پ -هاش

۵/۳

زمان آبکاری

۱۵ min

قبل از عملیات رسوب‌دهی الکتریکی سطح زیرلایه نیاز به آماده سازی برای پذیرش پوشش دارد. برای این منظور ابتدا سطح نمونه‌ها با سنباده (تا شماره ۶۰۰) صیقل شد. سپس آنها را به منظور جداسازی ذرات چسبیده به سطح به مدت ۵ دقیقه در حمام التراسونیک قرار داده و سرانجام برای جدایش چربی‌‌ها و آلودگی‌های نهایی نمونه‌ها در استون غوطه ور نموده و در ادامه به منظور از بین بردن لایه اکسید سطحی در اسید کلریدریک ۵ مولار به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه فعال سازی سطحی شدند. سپس قطب منفی منبع تغذیه به کاتد و قطب مثبت به آند متصل گردید و فرایند رسوب‌دهی الکتریکی آغاز شد.

اصولاً عملیات آماده سازی سه منظور زیر را برآورده می‌کند که انتخاب هر یک یا تمامی فرآیندهای ذیل و ترتیب اجرای آن‌ها به شرایط قطعۀ دریافت شده، نوع فرایند رسوب‌دهی و مورد مصرف قطعه بعد از رسوب‌دهی بستگی دارد:
پاک کردن آلودگی‌های سطح:
معمولا آلودگی‌های سطحی همیشه روی قطعه حضور دارند که در اثر عملیات تولیدی و ساخت و یا کاربرد مواد مخصوص برای شناسایی آن‌ها و یا حفاظت موقت ایجاد می‌شوند. آلودگی‌ها عموماً به صورت مواد آلی نظیر روغن‌ها، گریس، معرف‌ها، رنگ‌ها، لاک‌ها و غیره می‌باشند ولی ممکن است این مواد با مواد معدنی نظیر براده‌های فلزی حاصل از عملیات مکانیکی همراه شده و حتی آلودگی‌های هوا نیز به آن‌ها اضافه شوند [۱۶م].
آلودگی‌های سطح باید قبل از هرگونه عملیات رسوب‌دهی تمیز شوند. روش اصولی تمیز کردن آلودگی‌ها استفاده از پاک کننده‌های مخصوص و چربی‌گیرها می‌باشد. برای سرعت بخشیدن به عمل پاکسازی می‌توان وان محلول را گرم کرد و برای کم کردن میزان آلودگی وان آن را در یک مدار بستۀ مسیر جریان حلال، ته‌نشین و تصفیه نمود ولی این روش نیز کارایی محدودی دارد و برای برطرف کردن تمام آلودگی‌ها مناسب نیست.
پاک کردن زنگ خفیف سطحی:
خوردگی خفیف سطحی در اثر اکسید شدن در ضمن فرایند (یعنی در فرآیندهای گرم و عملیات حرارتی) یا در اثر واکنش با محیط خورنده در طول نگه‌داری در انبار ایجاد می‌شود. اگرچه با بکارگیری محافظ‌های موقت در موقع انبار کردن و یا وسایل کنترل کننده در طول عملیات می‌توان از این نوع خوردگی جلوگیری کرده و یا آن را به حداقل رسانید ولی نمی‌توان از این نوع خوردگی به طور کامل جلوگیری به عمل آورد. قبل از رسوب‌دهی قطعات لازم است هرگونه زنگ و محصول خوردگی سطحی کاملاً پاک شوند، چون وجود آن‌ها فرایند رسوب‌دهی و کیفیت پوشش را دگرگون می‌سازد.
صیقل کاری
عمل صیقل کاری برای بهبود ظاهر، ایجاد تراز و صافی، افزایش خواص انعکاس یا اندازه نمودن قطعات جفت شده یا کم کردن اصطکاک بین قطعات متحرک انجام می‌گیرد. صیقل کاری به روش‌های مکانیکی، شیمیایی و الکترولیتی قابل اجرا می‌باشد.
صیقل مکانیکی: این روش را می‌توان ادامه کار سنباده کاری ریز در مقیاس ظریف‌تر دانست که در آن میزان برداشت فلز کمتر شده و درجه صافی سطح بیشتر می‌شود. مراحل نهایی صیقل کاری که شفافیت و صافی زیادی ایجاد می‌کند.
ذرات بسیار ریز کربوسیلیس یا آلومینا به عنوان ساینده‌های صیقل کاری به روی نوارهای کشی، پنبه‌ای و یا چرخ‌ها چسبانده شده و روی قطعه اعمال می‌شوند.
بعد از صیقل کاری مکانیکی باید تمیز کاری کاملی انجام بگیرد تا ذرات فلز و ذرات ساینده و همچنین واکس یا مواد موجود در مایع روغنکاری زدوده شوند. صیقل کاری مکانیکی را می‌توان در داخل محفظه‌های چرخان یا وان‌های لرزان نیز انجام داد.
پس از آماده سازی نمونه‌ها، آنها را به منظور جداسازی ذرات چسبیده به سطح به مدت ۵ دقیقه آلتراسونیک کرده و سپس برای جدایش چربی‌‌ها و آلودگی‌های نهایی نمونه‌ها در استون غوطه ور می‌شوند و در ادامه به منظور از بین بردن لایه اکسید سطحی نمونه‌ها را در اسید کلریدریک ۵ مولار به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه فعال سازی سطحی میکنیم؛ در نهایت قطعه در ستاپ آبکاری جهت انجام فرایند رسوب‌دهی الکتریکی قرار می‌گیرد.
آند و کاتد بعد از مراحل آماده سازی (تمیز کاری) به صورت موازی با فاصلۀ ۳ سانتیمتر از یکدیگر در گیره سوسماری قرار داده شد. سپس قطب منفی منبع تغذیه به کاتد و قطب مثبت به آند متصل گردید و فرایند رسوب‌دهی الکتریکی آغاز شد.
فرایند پوشش‌دهی نفوذی

پودرهای مورد استفاده در فرایند پوشش‌دهی نفوذی
مواد مورد استفاده عبارت بود از:
پودر آلومینیوم با خلوص صنعتی برای استفاده در فرایند مخلوط پودری برای تولید پوشش ترکیبی
پودر NH₄Cl به عنوان فعال کننده در فرایند مخلوط پودری
پودر آلومینای صنعتی برای استفاده در فرایند مخلوط پودری

تجهیزات مورد استفاده در فرایند پوشش‌دهی نفوذی
کوره مقاومتی: برای عملیات حرارتی طی عملیات آلومینیوم‌دهی از کوره مقاومتی استفاده شد.
ریتورت: برای جعبه پوشش نفوذی در روش سمانتاسیون جعبه‌ای، ریتورت از جنس فولاد زنگ نزن استفاده گردید.
ترازو: جهت توزین قطعات قبل و بعد از فرایند پوشش دهی نفوذی از ترازوی دیجیتالی با دقت ۰۰۰۱/۰ گرم استفاده شد.
حمام آلتراسونیک: لازم به ذکر است، قبل از توزین در مراحل مختلف جهت جدا شدن مواد اضافی نمونه‌ها به مدت ۵ دقیقه در حمام آلتراسونیک تمیزکاری شدند.

اعمال پوشش نفوذی
پس از تمیزکاری و توزین نمونه‌های مرحله قبل، نمونه‍ها تحت عملیات آلومینیوم‌دهی قرار گرفتند. عملیات آلومینیوم‌دهی به طور اولیه بر روی آلیاژهای پایه نیکل انجام شد و پس از دستیابی به پوشش مطلوب (از نظر ضخامت و ریزساختار پوشش) بر روی پوشش آبکاری نیکل و آبکاری پوشش نانو کامپوزیتی نیکل/نانو اکسید زیرکنیوم اعمال گردید. نمونه در مخلوط پودر شامل آلومینیوم (عنصر پوشش‌دهی) و کلرید آمونیوم (نُشادُر) (فعال کننده) و اکسید آلومینیوم (پرکننده خنثی) قرار گرفته سپس درب جعبه با ماسه نسوز و خاک نسوز با نسبت ۴ به ۱ آب‌بندی شد. ‏شکل ۳-۴ ریتورت آب­بندی شده خارج شده از کوره را نشان می­دهد.
ریتورت حاوی مخلوط پودر پوشش‌دهی
بعد از بررسی نمونه‌ها از نظر ریزساختار و ضخامت پوشش نفوذی، شرایط مناسب (ترکیب مخلوط پودر، زمان، دما) انتخاب شدند و سپس عملیات آلومینیوم‌دهی بر روی پوشش‌های آبکاری شده اصلی انجام شد. این شرایط طبق ‏جدول ۳-۳ به گونه‌ای انتخاب شد که پوشش نفوذی آلومیناید اصلی با رشد درونگرا حاصل شود.
ترکیب شیمیایی مخلوط پودر استفاده شده برای اعمال پوشش‌های نفوذی منتخب

مشخصه شناسایی