Elektroplating. Teknologi elektroplating. Elektroplating

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Elektroplating adalah metode pelapisan satu logam dengan logam lain dengan cara elektrolisis. Prosedur ini dilakukan dengan menggunakan metode perendaman tradisional. Setelah persiapan awal, papan sirkuit tercetak dimasukkan ke dalam bak galvanik, yang merupakan wadah yang terbuat dari dielektrik, yang diisi dengan elektrolit dan dilengkapi dengan anoda (dapat larut dan tidak larut), serta perangkat untuk mempertahankan suhu dan pencampuran larutan.

Pemrosesan kartu

Transmisi arus searah mengarah pada fakta bahwa bagian-bagian papan yang tidak ditutupi oleh topeng pelindung dan terhubung ke elektroda ditutupi dengan lapisan nikel atau emas dengan ketebalan tertentu. Penempatan anoda yang tepat memastikan bahwa ketebalan lapisan kira-kira seragam.

Penyepuhan PCB biasanya dilakukan dengan menggunakan proses dua tahap. Pertama, mereka direndam dalam bak di mana nikel dilapisi. Dalam hal ini, kerapatan arus tinggi digunakan, karena lapisan nikel diendapkan dari larutan asam, yang ketebalannya 0,05-0,1 m. Dengan demikianadhesi nikel dan tembaga yang kuat disediakan, yang memungkinkan untuk mengurangi porositas lapisan, serta untuk mencegah penetrasi tembaga ke dalam lapisan emas. Setelah dicuci, produk biasanya dipindahkan ke bak penyepuhan, di mana lapisan emas dibangun hingga 0,5 mikron dari elektrolit.

Elektroplating dan dekorasi

Pada zaman dahulu, ada hiasan dekoratif dari logam artistik. Produksi modern menunjukkan bahwa perlakuan galvanik akan digunakan untuk memberikan beberapa sifat khusus pada permukaan logam. Lapisan pelindung logam mulia dapat diperoleh dengan pengendapan logam dari larutan garam di bawah aksi arus listrik. Berkat pelapis seperti itu, dimungkinkan untuk mempertahankan warna dan kecemerlangan perhiasan untuk waktu yang cukup lama. Mereka tidak hanya mencegah penggelapan produk, tetapi juga memiliki efek pemolesan yang sangat baik. Misalnya, pelapisan listrik dengan emas atau perak memungkinkan Anda mempertahankan warna dan kecemerlangan perhiasan untuk waktu yang lama.

Ada beberapa varian berbeda dari proses ini, yang masing-masing melibatkan penggunaan logam tertentu:

- pelapisan krom;

- pelapisan tembaga;

- menggembleng;

- Pelapisan nikel;

- lapisan timah-bismut;

- oksidasi kimia;

- pasivasi kimia;

- anodisasi;

- elektropolish.

Pelapisan krom

Ini adalah saturasi difus dari permukaan baja dengan kromium atau deposisi pada detail lapisan zat dari elektrolit di bawahaksi arus listrik. Dalam hal ini, elektroplating difokuskan pada perlindungan korosi, digunakan untuk dekorasi atau untuk meningkatkan tingkat kekerasan permukaan. Pelapisan krom dalam industri juga dapat digunakan untuk dekorasi. Dalam hal ini, tujuan utama dari prosedur ini adalah untuk memberikan permukaan logam kilau spektakuler yang indah. Bagian harus dipoles sebelum menerapkan chrome.

Properti Pelapisan

Pelapisan krom keras dicirikan oleh ketahanan panas, ketahanan aus yang tinggi, keterbasahan yang buruk, koefisien gesekan yang rendah, dan keuletan yang rendah. Selain itu, permukaan memperoleh sifat-sifat seperti ketahanan terhadap gesekan, kemampuan untuk menahan beban distributif, serta kerugian mudah pecah di bawah aksi beban impak terkonsentrasi. Lapisan elektroplating dalam bentuk kromium susu memiliki tingkat ketahanan aus dan kekerasan yang rendah, porositas yang rendah. Permukaan terlindung dari korosi dengan tetap mempertahankan tampilan dekoratif yang menarik.

Penggunaan pelapisan krom dalam industri

Tujuan utama penggunaannya dalam industri adalah untuk memberikan sifat bagian seperti peningkatan ketahanan aus, peningkatan ketahanan korosi, dan pengurangan gesekan. Berkat proses ini, baja menjadi lebih kuat, tidak mengalami korosi gas, dan juga tidak runtuh di laut dan air biasa, asam nitrat. Elektroplating jenis ini mengarah pada fakta bahwaketidaksempurnaan permukaan hanya bertambah besar, membutuhkan pasca-pemrosesan karena tidak ada efek leveling.

Pelapisan tembaga

Penggunaan pelapis tembaga relevan dalam kasus di mana diperlukan untuk meningkatkan konduktivitas listrik, dan mereka juga digunakan sebagai lapisan perantara pada produk baja sebelum krom, nikel atau pelapis lainnya diterapkan. Dengan cara ini, dimungkinkan untuk memberikan cengkeraman yang lebih baik, serta meningkatkan kemampuan perlindungan. Elektroplating dengan tembaga biasanya tidak digunakan sebagai stand-alone atau dekoratif. Karena logam ini mampu mencegah timbulnya bunga api, produk ini dapat digunakan dalam industri minyak dan gas.

Aplikasi pelapisan tembaga

Proses ini digunakan untuk mengaplikasikan pelapisan tembaga pada produk baja atau kawat baja. Seringkali jenis pelapis ini digunakan untuk melindungi bagian individual produk baja dari semen, saat memproses bagian-bagian yang seharusnya dikerjakan lebih lanjut.

Elektroplating logam dalam hal ini sering digunakan dalam industri minyak dan gas untuk menghilangkan pembentukan bunga api, dalam industri tenaga listrik untuk aplikasi selanjutnya dari lapisan multi-lapisan dimaksudkan untuk perlindungan dan dekorasi, dalam produksi papan sirkuit tercetak, untuk meningkatkan penyolderan, dan juga untuk banyak lainnya. Permukaan memperoleh warna dari merah muda terang ke merah tua. Nuansa biasanyadinormalisasi.

Lapisan seng

Salah satu metode paling umum untuk melindungi produk logam adalah pelapisan seng. Biasanya digunakan untuk memproses berbagai jenis baja paduan atau baja karbon. Elektroplating jenis ini cukup diminati untuk perlindungan produk kawat dan pengencang. Setelah berada di lingkungan yang lembab, permukaan seng bertindak sebagai anoda, yang memperlambat reaksi oksidatif, sedangkan logam dasar menerima perlindungan yang andal dari faktor lingkungan negatif.

Pelapisan listrik jenis ini hanya dapat digunakan setelah produk logam diproses dengan cara khusus. Untuk melakukan ini, mereka harus dibersihkan dari karat, kerak, sarana teknis untuk tujuan pelumasan dan pendinginan. Ketika proses galvanisasi selesai, produk harus menjalani klarifikasi, yaitu, diasamkan dengan larutan asam nitrat yang lemah, setelah itu pasivasi dilakukan. Jadi tidak hanya dimungkinkan untuk meningkatkan ketahanan produk galvanis terhadap faktor negatif, tetapi juga membuatnya lebih dekoratif, yaitu memberi kilau dan warna tertentu. Teknologi elektroplating dalam hal ini mengasumsikan ketebalan lapisan seng dari 6 mikron hingga 1,5 mm.

Pelapisan nikel

Perlindungan produk logam dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai teknologi. Salah satu yang paling populer dan tersebar luas saat ini adalahpelapisan nikel. Popularitas seperti itu dijelaskan oleh sifat kimia nikel. Ini memiliki tingkat ketahanan yang tinggi terhadap korosi di lingkungan akuatik, dan oksida nikel mencegah oksidasi logam selanjutnya. Selain itu, nikel dipengaruhi secara lemah oleh garam, asam, dan alkali, kecuali asam nitrat. Misalnya, lapisan galvanis dengan ketebalan 0,125 mm andal melindungi terhadap sebagian besar gas industri, yang ditandai dengan peningkatan agresivitas. Poin ini juga sangat penting: hampir semua logam cocok untuk pelapisan nikel, sehingga metode ini dapat digunakan untuk pemrosesan produk tambahan.

Penggunaan pelapisan nikel sesuai untuk berbagai aplikasi:

- memastikan perlindungan produk logam;

- digunakan sebagai pelapis dekoratif;

- pembentukan lapisan awal, yang akan diproses lebih lanjut;

- pemulihan bagian dan rakitan.

Pelapisan ditandai dengan peningkatan ketahanan aus dan kekerasan dan direkomendasikan untuk suku cadang yang beroperasi dalam kondisi gesekan, terutama jika tidak ada pelumasan, digunakan untuk melindungi dari korosi, serta untuk memastikan penyolderan berkualitas tinggi dari solder suhu rendah, semua ini ditentukan dalam GOST. Lapisan elektroplating sangat rapuh, sehingga tidak disarankan untuk melakukan flaring dan bending pada bagian yang telah mengalami pelapisan nikel. Disarankan untuk menggunakannya untuk bagian profil yang kompleks. Setelah prosedur perlakuan panas pada suhu 400 derajat Celcius, lapisan memperoleh maksimumkekerasan.

Timah-Bismut

Pelapisan timah tahan terhadap senyawa belerang dan oleh karena itu direkomendasikan untuk bagian yang bersentuhan dengan karet dan plastik. Di antara sifat-sifatnya adalah daya rekat yang sangat baik pada logam dasar, elastisitas, kemampuan untuk menekuk, menggambar, mencap, menyala, pas tekan, serta retensi yang baik selama make-up. Pelapisan timah yang baru diendapkan cocok untuk penyolderan.

Kesimpulan

Elektroplating meningkatkan karakteristik konduktif bagian, memberi mereka sifat insulasi listrik yang sangat baik, serta melindunginya dari berbagai zat. Selain itu, metode ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan permukaan luar biasa yang memiliki tampilan cermin, serta meniru lapisan enamel. Sulit untuk melebih-lebihkan betapa pentingnya elektroplating dalam produksi modern, karena perkembangan teknologi memungkinkan untuk membuat prosesnya lebih sempurna.