در صنعت پرداخت سطوح، کیفیت نهایی قطعه با میزان چسبندگی آن سنجیده می‌شود. یکی از بزرگترین چالش‌هایی که تولیدکنندگان با آن روبرو هستند، جدا شدن لایه نشانی شده از روی سطح است. اما به راستی چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود؟ این پدیده نه تنها زیبایی قطعه را از بین می‌برد، بلکه عملکرد فنی و مقاومت در برابر خوردگی را نیز به شدت کاهش می‌دهد. در این مقاله به بررسی عمیق دلایل، روش‌های پیشگیری و استانداردهای این حوزه می‌پردازیم.

درک ماهیت چسبندگی در آبکاری

برای پاسخ به این سوال که چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود، ابتدا باید بدانیم که در سطح اتمی چه اتفاقی می‌افتد. آبکاری الکتریکی فرآیندی است که در آن یون‌های فلزی از محلول الکترولیت جدا شده و روی سطح کاتد (قطعه) می‌نشینند. اگر پیوند بین اتم‌های فلز جدید و فلز پایه از نوع متالورژیکی نباشد، کوچکترین فشار مکانیکی یا تغییر دما باعث بلند شدن لایه می‌شود.

بررسی ریشه‌ای: چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود؟

الف) آماده‌سازی ناقص سطح (Pre-treatment)

بیش از ۷۰ درصد مشکلات چسبندگی مربوط به این بخش است. وجود آلودگی‌هایی مثل:

• روغن‌های کشش و تراشکاری: این مواد منافذ میکروسکوپی فلز را پر می‌کنند.
• لایه‌های اکسیدی: فلزاتی مثل آلومینیوم در کمتر از چند ثانیه در مجاورت هوا اکسید می‌شوند. این لایه اکسیدی مثل یک تفلون عمل کرده و مانع چسبندگی می‌شود.

ب) تنش‌های داخلی (Internal Stress)

بسیاری از اپراتورها می‌پرسند چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود در حالی که قطعه کاملاً تمیز بوده است؟ پاسخ در “تنش” است. در پوشش‌هایی مثل نیکل براق، اگر مواد افزودنی (Brighteners) بیش از حد باشند یا pH محلول از محدوده استاندارد خارج شود، اتم‌ها با آرایش نامنظم کنار هم قرار می‌گیرند که تمایل دارند از سطح جدا شوند تا انرژی خود را تخلیه کنند.

شرح مفصل روش‌های پیشگیری و بهبود چسبندگی

برای اینکه دیگر نپرسیم چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود، باید روش‌های زیر را با دقت مهندسی اجرا کنیم:

۱. چربی‌زدایی الکتریکی (Electro-cleaning)

در این روش، قطعه در یک محلول قلیایی قرار گرفته و جریان الکتریکی به آن اعمال می‌شود. آزاد شدن حباب‌های گاز (هیدروژن در کاتد یا اکسیژن در آند) در سطح قطعه، مثل یک چکش میکروسکوپی عمل کرده و ذرات چربی جاسازی شده در منافذ را به بیرون پرتاب می‌کند. این دقیق‌ترین روش تمیزکاری برای جلوگیری از پوسته شدن است.

۲. اسیدشویی و اکتیواسیون (Pickling & Activation)

پس از چربی‌زدایی، یک لایه میکروسکوپی از اکسید هنوز روی سطح باقی می‌ماند. غوطه‌وری در اسیدهای رقیق (مثل اسید سولفوریک یا کلریدریک) سطح را “فعال” می‌کند. سطح فعال یعنی اتم‌های فلز پایه آماده‌اند تا با اتم‌های پوشش پیوند اشتراکی ایجاد کنند.

۴. تاثیر عوامل محیطی و شیمیایی وان

گاهی علت اینکه چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود، نه در قطعه بلکه در خودِ وان آبکاری است.

• آلودگی‌های فلزی: ورود مس به وان نیکل یا ورود کروم به وان مس، باعث تردی شدید پوشش می‌شود.
• دمای غیرمجاز: اگر دمای وان خیلی پایین باشد، نرخ جوانه زنی اتم‌ها تغییر کرده و پوشش شکننده می‌شود.
• دانسیته جریان: جریان الکتریکی بیش از حد باعث سوختن پوشش در لبه‌ها و در نهایت پوسته شدن می‌شود.

۵. تست‌های استاندارد برای تشخیص علت پوسته شدن

برای تحلیل اینکه چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود، از تست‌های زیر استفاده کنید:

1. Bend Test (تست خمش): قطعه را ۱۸۰ درجه خم کنید. اگر پوشش ترک خورد اما کنده نشد، چسبندگی خوب است. اگر لایه مثل ورق جدا شد، چسبندگی ضعیف است.
2. Heat-Quench Test: قطعه را تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد گرم کرده و سپس ناگهان در آب سرد بیندازید. اختلاف ضریب انبساط حرارتی باعث می‌شود اگر ضعفی در پیوند وجود دارد، خودش را به صورت تاول نشان دهد.

۶. سوالات متداول (FAQ)

۱. چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود در حالی که تست چسبندگی اولیه مثبت بود؟

این موضوع معمولاً به دلیل تنش‌های پسماند (Residual Stress) است که به مرور زمان یا در اثر ارتعاشات محیطی اثر خود را نشان می‌دهند. همچنین نفوذ هیدروژن (Hydrogen Embrittlement) می‌تواند عامل تأخیری باشد.

۲. نقش تصفیه با کربن فعال در جلوگیری از این مشکل چیست؟

کربن فعال آلودگی‌های آلی (مثل باقی‌مانده براق‌کننده‌های تجزیه شده) را جذب می‌کند. این آلودگی‌ها یکی از پاسخ‌های اصلی به این سوال هستند که چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود.

۳. آیا جنس فلز پایه در نوع پوسته شدن تاثیر دارد؟

بله، برای مثال در چدن به دلیل وجود گرافیت، یا در آلومینیوم به دلیل لایه اکسیدی سریع، روش‌های آماده‌سازی کاملاً متفاوت است و اشتباه در انتخاب آن‌ها منجر به شکست پوشش می‌شود.

نتیجه‌گیری نهایی

در این مقاله به طور گسترده بررسی کردیم که چرا پوشش آبکاری پوسته پوسته می‌شود. از آماده‌سازی سطح گرفته تا کنترل پارامترهای شیمیایی و فیزیکی وان، همگی در کیفیت نهایی نقش دارند. کلید اصلی موفقیت، استمرار در کنترل کیفیت و نظارت دقیق بر مراحل پیش‌پردازش است. با رعایت استانداردهای ذکر شده، می‌توانید ضایعات تولید خود را به حداقل برسانید.