فرآیند آبکاری روی اسیدی
کمکبراقی گالوانیزه اسیدی کد Zn-222
کد اختصاصی: Zn-222 | واحد تحقیق و توسعه شرکت پویاب فلز
مقدمه و تاریخچه فرآیند
حمامهای روی اسیدی دارای تاریخچهای متنوّع در صنعت آبکاری گالوانیزه هستند. در گذشته حمامهای سیانوری بیشترین حجم پوششدهی روی را به خود اختصاص داده بودند، اما امروزه حمامهای اسیدی به دلیل مزایای زیستمحیطی و کیفیت بالای رسوب، جایگاه ویژهای یافتهاند. حمامهای اسید کلریدی بر پایه کلرید پتاسیم، کلرید آمونیوم و حمامهای مخلوط، بیشترین کاربرد صنعتی را در ایجاد پوششهای مقاوم به خوردگی دارند.
مزایای الکترولیتهای گالوانیزه اسیدی
- ایجاد پوشش بسیار درخشان، شفاف و لایهای با چسبندگی بالا
- امکان آبکاری قطعات چدن، فولادهای کربنی و قطعات سخت که در حمامهای قلیایی/سیانوری بهراحتی آبکاری نمیشوند
- راندمان جریان کاتدی بسیار بالا (نزدیک به ۹۸٪)
- کاهش شدید تردی هیدروژنی در قطعات حساس به دلیل راندمان بالای جریان
- تصفیه فاضلاب بسیار آسانتر و کمهزینهتر نسبت به حمامهای سیانوری
تجهیزات مورد نیاز خط گالوانیزه اسیدی
- وان آبکاری: وان آهن با روکش PVC یا پلیاتیلن مقاوم به اسید
- تجهیزات حرکتی: گیربکس جهت حرکت کاتد یا سیستم گردان (بارل)
- سیستم فیلتراسیون: فیلترهای مداوم و مقاوم در برابر محیطهای اسیدی
- منبع تغذیه: رکتیفایر با ریپل پایین و کنترل دقیق جریان
- تصفیه فاضلاب: سیستم خنثیسازی جهت حذف آلودگیها و فلزات سنگین پساب
دستورالعمل ساخت و تهیه الکترولیت اولیه
جهت تهیه ۱ لیتر الکترولیت اسیدی، مراحل زیر انجام میشود:
- مقدار ۲۶۰ گرم در لیتر نمک آماده اسیدی با کد GA-700 را در آب حل کنید. (به دلیل گرماگیر بودن واکنش انحلال، بهتر است از آب گرم استفاده شود).
- مقدار ۱۷ سیسی در لیتر از کمکبراقی با کد Zn-222 به محلول اضافه گردد.
- مقدار ۱ سیسی در لیتر از براقی اصلی (مانند Zn-880) به محلول افزوده شود.
جدول غلظت استاندارد یونها و شرایط کاری وان
| پارامتر / نام ماده | محدوده و غلظت استاندارد |
|---|---|
| غلظت یون روی (Zn²⁺) | ۲۵ الی ۳۰ گرم بر لیتر (g/L) |
| غلظت یون کلر (Cl⁻) | ۱۵۰ الی ۱۸۰ گرم بر لیتر (g/L) |
| اسید بوریک (H₃BO₃) | ۲۰ گرم بر لیتر (g/L) |
| دمای حمام عملیاتی | ۲۰ الی ۲۵ درجه سانتیگراد |
| شدت جریان کاتدی | ۲ الی ۴ آمپر بر دسیمتر مربع (A/dm²) |
| نسبت سطح آند به کاتد | ۱.۵ به ۱ تا ۲ به ۱ |
| محدوده pH حمام | ۴.۵ الی ۵.۰ (تنظیم با جوهر نمک) |
جدول میزان مصرف افزودنیها (شارژ حمام)
| نوع افزودنی | کد فنی | میزان مصرف (به ازای ۱۰,۰۰۰ آمپر-ساعت) |
|---|---|---|
| کمکبراقی اسیدی | Zn-222 | ۱۰۰۰ الی ۱۵۰۰ سیسی |
| براقی گالوانیزه اسیدی | Zn-880 | ۴۰۰ الی ۸۰۰ سیسی |
نگهداری و کنترل کیفیت حمام اسیدی
- در شرایط عادی کارکرد وان، pH الکترولیت رو به افزایش است؛ لذا بایستی بهطور مداوم با افزودن اسید کلریدریک (جوهر نمک) در محدوده ۴.۵ تا ۵ تنظیم گردد.
- الکترولیت باید هر چند وقت یکبار آنالیز شیمیایی شده و برای تنظیم غلظت از نمکهای جبرانی Zn-700 و Zn-710 طبق نظر آزمایشگاه استفاده شود.
- تاریخ انقضای نمکهای اسیدی و افزودنیها تا ۲ سال پس از تاریخ تولید میباشد.
- فیلتراسیون مداوم و منظم برای حذف ذرات معلق الزامی است. آلودگیهای آهن و آلودگیهای ناشی از چربیگیری نامناسب باعث اختلال در فرآیند، عدم یکنواختی پوشش و افزایش مصرف مواد میشوند.
- علاوه بر فیلتراسیون، انجام فرآیندهای دورهای جهت حذف آلودگیهای آلی و فلزی (تصفیه با آب اکسیژنه و صفحه گذاری/Dummifying) باید در دستور کار قرار گیرد.
⚠️ نکات ایمنی:
به دلیل پایین بودن pH محلولهای گالوانیزه اسیدی و خاصیت خورندگی آنها، استفاده از دستکش ایمنی، عینک محافظ و پیشبند کارگاهی هنگام کار با وان الزامی است.