کاربرد آبکاری کروم سخت
کاربردهای آبکاری کروم سخت
پارامترهای آبکاری کروم سخت در کاربردهای صنعتی
| صنعت | دما بهینه (°C) | شدت جریان (A/dm²) | غلظت اسید (g/L) | pH | زمان‌بری (دقیقه) | ضخامت لایه (میکرون) | نکته منحصربه‌فرد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| خودرو | ۴۸-۵۲ | ۲۵-۳۵ | ۱۸۰-۲۲۰ | ۰.۲-۰.۴ | ۲۰-۴۰ | ۳۰-۵۰ | افزودن سلنیوم برای کاهش اصطکاک در پیستون‌ها. |
| هوافضا | ۵۰-۵۵ | ۲۰-۳۰ | ۲۰۰-۲۵۰ | ۰.۱-۰.۳ | ۳۰-۵۰ | ۴۰-۶۰ | لایه هیبریدی با تنگستن برای مقاومت حرارتی. |
| پزشکی | ۴۵-۵۰ | ۱۵-۲۵ | ۱۵۰-۲۰۰ | ۰.۳-۰.۵ | ۱۵-۳۰ | ۲۰-۴۰ | ساختار میکروپوروس برای رشد بافت در ایمپلنت‌ها. |
| نفت و گاز | ۵۲-۵۸ | ۳۰-۴۰ | ۲۲۰-۲۵۰ | ۰.۲-۰.۴ | ۴۰-۶۰ | ۵۰-۸۰ | جریان معکوس برای جلوگیری از هیدروژن در شفت‌ها. |
| ابزارسازی | ۴۷-۵۳ | ۲۲-۳۲ | ۱۶۰-۲۱۰ | ۰.۴-۰.۶ | ۲۵-۴۵ | ۲۵-۴۵ | زمان‌بری پلکانی برای سختی گرادیان در تیغه‌ها. |
صنعت | زمان‌بری (دقیقه) | ضخامت لایه (میکرون) |
| خودرو | ۷۵-۱۵۰ | ۵۰-۱۰۰ |
| پزشکی | ۱۵۰-۳۰۰ | ۱۰۰-۲۰۰ |
| نفت و گاز | ۳۰۰-۴۵۰ | ۲۰۰-۳۰۰ |
| ابزارسازی | ۷۵-۱۲۰ | ۵۰-۸۰ |
| هوافضا | ۳۰۰-۹۰۰ | ۲۰۰-۶۰۰ |
ما در رنگین پوشش شیراز بهره گیری از تجهیزات پیشرفته، خدمات متنوعی از جمله آبکاری نیکل کروم، آبکاری مس، آبکاری گالوانیزه سرد، آبکاری فورتیک (الکتروفورتیک)، آبکاری نیکل، آبکاری کروم، آبکاری هارد کروم (کروم سخت)، آبکاری طلا، آبکاری نقره، آبکاری قلع، کروماته، آنادایز، آلوداین، بلک اکساید و فسفاته را با بالاترین کیفیت ارائه می‌دهیم.
صنایع نفت و گاز
در صنایع نفت و گاز، آبکاری کروم سخت برای محافظت قطعات در برابر محیط‌های خورنده و سایشی استفاده می‌شود. شرکت رنگین پوشش شیراز تجربه گسترده‌ای در پوشش‌دهی تجهیزات این صنعت دارد.
کاربردهای اصلی:
- میله‌های پیستون پمپ‌های حفاری:ضخامت ۲۵-۴۰ میکرون برای مقاومت در برابر گل حفاری
- شیرهای کنترل فشار: پوشش سطوح seat و stem برای عملکرد دقیق
- قطعات کمپرسورهای گاز: پوشش سیلندرها و پیستون‌ها
- ولو در پالایشگاه ها: مقاومت در برابر محیط‌های H₂S
ویژگی‌های فنی مورد نیاز:
- مقاومت در برابر H₂S و CO₂
- عملکرد در دمای -۴۰ تا +۲۰۰°C
- سختی بالای ۹۰۰ HV
- ضخامت یکنواخت ±۵%
صنایع هوافضا
صنایع هوافضا نیازمند پوشش‌هایی با دقت فوق‌العاده و قابلیت اطمینان بالا هستند. آبکاری کروم سخت در این صنعت کاربردهای حیاتی دارد.
قطعات کاربردی:
- Landing gear components:پوشش شاک جاذب‌ها و اتصالات
- Actuator rods:میله‌های محرک سیستم‌های هیدرولیک
- Engine components:قطعات موتور در معرض سایش شدید
- Fuel injection systems:نازل‌ها و ولو ها
استانداردهای کیفی:
- AS9100 compliance برای کنترل کیفیت
- NDT testing شامل penetrant و ultrasonic
- dimensional tolerance ±۰.۰۰۰۱ inch
- surface finish Ra < 0.2 μm
صنایع چاپ و بسته‌بندی
در صنایع چاپ، کروم سخت برای بهبود عمر مفید غلتک‌ها و کیفیت چاپ استفاده می‌شود.
کاربردهای اصلی:
- Print cylinders:غلتک‌های انتقال رنگ
- Embossing rolls: غلتک‌های قالب‌زنی
- Calender rolls: غلتک‌های صاف‌کاری کاغذ
- Coating applicators: سیستم‌های اعمال پوشش
پارامترهای کنترلی ویژه:
- کنترل سختی (roughness profile) مطابق با نوع چاپ
- توزیع سختی (hardness gradient) از سطح به عمق
- ضخامت پوشش در تمام طول غلتک
- چگالی کروم (chrome density) بالا برای انعکاس نور
ابزارآلات دقیق و قالب‌سازی
صنعت ابزارآلات و قالب‌سازی یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان آبکاری کروم سخت است.
جدول کاربردهای قالب‌سازی:
نوع قالب | ضخامت (μm) | سختی (HV) | ویژگی خاص | عمر افزایش |
| قالب های تزریق | ۱۰-۲۵ | ۹۰۰-۹۵۰ | anti-sticking | ۳۰۰-۵۰۰% |
قالب های اکسترود | ۱۵-۳۵ | ۸۵۰-۹۰۰ | wear resistance | ۴۰۰-۶۰۰% |
| Stamping tools | ۵-۱۵ | ۹۵۰-۱۰۰۰ | sharp edges | ۲۰۰-۴۰۰% |
قالب فورجینگ | ۵۰-۳۰۰ | ۸۰۰-۸۵۰ | thermal shock | ۲۵۰-۳۵۰% |
| قالب شیشه سازی | ۸-۲۰ | ۹۰۰-۹۵۰ | smooth finish | ۳۰۰-۴۵۰% |
| نوع قالب | سختی (HV) | عمر افزایش |
| قالب های تزریق | ۹۰۰-۹۵۰ | ۳۰۰-۵۰۰% |
| قالب های اکسترود | ۸۵۰-۹۰۰ | ۴۰۰-۶۰۰% |
| Stamping tools | ۹۵۰-۱۰۰۰ | ۲۰۰-۴۰۰% |
| قالب فورجینگ | ۸۰۰-۸۵۰ | ۲۵۰-۳۵۰% |
| قالب شیشه سازی | ۹۰۰-۹۵۰ | ۳۰۰-۴۵۰% |
بهبود عملکرد قالب‌ها:
- کاهش coefficient of friction از ۰.۸ به ۰.۲
- افزایش thermal conductivity
- بهبود release characteristics
- کاهش نیاز به روانکاری
تجهیزات پزشکی
صنایع پزشکی نیازمند پوشش‌هایی با biocompatibility و مقاومت خورندگی فوق‌العاده هستند.
کاربردهای اصلی:
- Surgical instruments:قیچی، فورسپس و کلمپ‌ها
- Dental tools:handpiece و بورهای دندانپزشکی
- Orthopedic implants:قطعاتی از implantهای مفصلی
- Diagnostic equipment:اجزای دستگاه‌های تصویربرداری
الزامات ویژه:
- biocompatibility مطابق ISO 10993
- sterilization resistance
- non-magnetic properties برای MRI
- surface finish mirror-like
عیب‌یابی تخصصی فرآیند آبکاری کروم سخت
عیب‌یابی در آبکاری کروم سخت به دلیل پیچیدگی فرآیند، نیازمند تجربه و دانش عمیق است. شناسایی صحیح علت عیوب و ارائه راه‌حل مناسب، کلید موفقیت در این فناوری است.
عیوب مربوط به چسبندگی پوشش
علائم: جدایش پوشش از سطح فلز پایه، پوسته‌پوسته شدن در کناره‌ها
علل احتمالی و راه‌حل:
- آماده‌سازی نامناسب سطح:
- راه‌حل: بهبود فرآیند degreasing و acid etching
- کنترل زمان و دمای اسیدشویی
- استفاده از activating solutions
- آلودگی سطح:
- راه‌حل: پاکسازی کامل با solvents
- اعمال ultrasonic cleaning
- کنترل کیفیت آب شستشو
- اکسیداسیون بین مراحل:
- راه‌حل: کاهش زمان بین مراحل
- استفاده از محیط‌های inert
- اعمال cathodic protection
تست چسبندگی:
- Bend test مطابق ASTM B571
- Peel test برای پوشش‌های ضخیم
- Thermal shock test
عیوب مربوط به کیفیت سطح
Roughness بیش از حد:
علل:
• شدت جریان بیش از حد (>45 A/dm²)
• دمای پایین محلول (<45°C)
• غلظت بالای سولفات
• آلودگی محلول با فلزات خارجی
راه‌حل:
- تنظیم شدت جریان به محدوده ۲۵-۳۵ A/dm²
- افزایش دما به ۵۰-۵۵°C
- تصفیه محلول با carbon treatment
- dummy plating برای حذف آلودگی
ایجاد cracking:
علل:
• تنش‌های داخلی بالا
• ضخامت بیش از حد
• دمای بالای محلول
• cooling سریع پس از آبکاری
راه‌حل:
- stress relief heat treatment در ۲۰۰-۲۵۰°C
- کنترل نرخ cooling
- استفاده از stress reducing additives
- تنظیم مجدد پارامترهای فرآیند
مشکلات مربوط به ضخامت
توزیع نامناسب ضخامت:
علل اصلی:
- طراحی نامناسب racking:قطعات در موقعیت غلط قرار گرفته‌اند
- توزیع جریان ناهمگن:فاصله نامناسب آند-کاتد
- halo effect:تمرکز جریان در لبه‌ها
راه‌حل‌های عملی:
- استفاده از conforming anodes
- اعمال auxiliary cathodes
- تنظیم فاصله آند-کاتد
- استفاده از current thieves
کنترل ضخامت در production:
- اندازه‌گیری مداوم با X-ray fluorescence
- استفاده از coating thickness gauge
- sectioning و microscopy برای کنترل کیفیت
دمای محلول
دمای محلول آبکاری کروم سخت نه‌تنها بر کیفیت پوشش بلکه بر ساختار بلوری، توزیع تنش‌های داخلی و خواص مکانیکی نهایی تأثیر مستقیم می‌گذارد. کنترل دقیق دما یکی از بحرانی‌ترین عوامل موفقیت در این فرآیند است.
محدوده‌های دمایی و تأثیرات آنها:
دمای ۴۵-۵۰°C منجر به ایجاد پوشش‌هایی با ساختار عمدتاً آمورف می‌شود که علی‌رغم سختی بالا، تنش‌های داخلی زیادی دارند. در این محدوده، سرعت ترسیب کروم کاهش یافته و بازدهی کاتدیک به حداقل می‌رسد.
دمای ۵۰-۵۵°C که به‌عنوان محدوده استاندارد شناخته می‌شود، تعادل مناسبی بین سرعت ترسیب، کیفیت پوشش و بازدهی انرژی ایجاد می‌کند. در این دما، تشکیل لایه‌های میکروکریستالین کروم با توزیع یکنواخت امکان‌پذیر است.
دمای ۵۵-۶۰°C باعث افزایش سرعت ترسیب می‌شود اما ممکن است منجر به ایجاد پوشش‌هایی با ساختار درشت‌دانه و کاهش سختی شود. همچنین در این محدوده، احتمال تولید هیدروژن افزایش یافته که می‌تواند باعث ایجاد تخلخل در پوشش شود.
کنترل دمای پیشرفته:
- استفاده از سیستم‌های PID کنترل با دقت ±۱°C
- اعمال gradient دمایی در حمام برای یکنواختی
- مانیتورینگ مداوم نقاط مختلف حمام
- تعویض heat exchanger برای پایداری حرارتی
تأثیر دما بر خواص فیزیکی پوشش:
در دمای ۵۰°C، سختی پوشش کروم معمولاً در محدوده ۸۵۰-۹۵۰ HV قرار دارد، در حالی که در دمای ۵۵°C این مقدار به ۸۰۰-۹۰۰ HV کاهش می‌یابد. مقاومت سایشی نیز تابعی مستقیم از دما است به‌طوری که هر افزایش ۵ درجه‌ای دما، مقاومت سایشی را حدود ۸-۱۲ درصد کاهش می‌دهد.
شدت جریان
شدت جریان در آبکاری کروم سخت نقش حیاتی در تعیین مورفولوژی سطح، نرخ ترسیب و توزیع ضخامت دارد. انتخاب مناسب این پارامتر مستلزم درنظرگیری هندسه قطعه، نوع کاربری و الزامات کیفی است.
جدول تأثیر شدت جریان بر خواص پوشش کروم سخت:
شدت جریان (A/dm²) | نرخ ترسیب (μm/h) | سختی (HV) | صافی سطح (Ra) | بازدهی کاتدیک (%) | کاربرد بهینه |
| ۱۵-۲۰ | ۸-۱۲ | ۹۰۰-۹۵۰ | ۰.۸-۱.۲ | ۱۲-۱۵ | قطعات دقیق |
۲۰-۳۰ | ۱۲-۱۸ | ۸۵۰-۹۰۰ | ۱.۰-۱.۵ | ۱۵-۱۸ | کاربردهای عمومی |
| ۳۰-۴۰ | ۱۸-۲۵ | ۸۰۰-۸۵۰ | ۱.۲-۲.۰ | ۱۸-۲۲ | تولید انبوه |
۴۰-۵۰ | ۲۵-۳۵ | ۷۵۰-۸۰۰ | ۱.۵-۲.۵ | ۲۰-۲۵ | بازسازی قطعات |
| ۵۰-۶۰ | ۳۵-۴۵ | ۷۰۰-۷۵۰ | ۲.۰-۳.۰ | ۲۲-۲۸ | پوشش ضخیم |
محاسبه شدت جریان بهینه:
برای تعیین شدت جریان مناسب، فرمول زیر استفاده می‌شود:
I = (t × F × ρ × η) / (M × ε × A)
که در آن:
- I: شدت جریان (آمپر)
- t: ضخامت مطلوب (میکرون)
- F: ثابت فارادی (۹۶۴۸۵ کولن/مول)
- ρ: چگالی کروم (۷.۱۹ گرم/سانتی‌متر مکعب)
- η: بازدهی کاتدیک
- M: جرم اتمی کروم (۵۲ گرم/مول)
- ε: تعداد الکترون (۶ برای Cr⁶⁺)
- A: سطح کاتد (دسی‌متر مربع)
توزیع جریان و هندسه قطعه:
توزیع یکنواخت جریان در سطح قطعه یکی از چالش‌های اصلی آبکاری کروم سخت است. برای حل این مشکل، تکنیک‌های زیر استفاده می‌شود:
- طراحی آند مطابق:
- ساخت آندهای conform با شکل قطعه
- استفاده از auxiliary cathode در نواحی کم‌جریان
- کنترل فاصله آند-کاتد در نقاط مختلف
- تکنیک pulse plating:
- استفاده از جریان پالسی با duty cycle 10-50%
- بهبود توزیع جریان در geometry پیچیده
- کاهش تولید هیدروژن و بهبود کیفیت
- روش‌های shielding:
- استفاده از robber برای کنترل جریان
- اعمال مقاومت متغیر در مسیر جریان
- کنترل میدان الکتریکی با auxialiary electrode
غلظت اسید کرومیک
غلظت اسید کرومیک (CrO₃) مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده خواص محلول آبکاری کروم سخت است. این پارامتر بر رسانایی محلول، پایداری کمپلکس‌های کروم، و کیفیت نهایی پوشش تأثیر مستقیم دارد.
محدوده‌های غلظت و کارکرد:
غلظت ۱۵۰-۲۰۰ گرم/لیتر برای کاربردهای عمومی مناسب است. در این محدوده، محلول پایداری مناسبی داشته و امکان کنترل دقیق فرآیند فراهم است. رسانایی محلول در این غلظت حدود ۱۸۰-۲۲۰ میلی‌زیمنس بر سانتی‌متر است.
غلظت ۲۰۰-۲۵۰ گرم/لیتر برای تولید انبوه و دستیابی به نرخ ترسیب بالا استفاده می‌شود. افزایش غلظت باعث بهبود بازدهی کاتدیک می‌شود اما نیاز به کنترل دقیق‌تر دما و pH دارد.
غلظت ۲۵۰-۳۰۰ گرم/لیتر در موارد خاص برای ایجاد پوشش‌های فوق‌ضخیم استفاده می‌شود. در این محدوده، خطر crystallization افزایش یافته و نیاز به سیستم heating پیوسته وجود دارد.
کنترل و نگهداری غلظت:
آنالیز روزانه غلظت اسید کرومیک با روش titration ضروری است. کاهش غلظت معمولاً به دلیل کاهش (reduction) Cr⁶⁺ به Cr³⁺ اتفاق می‌افتد که باعث تشکیل کمپلکس‌های سبزرنگ می‌شود.
محاسبه مصرف اسید کرومیک:
مصرف روزانه = (جریان کل × زمان × وزن اتمی CrO₃) / (تعداد electron × فارادی × بازدهی)
نسبت اسید سولفوریک: کاتالیزور حیاتی فرآیند
اسید سولفوریک در محلول آبکاری کروم سخت نقش کاتالیزور را ایفا می‌کند و بر رسانایی محلول، مورفولوژی پوشش و بازدهی فرآیند تأثیر گذارد. نسبت CrO₃ به H₂SO₄ یکی از بحرانی‌ترین پارامترهای کنترلی است.
جدول تأثیر نسبت اسیدها بر خواص محلول:
نسبت CrO₃:H₂SO₄ | رسانایی (mS/cm) | نوع پوشش | سختی (HV) | مقاومت سایش | کاربرد اصلی |
| ۱۰۰:۱ | ۱۵۰-۱۷۰ | نرم، چسبان | ۷۵۰-۸۰۰ | متوسط | پوشش‌های نازک |
۷۵:۱ | ۱۷۰-۱۹۰ | متعادل | ۸۰۰-۸۵۰ | خوب | کاربردهای عمومی |
| ۵۰:۱ | ۱۹۰-۲۱۰ | سخت، صاف | ۸۵۰-۹۰۰ | عالی | قطعات دقیق |
۴۰:۱ | ۲۱۰-۲۳۰ | بسیار سخت | ۹۰۰-۹۵۰ | فوق‌العاده | ابزارآلات |
| ۳۰:۱ | ۲۳۰-۲۵۰ | ترد، متخلخل | ۹۵۰-۱۰۰۰ | ضعیف | کاربردهای خاص |
مکانیزم عملکرد سولفات:
آنیون سولفات در محلول آبکاری کروم سخت چندین نقش کلیدی ایفا می‌کند:
- افزایش رسانایی:حضور SO₄²⁻ باعث بهبود هدایت الکتریکی محلول شده و امکان اعمال شدت جریان بالاتر را فراهم می‌کند.
- کنترل مورفولوژی:سولفات بر ساختار بلوری کروم تأثیر گذاشته و باعث تشکیل پوشش‌های صاف‌تر می‌شود.
- تسهیل تخلیه:حضور سولفات فرآیند تخلیه یون‌های کروم را در سطح کاتد تسهیل می‌کند.
کنترل دقیق نسبت سولفات:
نسبت بهینه CrO₃ به H₂SO₄ برای اکثر کاربردها در محدوده ۵۰:۱ تا ۷۵:۱ قرار دارد. انحراف از این نسبت می‌تواند عواقب جدی داشته باشد:
- نسبت پایین‌تر از ۴۰:۱:افزایش بیش از حد رسانایی و ایجاد پوشش‌های ترد
- نسبت بالاتر از ۱۰۰:۱:کاهش رسانایی و مشکل در ترسیب
آنالیز و کنترل سولفات:
آنالیز مقدار سولفات با روش gravimetric یا ion chromatography انجام می‌شود. کنترل هفتگی این پارامتر ضروری است زیرا سولفات در طول فرآیند مصرف نمی‌شود و فقط در اثر drag-out کاهش می‌یابد.
زمان‌بری فرآیند
زمان آبکاری کروم سخت بستگی به ضخامت مطلوب، شدت جریان و خواص محلول دارد. محاسبه دقیق زمان برای دستیابی به کیفیت مطلوب و جلوگیری از اتلاف انرژی حیاتی است.
محاسبه زمان آبکاری:
t = (δ × ρ × F) / (I × η × M / z)
که در آن:
- t: زمان آبکاری (ثانیه)
- δ: ضخامت مطلوب (سانتی‌متر)
- ρ: چگالی کروم (۷.۱۹ گرم/سانتی‌متر مکعب)
- F: ثابت فارادی (۹۶۴۸۵ کولن/مول)
- I: شدت جریان (آمپر بر سانتی‌متر مربع)
- η: بازدهی کاتدیک
- M: جرم اتمی کروم (۵۲ گرم/مول)
- z: ظرفیت الکترونی (۶)
عوامل تأثیرگذار بر زمان:
- پیش‌تیمار سطح:کیفیت آماده‌سازی سطح مستقیماً بر سرعت چسبندگی اولیه تأثیر می‌گذارد. سطوح به‌خوبی آماده‌شده، چسبندگی سریع‌تری داشته و نیاز به زمان کمتری دارند.
- دمای شروع:شروع آبکاری در دمای بالاتر (۵۵-۶۰°C) سرعت اولیه را افزایش می‌دهد اما ممکن است کیفیت را کاهش دهد.
- کیفیت محلول:محلول‌های تمیز و بدون آلودگی، زمان کمتری برای دستیابی به پوشش مطلوب نیاز دارند.
جدول زمان‌بری بر اساس ضخامت و کاربرد:
ضخامت مطلوب (μm) | زمان آبکاری (ساعت) | شدت جریان (A/dm²) | کاربرد اصلی | هزینه انرژی نسبی |
| ۲-۵ | ۰.۵-۱.۰ | ۱۵-۲۰ | پوشش‌های تزئینی | 1x |
۵-۱۵ | ۱.۰-۲.۵ | ۲۰-۲۵ | محافظت از خورندگی | ۲-3x |
| ۱۵-۳۰ | ۲.۵-۵.۰ | ۲۵-۳۰ | مقاومت سایشی | ۴-6x |
۳۰-۵۰ | ۵.۰-۸.۰ | ۳۰-۳۵ | بازسازی قطعات | ۸-12x |
| ۵۰-۱۰۰ | ۸.۰-۱۵.۰ | ۳۵-۴۰ | کاربردهای ویژه | ۱۵-25x |
بهینه‌سازی زمان با تکنیک‌های پیشرفته:
- آبکاری مرحله‌ای:انجام آبکاری در چند مرحله با شدت جریان متغیر برای بهبود کیفیت و کاهش زمان کل.
- استفاده از strike layer:اعمال لایه اولیه نازک با شرایط خاص برای بهبود چسبندگی و کاهش زمان کل.
- کنترل temperature cycling:تغییر دما در طول فرآیند برای بهینه‌سازی خواص پوشش.
مقاومت سایشی: خاصیت کلیدی کروم سخت
مقاومت سایشی یکی از مهم‌ترین خواص پوشش‌های کروم سخت است که آن را برای کاربردهای مکانیکی منحصر به فرد می‌کند. این خاصیت تابعی از سختی، ساختار بلوری، و وجود تنش‌های باقی‌مانده است.
مکانیزم‌های سایش در پوشش‌های کروم:
سایش در پوشش‌های کروم سخت از طریق چندین مکانیزم رخ می‌دهد:
- Abrasive wear:سایش توسط ذرات سخت خارجی
- Adhesive wear:چسبندگی و جدایش بین سطوح در تماس
- Fatigue wear:خستگی سطح در اثر بارگذاری تکراری
- Corrosive wear:ترکیب سایش و خورندگی
تست‌های اندازه‌گیری مقاومت سایشی:
- Taber Abraser Test (ASTM D4060):
- چرخ سایش CS-10 با بار ۱۰۰۰ گرم
- ۱۰۰۰ چرخش برای پوشش‌های استاندارد
- اندازه‌گیری کاهش وزن به میلی‌گرم
- Pin-on-disk Test:
- بار تماس: ۱۰-۵۰ نیوتن
- سرعت: ۰.۱-۱ متر بر ثانیه
- محاسبه ضریب اصطکاک و نرخ سایش
- Block-on-ring Test:
- مناسب برای قطعات بزرگ
- شرایط روانکاری متنوع
- اندازه‌گیری wear track عمق
عوامل تأثیرگذار بر مقاومت سایشی:
سختی پوشش: رابطه مستقیمی بین سختی و مقاومت سایشی وجود دارد. پوشش‌های کروم با سختی ۹۰۰+ HV مقاومت سایشی فوق‌العاده‌ای دارند.
ساختار میکروسکوپی: پوشش‌های با ساختار میکروکریستالین نسبت به آمورف مقاومت بهتری دارند.
تنش‌های باقی‌مانده: تنش‌های فشاری باعث بهبود مقاومت سایشی می‌شوند، در حالی که تنش‌های کششی آن را کاهش می‌دهند.
صافی سطح: سطوح صاف‌تر (Ra < 0.5 μm) مقاومت سایشی بهتری در شرایط روانکاری داشته اما در سایش خشک ممکن است عملکرد ضعیف‌تری داشته باشند.
تجهیزات و زیرساخت‌های فنی
طراحی حمام آبکاری
طراحی صحیح حمام آبکاری کروم سخت نیازمند درنظرگیری عوامل متعددی است که بر کیفیت نهایی محصول تأثیر می‌گذارد.
مواد سازنده حمام:
- دیواره‌ها:فولاد ضد زنگ 316L با پوشش lead lining
- گرمکن:Titanium coils یا quartz heaters
- سیستم cooling:Heat exchanger با کنترل دقیق
- exhaust system:برای کنترل بخارات خطرناک
ابعاد و geometry:
- نسبت عمق به عرض: ۱:۱ تا ۱:۱.۵ برای توزیع دما
- minimum distance آند-کاتد: ۱۵ سانتی‌متر
- فضای کافی برای solution agitation
- access ports برای نمونه‌برداری و maintenance
سیستم گردش محلول:
- پمپ‌های مقاوم به اسید (PP یا PVDF)
- فیلتراسیون مداوم با کارتریج ۱۰-۲۵ میکرون
- heat exchanger برای کنترل دما
- اجکتور برای mixing و aeration
سیستم کنترل و ابزار دقیق
کنترل دما:
- حسگرهای RTD با دقت ±۰.۵°C
- کنترلر PID با قابلیت programming
- آلارم برای انحراف از محدوده مجاز
- سیستم backup heating
مانیتورینگ الکتریکی:
- rectifier با امکان کنترل جریان/ولتاژ
- شمارنده آمپر-ساعت
- اندازه‌گیری مقاومت محلول
- سیستم data logging
آنالیز شیمیایی:
- titration اتوماتیک برای CrO₃
- conductivity meter برای کنترل سولفات
- pH meter مخصوص محیط‌های اکسیدکننده
- spectrophotometer برای آنالیز آلودگی
برای اطلاع از بقیه خدمات ما کلیک کنید.
جهت مطالعه مطلب آموزش آبکاری کروم سخت کلیک کنید.
جهت مطالعه مطلب آبکاری کروم سخت سیلندر کلیک کنید.
جهت مطالعه مطلب آبکاری کروم سخت کلیک کنید.
جهت مطالعه مطلب مزایای آبکاری کروم سخت کلیک کنید.
