Ηλεκτρομετάλλευση. Τεχνολογία επιμετάλλωσης. Ηλεκτρική επιμετάλλωση

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η επιμετάλλωση είναι μια μέθοδος επίστρωσης ενός μετάλλου με ένα άλλο μέσω ηλεκτρόλυσης. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους εμβάπτισης. Μετά από προκαταρκτική προετοιμασία, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων φορτώνονται σε ένα γαλβανικό λουτρό, το οποίο είναι ένα δοχείο κατασκευασμένο από διηλεκτρικό, το οποίο είναι γεμάτο με ηλεκτρολύτη και εξοπλισμένο με άνοδος (μπορεί να είναι διαλυτές και αδιάλυτες), καθώς και μια συσκευή για τη συντήρηση του θερμοκρασία και ανάμιξη του διαλύματος.

επεξεργασία κάρτας

Η μετάδοση συνεχούς ρεύματος οδηγεί στο γεγονός ότι τα τμήματα της πλακέτας που δεν καλύπτονται από προστατευτική μάσκα και συνδέονται με το ηλεκτρόδιο καλύπτονται με ένα στρώμα νικελίου ή χρυσού συγκεκριμένου πάχους. Η σωστή τοποθέτηση των ανοδίων διασφαλίζει ότι το πάχος της επίστρωσης είναι περίπου ομοιόμορφο.

Η επιχρύσωση PCB συνήθως γίνεται με διαδικασία δύο σταδίων. Αρχικά, βυθίζονται σε ένα λουτρό όπου το νικέλιο είναι ηλεκτρολυμένο. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται υψηλή πυκνότητα ρεύματος, λόγω της οποίας εναποτίθεται ένα στρώμα νικελίου από το όξινο διάλυμα, το πάχος του οποίου είναι 0,05-0,1 μm. Εκ τούτουΠαρέχεται ισχυρή πρόσφυση νικελίου και χαλκού, η οποία καθιστά δυνατή τη μείωση του πορώδους της επικάλυψης, καθώς και την αποφυγή της διείσδυσης του χαλκού στο στρώμα χρυσού. Μετά το πλύσιμο, τα προϊόντα μεταφέρονται συνήθως στο λουτρό επιχρύσωσης, όπου η στρώση χρυσού σχηματίζεται σε απόσταση έως και 0,5 μικρομέτρων από τον ηλεκτρολύτη.

Ηλεκτρική επιμετάλλωση και διακόσμηση

Ήδη από την αρχαιότητα υπήρχε διακοσμητικό φινίρισμα από καλλιτεχνικά μέταλλα. Η σύγχρονη παραγωγή υποδηλώνει ότι θα χρησιμοποιηθεί γαλβανική επεξεργασία για να προσδώσει ορισμένες ειδικές ιδιότητες στη μεταλλική επιφάνεια. Οι προστατευτικές επικαλύψεις πολύτιμων μετάλλων μπορούν να ληφθούν με την εναπόθεση μετάλλων από αλατούχα διαλύματα υπό τη δράση ηλεκτρικού ρεύματος. Χάρη σε τέτοιες επικαλύψεις, είναι δυνατό να διατηρηθεί το χρώμα και η λάμψη των κοσμημάτων για αρκετό καιρό. Όχι μόνο αποτρέπουν το σκουρόχρωμο των προϊόντων, αλλά έχουν επίσης εξαιρετικό γυαλιστικό αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, η επιμετάλλωση με χρυσό ή ασήμι σάς επιτρέπει να διατηρήσετε το χρώμα και τη λάμψη των κοσμημάτων για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές παραλλαγές αυτής της διαδικασίας, καθεμία από τις οποίες περιλαμβάνει τη χρήση ενός συγκεκριμένου μετάλλου:

- επιχρωμίωση;

- επιμετάλλωση χαλκού;

- γαλβανισμός;

- Επινικελίωση;

- επικάλυψη κασσιτέρου-βισμούθιου;

- χημική οξείδωση;

- χημική παθητικοποίηση;

- ανοδίωση;

- ηλεκτρογυάλισμα.

Χρώμιο

Πρόκειται για διάχυτο κορεσμό της επιφάνειας του χάλυβα με χρώμιο ή εναπόθεση στις λεπτομέρειες ενός στρώματος ουσίας από τον ηλεκτρολύτη κάτω απόη δράση ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η ηλεκτρολυτική επίστρωση επικεντρώνεται στην αντιδιαβρωτική προστασία, που χρησιμοποιείται για διακόσμηση ή για αύξηση του βαθμού σκληρότητας της επιφάνειας. Η επιχρωμίωση στη βιομηχανία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για διακόσμηση. Σε αυτή την περίπτωση, ο κύριος στόχος της διαδικασίας είναι να δώσει στη μεταλλική επιφάνεια μια όμορφη θεαματική λάμψη. Το εξάρτημα πρέπει να γυαλιστεί πριν την εφαρμογή χρωμίου.

Ιδιότητες επίστρωσης

Η επικάλυψη σκληρού χρωμίου χαρακτηρίζεται από αντοχή στη θερμότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά, κακή διαβρεξιμότητα, χαμηλό συντελεστή τριβής και χαμηλή ολκιμότητα. Επιπλέον, η επιφάνεια αποκτά ιδιότητες όπως αντοχή στην τριβή, ικανότητα αντοχής σε κατανεμητικό φορτίο, καθώς και το μειονέκτημα ότι σπάει εύκολα υπό τη δράση συγκεντρωμένων κρουστικών φορτίων. Η ηλεκτρολυμένη επίστρωση με τη μορφή γαλακτώδους χρωμίου έχει χαμηλό βαθμό αντοχής στη φθορά και σκληρότητα, χαμηλό πορώδες. Η επιφάνεια προστατεύεται από τη διάβρωση ενώ διατηρεί μια ελκυστική διακοσμητική εμφάνιση.

Χρήση επιχρωμίωσης στη βιομηχανία

Ο κύριος σκοπός για τον οποίο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία είναι να δώσει στο εξάρτημα ιδιότητες όπως αυξημένη αντοχή στη φθορά, αυξημένη αντοχή στη διάβρωση και μειωμένη τριβή. Χάρη σε αυτή τη διαδικασία, ο χάλυβας γίνεται ισχυρότερος, δεν υφίσταται διάβρωση αερίου και επίσης δεν καταρρέει στη θάλασσα και το συνηθισμένο νερό, το νιτρικό οξύ. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση αυτού του τύπου οδηγεί στο γεγονός ότιΟι ατέλειες της επιφάνειας γίνονται μόνο μεγαλύτερες, απαιτώντας μεταγενέστερη επεξεργασία καθώς δεν υπάρχει αποτέλεσμα ισοπέδωσης.

Χάλκινη επιμετάλλωση

Η χρήση επικαλύψεων χαλκού είναι σχετική σε περιπτώσεις όπου απαιτείται αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και χρησιμοποιούνται επίσης ως ενδιάμεσο στρώμα σε προϊόντα χάλυβα πριν από την εφαρμογή χρωμίου, νικελίου ή άλλης επικάλυψης. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να παρέχεται καλύτερο κράτημα, καθώς και να αυξηθεί η προστατευτική ικανότητα. Η επιμετάλλωση με χαλκό δεν χρησιμοποιείται συνήθως ως αυτόνομο ή διακοσμητικό. Λόγω του γεγονότος ότι αυτό το μέταλλο μπορεί να αποτρέψει το σχηματισμό σπινθήρων, το προϊόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Εφαρμογή επιμετάλλωσης χαλκού

Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για την εφαρμογή επιμετάλλωσης χαλκού σε προϊόντα χάλυβα ή χαλύβδινο σύρμα. Συχνά αυτός ο τύπος επίστρωσης χρησιμοποιείται για την προστασία μεμονωμένων τμημάτων προϊόντων χάλυβα από τσιμέντο, ενώ επεξεργάζεται τα τμήματα που υποτίθεται ότι πρέπει να υποβληθούν σε περαιτέρω μηχανική επεξεργασία.

Η επιμετάλλωση μετάλλων σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου για την εξάλειψη του σχηματισμού σπινθήρων, στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας για επακόλουθη εφαρμογή πολυστρωματικών επιστρώσεων που προορίζονται για προστασία και διακόσμηση, στην παραγωγή πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, για τη βελτίωση της συγκόλλησης, καθώς και για πολλά άλλα. Η επιφάνεια αποκτά χρώμα από ανοιχτό ροζ έως σκούρο κόκκινο. Οι αποχρώσεις είναι συνήθωςκανονικοποιημένο.

Επίστρωση ψευδάργυρου

Μία από τις πιο κοινές μεθόδους για την προστασία μεταλλικών προϊόντων είναι η επίστρωση ψευδαργύρου. Συνήθως χρησιμοποιείται για την επεξεργασία διαφόρων ποιοτήτων κραματοποιημένου ή ανθρακούχου χάλυβα. Η ηλεκτρολυτική επίστρωση αυτού του τύπου είναι αρκετά περιζήτητη για την προστασία προϊόντων σύρματος και συνδετήρων. Μόλις βρεθεί σε υγρό περιβάλλον, η επιφάνεια του ψευδαργύρου λειτουργεί ως άνοδος, η οποία επιβραδύνει τις οξειδωτικές αντιδράσεις, ενώ το βασικό μέταλλο λαμβάνει αξιόπιστη προστασία από αρνητικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Αυτός ο τύπος επιμετάλλωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο αφού τα μεταλλικά προϊόντα έχουν υποστεί ειδική επεξεργασία. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει να καθαριστούν από σκουριά, άλατα, τεχνικά μέσα λίπανσης και ψύξης. Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία γαλβανισμού, το προϊόν πρέπει να υποστεί διαύγαση, δηλαδή τουρσί με ασθενές διάλυμα νιτρικού οξέος, μετά το οποίο πραγματοποιείται παθητικοποίηση. Έτσι, όχι μόνο είναι δυνατό να αυξηθεί η αντίσταση των γαλβανισμένων προϊόντων σε αρνητικούς παράγοντες, αλλά και να γίνουν πιο διακοσμητικά, δηλαδή να δώσουν λάμψη και μια ορισμένη απόχρωση. Η τεχνολογία επιμετάλλωσης σε αυτή την περίπτωση προϋποθέτει πάχος στρώσης ψευδαργύρου από 6 μικρά έως 1,5 mm.

Επινικελίωση

Η προστασία μεταλλικών προϊόντων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνολογίες. Ένα από τα πιο δημοφιλή και διαδεδομένα αυτή τη στιγμή είναιεπινικελίωση. Αυτή η δημοτικότητα εξηγείται από τις χημικές ιδιότητες του νικελίου. Έχει υψηλό βαθμό αντοχής στη διάβρωση στο υδάτινο περιβάλλον και το οξείδιο του νικελίου εμποδίζει την επακόλουθη οξείδωση του μετάλλου. Επιπλέον, το νικέλιο επηρεάζεται ασθενώς από άλατα, οξέα και αλκάλια, με εξαίρεση το νιτρικό οξύ. Για παράδειγμα, μια γαλβανισμένη επίστρωση με πάχος 0,125 mm προστατεύει αξιόπιστα από τα περισσότερα βιομηχανικά αέρια, τα οποία χαρακτηρίζονται από αυξημένη επιθετικότητα. Αυτό το σημείο είναι επίσης πολύ σημαντικό: σχεδόν όλα τα μέταλλα προσφέρονται για επινικελίωση, επομένως αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πρόσθετη επεξεργασία προϊόντων.

Η χρήση επινικελωμένης επένδυσης είναι κατάλληλη για μια σειρά εφαρμογών:

- διασφάλιση της προστασίας των μεταλλικών προϊόντων;

- χρήση ως διακοσμητική επίστρωση;

- σχηματισμός ενός προκαταρκτικού στρώματος, το οποίο θα υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία, - αποκατάσταση εξαρτημάτων και συγκροτημάτων.

Η επίστρωση χαρακτηρίζεται από αυξημένη αντοχή στη φθορά και σκληρότητα και συνιστάται για εξαρτήματα που λειτουργούν σε συνθήκες τριβής, ειδικά σε περίπτωση απουσίας λίπανσης, χρησιμοποιείται για την προστασία από τη διάβρωση, καθώς και για την εξασφάλιση υψηλής ποιότητας συγκόλλησης των συγκολλήσεων χαμηλής θερμοκρασίας, όλα αυτά ορίζονται στο GOST. Οι ηλεκτρολυμένες επιστρώσεις είναι πολύ εύθραυστες, επομένως δεν συνιστάται η διόγκωση και η κάμψη εξαρτημάτων που έχουν υποστεί επινικελίωση. Συνιστάται η χρήση του για σύνθετα εξαρτήματα με προφίλ. Μετά τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας σε θερμοκρασία 400 βαθμών Κελσίου, η επίστρωση αποκτά το μέγιστοσκληρότητα.

Tin-Bismuth

Η επικάλυψη κασσίτερου είναι ανθεκτική στις ενώσεις θείου και επομένως συνιστάται για μέρη που έρχονται σε επαφή με καουτσούκ και πλαστικά. Μεταξύ των ιδιοτήτων του είναι η εξαιρετική πρόσφυση στο βασικό μέταλλο, η ελαστικότητα, η ικανότητα κάμψης, σχεδίασης, σφράγισης, λάμψης, εφαρμογής πίεσης, καθώς και καλή συγκράτηση κατά το μακιγιάζ. Η πρόσφατη επικάλυψη κασσίτερου προσφέρεται για τη συγκόλληση.

Συμπεράσματα

Η επιμετάλλωση βελτιώνει τα αγώγιμα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων, προσδίδοντάς τους εξαιρετικές ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης, καθώς και προστατεύοντάς τα από διάφορες ουσίες. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος σας επιτρέπει να αποκτήσετε εξαιρετικές επιφάνειες που έχουν εμφάνιση καθρέφτη, καθώς και μίμηση επίστρωσης σμάλτου. Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί πόσο σημαντική είναι η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση στη σύγχρονη παραγωγή, καθώς η ανάπτυξη της τεχνολογίας κατέστησε δυνατή την τελειότερη διαδικασία.