عوامل موثر بر فرآیند پوشش كاری
2 ـ 1 ـ جنس فولاد پایه
دراین پژوهش سعی شده از فولادی كه در صنعت مصرف زیادی دارد استفاده شود . بر این اساس آزمایشات بر روی نمونه هایی از فولاد CK 45 با تركیبی مطابق جدول 2 ـ 1 كه از شمش این فولاد تهیه شده ، انجام شد .
جدول 2 ـ 1 : تركیب شیمیایی فولاد CK 45 مورد استفاده در پروژه ( درصد متوسط عناصر )
|
C
|
Si
|
Mn
|
Cr
|
Mo
|
Ni
|
عناصر دیگر
|
|
45%
|
25%
|
65%
|
ماكزیمم 4%
|
ماكزیمم 1%
|
ماكزیمم 4%
|
ـــ
|
2 ـ 2 ـ مراحل مختلف ایجاد پوشش
2 ـ 2ـ 1 ـ آماده سازی نمونه ها
2 ـ 2ـ 1 ـ 1ـ تمیز كاری مكانیكی نمونه ها
نمونه های فولادی پس از برش توسط كاتر با استفاده از سمبادهای 60 ، 120 ، 220 ، 400 ، 800، 1000 پولیش شدند . این عملیات باید صورتی انجام شود كه یك سطح بدون خلل و فرج و یكنواخت ایجاد شود ؛ بگونه ای كه در نهایت سطح كاملاً آینه ای نشود چرا كه ایجاد یك پوشش چسبنده بر روی این سطح مشكل می باشد . علت در این است كه اتصال پوشش به فلز پایه یك اتصال مكانیكی است نه یك اتصال شیمیایی . از اینرو آینه ای شدن سطح باعث از بین رفتن كامل پستی و بلندهای سطح و چسبندگی ضعیف پوشش می شود .
2 ـ 2 ـ 1 ـ 2ـ چربی گیری نمونه ها
از آنجا كه در مراحل مختلف بعنوان مثال تماس نمونه ها با دست هنگام پولیش امكان وجود چربی بر روی سطح قطعات وجود دارد ، باید چربیها از روی سطح حذف شود . ایجاد یك پوشش از چسبندگی خوب به نحوة زدودن این مواد بستگی دارد . چربیها مانع از فعال شدن سطح نمونه ها در مراحل مختلف اسید شویی ، فعال سازی و پوشش كاری می شوند . بنابراین در صورت زدوده نشدن كامل این چربی ها پوشش ایجاد شده ، چسبندگی لازم را نداشته و براحتی از روی سطح جدا می شود . در این پروژه چربی زدایی از طریق قلیاشویی انجام شد . به این صورت كه قطعه به مدت 15 دقیقه در محلول g/l 15 سود با دمای oC 70 ـ 50 قرارداده شد و در پایان با آب مقطر شستشو داده شد . پس از اتمام این مراحل نباید هیچگونه چربی بر روی سطح نمونه ها قرار داشته باشد . یك راه ساده برای مطمئن شدن از تمیز شدن نمونه ها این است كه نمونه ها با آب شستشو شوند و وضعیت قرارگرفتن قطرات آب بر روی نمونه ها بررسی شود . اگر آب تمام سطح را تر كند ، می توان مطمئن شد كه سطح نمونه ها بخوبی تمیز شده است و گرنه عملیات چربی گیری را باید تكرار كرد .
2 ـ 2ـ 1 ـ 3 ـ‌اسید شویی نمونه ها
بمنظور برداشتن لایة اكسیدی سطح ، پس از انجام عملیات چربی گیری باید یك مرحله اسید شویی بر روی نمونه ها انجام شود . بطور كلی بدون حذف این لایه های سطحی ایجاد یك پوشش چسبنده ممكن نیست . در این پروژه اسید شویی نمونه ها با اسید كلیردریك 30% انجام گرفت . برای تهیه اسید كلریدریك 30% می توان 81 میلی لیتر اسید خالص 37% ( اسید كلریدریك Merk ) را با 19 میلی لیتر آب مقطر مخلوط كرد تا اسید 30% بدست آید . باید توجه داشت در حین رقیق كردن اسید حتماً اسید به آب اضافه شود نه آب به اسید ( در صورت اضافه كردن آب به اسید امكان پاشیده شدن آن به اطراف و خطرات ناشی از آن وجود دارد ) . مدت اسید شویی 30 ثانیه و در دمای محیط می باشد . در نهایت نمونه ها با آب مقطر شسته شده و خشك می گردند .
2 ـ 2ـ 1 ـ4 ـ اچ اسیدی
انجام عملیات اچ اسیدی باعث بهتر شدن كیفیت پوشش و چسبندگی بهتر آن می گردد . این عملیات با اسید كلریدریك 20% و در دمای oC 50 و به مدت 30 ثانیه انجام می شود . برای ساخت اسید كلریدریك 20% ، 54 میلی لیتر اسید خالص 37% را با 65 میلی لیتر آب مقطر مخلوط می كنیم .
باید به این نكته توجه داشت كه نمونه ها پس از انجام عملیات اسید شویی با آب مقطر بخوبی شسته شوند چرا كه باقی ماندن ذرات اسید بر روی نمونه ها موجب آسیب رساندن به زیر لایه و در نهایت كم شدن چسبندگی پوشش شود .
2 ـ 2 ـ 2ـ تركیب حمام مورد استفاده
به منظور ایجاد پوشش الكترولس Cu از سولفات مس بعنوان تامین كنننده مس از فرمالدهید بعنوان مادة احیائ كننده از هیپوفسفیت بعنوان عامل احیا كننده كمكی و تارتارات سدیم و كربنات سدیم به عنوان مواد افزودنی و در نهایت ازهیدروكسید سدیم بعنوان تنظیم كنندة pH استفاده شد .
2 ـ 2ـ 3 ـ سیستم فرآیند آبكاری
بطور كلی سیستم فرآیند پوشش كاری مورد استفاده متشكل از بخشهای زیر می باشد :
الف ـ وان آبكاری : از آنجا كه محلول پوشش كاری الكترولس مس یك محلول فعال می باشد، (بطوریكه هر مادة فعالی كه قابلیت ایجاد پوشش بر روی آن وجود داشته باشد اگر در تماس با محلول قرار گیرد می تواند بر روی آن پوشش ایجاد شود ) از اینرو باید وان آبكاری ماده ای از جنس شیشه باشد . در این پروژه از یك بشر شیشه ای cc 150 استفاده شد . در صورتیكه فرآیند در دماهای بالاتر انجام شود ، تبخیر آب و در نتیجه كاهش حجم محلول با افزودن آب مقطر و یا محلول از قبل آماده شده جبران می گردد .
ب ـ سیستم گرمكن اندازه گیری و تنظیم دما : برای گرم كردن محلول و رسیدن به دمای مورد نظر از یك حمام بن ماری استفاده شد كه حداكثردمایی برابر با oC 110 داشت . اندازه گیری دما نیز بوسیلة یك دماسنج آزمایشگاهی معمولی و یك دما سنج دیجیتال انجام گردید .
2 ـ 2ـ 4 ـ اندازه گیری و تنظیم pH محلول آبكاری
برای اندازه گیری pH ، از دستگاه pH متر دیجیتال استفاده شد . بری تنظیم pH به میزان مورد نظر به تناسب از محلول 30%NaOH استفاده شد . بطور كلی pH محلول در محدودة 12 ـ 5/11 متغیر بود . ذكر این نكته ضروری است كه برای تنظیم pH كالیبره كردن pH متر الزامی است . این كار بوسیله محلولهای بافر ویژه كه مخصوص این كار است انجام می شود . این بافرها د ارای pH 4 ، 7 و 10 می باشند . با تنظیم pH متر دردو مقدار pH متر كالیبره می شود .
جهت دریافت فایل عوامل موثر بر فرآیند پوشش كاری لطفا آن را خریداری نمایید