מאפייני תהליך ציפוי כרום
בהשוואה לסוגי ציפוי אחרים, ציפוי כרום הוא סוג ציפוי מורכב למדי ויש לו את המאפיינים הבאים:
(1) כרום מפספס בקלות ולכן יציב במדיות רבות. מהמבנה האטומי, יש לו מאפיינים שונים בהשוואה למתכות אחרות. כרום היא מתכת פעילה מאוד. בציפוי כרום בחומצה כרומית יש לקבל ציפוי רציף בפוטנציאל נמוך מאוד. בהשוואה לתהליך הציפוי האלקטרוני של מתכות אחרות, תגובת הקתודה של ציפוי כרום מורכבת יחסית. יש שקיעה של כרום מתכתי, יצירת כרום תלת ערכי, וכמות גדולה של מימן מצטמצמת. לכן, יעילות זרם הקתודה נמוכה במיוחד (10-18%). גם תגובת האלקטרודה מיוני כרומט להפחתה לכרום מתכתי מורכבת מאוד. עד כה, תהליך הביניים שלו היה עניין של ויכוח. בנוסף, ישנה כמות מסוימת של Cr3+ באלקטרוליט של ציפוי הכרום לצורך מימוש תהליך ציפוי הכרום.
(2) צפיפות הזרם המשמשת בציפוי כרום גבוהה מאוד, גבוהה עשרות מונים מזו של ציפוי כללי. גם מתח המיכל במהלך תהליך ציפוי הכרום גבוה מאוד, שהוא פי שניים ממתח המיכל (6V) של סוגי ציפוי אחרים. בדרך כלל סביב 12V.
(3) האנודה המשמשת בציפוי כרום אינה כרום מתכתי, אלא עופרת + אנטימון או סגסוגת עופרת + בדיל כאנודה בלתי מסיסה. הסיבה לכך היא שמתכת כרום היא שבירה וקלה לשבירה, מה שמקשה על הפיכתה ליריעות. בנוסף, כאשר מתכת כרום מתמוססת, הוא נכנס לתמיסה במצבי ערכיות שונים, מה שיגרום לשינויים גדולים בתמיסה ויקשה על השליטה. לכן, נעשה שימוש באנודות בלתי מסיסות, ויכולת הפיזור של תמיסת ציפוי הכרום נמוכה ביותר. עבור חלקים מצופים בצורת מורכבות, נדרשת אנודה עזר לקבלת ציפוי בעובי אחיד.
(4) במהלך תהליך ציפוי הכרום, אין הפסקת חשמל מותרת. הטמפרטורה והזרם חייבים להיות יציבים. חלקים בגדלים שונים וחלקים מצופים כרום מעובים לא צריכים להיות באותו מיכל. בנוסף, צורות שונות של חלקים דורשות צורות שונות של מתקני תלייה, ולכן יש לשים לב לבחירת מתקני התליה.
(5) על מנת להבטיח שלציפוי יש כוח מליטה חזק, יש לתלות את החלקים במיכל הציפוי או במיכל המים החמים מראש לפני ציפוי הכרום, כך שהטמפרטורה של החלקים ותמיסת הציפוי תהיה עקבית. עבור חלקים בציפוי כרום דקורטיבי, אל תכניס את חלקי הכרום למיכל הציפוי לצורך טיפול מקדים. חם, ניתן לחמם מראש במים חמים.
(6) עבור חלקים בעלי צורות מורכבות, על מנת לשפר את יכולת הציפוי העמוק, כאשר מתחילים להמריץ, ניתן להשתמש בזרם דחף, כלומר, זרם שיכול להיות גבוה ב-50%-60% מהרגיל נעשה שימוש בזרם, וזרם הדחף מופעל תחילה למשך 2-3 דקות ולאחר מכן בזרם הרגיל. מצופה כרום תחת מפרטי הביצוע.
(7) ציפוי הכרום הוא מיקרו נקבובי כאשר הוא 0.25 מיקרומטר. אם העובי עולה על 0.25 מיקרומטר, יופיעו סדקי רשת בשכבת הכרום. רק כאשר עובי שכבת הכרום יעלה על 20 מיקרומטר תהיה לה אפקט הגנה מכאני על המצע, ולשכבת הכרום יהיו סדקים. אחת הסיבות היא שהגורמים למיקרו סדקים בשכבת פני השטח של ניקל במתח גבוה נדונו בחלק הניקל המתח. כאן, נדרש מחקר וניתוח ספציפיים על שכבת ציפוי הכרום. הסיבה שבגללה נוצרים סדקים בכרום היא שבמהלך שיקוע האלקטרוני של כרום, הוא סופג כמות מסוימת של מימן ליצירת כרום הידריד, וגם סופג כמות מסוימת של חמצן. כרום הידריד עם מבנה סריג משושה הוא מאוד לא יציב. הוא מתפרק ליצירת שכבת כרום עם סריג מעוקב במרכז הגוף. בשל הצטמקות הנפח במהלך הפירוק, לשכבת הכרום יש מתח פנימי גבוה, ונוצרים מיקרו-נקבים או סדקים ברשת בציפוי הכרום.
הייחודיות של ציפוי כרום
בנוסף למאפיינים לעיל, בתהליך הייצור בפועל של ציפוי כרום, בנוסף לתכונות הנפוצות של סוגי ציפוי אחרים, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת ליישום:
(1) בשל יכולת הפיזור הלקויה של תמיסת הציפוי, כדי להפוך את שכבת הציפוי לאחידה, יש צורך לעצב מתלים ומתקנים מיוחדים (כולל אנודות פילים) לפי הצורה הגיאומטרית של החלקים המצופים. שיטת תליית חומר העבודה וציפוי הבידוד של הקולבים חשובים מאוד.
(2) יש לציין כי בתהליך ציפוי הכרום נוצרת כמות גדולה של מימן על הקתודה ונוצרת כמות גדולה של חמצן על האנודה. אם ציוד הפליטה מאוורר בצורה גרועה, המימן והחמצן יתפוצצו, וישתחררו כמות גדולה של מימן וחמצן, ויוציאו ערפל כרום רעיל וערפל חומצה. ניתן להשתמש במכשיר פליטה טוב וניתן להוסיף מדכאי ערפל באופן מתאים כדי לדכא ולהפחית זיהום מבחינה טכנית, ולשים לב לבטיחות הייצור.
(3) על מנת לקבל שכבת ציפוי כרום יציבה, ייצור ציפוי כרום דורש זרם גבוה, המצריך לא רק קיבולת זרם גדולה, אלא גם יכולת שקיעה גדולה, ביחס של 1~1.2A לליטר תמיסת ציפוי (ציפוי אחר הוא בדרך כלל 0.3-0.5A/L עבור ציפוי אלקטרוני), הגדרות קירור נדרשות בעת הצורך, ויש לשים לב לתחזוקת ציוד בייצור היומיומי כדי להבטיח את האיכות של מוצרי ציפוי כרום .
(4) מתח ההפצה האלקטרונית של שכבת ציפוי הכרום גדול. אם הוא דק, יהיו לו יותר נקבוביות, ואם הוא סמיך זה יגרום לסדקים. לכן, עלינו להיות טובים בשליטה בעובי הסביר של שכבת הציפוי. שכבת ציפוי הכרום הדקורטיבית היא בדרך כלל 0.1-0.5 מיקרומטר, וזמן הציפוי הוא 1-4 דקות. בהשוואה לסוגי ציפוי אחרים, הזמן מהיר יותר והציפוי דק. בשל פיזור ויכולת כיסוי ירודה שלו, חלקים בעלי צפיפות זרם גבוהה בקצות חלקי העבודה מצופים לרוב בעובי ומתרחשים סדקים, בעוד שחלקים בעלי צפיפות זרם נמוכה כגון חלקים קעורים לרוב אינם מצופים, ולכן הפעולה חייבת להיות גמישה.
סיווג ציפוי כרום
ניתן לחלק את ציפוי כרום לשתי קטגוריות על פי השימוש בו והמאפיינים של ציפוי כרום: האחת היא ציפוי כרום דקורטיבי מגן, הידוע בכינויו כרום דקורטיבי; השני הוא ציפוי כרום פונקציונלי.
בעת הגנה על ציפוי כרום דקורטיבי, בדרך כלל משתמשים בשכבת הביניים בנחושת, ניקל, סגסוגת ברזל ניקל או סגסוגת נחושת-פח. פני השטח של שכבת הביניים הבהירה מצופים ב-0.2-0.5μm כרום כדי לשפר את הדקורטיביות, עמידות בפני קורוזיה וחיי השירות של מוצרים כגון חלקים מכניים, מוצרים תעשייתיים קלים, מכשירים, ציוד רפואי וכו' ציפוי כרום רגיל עם תמיסת ציפוי המורכבת מחומצה גופרתית ואנהידריד כרום בציפוי כרום דקורטיבי מגן: ציפוי כרום מרוכב עם תמיסת ציפוי המורכבת ממאפייני תהליך ציפוי כרום, סיווג ושימושים כפי שמוצג באיור 2; ציפוי כרום מהיר על ידי הוספת כמות מסוימת של H3BO3 ו-MgO לציפוי האלקטרוליט הסטנדרטי של ציפוי כרום ציפוי כרום; התאמה אוטומטית של ציפוי כרום באמצעות SrSO4 ו-K2SiF6 כזרזים לנוזל ציפוי כרום, כמו גם ציפוי כרום מיקרו-קרומי, כרום מיקרופורוס, חומצה טטרכרומית ומלח ציפוי כרום; ציפוי כרום משולש, ציפוי כרום חבית וכו'.
מוצרים קשורים ב-ehisen
