آيد. از خواص ديگر اين فلز مي‌توان نام برد اين است كه در جدول الكترونگاتيوي نسبت به آهن مثبت تر بوده و اختلاف پتانسيل شيميايي بسيار كمي نسبت به آلومينيوم دارد و در شرايط دريايي داراي مقاومت خوردگي عالي و بالايي مي‌باشد.نقطة ذوب اين فلز °C320 است و در اين دما از فلز مذاب كادميوم بخارات سمي آن بلند مي شود. نمك ‌هاي كادميوم نيز سمي مي باشند. هنگامي كه به منظور حفاظت در برابر خوردگي از اين فلز استفاده شود، كادميوم به صورت خالص به كار مي‌رود و معمولاً رسوب و پوشش حاصله به صورت مات‌ (نيمه براق ) مي باشد. ولي در موارديكه به صورت تزئيني و مقاومت به خوردگي پائين مورد نظر است، مي‌تواند به صورت كاملاً براق رسوب داده شود و همچنين در موارديكه بعد از پوشش دهي كادميوم بر روي فلز مورد نظر نياز به پسيو (غير فعال) كردن داشته باشد، پرداخت نهايي براق ارجحيت دارد .

    1. موارد بكارگيري پوشش كادميوم

     پوشش كادميوم محافظت عالي از آهن و فولاد تحت شرايط خورنده به عمل مي‌آورد. اين پوشش به صورت گالوانيكي فدا مي‌شود تا فلز زير سطح را در برابر خوردگي محافظت نمايد. در بسياري از موارد، به علت آن كه هزينة آبكاري روي نسبت به كادميوم خيلي كمتر مي باشد، از پوشش روي استفاده مي گردد. استانداردهاي پوشش دهي و مقاومت خوردگي روي در برخي موارد با كادميوم قابل مقايسه است و مي توان در بعضي از موارد پوشش روي را براحتي جايگزين پوشش كادميوم نمود..

    روي در مقايسه با كادميوم مقاومت خوردگي بالاتري نسبت به محيط اتمسفر اسيدي صنعتي و شهري از خود نشان مي دهد، و آن هم به اين علت است كه پس از مقداري خوره شدن، يك فيلم محافظ حاصل از خوردگي ( روي به صورت لايه بازي ) را بوجود مي آورد، در حالي كه كادميوم پس از شروع اولين خوردگي به انحلال خود  و از بين رفتن ليه محافظ ادامه مي‌دهد. در مكان هايي كه شرايط محيطي دريايي و حاره( گرم و مرطوب ) مطرح باشد، فلز پوشش كادميوم يك كلريد بازي بر روي سطح خود تشكيل مي‌دهد كه از خوردگي بيشتر جلوگيري بعمل مي آورد، درحاليكه خوردگي روي در اينگونه مناطق ادامه مي‌يابد. به اين دليل است كه كادميوم به صورت گسترده به عنوان يك پوشش نهايي مقاوم به‌‌ ‌خوردگي در تجهيزات دريايي به ‌كار مي‌رود. مقاومت هر دو پوشش روي و كادميوم در شرايط خورنده را مي‌توان به صورت چشمگيري با اعمال فرآيند، كروماته كردن (غير فعال سازي يا پسيواسيون) پس از پوشش‌دهي كامل افزايش داد.

    كادميوم تحت تاثير مواد قليايي ( بازي ) قرار نمي‌گيرد و در نتيجه  در اينگونه موارد كه پوشش روي مورد حمله واقع شده و خورده مي شود، مورد استفاده قرار داد. ( نظير ماشين آلاتي كه در تماس با صابون، قلياب‌ها، پودرهاي شوينده و پاك‌كننده‌هاي صنعتي و خانگي هستند). آبكاري كادميوم در صنايع الكتريكي و هواپيمايي مورد استفاده قرار مي گيرد، زيرا كادميوم اختلاف پتانسيل شيميايي تماسي ناچيزي (كمي) نسبت به آلومينيوم دارد. به عنوان مثال در جايي كه از كادميوم بر روي اتصالات و بست‌هاي فولادي كه در تماس با چارچوب هاي آلومينيومي يا پوستة هواپيما پو شش داده شود، امكان خوردگي الكتروليتي به شدت كاهش مي‌يابد.به دليل سمي بودن كادميوم از آن نمي توان به عنوان پوشش بر روي قطعاتي كه در تماس با مواد غذايي و يا آب آشاميدني هستند، استفاده نمود. البته به همين دليل نيز اين پوشش نبايد بر روي قطعاتي كه در دماهاي بالاتر از °C250 قرار مي‌گيرند‌، اعمال نمود.

    2-1.      فرآيند غير فعال سازي (پاسيواسيون)

    به منظور پيشگيري از رنگ رفتگي سطح و افزايش مقاومت خوردگي، غير فعال كردن رسوبات كادميوم با غوطه‌ور كردن در محلولي از تركيبات اسيد كروميك، كه محلول كروماته نام دارد، صورت مي گيرد.

    2-2.     سرعت ‌هاي پوشش دهي و الزامات ويژه

    آبكاري كادميوم بيشتر در موارديكه هدف آن برآوردن يك ويژگي، متناسب با شرايط تعريف شده براي آن  صورت مي گيرد. در جدول(1) جزئيات الزامات استاندارد 03-19/1 وزارت دفاع انگلستان و استاندارد نظامي آن كشور به شماره استانداردBS 1706 مربوط به سال1960 و در سال1961 بازنگري شده و همچنين شماره استاندارد BS 3382 مربوط به سال1961 و بازنگري شده در سال 1972 ارائه شده است. اگر قطعه داراي شكل پيچيده باشد، اختلاف ضخامت رسوب برروي سطوح معين قابل توجه است و ممكن است لازم شود كه ضخامت متوسط رسوب جهت دستيابي به حداقل ضخامت مورد نياز، ازآنچه در جدول آمده بيشتر نمود .

    2-2-1.   سرعت پوشش دهي و زمان آبكاري

    بهرة (بازده) كاتدي محلول سيانوري در آبكاري كادميوم مي‌تواند بسته به چگالي جريان الكتريكي به كار گرفته شده (شار جريان الكتريكي ) و نيز اندازة نسبي مقدار سيانور به مقدار كادميوم در محلول تغيير كند. در چگالي جريان الكتريكي زير 5/1 آمپر بر دسي‌ متر مربع(15amp/ft2) ، بهرة كاتدي عموماً در حدود% 95 خواهد بود. محلول ‌هايي كه در آنان از دانسيته جريان بالاتري استفاده مي شود، بازده جريان طبق محاسبات انجام شده كمتر بوده و حتي افت قابل توجهي را از خود نشان مي دهد. در دانسيتهجريات بين 5/1 ت2 آمپر بر دسي متر مربع ، بازده ممكن است بين % 85 تا 95% و در دانسيته جريان بين 2 تا 3 آمپر بر دسي متر مربع دانسيته جريان ، بازده به % 80 يا كمتر نيز مي‌رسد. افزايش نسبي مقدار سيانيد آزاد در برابر مقدار فلز (كادميوم) ، بهرة كاتدي را كاهش مي‌دهد ولي برقدرت پرتابي محلول مي‌افزايد.

    2-3.    تعيين ضخامت پو شش

    ضخامت موضعي رسوب كادميوم به كمك گيج ضخامت سنجي كولومتريك B.N.F و نيز ابزار تست جت B.N.F صورت مي‌پذيرد .براي تعيين ضخامت متوسط رسوب مي‌توان از روش «پوشش برداري» و «توزين دوباره» سود جست .در اين روش قطعه فولاديآبكاري كادميوم شدة مورد آزمايش به مساحت چند اينچ مربع به شكل نوار باريك يا ديسك و يا ساير اشكال ساده با حداكثر 50 گرم وزن ، گريس‌زدايي شده و خشك مي‌گردد و سپس به دقت وزن آن اندازه‌ گيري مي‌شود . سپس اين قطعه در محلول پوشش زدايي نيترات آمونيوم غوطه‌ ور مي‌گردد، (300 گرم بر ليتر ) و تا زماني در آن نگاه داشته مي‌شود كه پوشش كادميوم كاملاً حل شود و سطح قطعه آبكاري شده كاملاً نمايان گردد. اين كار حدوداً 10 دقيقه به طول مي انجامد. براي اطمينان از رسيدن محلول به تمام نقاط فلز بخصوص نقاط كور و ناپيدا قطعات، بايد گاهگاهي محلول فوق هم زده شود. سپس قطعة آزمايش را بيرون آورده و با آب شسته بشوئيد.

    ضخامت متوسط پوشش با تقسيم كردن وزن رسوب برحسب ميلي‌گرم (تفاضل وزن قطعه‌ كار پيش از پوشش دهي و بعد از پوشش دهي ) بر مساحت سطح قطعه كار برحسب سانتيمتر مربع ضربدر ضريب 864/0 به دست مي‌آيد.

    (mg)    وزن رسوب كادميوم

    به عبارت ديگر

    سطح * 864/0 (cm2)

    = ضخامت (ميكرون)

    (g)وزن كادميوم

     و در جايي كه سطح با اينچ نشان داده مي‌شود به صورت زير خواهد بود .

    سطح*141 (in2)

                                                                                                                                                = ضخامت (اينچ)                                                                               

     زمان پوشش‌دهي برحسب دقيقه براي رسوب دهي كادميوم به ضخامت 10 ميكرون و 001/0 اينچ به ازاي دانسيته ‌هاي جريان و بهره ‌هاي كاتدي مختلف در جداول(2)و (3) ارائه  شده اند .

    جدول 1.  جزئيات تعيين ضخامت كادميوم 

    مينيمم ضخامت متوسط مينيمم ضخامت موضعي

    رسته

    Class

    		 كاربرد
    اينچ ميكرون اينچ ميكرون

    0.0006

    -

    -

    14

    0.0004

    -

    -

    10

    A(Cd.4)

    -

    فولاد‌ها(غير مقاوم در برابر خوردگي(

    B.S.1706

    DEF STAN 03-19/1

    0.0004

    0.00025

    -

    -

    -

    12

    0.0003

    0.0002

    -

    -

    -

    8

    B(Cd.3)

    C(Cd.2)

    -

    مواد با پاية مس وفولادهاي مقاوم به خوردگي

    B.S 1706

    DEF STAN 03-19/1

    مينيمم ضخامت متوسط(inch)

    ماكزيمم ضخامت متوسط

    (inch)

    قطر بزرگ رزوه

    (inch)

    قسمتهاي رزوه‌دار

    (پيچ‌ها ، مهره‌ها،رزوه‌ها)

    0.00015

    0.00020

    0.00025

    0.00030

    0.00020

    0.00025

    0.00030

    0.00035

    0.06 to 0.126

    0.127 to 0.25

    0.251 to 0.5

    0.501 to 0.75
    B.S. 3382
    (Part 1-cadmium) on steel

    كادميوم برروي فولاد
    مينيمم ضخامت متوسط(micron) قطر بزرگ رزوه(mm)

    4

    5

    6.5

    7.5

    Up to 3

    Over 3 up to 5

    Over 5 up to 13

    Over 13 up to 20

    DEF- STAN 03-19/1

    5

    8

    DEF STAN 03-19/1 - واشرها

    خار محورهاي چاكدار  ، پرچها ، پينهاي مخروطي

    DEF STAN 03-19/1

    جدول 2. زمان لازم براي ترسيب كادميوم به ضخامت متوسط 15 ميكرون(برحسب دقيقه)

    درصدبهرة كاتدي Amp/dm2
    100 95 90 85 80 75
    24.7 26.0 27.4 29.0 30.9 33.0 1
    16.5 17.3 18.3 19.4 20.6 22.0 1.5
    12.4 13.0 13.7 14.6 15.5 16.5 2
    9.9 10.4 11.0 11.7 12.4 13.2 2.5
    8.3 8.7 9.2 9.7 10.3 11.0 3
    6.2 6.5 6.9 7.3 7.7 8.3 4
    5.0 5.2 5.5 5.8 6.2 6.6 5
    4.2 4.4 4.6 4.9 5.2 5.5 6

    جدول (3)- زمان لازم براي ترسيب كادميوم به ضخامت متوسط 001/0 اينچ (بر حسب دقيقه)

    درصد بهرة كاتدي Amp/ft2
    100 95 90 85 80 75
    58.2 61.3 64.6 68.5 72.8 77.5 10
    38.8 40.8 43.1 45.6 48.5 51.7 15
    29.1 30.6 32.2 34.2 36.4 38.8 20
    23.3 24.5 25.8 27.4 29.1 31.0 25
    19.4 20.4 21.6 22.8 24.2 25.8 30
    14.6 15.3 16.2 17.2 18.2 19.4 40
    11.7 12.3 13.0 13.7 14.6 15.5 50
    9.7 10.2 10.8 11.4 12.1 12.9 60

    2-4.    آزمون تعيين تخلخل رسوب

    تخلخل پوشش كادميوم را مي‌توان به راحتي با فرو بردن قطعات پوشش‌ دهي شده در محلول يك درصد حجمي اسيد هيدروكلريك در دماي اتاق مورد آ‌زمايش قرار داد. اگر قطعه مستقيماً از محلول آبكاري بيرون آورده شده باشد، بايد كاملاً در آب‌ سرد شسته شود و اگر از انبار آورده شده است بايد به كمك يك حلال مناسب يا يك محلول پاك كنندة قليايي چربي زدايي شده و پيش از معلق كردن در اسيد رقيق،  كاملاً در آب شسته شود .

    با شكل‌گيري حباب هاي هيدروژن بر روي سطح قطعه پوشش دهي شده وجود تخلخل هويدا مي‌گردد و در صورت وجود ترديد در اينكه حباب مشاهده شده صرفاً يك حباب گير افتاده هواست يا واقعاً يك حباب هيدروژن است كه روي حفرة موجود بر سطح را پوشانيده، مي‌توان با يك برس مويي يا نرم ( يا برس موي شتر ) سطح قطعه را برس زد كه درصورت وجود تخلخل، حباب جديد سريعاً تشكيل مي‌گردد.

    در صورتيكه تعداد حفره‌ها زياد باشند، تعداد بسياري از حباب‌هاي ريز ظرف چند ثانيه پس از معلق كردن قطعه در اسيد در سطح آن هويدا مي‌گردند. ظاهر نشدن حباب‌ها پس از مدت 5 دقيقه نشان مي‌دهد كه رسوب متخلخل نيست.

    اين عمليات آسيبي به پوشش كادميوم نمي‌رساند ولي قطعه‌اي كه آزمون را به طور موفقيت‌آميز از سر گذرانده پيش از نصب و بكارگيري بايد با آب شسته شده و خشك گردد .

    1. شرايط آبكاري كادميوم

    بايد محلول پوشش‌دهي كادميوم در مخازن فولاد كربني ساده و يا در تجهيزات فولادي نام برده كه با لاستيك يا پلاستيك پوشيده شده و مقاوم در برابر محلول هاي شيمياي مي باشند، ريخته شوند . لاستيك به كار رفته در اين مخازن بايستي داراي گريد تأييد شده‌اي باشد و پيش از استفاده بايد با محلول رقيق و داغ هيدروكسيد سديم (سودسوزآور) تميز شده باشد .

    در موارديكه نياز به گرم كردن محلول و بالا بردن دماي آن باشد، مي‌توان از كويل‌هاي بخار با ساختار فولاد كربني سادهي و يا هيتر هاي مسطح  و يا استوانه اي الكتريكي ضد اسيد معلق از جنس Stainless Steelيا  Titaniumو غيره مي توان استفاده كرد.

    ميلة كاتد در محلول‌هاي آبكاري كادميوم بهتر است كه ترجيحاً، تكان داده شود و يا اينكه به جاي آن با گذردادن جريان هواي خام محلول متلاطم گردد. در موارديكه از فشار هوا يا باد براي ايجاد تلاطم در حمام استفاده مي گردد، عموماً توصيه مي‌شود كه محلول به طور پيوسته فيلتر شود. براي اينگونه موارد مي‌توان از فيلترهاي فولاديساده كربني يا فيلترهاي پوشيده شده با لاستيك استفاده نمود. از آنجا كه ساخت اتصالات پيچي بدون نشتي محلول، دشوار است، بايد تمامي لوله‌كشي تجهيزات از جنس فولاد نرم با اتصالات جوشي باشد .

    3-1.          محلول‌هاي آبكاري كادميوم

    كادميوم معمولاً از يك نمك سيانوري  قليايي رسوب مي نمايد. هنگاميكه قصد پوشش ‌دهي فولادهايي با استحكام كششي بالا را داريم، مي‌توان به جاي نمكهاي سيانيدي از محلول كادميوم فلئورو بورات با پاية اسيدي استفاده نمود (به دليل تردشوندگي هيدروژني كه پس از پوشش دهي در اينگونه قطعات پيش آيد و يك مسئله  جدي مي باشد ). با اين ‌حال بايد مطمئن گرديد كه در طي مراحل تميز‌كاري پيش از پوشش‌دهي، فولاد دچار تردي نمي‌ شود. نمك‌هاي آبكاري كادميوم معمولاً عاري از جيوه مي باشند.

    3-2.         نمك‌هاي آبكاري كادميوم

    هنگامي كه محلول كادميوم يكي از اجزاي اصلي مواد تشكيل دهنده محلول را در حين كار كم داشته باشد، با افزودن نمك ‌هاي از آن مواد اين كمبود را برطرف مي‌كند. جزئيات كار براي هر يك از محلول هاي بكار گرفته شده، در دستورالعمل ‌هاي داده شده ذكر مي گردد. تركيب مواد محلول آبكاري كادميوم ( به غير از براق كننده) شامل: اكسيد كادميوم، كربنات سديم، سيانورسديم، هيدروكسيد سديم می شود.

    هيچ كدام از اين تركيبات كادميوم نبايد مستقيماً درون وان آبكاري ريخته شوند، بلكه بايستي نخست بخشي از محلول آبكاري را به يك ظرف فولادي ساده انتقال داده و آن را تا دماي °C 55 تا °C 65حرارت داد. (130 تا 150 درجه فارنهايت ) و سپس اين تركيبات در آن حل شوند .

    1. روش آبكاري كادميوم

    4-1.          تميزكاري و آماده‌سازي قطعه‌كار

    ابتد تمامي قطعات چربيگيري شوند و سپس با سند بلاست يا اسيد شويي از هرگونه پوسته ‌پوسته ‌شدگي يا زنگ زدگي قطعه‌كار پاك شود. اسيدشوئي براي شستشوي فولاد نرم مناسب است ولي براي فولادهاي با استحكام كششي بالا و چدن خاكستري چندان مناسب نيست. از اين رو، بايد اين مواد سند بلاست شوند. در صورتيكه از سندبلاست استفاده شود، بايد از شات بلاست ( گلوله هاي فولادي ) با گوشه هاي گرد يا تيز استفاده نمود تا از كنده شدن موثر پوسته شدگي‌ها طمينان حاصل شود، زيرا در غير اينصورت كوبش اين پوسته‌ها (به دليل صاف بودن سطح دانه‌هاي ماسة سندبلاست) برسطح قطعه‌كار سبب غير فعال Passive)( شدن سطح و جلوگيري از نشست كادميوم بر آن مي‌شود . روش مناسبي براي آماده‌سازي فولاد جهت آبكاري كادميوم در زير آمده است:

    در قطعاتي كه لايه‌هاي ضخيم روغن و يا گريس سطح آنان را پوشانيده ، ممكن است به يك مرحله گريس زدايي مقدماتي با استفاده از محلول هاي چربيگيري نياز باشد .

    1. پيش تميزكاري، پيش تميزكاري به طريق فرو بردن در محلول چربيگيري گرم قيايي
    2. شستشو با آب سرد
    3. چربيگيري الكتريكي آندي يا كاتدي
    4. شستشو با آب سرد
    5. فروبردن در اسيد هيدروكلريك رقيق شده (نهايتاً تا %50حجمي ) به همراه افزودني‌هاي كمكي اسيدشوئي
    6. شستشو با آب سرد
    7. آبكاري كادميوم
    8. شستشو با آب سرد
    9. كروماته كردن
    10. شستشو با آب سرد
    11. خشك كردن

    در خطوط تميزكاري بشكه‌اي( بارلي) ، دماي تميزكنندة هاي قليايي داغ بايستي زير ماكزيمم دماي توصيه شده براي بشكه‌هاي پلاستيك نگه‌داشته شود .

    4-2.         تردي زدايي ( هيدروژن زدايي )

    پوشش كادميومي كه از محلول هاي سيانوري رسوب داده شوند نسبت به پوشش هاي ديگر تمايل بيشتري براي ايجاد تردي هيدروژني از خود نشان مي دهند. فولاد هاي عمليات حرارتي شده، خصوصاً آنهايي كه آب داده شده اند و سختي  HRC35 و بالاتر رادارند، ( پس از عمليات حرارتي متناسب با نوع عمليات حرارتي در محلول هاي خنك كننده با سرعت زياد سرد شده اند كه به آن كوئينچ شدن نيز مي گويند ) تمايل بيشتري در بوجود آوردن اين پديده مضر در داخل فولاد را دارند. اكثر فولاد هاي فنر كه تنش بوجود آمده در داخل آنان براحتي آزاد نمي شود از اين قبيل فلزات حساس به تردي هيدروژني مي باشند. بر اين اساس مي توان با كمك استاندارد ASM با كد QQ-P-416F ، قبل از پوشش دهي و بعد از آن روشي را براي بر طرف نمودن عيب تردي هيدروژني قطعات فولادي بكار گرفت. نكته قابل توجه اين است كه پوشش هاي با ضخامت هاي بالاتر بيشتر تحت تاٌثير اين نوع عيب قرار دارند و آزاد نمودن تنش باقيمانده از اين نوع پوشش ها مشكل تر بوده و نياز به زمان بيشتري براي رفع تردي هيدروژني نياز دارند. با كمك روش هاي زير تردي هيدروژني بوجود آمده از حمام هاي سيانوري كادميوم را مي توان به حداقل رساند :

    • استفاده از روش هاي تمييز كاري مكانيكي به جاي چربيگيري الكتريكي آندي يا كاتدي  و يا گرم قليايي ( مانندپرداخت كاري، بلاست كاري و بروس زني )
    • از بكار گيري محلول هاي اسيد شويي قوي و شستشوي اسيدي تا حد امكان خودداري نمائيد.
    • اگر اسيد شويي براي آماده سازي قطعات فولادي با استحكام متوسط و بالا ضروري است، بعد از اسيد شويي و قبل از آبكاري كادميوم قطعات فولادي را در كوره هايي با دماي 175 تا 205 درجه سانتي گراد به مدت 3 ساعت حرارت دهيد.
    • در آبكاريكادميوم براي قطعات فولادي با سختي HRC46 در حمام هاي سيانوري بدون براق كننده استفاده از دانسيته جريان بالا به منظور توليد پوشش با تخلخل مطلوب و مناسب مي باشد.
    • اگر بر روي قطعات خراش تندو تيز و دندانه قرار داشته باشد، بعد از پوشش دهي قطعات را در كوره هايي با دماي 175 تا 205 درجه سانتي گراد به مدت 3 تا 24 ساعت حرارت دهيد. زمان كوتاه پخت براي قطعاتي با استحكام كششي زيرMPa 1520 مناسب مي باشد. زمان بالاتر پخت را براي فولادهايي با استحكام كشش بالاتر ازMPa 1520 مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين قطعاتي كه ضخامت آنا بالاتر از  mm 25، بايد براي 24 ساعت تحت عمليات حراتي فوق قرار گيرد.
    • نبايد زمان طي شده بين مرحله آبكاري و پخت بيشتر از 8 ساعت باشد، تا حد امكان به محض اتمام عمليات آبكاري، بايد عمليات پخت را ادامه دهند. ترجيحاً تا 4 ساعت مي توان عمليات پخت قطعات را به تاٌخير انداخت.
    • زمانيكه ضخامت پوشش كادميوم در حين آبكاري به 5 ميكرون رسيد، مي توان قطعات را در دماي 195 درجه سانتي گراد و براي 3 ساعت تحت عمليات پخت قرار داد و سپس آبكاري كادميوم نمود و كار را براي تهيه ضخامت نهايي و مورد نظر ادامه داد.
    • فولاد هاي سخت‌كاري شده، فولاد هاي با استحكام كششي بالا و فولاد هاي فنر ممكن است در اثر جذب هيدروژن در طي مراحل آماده‌سازي و آبكاري ترد شوند. براي زدودن تردي هيدروژني، عمليات حرارتي زير توصيه مي‌شود:

    4-2-1.   فولاد هايفنر

    به مدت 0.5 الي 2 ساعت پس از پوشش دهي در آب جوش فرو برده شود .

    4-2-2.  فولادهاي با استحكام كششي بالا

    فولادهايي با استحكام بيش از21000N/mmبا توجه به خواص شان بايد پس از پوشش دهي به مدت 3 تا 24 ساعت در دماي ° c 195-205 پخت شوند .

    4-2-3. فولادهاي كربوريزه ( سخت‌كاري سطحي  شده)

    بايد اينگونه فولاد ها با توجه به خواص شان، پس از پوشش دهي به مدت 3 تا 24 ساعت در دماي °c 195-205 پخت شوند . براي اطلاعات مفصل‌تر در بارة ارتباط ميان استحكام كششي فولاد ها و زمان  و دماي پخت مورد نياز جهت رفع تردي ناشي از هيدروژن، بايد به استاندارد هاي وزارت دفاع انگلستان(DEF STAN 03-19/1 )، استانداردوزارت دفاع DEF-162و استاندارد بريتانيايي 1706سال1960 و بازنگري شده درسال1961 مراجعه شود .

    4-3.        عمليات پس از آبكاري كادميوم

    عمليات عمومي پس از آبكاري كادميوم نيز به شرح زير توصيه مي‌گردند:

    الف) شستشو با آب

    ب‌)    اچ

    ج) فرو بردن در محلول كروماته در صورت لزوم

    د) شستشو با آب و خشك كردن

    يكسري از فرآيند هاي غير فعال سازي (پاسيواسيون) براي حفاظت سطح كادميوم از خوردگي سطحي اتمسفري وجود دارند. عمليات پس از آبكاري كه در بالا قيد شده است ، عموماً در پيشگيري از رنگ رفتگي رسوب كادميوم در اثر كار يا ناشي از انبار كردن موٌثرند. لكه‌هاي تيره كه‌ تحت شرايط جوي ويژه‌اي پديدار مي‌گردند ناشي از باقي ماندن قلياء در رسوب مي باشد كه در صورت زبري يا حفره‌دار بودن فولاد پايه و يا شستشوي ناكافي قطعات آبكاري شده ، نمود بيشتري پيدا مي‌كنند. پسيواسيون (غير فعال‌سازي) بي‌رنگ با نمك‌هاي پاسيواسيون شفاف كادميوم و نيز استفاده از اسيدكروميك هرگونه خاصيت قليايي سطح آبكاري شده را خنثي كرده و يك فيلم شفاف از كرومات را برسطح باقي مي‌گذارد كه اين لايه رنگ پوشش كادميوم را تغيير مي ‌دهد .

    1. تست هاي كنترل كيفي پوشش كادميوم

    به منظور صحه گذاري بر كيفيت پوشش هاي كادميوم كروماته قطعات موارد ذيل مورد بررسي قرار مي گيرد:    

    5-1.          ظاهر پوشش     

         انتظاراتي كه از سطح پوشش دهي شده با كيفيت مطلوب وچود دارد عبارتند از :    

    1. رنگ پوشش كادميوم(كروماته) سفيد براق براي فنرهاي كوتاه و بلند مي باشد. 
    2. يكنواختي و انعكاس خوب نور پوشش(به صورت چشمي كنترل مي گردد)
    3. عاري از عيب بودن پوشش اعمالي قابل مشااهده، اين عيوب شامل زنگ زدگي، تاول، سوختگي، ترك، زبري، اثر انگشت يا دستكش يا توري محافظ، نگرفتگي پوشش

    5-2.         ضخامت پوشش

    اندازه گير ي ضخامت پوشش توسط هر يك از روش هاي استاندارد ذيل :

     : B 487  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش فلزي و اكسيدي توسط بررسي ميكروسكوپي يك سطح مقطع

    : B 499  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش با روش مغناطيسي (پوشش غير مغناطيسي بر روي فلزات پايه مغناطيسي)

    : B 504    روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش هاي فلزي توسط كولن سنجي

    : B 567  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش توسط روش اشعه بتاي تفرق يافته

    : B 568  روش آزمايش براي اندازه گيري ضخامت پوشش اسپكتروفتومتري اشعه X

    5-3.        چسبندگي

    بررسي ميزان چسبندگي پوشش بر اساس روش استاندارد :     B 571-91

    5-4.         مقاومت خوردگي

    بررسي مقاومت خوردگي پوشش بر اساس استاندارد :     B 117-95 (150 hr)

    5-5.         وجود پوشش كروماته

    برای بررسی وجود پوشش کروماته از روش های زیر استفاده می شود.

    5-5-1.  با كمك تركيب محلول كلريد قلع آبي 2 نرمال   

    • ·معيار ارزيابي :

    ظهور لكه سياهي بر روي سطح كروماته نشده پس از20 ثانيه و نيز بر روي سطح كروماته شده پس از گذشت بيش از60 ثانيه

    5-5-2. با كمك تركيب شيميايي استات سرب

     50gr/l باPH= 7.50.2 كه با اسيد اسيتيك تنظيم مي شود دردماC °15± 23

    • ·معيار ارزيابي :

    ايجاد نشدن رنگ مشكي سطح كروماته در مدت 5 ثانيه نشان دهنده اين است كه پوشش كروماته وجود ندارد.

    مطابق استاندارد لهستان PN – 68/H-97018

    مطابق استانداردهاي بين المللي ISO/DIS 3513 – 1975

    5-5-3.با كمك تركيب شيميايي سولفات مس 5 % الي 15 %

    • معيار ارزيابي :

    ايجاد شدن رنگ مشكي سطح كروماته در مدت 5 الي120 ثانيه نشان دهنده اين است كه پوشش كروماته وجود دارد.              (با بالا رفتن درصد غلظت تركيب شيميايي سولفات مس زمان كاهش مييابد)


    1. بر طرف كردن عيوب ونقائص‌هايپوشش هاي حاصل ازآبكاري كادميوم
    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    1 چسبندگي نامناسب رسوب كه به‌صورت تاول‌ها يا نوارهاي باريك جداشده از فلز پايه مشاهده مي‌شود كمبود سيانيد ، تغيير پتانسيل آند توسط جريان برق ، جذب مقدار بسيار كمي از گاز در محلول ، وجود لجن سياه برروي آندها مقدار سيانيد محلول را كنترل كنيد و به مقدار مورد نياز سيانيد سديم  به‌آن اضافه كنيد. به مقدار 6g/l و در صورت لزوم كمي بيشتر اضافه نماييد ، تا زماني كه آندها تميز شوند و حمام ، آبكاري را به صورت نيكو انجام دهد .

    وجود اسيد برروي فلز پايه بلافاصله پيش از آبكاري

    		 در جايي كه قطعات در سيانيد فرو برده نمي‌شود ، قطعات را پيش از آبكاري كادميوم دوبار شستشو دهيد

    جذب هيدروژن توسط فلز پايه در حين عمليات تميزكاري

    		 فولادهاي سخت‌كاري شده را تميز كاري كاتدي نكنيد . در صورتي‌ كه قطعات اشتباهاً تحت اين عمليات قرار گيرند ، بايستي به مدت يك ساعت در دماي°c 200پخته شوند . در مورد قطعات سخت‌كاري شدة سطحي پخته‌شدن به مدت 1 ساعت در دماي 130° c كافي است . پس از آن فولادها بايستي تميزكاري آندي گرديده و پيش از آب‌كاري به صورت آندي اچ شوند .
    وجود گريس ، اكسيد ، زنگ و لكه بر روي فلز پيش از آبكاري

    فرآيند تميزكاري را بازنگري كنيد و محلول‌هاي گريس ‌زدايي را بازرسي نموده و از كارئي‌يشان اطمينان حاصل كنيد . سطح محلول آب‌كاري كادميوم و وان‌هاي آب را از نظر وجود علائم روغن يا گريس كه ممكن است ريشه در عوامل زير داشته باشد ، كنترل كنيد

    1) حمام تميزكاري ولاية نامحلول روغن برسطح آن

    2) وجود روغن در درزهاي باريك و عميق و سوراخهاي قلاويز خورده و مانند آن

    3- منشا خارجي مثلاً ماشين‌هاي بالادستي
    2 رسوب زبر، تيره و دان دان چگالي جريان بيش از اندازه است كه سبب سوختگي رسوب مي‌شود. كمبود سيانيد آزاد در محلول ، اين مورد را تشديد مي‌كند . محتوي يانيد محلول را بررسي كنيد و هر گونه كمبودي را با اضافه كردن سيانيد سديم مرغوب برطرف كنيد . ولتاژ را كاهش داده و آبكاري را با چگالي جريان كمتري انجام دهيد . هنگامي كه قطعات كوچك را آبكاري مي‌كنيد از آند هاي با سطح وسيع استفاده نكنيد . در صورت امكان در داخل مخزن ، قطعات كوچك را لابه‌لاي قطعات بزرگتر آويزان كنيد و يا اين‌كه در جايي قرار دهيد كه نزديك و رو در روي آند نباشد .
    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    3

    رسوب تيره

    (لزوماً زبر نيست)

    		 آلودگي محلول با سرب مثلاً هنگامي‌كه از ظروف سرب‌پوش استفاده مي‌شود يا به هنگام حل‌كردن نمك‌ها يا اضافه كردن چيزي به حمام آبكاري  اين شرايط نبايستي پيش بيايد . رد منشا آلودگي را بيابيد و از بروز دوبارة آن پيشگيري كنيد . ناخالصي را با پوشش‌دهي قراضه(و يا صفحات فولادي ) در چگالي جريان پايين به مدت چند ساعت بر طرف كنيد .
    4 رسوب ، خوشرنگ و خوش ظاهر است ولي بر روي سطوحي كه درون خم آبكاري در بالا قرار مي‌گيرند، زبري ديده مي‌شود . وجود مواد معلق در محلول محلول را از صافي بگذرانيد و يا اينكه اجازه دهيد تا حمام آبكاري راكد بماند تا مواد معلق به‌صورت رسوب ته‌نشين شوند، سپس حجمي از محلول را كه صاف شده ‌است به درون يك مخزن تميز فولادي سرريز كنيد .
    5 رسوب ظريف و نازك – ترسيب آهسته كمبود فلز در محلول محتوي كادميوم محلول را كنترل كنيد و هرگونه كمبودي را با افزودن نمك‌هاي كادميوم برطرف كنيد .
    6

    پرتاب رسوب ضعيف است – گازگرفتگي بيش از اندازه سطح كاتد (پوشش ضعيف و جزئي در تورفتگي‌ها‌ و شيارها )

    		 سيانيد در محلول زياد است . محتوي سيانيد محلول نسبت به محتوي فلز بسيار بيشتر است . مقدار فلز ، سيانيد و سودسوزآور را در محلول تعيين كنيد و سپس مقدار آنها را با افزودن سيانيد كادميوم ، اكسيد كادميوم و يا كربنات كادميوم نسبت به هم بالانس (متعادل) كنيد. 
    7 آندها به طور غير معمول براق اند و ظاهر كريستالي دارند مقدار سيانيد در محلول بيش از اندازه است .

    به بند 6 در بالا توجه شود .

    افزوني سيانيد سديم را با اضافه كردن سيانيد ، اكسيد يا كربونات كادميوم خنثي كنيد .
    8 آندها با لجن سياه پوشيده شده‌اند (هنگامي كه حمام كار مي‌كند ، جريان افت كرده و  ولتاژ افزايش مي‌يابد . به دليل كمبود سيانيد در محلول ، آند پلاريزه مي‌شود .

    قسمت (1) الف را مطالعه كنيد .

    محلول را با افزودن  سيانيد سديم مرغوب اصلاح كنيد .
    9

    محتوي فلز در محلول بالاست و ميل به افزايش دارد .

    (وضعيت با آناليز مشخص مي‌گردد)

    		 سطح آند كادميوم بسيار بزرگ است . مساحت سطح آند كادميوم را با بيرون آوردن تعدادي از آن‌ها و يا جايگزين كردن قسمتي از آن‌ها با ورقه‌هاي فولاد نرم براق و تميز كاهش دهيد. محتوي فلز محلول را متناوباً كنترل كنيد و نسبت آندهاي فولادي را طوري تنظيم كنيد كه تعادل برقرار شود .
    10 علي‌رغم صحت ميزان سيانيد آزاد و فلز كادميوم ، در ولتاژ آبكاري نرمال ، چگالي جريان كم است. هدايت الكتريكي محلول آبكاري به دليل پايين بودن دما و يا كمبود هيدروكسيد سديم، ضعيف است . دماي محلول كادميوم را به حداقل 15° C و دماي محلول كادميوم شفاف را نيز به حداقل 27° C برسانيد . محتواي هيدروكسيد آزاد را معين كنيد و هرگونه كمبودي را با افزودن هيدروكسيد سديم برطرف كنيد. اگر هيچگونه امكانات تجزيه و تحليلي در دسترس نبود به ميزان 6g/l بيافزاييد .
    11 محلول بسيار چگال است و هنگامي كه سرد مي‌شود، سطح آندها و اطراف مخزن آبكاري بلوره مي‌شوند . تجزية تدريجي و مداوم سيانيد در يك دورة طولاني سبب انباشتگي كربنات‌ها در محلول مي‌شود .

    كريستال‌هاي كربنات را كه به هنگام سردي هوا شكل گرفته‌اند ، در زماني كه از مخزن استفاده نمي‌شود ، تمييز كنيد .

    براي اينكار از يك كج بيل يا چيز خراشنده استفاده كنيد .

    حتي‌الامكان از يك واحد سرماينده استفاده كنيد .
    رديف نوع خرابي علت بروز خرابي روش برطرف كردن خرابي
    12 ترد شدن قطعات فولاد سخت‌كاري شده در اثر آبكاري يا به هنگام تميزكاري اوليه جذب هيدروژن توسط فلز پايه

    فنرها ، فولادهاي با استحكام كششي بالا و ديگر قطعات سختكاري شده را تميزكاري كاتدي نكنيد .

    هرگونه تردي ايجاد شده به هنگام آبكاري را با عمليات ختن برطرف كنيد .
    13 لكة رنگ رفتگي قطعات آبكاري شده در فروشگاه بيرون زدن (هويدا شدن ) لكه‌ها به دليل بر جاي ماندن محلول آبكاري سيانيدي است كه از بافت اسفنجي رسوب كادميوم و يا حفره‌دار و متخلخل بودن فلز پايه ناشي مي‌شود . مطمئن شويد كه آب آبكشي نهايي پاكيزه بوده و محلول كادميوم به مقدار كافي سيانيد دارد كه يك رسوب با بافت نرم و ريز و هموار تشكيل دهد . عمليات پس از آبكاري را همانگونه كه پيشتر
    14 رسوب نكردن كادميوم قطبها جا به جا شده‌اند يا اتصالات اشتباهند بررسي كنيد كه شرايط الكتريكي درست باشند .
    غير فعال بودن كاتد

    سطح غير فعال را با پرداخت ساينده (سمباده )، برس سيمي و يا پوليش بزداييد.

    چدن خاكستري را با عمليات شات بلاست پوسته‌برداري كنيد و از اسيدشوئي دربارة آن استفاده نكنيد
    در آبكاري چدن ، به دليل تفاوت پتانسيل الكتريكي ، هيدروژن به صورت ترجيحي به جاي كادميوم برروي قطعه مي‌نشيند ، كه اين مشكل با افزايش ميزان سيانيد آزاد در محلول بدتر مي‌شود . هنگامي كه چدن‌ها آبكاري مي‌نمايد ، از زياد شدن مقدار سيانيد آزاد پرهيز كنيد و در صورت بروز اين مشكل ، زيادي مقدار سيانيد آزاد را با افزودن سيانيد ، اكسيد و كربونات كادميوم خنثي كنيد .

  • آبکاری کادمیم از نگاه متال فینیشینگ 2011

    آبکاری کادمیم از نگاه متال فینیشینگ 2011

    ترجمه توسط تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان

     

    اساسا بیشتر آبکاری کادمیوم به صورت حمام های قلیایی توسعه یافته اند. با حل کردن اکسید کادمیوم در محلول  سیانور سدیم. در سال های اخیر ، اهمیت مقررات محیط زیست ، از فرآیند سیانوری به علت فرآیند سولفات اسیدی یا کلرایدی خنثی تغییر کرده که به ترتیب با محلول های اسید سولفوریک ، آمونیوم /کلراید پتاسیم تهیه شده اند.

    سیستم های اسیدی فلوبوراتی نیز برای آبکاری کادمیوم به کار برده شده اند ولی کاربردشان عموما در اروپا گسترده تر از ایالات متحده می باشد.

    ویژگی های عملکردی حمام آبکاری سیانوری کادمیوم با نسبت غلظتی Nacn/cd تعیین می شود. Naoh  و Na2co3 توسط واکنش های داخل حمام    تشکیل می شوند  و NaoH اضافی ممکن است برای هدایت بیشتر و اثرات متقابل بیشتر به محلول اضافه شود.

    ترکیب انواع حمام های آبکاری کادمیوم سیانوری در جدول I خلاصه شده است.

    جدول 1

    کادمیوم

     

    انتخاب یک حمام آبکاری به اندازه و ساختار قطعه آبکاری شونده بستگی دارد.تعداد زیادی از قطعات کوچک با بارل و محلول هایی با نسبت Nacn/cd کم راحت تر آبکاری می شوند . از آنجایی که قطعات با سطوح پیچیده یا حفره دار باید از طریق تکنیک های آبکاری با قدرت پرتاب بالا پوشش دهی شوند تا به پوشش کامل دست یابیم. خطوط آبکاری اتوماتیک اغلب برای قطعات با سایز و اندازه متوسط به کار می رود که روی قلاب ها مرتب چیده شده و سپس از طریق یکسری پروسه های ابکاری پی در پی آبکاری صورت می گیرد.

    ص 27

    گلوله های کادمیوم در قفس سیمی اهنی معلق نموده و به صورت آندهای ابکاری از آن استفاده می کنند. برای قفس های آهنی باید جای آند اضافی آماده نمود. تمام حمام های آبکاری کادمیوم معرف های اضافه کردنی مخصوص به خود را برای رسیدن به یک رسوب یا سطح یکنواخت و دانه ریز و افزایش براقیت پوشش کادمیوم را دارد ولی مقادیر اضافی این معرف های اضافه شده نتیجه خوبی ندارد. عوامل دیگری برای حمام های ابکاری کادمیوم تعیین شده است که شامل دانسیته جریان و دما می باشد که همراه با ترکیب حمام بر کارایی حمام آبکاری ، سرعت آبکاری ، یکنواختی رسوب و گرایش به ایجاد هیدروژن اثرگزار خواهد بود.

    تهیه حمام آبکاری کادمیم:

    تهیه حمام آبکاری به راحتی در یک وان تقریبا مشابه یک ظرف به عنوان یک وان تولید آبکاری انجام می شود. تقریبا 70% وان را پر از اب نموده و دما را به 90 درجه F رسانده و سدیم سیانید را حل می نماییم . برای ابکاری بارل gr/gal1 سدیم هیدروکلرید را برای افزایش هدایت محلول اضافه می کنند. به دقت cdo را اضافه کنید در حالی که محلول به طور مداوم در حال هم خوردن می باشد.cdo به طور کامل حل شود . بعد از حل شدن تمام نمک ها IS-2Lb پودر روی با گرید تصفیه در 100 گالن از محلول اضافه کنید و به طور کامل به مدت 30 min هم بزنید. محلول به مدت 24 ساعت استراحت نموده سپس محلول را به داخل وان تولید آبکاری فیلتر نمایید.

    ص 26

    حدود 5%محلول همراه با رسوبات ته نشین شده در ته وان از دست خواهد رفت . تقریبا یک آند در هر فوت محلول وان به موازات شینه (تسمه) کاتدی قرار دهید و به مدت 48-24 ساعت با ولتاژ 0.5-0.25 ولت آبکاری می نماییم. معرف تصفیه کننده به اندازه مورد نیاز اضافه کنید و به مدت حدود 2 روز در دانسیته جریان 10A/ft2 بروی آماده کردن محلول آبکاری کنید.

    شرایط آبکاری (کادمیم):

    دانسیته جریان کاتدی 5-70A / Ft2 ممکن است بکار برده شود ولی دامنه مناسب A/Ft2 25-5 برای حمام های بدون هم زن و A/Ft2 50-30 برای حمام های هم زن دار می باشد. بیشترین دانسیته جریان اندی باید حدود A/Ft220 باشد. دمای حمام باید 90-75 درجه Fباشد ولی ترجیحا نباید در 85-80 درجه F نگهداری شود. مقدار فلزی کادمیوم با فرآیند آبکاری ثابت خواهد بود. یعنی توان پرتاب بالا یا سرعت کارآیی بالا و مقدار سیانور آزاد مناسب gr/gal10-8 هست ولی در دمای بالاتر برای افزایش یکنواختی پوشش میزان بیشتری مورد نیاز است. غلظت کربنات سدیم باید محدود به  gr/gal 8 یا حتی بیشتر برای حمام های با غلظت فلزی بالا باشد.ترکیب غلظت فلزی بالا و غلظت بالای کربنات سدیم منجر به پلاریزه شدن آندها می گردد و دامنه دانسیته جریان کاربردی را محدود و رسوباتی تیره و رگه دار ناصاف تولید می نماید.

    ص 25

    آبکاری بارل ( گردان):

    بارل های کوچک در ولتاژهای V8-6 بکار گرفته می شود. برای بارل های بزرگتر in14 اینچ و محلول in30 اینچ ولتاژ باید به V12-10 افزایش یابد. نسبت Nacn/cd برای آبکاری بارل معمولا در دامنه پایین و طبیعتا در دانسیته جریان پایین A/ ft2 7-5 بسته به غلظت فلزی و دمای حمام می باشد.

    حمام های سولفات اسیدی کادمیم :

     حمام های سولفات اسیدی از عمومی ترین فرآیندهای آبکاری کادمیوم غیر سیانوری می باشد. این فرآیند رسوبات براق هم به وسیله بارل و هم گیربکسی با توان پرتاب،سرعت و کارایی آبکاری خوب تولید می نماید. افزودنی های گوناگون در محلول های ابکاری کادمیوم بکار برده می شود که  ویژگی های رسوب براق را حفظ و دامنه آبکاری براق را گسترش می دهد و محلول بری حاصل از ابکاری را جبران و رسوبات دانه ریز را تضمین می نماید.

    تهیه حمام آبکاری : مراتب تهیه حمام آبکاری برای آبکاری سولفات اسیدی کادمیوم مشابه محلول های حمام های سیانوری قلیایی است. 70-50 % وان را با آب پر نمایید . به سفارش تامین کننده مواد کادمیوم را به شکل کادمیوم اکسید اضافه می کنید و ترجیحا اضافه کردن اسید سولفوریک ابتدا به دنبال cdo انجام می گیرد. در هر مورد بطور کامل نمک های کادمیوم را حل نمایید و با دست اسید سولفوریک اضافه کنید .

    ص 24

    براقی ها، تصفیه کننده های پودری و دیگر افزودنی ها مطابق دستور تامین کننده  مواد اضافه می شود. ترکیب محلول طبق دستور توسط تامین کننده ها حمام آبکاری کادمیوم در جدول خلاصه شده است.

    شرایط کاری آبکاری :

    حمام اسیدی معمولا در محلول کار گرم شده و باید برای حصول نتایج خوب به دمای ثابت سرد شود. وان های طراحی شده باید از جنس PVC باشد. PP یا لاستیک ها دیگر مواد مناسب مقاومت در برابر خوردگی اسید سولفوریک می باشند. آندهای تخته ای یا ریختگی با خلوص بالای کادمیوم باید بکار برده شود و کربن ریختگی می تواند به جای برخی آندهای کادمیوم برای تنظیم مساحت سطح آند و همچنین غلظت کادمیوم در حمام بکار گرفته شود معمولا هم زدن به طریق میله کاتدی یا جابجایی محلول معمولا برای ابکاری گیربکسی سفارش می شود .اما برای آبکاری گردان با سوراخ های کافی نیاز به این نوع جابجایی نیست. آندهای گلوله ای یا ساچمه ای در ظرفهای اندی پلاستیکی یا پوشش داده شده معلق می شوند با سیم فلزی زیرکونیوم یا نواراتصالها  و قلاب های آندی تیتانیومی. شرایط کاری آبکاری توسط تامین کننده محلول های آبکاری کادمیوم در جدول شماره 3 خلاصه شده است.

    جدول 3

    کادمیوم1

     

    حمام های کلرایدی خنثی  :

    حمام آبکاری کادمیوم با PH خنثی توسعه یافته اند به طوریکه توان پرتاب عالی فرآیند گزارش شده و پوشش های براق کادمیوم با مقاومت خوردگی خیلی بالا تولید می نماید.

    ص 23

    اساسا زمانیکه این فرآیند توسعه داده شدند گزارش شده است که نگهداری پایداری محلول خیلی مشکل می باشد. از این رو سیستم پایدار کننده توسط تامین کننده توسعه داده شده است که اجازه استفاده از یک شرایط کاری با دامنه وسیع را می دهد. برتری آشکار سیستم آبکاری کلرایدی خنثی عدم حضور سیانورها و اسیدهای خورنده می باشد که هر دو مراقبت ها و توجهات ویژه ای را ایجاب می کند. این فرآیند هم مناسب آبکاری گیربکسی – گردون می باشد و هم نیاز به سرد کردن (خنک کردن ندارد).

    تهیه حمام آبکاری کلرایدی:

    یک وان PP یا PVCمقاوم به خوردگی اسید باید برای ساخت محلول آبکاری در نظر گرفته شود. این وان باید نخست با محلول 5% اسید کلریدریک لیچینگ شود (بمدت h 24-12) و سپس با آب تا بالارفتن به PH=5. شسته شود تقریبا 70% وان با آب پر و به نسبت 8% حجمی کادمیوم کلراید اضافه می کنیم. یک مخلوط ویژه از پتاسیم و آمونیوم کلراید به غلظت گرم درگالن 60-30   اضافه می شود و تمام نمکها را خوب مخلوط و حل می نماییم. یک  پاک کننده؟؟ براقی ویژه به مقدار 12 گرم در گالن اضافه می شود. بعلاوه 8% حجمی از یک پاک کننده محلول ویژه که به دنبال آن اضافه می شود.

    PH محلول را کنترل کرده و باید زیر 7.5 نگه داشته شود. 5% حجمی از براقی را خوب مخلوط کنید. آندهای کربنی (گرافیتی ) و کادمیومی را به مقدار مورد نیاز جایگذاری نمایید و حجم محلول را به مقدار مورد نیاز برای کار کردن با آب افزایش دهید.

    ص 22

    بسته به اینکه دما واندازه PH مورد نیاز تنظیم کنید. میزان PH مورد نیاز را با اسید کلریدریک یا آمونیاک رقیق شده به مقدار مورد نیاز PH=7.2 تنظیم نمایید.

    سرانجام 0.3% براقی اصلی را اضافه و خوب مخلوط نمایید.

    شرایط کاری ابکاری :

    هم همزدن مکانیکی و هم فیلتراسیون برای فرآیند آبکاری کلرایدی کادمیوم مورد نیاز می باشد. به خاطر اینکه پایداری حمام بحرانی است مهم است که محلول پایدار کننده ویژه ای را برای هر بار ساخت محلول ابکاری کلرایدی اضافه کنیم این محلول منجر به کاهش فلز کادمیوم می گردد. براقی های منحصری در ضمن نگه داشتن رنگ براقیت و یکنواخت سازی رسوب بکار می رود. و باید به صورت زیر در فاصله های زمانی معین اضافه گردند :

    1 'gal/10000-20.000 A.hr= براقی اختصاصی

    1 gal/20000 A.hr = براقی اصلی اختصاصی

    پایداری محلول بحرانی ترین عنصر (عامل )حمام است و باید در ابتدای هر شیفت کنترل شود. همانطوریکه فرآیند یک محلول خنثی تا قلیایی کم می باشد. باید به میزان کافی از پایدار کننده برای جلوگیری از تشکیل رسوب سفید غیر قابل حل کادمیوم هیدروکسید باشد.

    پایدار کننده به حفظ رنگ و براقیت پوشش و جلوگیری از رسوب زیر کمک می نماید .

    ص 21

    در نهایت دامنه PH باید در رنج دامنه خنثی تا کمی قلیایی نگهداری شود و از طریق افزودن Hcl و NH4oH و برای جلوگیری از رسوبات کدر درحالت راکدی با استفاده اضافی پایدارکننده در حالت قلیایی .در جدول 4 شرایط کاری ودامنه غلظت برای فرآیند آبکاری کادمیوم سولفات خنثی خلاصه نوشته شده است.

    جدول 4

    کادمیوم2

    حمام های فلوئوبرات اسیدی :

    حمام های فلوئوبرات اسیدی بیشتر و بطور وسیعی در اروپا نسبت به ایالات متحده آبکاری کادمیوم بکار برده می شود. و برای مدت معینی شناخته شده اند. گرچه آنها دلیل اینکه گران و به همان اندازه محلول های سیانور سمی هستند بطور وسیعی بکار برده نشده اند. به خاطر حلالیت بالای کادمیوم از فلوئوبوریک اسید در مقایسه با Nacn محلول های باغلظت فلز کادمیوم بالاتر می تواند به کاربرده شود که نتیجه آن کارآیی و بهره کاتدی بالاتر، سرعت آبکاری سریعتر و تردی هیدروژنی کمتر می باشد. این فرآیندها در ضمن برای آبکاری گردان بکار می روند ولی در مقایسه با دیگر فرآیندهای آبکاری کادمیوم با توان پرتاب پایین (ضعیف )شناخته شده است.

    اطلاعات تجاری کمی در مورد ساختن و کار کردن با حمام های آبکاری فلوئوبرات کادمیوم در دسترس هست ولی اجزای حمام و شرایط کاری در جدول 5 خلاصه شده است.

    جدول 5

    کادمیوم3

     

    منبع کتاب راهنمای متال فینیشینگ 2011

    ترجمه شده در تحقیق و توسعه شرکت جلاپردازان
jala-logo4.png
شرکت جلاپردازان پرشیا
تولیدکننده محصولات و تجهیزات آبکاری
خدمات آبکاری، پوشش دهی و مشاوره
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
02165734701 - 02165734702
ایمیل: service@jalapardazan.com

جستجو