فرآیند آبکاری قطعات موتور و خودرو به چه صورت است؟ سازندگان خودرو همیشه به دنبال راه هایی برای محافظت از محصولات خود در برابر نیروهای بی امان خوردگی هستند. بسیاری از ما که چند سالی است که صاحب وسیله نقلیه بوده‌ایم، احتمالاً زمانی دیده‌ایم که ماشینمان شروع به زنگ زدن کرده است. زنگ می تواند به سرعت پخش شود و آسیب ناشی از آن می تواند رنگ را در کمترین زمان خراب کند.
عوامل زیادی در ایجاد زنگ زدگی روی خودرو نقش دارند. مدفوع پرندگان، باران اسیدی، خاک، شیره درختان و حتی حشرات مرده می توانند نمای ماشین را از بین ببرند. از آنجایی که رنگ و پوشش شفاف به مرور زمان توسط این آلاینده ها تخریب می شوند، قسمت های فلزی زیر بدنه بیشتر در معرض خوردگی هستند.
قرار گرفتن در معرض نمک جاده یا دریا روند خوردگی را تا حد زیادی تسریع می کند. حتی یک خراش کوچک یک دعوت آشکار برای زنگ زدگی است. شستن خودرو یک بار در هفته می تواند کمک زیادی به حفظ روکش خودرو شما کند، زیرا بسیاری از این آلودگی ها را قبل از اینکه فرصتی برای ایجاد آسیب داشته باشند، از بین می برد.
خوردگی می تواند بسیار بیشتر از مرگ زودرس یک وسیله نقلیه باشد. همچنین می تواند به سیستم های عامل حیاتی مانند سوخت، ترمز، سیستم های الکتریکی و الکترونیکی نفوذ کند.
تکنیک های تکمیل فلزات خودرو برای مبارزه با خوردگی
همانطور که گفته شد، تولیدکنندگان خودرو در دهه 1970 بیشتر بر روی حفاظت در برابر خوردگی تمرکز کردند. این منجر به افزایش استفاده از تکنیک تکمیل فلز در خودروها به نام آبکاری الکتریکی شد. به عبارت ساده، آبکاری فلز شامل رسوب یون های فلزی بر روی سطح یک قطعه فلزی است که به عنوان زیرلایه شناخته می شود.
این یون های فلزی یکی از اجزای مورد استفاده برای تولید محلول الکترولیتی هستند که معمولاً به آن حمام آبکاری می گویند. جریان الکتریکی DC برای شروع واکنشی استفاده میشود که یونهای فلزی موجود در حمام آبکاری را روی سطح زیرلایه رسوب می‌دهد و یک پوشش فلزی نازک و محافظ را تشکیل می‌دهد.
انواع آبکاری قطعات موتور و خودرو
پوشش های حاصل از فرآیند آبکاری عمدتاً نازک و اغلب متخلخل بوده و حاوی ترک های بسیار کوچکی هستند. نمونه هایی از این نوع پوشش ها عبارتند از کروم، نیکل، روی، نقره، قلع، کادمیم و مس و همچنین طلا. ضخامت این نوع پوشش ها معمولا از کمتر از یک میکرون شروع می شود و تا 250 میکرون می رسد و ضخامت و سایر مشخصات پوشش مانند میزان چسبندگی، زبری و سختی به متغیرهای پوشش بستگی دارد.
همانطور که گفته شد می توان از این فرآیند برای رسوب گذاری انواع فلزات استفاده کرد. انواع روکش ها به آبکاری کروم، آبکاری طلا و نقره، آبکاری روی و … معروف هستند.
نکاتی که باید در مورد انواع پوشش های فلزی بدانید
آبکاری آهن روشی برای افزایش مقاومت انواع فلزات در برابر شرایط نامساعد محیطی مانند خوردگی، اکسیداسیون، ضربه، فشار، سایش و غیره است. به طور کلی در آبکاری فلز از یک لایه فلز یا آلیاژهای مخصوص روی محصول فلزی استفاده می شود که مقاومت محیطی بالایی دارند اما این کار چندان آسان نیست و نحوه انجام آن نیازمند آموزش در زمینه آبکاری فلز است.
مواد لازم برای پوشش های فلزی
در مرحله اول برای پوشش فلزی باید مواد لازم برای این کار را تهیه کنید. انتخاب این مواد به کیفیت و نتیجه ای که برای یک محصول معین انتظار داریم بستگی دارد. از طرفی شرایط آبکاری و حمامی که برای این کار استفاده می شود نیز نقش مهمی در انتخاب مصالح مناسب دارد. آلیاژها و فلزاتی که بیشتر برای آبکاری استفاده می شوند عبارتند از:
- نیکل و نیکل سیاه
- کروم
- پالادیوم یا آلیاژ پالادیوم
- طلا
- نقره
- مس
- قلع
- پلاتین
- روتنیوم
- کادمیوم
- برنج
- روی
توجه داشته باشید که ممکن است برای برخی از پوشش ها فقط از یک فلز استفاده کنید، اما در برخی موارد لازم است چندین فلز را به صورت آلیاژ ترکیب کنید که ارزش پوشش شما را افزایش می دهد. در این موارد باید قیمت نهایی مورد انتظار برای محصول تولیدی در نظر گرفته شود.
جدول ضخامت و زمان آبکاری فلزات
جدول زیر نمونه ای از ضخامت و زمان آبکاری کروم سخت برخی از قطعات را نشان می دهد. توجه داشته باشید که زمان آبکاری در حمام های انحصاری بدون فلوراید نیمی از مقادیر بالا است:
| ردیف | قطعه | فلز پایه | ضخامت پوشش mm | زمان آبکاری |
| 1 | چاپگر کامپیوتر | فولاد کربنی | 25 | (min) 60 |
| 2 | قطعات موتورهای جت | آلیاژهای پایه | 75-180 | (h) 10 |
| 3 | قالب‌های پلاستیک | فولاد ابزاری | 5-13 | (min) 30 |
| 4 | غلتک‌های نساجی | فولاد | 5-100 | (min) 20-240 |
| 5 | رینگ پیستون | فولاد یا چدن | 150-255 | (h) 8 |
| 6 | ساچمه و سوپاپ ساچمه‌ای | برنج یا فولاد | 7.5-13 | (min) 20 |
| 7 | ریزسنج‌ها | فولاد | 7.5-13 | (min) 20 |
| 8 | قالب گلوله گلف | برنج یا فولاد | 7.5-25 | (min) 20-60 |
| 9 | پوسته قفل | برنج | 5-7.5 | (min) 20 |
| 10 | سیلندر | چدن | 255 | (min) 300 |
| 11 | میل لنگ | فولاد | 255-3800 | – |
| 12 | ابزارهای برشی | فولاد ابزاری | 1.3 | (min) 5 |
| 13 | قالب‌های شکل‌دهی و کششی | فولاد | 25 | (min) 60 |
| 14 | گیج | فولاد | 125 | (min) 150 |
| 15 | لوله تفنگ کالیبر 30 | فولاد | 25 | (min) 40 |
| 16 | سیلندرهای هیدرولیکی | فولاد 1045 | 13 | (min) 40 |
| 17 | پین | فولاد | 13 | (min) 30 |
| 18 | غلتک‌ها | فولاد | 13-255 | (min) 20-300 |
فرایند آبکاری قطعات موتور و خودرو
با توجه به اینکه قطعات صنعتی و مهندسی در معرض سایش، خوردگی، فرسایش و چرخه های حرارتی و خستگی قرار دارند، لازم است دو صنعت “مهندسی سطح” و “عملیات حرارتی”. برای افزایش طول عمر مفید قطعات در معرض شرایط مخرب ذکر شده احساس شد. همکاری مشترک و ارزشمند در این دو حوزه منجر به تولید قطعات صنعتی با خواص بهینه شده است. خواصی که نمی توان از فلز پایه یا پوشش به تنهایی انتظار داشت.
از این رو جامعه محققین و صنعتگران متالورژی با استفاده از فناوری های سنتی و مدرن به منظور افزایش طول عمر قطعات و فرم های خود، با افزایش مقاومت آنها در برابر سایش و خوردگی و هر گونه عوامل مخرب دیگر، تحت سایه تصفیه سطح، از آنها محافظت می کنند.
عملیات سطحی را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:
- عملیات سطحی نفوذی که مربوط به تغییر ترکیب سطحی است و به متغیرهای نفوذ اتمی به فلز پایه شامل کربنیزاسیون، نیتریدینگ، کربنیزاسیون و نیتریدینگ همزمان، لقاح و … بستگی دارد.
- روش های سخت شدن سطحی مانند سخت شدن با پرتو الکترونی، سخت شدن شعله و سخت شدن القایی و غیره.
- ایجاد پوشش های فلزی مانند رسوب الکتریکی، پاشش فلز، رسوب فیزیکی بخار و رسوب شیمیایی بخار و غیره
هدف از آبکاری چیست؟
- افزایش مقاومت در برابر خوردگی
- افزایش زیبایی ظاهری
- افزایش مقاومت سایشی
- افزایش مقاومت سطحی
- بهبود لحیم کاری
- افزایش در رسانایی الکتریکی
- بهبود چسبندگی رنگ
- کاهش اصطکاک
آماده سازی سطح محصول برای آبکاری فلزی
آماده سازی سطح محصول قبل از آبکاری به معنای پاکسازی آن از انواع کثیفی ها و ناخالصی هاست که در صورت تمیز نشدن باعث ناهمواری در محصول نهایی و کیفیت پایین محصول می شود. علاوه بر این، آلاینده ها می توانند از رسوب و چسبندگی یک پوشش فلزی جلوگیری کرده و عمر مفید آن را کاهش دهند. این کار در سه مرحله زیر انجام می شود:
- تمیز کردن محصول
حلال های قلیایی خاص، آب یا مواد پاک کننده اسیدی اغلب برای تمیز کردن استفاده می شود. - پرداخت
پولیش به معنای نگه داشتن سطح محصول با یک دست مثلا با سمباده مخصوص است تا پوشش به صورت یکنواخت و زیبا انجام شود. - شستشوی کامل محصول
شستشو آخرین مرحله آماده سازی سطح مورد نظر برای پوشش است که بسته به نوع محصول به روش های فیزیکی یا شیمیایی قابل انجام است. برای تمیز کردن شیمیایی از حلال های ویژه استفاده می شود. اما در نظافت فیزیکی از انرژی مکانیکی مانند فشار بالای آب و برس برای حذف آلودگی ها استفاده می کنند.
فلزات چگونه پوشش داده می شوند؟
آبکاری الکتروشیمیایی فلزات که متداول ترین نوع آبکاری است بر اساس جایگزینی الکتریکی است. آند و کاتد خواص الکتریکی فلز هستند که برای آبکاری استفاده می شود. کاتد بخشی است که پوشش فلزی روی آن قرار می گیرد. کاتد و آند هر دو در یک حمام الکترولیت غوطه ور می شوند و جریان مستقیم از آنها عبور می کند.
این حمام از نمک و فلز ساخته شده است که قرار است به عنوان پوشش استفاده شود. پس از عبور جریان، یون های فلزی به سطح کاتد منتقل شده و روی قسمت متصل به کاتد می نشینند. این روش پوشش تقریباً مشابه روش الکتروفرمینگ است، اما تفاوت هایی نیز دارد. در واقع با پوشش فلزی که توضیح دادیم، نوع مواد پوششی با نوع محصول مورد نظر یکسان است.
اما در الکتروفرمینگ ابتدا یک لایه نازک از قسمت مورد نظر برداشته شده و سپس پوشش با آلیاژ مورد نظر انجام می شود. در نتیجه با این روش مقاومت محصول در برابر شرایط محیطی افزایش می یابد و قیمت آن نیز افزایش می یابد. این دو روش را می توان به صورت جداگانه یا ترکیبی استفاده کرد. اگر از هر دو روش برای یک محصول استفاده شود، ارزش آن بسیار بالاتر خواهد بود.
نکته نهایی در مورد فرآیند آبکاری قطعات خودرو و موتوردر تهران|آبکاری قطعات ماشین
بازار OEM خودرو به سطوح بالاتری از عملکرد از پوشش‌های سطحی نیاز دارد. صنایع آبکاری ایران برنز استیل بزرگترین کارخانه آبکاری در ایران ارائه دهنده جدیدترین پوشش ها و مواد در زمینه خدمات آبکاری قطعات خودرو و موتور سیکلت می باشد.
خودروهای امروزی در معرض محیط هایی هستند که استهلاک قطعات آنها را افزایش می دهد. از افزایش رانندگی شهری گرفته تا بیرون بردن آنها در شرایط آب و هوایی نامساعد یا جاده های کمتر قابل پیش بینی. ما همچنین انتظار داریم دوره های گارانتی طولانی تری داشته باشیم که طی آن هیچ آسیب یا مشکلی رخ ندهد. این عوامل، همراه با افزایش انتظارات، به این معنی است که مردم و شرکت ها خواستار پوشش مطلوب تری نسبت به گذشته هستند.
صنعت خودرو برای تکمیل فرآیند تولید خود به پوشش پلاستیکی و سایر انواع تکمیل فلزات متکی است. همه چیز از بزرگترین پنل های بدنه تا کوچکترین قطعات الکترونیکی از آن ساخته شده است.
پوشش های پلاستیکی و فلزی در هر مرحله از فرآیند ساخت خودرو جایگاهی دارند. در صنایع آبکاری ایران برنز استیل، از انواع تکنیک های آبکاری برای اطمینان از تداوم تولید استفاده می شود که برای اجرای یک خط مونتاژ خودرو کارآمد بسیار مهم است.
