فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات18
2 ـ 1 ـ جنس فولاد پایه
دراین پژوهش سعی شده از فولادی که در صنعت مصرف زیادی دارد استفاده شود . بر این اساس آزمایشات بر روی نمونه هایی از فولاد CK 45 با ترکیبی مطابق جدول 2 ـ 1 که از شمش این فولاد تهیه شده ، انجام شد .
جدول 2 ـ 1 : ترکیب شیمیایی فولاد CK 45 مورد استفاده در پروژه ( درصد متوسط عناصر )
C Si Mn Cr Mo Ni عناصر دیگر
45% 25% 65% ماکزیمم 4% ماکزیمم 1% ماکزیمم 4% ـــ
2 ـ 2 ـ مراحل مختلف ایجاد پوشش
2 ـ 2ـ 1 ـ آماده سازی نمونه ها
2 ـ 2ـ 1 ـ 1ـ تمیز کاری مکانیکی نمونه ها
نمونه های فولادی پس از برش توسط کاتر با استفاده از سمبادهای 60 ، 120 ، 220 ، 400 ، 800، 1000 پولیش شدند . این عملیات باید صورتی انجام شود که یک سطح بدون خلل و فرج و یکنواخت ایجاد شود ؛ بگونه ای که در نهایت سطح کاملاً آینه ای نشود چرا که ایجاد یک پوشش چسبنده بر روی این سطح مشکل می باشد . علت در این است که اتصال پوشش به فلز پایه یک اتصال مکانیکی است نه یک اتصال شیمیایی . از اینرو آینه ای شدن سطح باعث از بین رفتن کامل پستی و بلندهای سطح و چسبندگی ضعیف پوشش می شود .
2 ـ 2 ـ 1 ـ 2ـ چربی گیری نمونه ها
از آنجا که در مراحل مختلف بعنوان مثال تماس نمونه ها با دست هنگام پولیش امکان وجود چربی بر روی سطح قطعات وجود دارد ، باید چربیها از روی سطح حذف شود . ایجاد یک پوشش از چسبندگی خوب به نحوة زدودن این مواد بستگی دارد . چربیها مانع از فعال شدن سطح نمونه ها در مراحل مختلف اسید شویی ، فعال سازی و پوشش کاری می شوند . بنابراین در صورت زدوده نشدن کامل این چربی ها پوشش ایجاد شده ، چسبندگی لازم را نداشته و براحتی از روی سطح جدا می شود . در این پروژه چربی زدایی از طریق قلیاشویی انجام شد . به این صورت که قطعه به مدت 15 دقیقه در محلول g/l 15 سود با دمای oC 70 ـ 50 قرارداده شد و در پایان با آب مقطر شستشو داده شد . پس از اتمام این مراحل نباید هیچگونه چربی بر روی سطح نمونه ها قرار داشته باشد . یک راه ساده برای مطمئن شدن از تمیز شدن نمونه ها این است که نمونه ها با آب شستشو شوند و وضعیت قرارگرفتن قطرات آب بر روی نمونه ها بررسی شود . اگر آب تمام سطح را تر کند ، می توان مطمئن شد که سطح نمونه ها بخوبی تمیز شده است و گرنه عملیات چربی گیری را باید تکرار کرد .
2 ـ 2ـ 1 ـ 3 ـ‌اسید شویی نمونه ها
بمنظور برداشتن لایة اکسیدی سطح ، پس از انجام عملیات چربی گیری باید یک مرحله اسید شویی بر روی نمونه ها انجام شود . بطور کلی بدون حذف این لایه های سطحی ایجاد یک پوشش چسبنده ممکن نیست . در این پروژه اسید شویی نمونه ها با اسید کلیردریک 30% انجام گرفت . برای تهیه اسید کلریدریک 30% می توان 81 میلی لیتر اسید خالص 37% ( اسید کلریدریک Merk ) را با 19 میلی لیتر آب مقطر مخلوط کرد تا اسید 30% بدست آید . باید توجه داشت در حین رقیق کردن اسید حتماً اسید به آب اضافه شود نه آب به اسید ( در صورت اضافه کردن آب به اسید امکان پاشیده شدن آن به اطراف و خطرات ناشی از آن وجود دارد ) . مدت اسید شویی 30 ثانیه و در دمای محیط می باشد . در نهایت نمونه ها با آب مقطر شسته شده و خشک می گردند .
2 ـ 2ـ 1 ـ4 ـ اچ اسیدی
انجام عملیات اچ اسیدی باعث بهتر شدن کیفیت پوشش و چسبندگی بهتر آن می گردد . این عملیات با اسید کلریدریک 20% و در دمای oC 50 و به مدت 30 ثانیه انجام می شود . برای ساخت اسید کلریدریک 20% ، 54 میلی لیتر اسید خالص 37% را با 65 میلی لیتر آب مقطر مخلوط می کنیم .
باید به این نکته توجه داشت که نمونه ها پس از انجام عملیات اسید شویی با آب مقطر بخوبی شسته شوند چرا که باقی ماندن ذرات اسید بر روی نمونه ها موجب آسیب رساندن به زیر لایه و در نهایت کم شدن چسبندگی پوشش شود .
2 ـ 2 ـ 2ـ ترکیب حمام مورد استفاده
به منظور ایجاد پوشش الکترولس Cu از سولفات مس بعنوان تامین کنننده مس از فرمالدهید بعنوان مادة احیائ کننده از هیپوفسفیت بعنوان عامل احیا کننده کمکی و تارتارات سدیم و کربنات سدیم به عنوان مواد افزودنی و در نهایت ازهیدروکسید سدیم بعنوان تنظیم کنندة pH استفاده شد .
2 ـ 2ـ 3 ـ سیستم فرآیند آبکاری
بطور کلی سیستم فرآیند پوشش کاری مورد استفاده متشکل از بخشهای زیر می باشد :
الف ـ وان آبکاری : از آنجا که محلول پوشش کاری الکترولس مس یک محلول فعال می باشد، (بطوریکه هر مادة فعالی که قابلیت ایجاد پوشش بر روی آن وجود داشته باشد اگر در تماس با محلول قرار گیرد می تواند بر روی آن پوشش ایجاد شود ) از اینرو باید وان آبکاری ماده ای از جنس شیشه باشد . در این پروژه از یک بشر شیشه ای cc 150 استفاده شد . در صورتیکه فرآیند در دماهای بالاتر انجام شود ، تبخیر آب و در نتیجه کاهش حجم محلول با افزودن آب مقطر و یا محلول از قبل آماده شده جبران می گردد .
ب ـ سیستم گرمکن اندازه گیری و تنظیم دما : برای گرم کردن محلول و رسیدن به دمای مورد نظر از یک حمام بن ماری استفاده شد که حداکثردمایی برابر با oC 110 داشت . اندازه گیری دما نیز بوسیلة یک دماسنج آزمایشگاهی معمولی و یک دما سنج دیجیتال انجام گردید .
2 ـ 2ـ 4 ـ اندازه گیری و تنظیم pH محلول آبکاری
برای اندازه گیری pH ، از دستگاه pH متر دیجیتال استفاده شد . بری تنظیم pH به میزان مورد نظر به تناسب از محلول 30%NaOH استفاده شد . بطور کلی pH محلول در محدودة 12 ـ 5/11 متغیر بود . ذکر این نکته ضروری است که برای تنظیم pH کالیبره کردن pH متر الزامی است . این کار بوسیله محلولهای بافر ویژه که مخصوص این کار است انجام می شود . این بافرها د ارای pH 4 ، 7 و 10 می باشند . با تنظیم pH متر دردو مقدار pH متر کالیبره می شود .
عوامل موثر بر فرآیند پوشش کاری