الاختلافات بين الطلاء

[اميرة الكويت]

الاختلافات بين الطلاء



ما هو الطلاء النهائي؟
تتضمن عملية الطلاء تغطية الأجزاء المشكّلة باستخدام الحاسب الآلي بطبقة واقية رقيقة من معدن مختلف. الغرض الأساسي من الطلاء هو تغيير خصائص السطح ، مثل الخشونة ومقاومة التآكل ومقاومة الاهتراء والقوة. قد تحتاج الخصائص الأصلية لسطح الركيزة (الأجزاء أو المواد التي تحتاج إلى الطلاء) إلى التحسين للتطبيقات ، بينما يمكن للطلاء أن يصنع الأجزاء حسب الرغبة.


هناك أربعة أنواع من عملية الطلاء: الطلاء الكهربائي والطلاء الكهربائي والطلاء الميكانيكي والطلاء الغاطس.




يستخدم الطلاء الكهربائي التحليل الكهربائي لإيداع الطبقة الواقية الرقيقة على سطح الأجزاء. المحلول الإلكتروليتي مسؤول عن الترسيب الكهربائي على سطح الركيزة. ينطوي الطلاء الكهربائي على تقنية ترسيب معدن على آخر من خلال التحلل المائي. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة لتعزيز الجماليات أو حماية المعدن من التآكل. من بين الأشكال المختلفة طلاء النحاس والفضة والكروم. تُظهر الصورة أعلاه مكونًا بطلاء كهربائي مذهل ، يتميز بسطحه الأملس المبهر وخصائصه المضادة للتآكل والاحتكاك الجديرة بالثناء.

تجعل عملية الطلاء الكهربائي السطح مقاومًا للتآكل وتوفر مظهرًا جماليًا. ومع ذلك ، يمكنه أيضًا تحسين مقاومة التآكل. بالإضافة إلى ذلك ، اعتمادًا على التطبيق المعين ، يمكن تطبيقه لزيادة السماكة والتوصيل الكهربائي للركيزة.
كيف يعمل الطلاء الكهربائي؟


يعتمد عمل الطلاء الكهربائي على مبدأ التحليل الكهربائي. وهو يتألف من مصادر طاقة الأنود والكاثود والإلكتروليت والتيار المستمر.


الكاثود الركيزة متصلة بالطرف السالب لمصدر الطاقة.
الأنود المعدن المطلوب على السطح متصل بالطرف الموجب.
محلول كهربائيا يحتوي على أيونات المعدن التي تحتاج إلى صفيحة على سطح الركيزة وتسهل أيضًا أكسدة الأنود.
دعونا نفهم عمل عملية الطلاء الكهربائي باستخدام مثال على طلاء النحاس على سطح الزنك.



طلاء النحاس على سطح الزنك


النحاس النقي متصل بالطرف الموجب (الأنود) والزنك على الطرف السالب (الكاثود). يتم غمر كلا القطبين في المحلول الإلكتروليتي المحتوي على أيونات النحاس (CuSo4). بعد إمداد التيار الكهربائي ، يخضع النحاس (الأنود) لعملية الأكسدة. يتم إذابة أيونات النحاس في محلول الإلكتروليت وتنتقل نحو طبقة الزنك السالبة الشحنة. تؤدي الحركة المستمرة لأيونات النحاس (الكاتيونات) نحو الزنك إلى بناء طبقة نحاسية على سطح الزنك.


تعتمد سماكة وجودة وتوحيد الترسيب على متغيرات تحكم مختلفة ، مثل المقدار الحالي ، والمسافة بين قطبين كهربائيين ، ودرجة حرارة المنحل بالكهرباء.


درجة الحرارة: تسهل درجة حرارة المنحل بالكهرباء الصحيحة نقل الكتلة وتقلل من مقاومة التحليل الكهربائي.
مسافة الأقطاب الكهربائية: بعد تفكك أيون المعدن المطلي ، ينتقل إلى الكاثود. إذا كانت المساحة كبيرة جدًا ، فإنها تقلل من معدل الترسيب.
الحجم الحالي: يحدد حجم التيار المتدفق عبر الدائرة معدل أكسدة الأنود ، وينتج الأيونات للترسب وفقًا لذلك.
مواد الطلاء الكهربائي


يمكن تطبيق الطلاء الكهربائي على الأجزاء المشكّلة باستخدام الحاسب الآلي من أي مادة موصلة، بما في ذلك الحديد والصلب والنحاس والألومنيوم والزنك والفضة. ومع ذلك ، تسمح أحدث التقنيات أيضًا باستخدام الأجزاء غير المعدنية.


هذا الموضوع ذو علاقة بـ: المواد الشائعة لتصنيع CNC


فيما يلي أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في صفيحة الركائز المختلفة.


ذهبي
النحاس
فضي
الكروم
زنك
نحاس
النيكل
التيتانيوم ، إلخ.
تعتمد أفضل مادة للطلاء الكهربائي على مادة الركيزة والخصائص التي تريد إضافتها. على سبيل المثال ، يعتبر النحاس أفضل خيار لزيادة التوصيل الكهربائي ، بينما قد يكون الذهب هو الخيار المثالي للتزيين.


كما يوحي الاسم ، يشير الطلاء غير الكهربائي إلى تطوير طبقة طلاء على سطح الركيزة دون استخدام عملية التحليل الكهربائي. يسمى الطلاء غير الكهربائي أيضًا طلاء التحويل أو الطلاء التحفيزي التلقائي.


إنها عملية إنشاء طبقة واقية تستخدم الترسيب الكيميائي للأيونات. إذا كنت تتذكر ، فإن الطلاء الكهربائي يعمل جيدًا مع الركائز الموصلة فقط. من أهم مزايا هذا الأسلوب طلاء الأجزاء أو المواد غير الموصلة للكهرباء ، مثل البلاستيك.


كيف يعمل الطلاء الكهربائي؟


تستخدم عملية الطلاء غير الكهربائي عامل اختزال لتكوين أيونات معدن الطلاء ، والتي تترسب على سطح الركيزة من خلال عوامل محفزة وتبني طبقة واقية.


دعونا نفهم عمل الطلاء الكهربائي مع مثال على طلاء النيكل على سطح فولاذي. محلول كبريتات النيكل (NiSO4 [H2O]6 ) يعمل كمصدر لأيون النيكل ، وعامل الاختزال هيبوسفيت الصوديوم (NaH2PO2 H2س) أكسدة كبريتات النيكل لتكوين أيونات النيكل التي تترسب على سطح الفولاذ.


حلول أخرى مثل سترات الأمونيوم الثلاثية [(NH4)3C6H5O7)] تستخدم أيضًا في العملية كعامل عازل أو عامل معقد خفيف (العلامة التجارية ، 2014)


مواد الطلاء الكهربائي


يمكن للنحاس والنيكل والفضة والتيتانيوم وغيرها من المعادن أن تصفيح العديد من الركائز ، بما في ذلك الأجزاء المعدنية وغير المعدنية. يعتبر عامل الاختزال المناسب والعامل المعقد والمحلول العازل أمرًا ضروريًا للحصول على نتيجة الجودة.






تصفيح الغمر
يشير طلاء الغمر إلى طلاء الركيزة بطبقة واقية رقيقة من معدن آخر عن طريق غمسها في محلول ذلك المعدن. الشرط الأساسي لطلاء الغمر هو أن يكون المعدن الأساسي أقل نبلاً من معدن الطلاء.


يخلق طبقة واقية رقيقة مقارنة بالكهرباء والطلاء الكهربائي. يعتبر أسلوب الطلاء هذا مفيدًا لجعل الأجزاء مقاومة للتآكل ، وزيادة الصلابة ، وتغيير التوصيل الكهربائي.


كيف يعمل طلاء الغمر؟


تستخدم عملية الطلاء بالغمر محلولًا يحتوي على طلاء المعدن. يزيح محلول الطلاء المعدني أيونات الركيزة المعدنية من السطح. يُعرف أيضًا باسم تصفيح الإزاحة حيث يتم إزاحة معدن واحد لتشكيل طبقة طلاء.


تحدث هذه الظاهرة بسبب إمكانات الأكسدة العالية للمعدن المزاح. دعونا نفهم مثالاً لطلاء النحاس على سطح فولاذي. عندما يتم غمر الفولاذ في المحلول المحتوي على أيونات النحاس ، فإن الحديد يزيح النحاس من المحلول لأن النحاس لديه إمكانات أكسدة أكبر من الحديد.


الحديد + النحاس2+ = نحاس + حديد2+ 【بقلم ستانلي هيرش ، تشارلز روزنشتاين]


يتوقف ترسب المعدن المطلي عند تغطية سطح المعدن الأساسي بالكامل. يتأثر سمك الطلاء بمتغيرات مختلفة ، مثل درجة الحرارة ومعدل التفاعل وجودة السطح.


مواد لطلاء الغمر


العديد من المعادن والسبائك ، بما في ذلك الحديد والصلب والنحاس والزنك والألمنيوم ، مناسبة للطلاء بالغمر. في التطبيقات الصناعية ، يعد الذهب ، والفضة ، والنحاس ، والقصدير ، والزنك ، والبلاتين ، والروديوم ، والروثينيوم أكثر المعادن استخدامًا لإنشاء طبقة واقية.






يتم الطلاء الميكانيكي عن طريق غمس المادة الأساسية في وسط الطلاء. إنها طريقة فعالة من حيث التكلفة لطلاء العديد من الأجزاء بسرعة ، مع مزايا أكثر من الجلفنة. تتطلب هذه العملية أجزاء معدنية نظيفة وخالية من التلوث ويمكن تشغيلها في درجة حرارة الغرفة و تصليح مضخات . ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة قليلاً إلى تسريع العملية.


كيف يعمل الطلاء الميكانيكي؟


يتم غمس المعدن الأساسي في أسطوانة الطلاء المحتوية على مسحوق / محلول معدن الطلاء. توجد مواد أخرى أيضًا في أسطوانة الطلاء ، مثل الكرات الزجاجية وجزيئات السيليكون ، التي تدق مسحوق طلاء في سطح الركيزة بمجرد أن تبدأ الأسطوانة في الدوران.

مواد الطلاء الميكانيكي


الزنك والكادميوم والقصدير والنحاس والألمنيوم هي المواد الشائعة المستخدمة في طلاء سطح الركيزة باستخدام أسلوب الطلاء الميكانيكي. ومع ذلك ، فإن الزنك معدن يستخدم على نطاق واسع بين هؤلاء.








الاختلافات بين الطلاء والطلاء


الطلاء والطلاء هما طريقتان مختلفتان من تقنيات تشطيب الأسطح المستخدمة في مختلف الصناعات ، بما في ذلك صناعة المعادن والإلكترونيات.


تتبيلة يشير إلى عملية تطبيق طبقة رقيقة من المواد على الركيزة لتوفير الإنهاء المطلوب أو الحماية أو تحسين الأداء. يمكن تطبيق الطلاءات باستخدام طرق مختلفة ، بما في ذلك الفرشاة أو الرش أو الغمس أو التطبيق الكهروستاتيكي. تشمل أمثلة الطلاءات الطلاء ومسحوق الطلاء والأنودة.


تصفيح ينطوي على ترسب طبقة رقيقة من المعدن على الركيزة. يتم تنفيذ الطلاء عادةً من خلال الطلاء الكهربائي ، حيث يتم غمر جسم معدني في محلول يحتوي على أيونات المعدن المراد ترسيبها. ثم يتم تمرير تيار كهربائي عبر المحلول ، مما يتسبب في ارتباط أيونات المعدن بسطح الجسم. يستخدم الطلاء لتحسين المظهر ومقاومة التآكل وموصلية الركيزة.






أهمية طلاء المعادن
ناقشنا أربع طرق لطلاء المعادن لتشطيب السطح. تشمل الفوائد الأساسية للطلاء مقاومة التآكل وتحسين الموصلية والاستخدام الجمالي. ومع ذلك ، فإن كل عملية طلاء لها مزايا فريدة في تشطيب الأسطح للأجزاء المصنعة باستخدام الحاسب الآلي. دعونا نناقش الأهمية الرئيسية لإنهاء الطلاء.


الحماية من التآكل
إنه الغرض الوحيد من أي تشطيب بالطلاء على الأجزاء المصنعة باستخدام الحاسب الآلي. تطوير طبقة واقية من المعدن ذات مقاومة فائقة للتآكل يجعل الأجزاء مقاومة للتآكل ، حتى في البيئة الرطبة.


النداء الجمالي
الجاذبية الجمالية ضرورية في الصناعة التحويلية ، من الأدوات الميكانيكية البسيطة إلى المجوهرات المصممة جيدًا والتي تحتاج إلى مظهر جذاب. يمكن تطبيق الطلاء النهائي على الأجزاء المعدنية وغير المعدنية لتحسين مظهرها. على سبيل المثال ، يوفر طلاء الزنك على الفولاذ سطحًا فضيًا لامعًا.


ارتداء المقاومة
يعمل طلاء طبقة واقية من المعدن الصلب على سطح المواد الأساسية على تحسين الصلابة ويجعلها مقاومة للتآكل والتمزق. على سبيل المثال ، يصبح الألمنيوم أكثر مقاومة للنشا والتآكل بعد طلاء الزنك على السطح.


تحسين التوصيل الكهربائي والحراري
الطلاء هو الطريقة الأكثر كفاءة واقتصادية لتحسين التوصيل الحراري والكهربائي للأجزاء المختلفة. على سبيل المثال ، يتم استخدام طلاء النحاس في الأجزاء الإلكترونية لجعلها عالية التوصيل للكهرباء.


تشطيب موحد للسطح
يوفر الطلاء تشطيبًا موحدًا للسطح ، ويتم تطوير سمك طبقة الطلاء باستمرار عبر سطح الركيزة. يسمح الطلاء الكهربائي بإنشاء طبقة مواد الطلاء بالتناسق المطلوب في جميع أنحاء السطح.