Η επιχρωμίωση αναφέρεται στην πράξη της επικάλυψης χρωμίου σε άλλα μέταλλα ως επίστρωση.
Λόγω της εξαιρετικής απόδοσης του στρώματος επιχρωμίωσης, χρησιμοποιείται ευρέως ως εξωτερικό στρώμα και λειτουργική επίστρωση συστημάτων προστατευτικής-διακοσμητικής επίστρωσης και κατείχε πάντα μια σημαντική θέση στη βιομηχανία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας και την αυξανόμενη έμφαση των ανθρώπων στην προστασία του περιβάλλοντος, έχουν αναπτυχθεί στη βάση μικρορωγμές και μικροπορώδες χρώμιο, μαύρο χρώμιο, χαλαρό χρώμιο, επιχρωμίωση χαμηλής συγκέντρωσης, επιμετάλλωση σκληρού χρωμίου υψηλής απόδοσης, επιμετάλλωση τρισθενούς χρωμίου από παραδοσιακή επιχρωμίωση. Νέες διαδικασίες όπως η επιχρωμίωση και η επιχρωμίωση σπάνιων γαιών διευρύνουν περαιτέρω το εύρος εφαρμογής της επιχρωμίωσης.
Επιχρωμίωση από το ευρέως χρησιμοποιούμενο διάλυμα επιμετάλλωσης χρωμικού οξέος. Σε σύγκριση με άλλα διαλύματα απλών μεταλλικών επιμεταλλώσεων, αν και η σύνθεση του διαλύματος επιχρωμίωσης είναι απλή, η διαδικασία επιχρωμίωσης είναι αρκετά περίπλοκη. Γενικές βοηθητικές άνοδοι χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία της μαύρης χρωμίωσης.
Η μαύρη επιχρωμίωση είναι ανώτερη από τη μαύρη επικάλυψη που λαμβάνεται με ηλεκτροχημική μέθοδο. Τα επικαλυμμένα με μαύρο χρώμιο μέρη μπορούν να βαφτούν με σπρέι ή να βυθιστούν σε λάδι μετά το στέγνωμα για να βελτιωθεί η γυαλάδα και η αντοχή στη διάβρωση. Ως εκ τούτου, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διακοσμητικές επιστρώσεις και στρώματα ηλιακής απορρόφησης που απαιτούν ψάθα στην αεροπορία, τα αυτοκίνητα, τα όργανα, κ.λπ. Το μαύρο χρώμα της επίστρωσης μαύρου χρωμίου προκαλείται από τη φυσική δομή της επίστρωσης. Δεν είναι καθαρό μεταλλικό χρώμιο, αλλά ένυδρη ένωση χρωμίου και τριοξειδίου του χρωμίου. Έχει δενδριτική δομή και το μεταλλικό χρώμιο διασπείρεται στο οξείδιο του χρωμίου με τη μορφή σωματιδίων. , σχηματίζοντας ένα κέντρο που απορροφά το φως, κάνοντας την επίστρωση μαύρη. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε οξείδιο του χρωμίου στην επικάλυψη, τόσο πιο σκούρο είναι το μαύρο χρώμα. Η αντοχή στη διάβρωση της μαύρης επιχρωμίωσης είναι καλύτερη από αυτή της συνηθισμένης επιχρωμίωσης. Αν και η σκληρότητα της μαύρης επιχρωμίωσης είναι μόνο 130~350HV, η αντοχή της στη φθορά είναι ισοδύναμη με αυτή της συνηθισμένης επιχρωμίωσης. Η επίστρωση μαύρου χρωμίου έχει υψηλή θερμική σταθερότητα. Όταν θερμαίνεται στους 480 βαθμούς, δεν υπάρχει εμφανής αλλαγή στην εμφάνιση και καλή συγκόλληση με το υποκείμενο στρώμα. Ο χρωμικός ανυδρίτης είναι το κύριο συστατικό στο διάλυμα επιμετάλλωσης και μπορούν να ληφθούν επιστρώσεις μαύρου χρωμίου με την περιεκτικότητά του στην περιοχή από 150 έως 400 g/L. Όταν η συγκέντρωση του χρωμικού ανυδρίτη είναι χαμηλή, η ικανότητα διασποράς του διαλύματος επίστρωσης είναι χαμηλή. όταν η συγκέντρωση είναι υψηλή, αν και η ικανότητα διασποράς του διαλύματος επιμετάλλωσης βελτιώνεται, η απόδοση κατά της φθοράς της επίστρωσης μειώνεται. Γενικά, επιλέγεται μεταξύ 200~350g/L.
Το νιτρικό νάτριο και το οξικό οξύ είναι μαυριστικοί παράγοντες. Όταν το περιεχόμενο είναι πολύ χαμηλό, η επίστρωση δεν θα είναι μαύρη, η αγωγιμότητα του διαλύματος επιμετάλλωσης θα είναι χαμηλή και η τάση της δεξαμενής θα είναι υψηλή. Εάν η συγκέντρωση είναι πολύ υψηλή, η ικανότητα βαθιάς επιμετάλλωσης και η ικανότητα διασποράς του διαλύματος επιμετάλλωσης θα είναι φτωχές. Συνήθως το νιτρικό νάτριο ελέγχεται μεταξύ 7 και 12 g/L και το οξικό οξύ ελέγχεται μεταξύ 6 και 7 g/L. Σε ένα διάλυμα επιμετάλλωσης που χρησιμοποιεί νιτρικό νάτριο ως μαυριστικό παράγοντα, χωρίς βορικό οξύ, η επικάλυψη είναι επιρρεπής σε "αιωρούμενη τέφρα", ειδικά σε υψηλές πυκνότητες ρεύματος. Η προσθήκη βορικού οξέος μπορεί να μειώσει την «αιωρούμενη τέφρα». Όταν το βορικό οξύ φτάσει τα 30 g/L, η «αιωρούμενη τέφρα» μπορεί να εξαλειφθεί πλήρως. Η προσθήκη βορικού οξέος μπορεί επίσης να βελτιώσει την ικανότητα βαθιάς επιμετάλλωσης του διαλύματος επιμετάλλωσης και να κάνει το στρώμα επιμετάλλωσης ομοιόμορφο.
Η θερμοκρασία του λουτρού και η πυκνότητα του ρεύματος καθόδου έχουν μεγάλη επίδραση στο χρώμα και την απόδοση του λουτρού της επίστρωσης μαύρου χρωμίου. Οι καλύτερες συνθήκες είναι κάτω από 25 μοίρες και η πυκνότητα ρεύματος είναι μεγαλύτερη από 40A/dm2. Εάν η πυκνότητα του ρεύματος της καθόδου είναι πολύ μικρή, η επίστρωση θα είναι γκρι-μαύρη ή ακόμα και χρώματος ουράνιου τόξου. αλλά δεν πρέπει να είναι πολύ ψηλά. Όταν είναι μεγαλύτερη από 80A/dm2, η επίστρωση θα καεί εύκολα και το διάλυμα επιμετάλλωσης θα θερμανθεί σοβαρά. όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από 40 βαθμούς, η επιφάνεια της επικάλυψης θα παράγει γκρι πράσινη πλωτή τέφρα, η ικανότητα βαθιάς επιμετάλλωσης του διαλύματος επιμετάλλωσης μειώνεται. Ως εκ τούτου, πρέπει να ληφθούν μέτρα ψύξης κατά τη διαδικασία επικάλυψης μαύρου χρωμίου. Το SO42- και το Cl- είναι επιβλαβείς ακαθαρσίες στον ηλεκτρολύτη επιμετάλλωσης μαύρου χρωμίου. Το SO{10}} κάνει την επίστρωση ανοιχτό κίτρινο αλλά όχι μαύρο και μπορεί να αφαιρεθεί με καθίζηση με BaCO3 ή Ba(OH)2. Cl- κάνει την επίστρωση να φαίνεται κιτρινωπό καφέ επιπλέουσα γκρι, επομένως πρέπει να χρησιμοποιείται απιονισμένο νερό κατά την προετοιμασία του διαλύματος και η απομάκρυνση των επιβλαβών ακαθαρσιών θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κατά τη διαδικασία παραγωγής. Οι κρεμάστρες και τα άγκιστρα από χαλκό πρέπει να επικασσιτερώνονται για προστασία.
Η επιμετάλλωση με μαύρο χρώμιο μπορεί να επιμεταλλωθεί απευθείας σε σίδηρο, χαλκό, νικέλιο και ανοξείδωτο χάλυβα ή χαλκός, νικέλιο ή κράμα χαλκού-κασσιτέρου μπορεί να επιμεταλλωθεί πρώτα ως κάτω στρώμα για να βελτιωθεί η αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή στη φθορά. Η ικανότητα διασποράς του υγρού επιχρωμίωσης είναι πολύ χαμηλή. Κατά τη διαδικασία επιχρωμίωσης, δεν επιτρέπεται καμία διακοπή ρεύματος. Η θερμοκρασία και το ρεύμα πρέπει να είναι σταθερά. Μέρη διαφορετικών μεγεθών και παχύρρευστα επιχρωμιωμένα μέρη δεν πρέπει να βρίσκονται στην ίδια δεξαμενή. Επιπλέον, για μέρη με πολύπλοκα σχήματα, λόγω ανομοιόμορφης κατανομής ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί μια εικονογραφική άνοδος ή μια βοηθητική κάθοδος για να ληφθεί ένα ομοιόμορφο στρώμα επιχρωμίωσης.
Η βοηθητική άνοδος παίζει κυρίως τους ακόλουθους ρόλους στην επιχρωμίωση:
1. Βελτιώστε την τρέχουσα κατανομή:
Οι βοηθητικές άνοδοι μπορούν να βοηθήσουν στην ομοιόμορφη κατανομή του ρεύματος, ειδικά σε επιφάνειες του τεμαχίου εργασίας με πολύπλοκα σχήματα ή ανώμαλες επιφάνειες. Αυτό βοηθά στην αποφυγή προβλημάτων με ανομοιόμορφη πυκνότητα ρεύματος, με αποτέλεσμα πιο ομοιόμορφο πάχος επίστρωσης.
2. Μειώστε το τρέχον εφέ σκιάς:
Κατά τη διαδικασία τρισθενούς επιχρωμίωσης, ορισμένα μέρη του τεμαχίου μπορεί να σχηματίσουν τρέχουσες σκιές λόγω της γεωμετρίας τους, με αποτέλεσμα λεπτή ή καθόλου επίστρωση σε αυτές τις περιοχές. Η βοηθητική άνοδος μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά αυτά τα τρέχοντα φαινόμενα σκιάς και να κάνει την επίστρωση ολόκληρου του τεμαχίου εργασίας πιο ομοιόμορφη.
3. Βελτιώστε την ποιότητα της επίστρωσης:
Η βοηθητική άνοδος βελτιστοποιεί την πυκνότητα ρεύματος, βελτιώνοντας έτσι τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της επίστρωσης. Για παράδειγμα, μπορεί να μειώσει την εσωτερική τάση και το πορώδες στην επίστρωση και να βελτιώσει τη σκληρότητα, την αντοχή στη φθορά και την αντίσταση στη διάβρωση της επίστρωσης.
4. Αύξηση του ποσοστού εναπόθεσης:
Με τη χρήση μιας βοηθητικής ανόδου, η απόδοση ρεύματος μπορεί να βελτιωθεί και ο ρυθμός εναπόθεσης μεταλλικών ιόντων μπορεί να αυξηθεί. Αυτό μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας και να συντομεύσει τον χρόνο επιμετάλλωσης στην παραγωγή.
5. Έλεγχος πάχους επίστρωσης:
Σε ορισμένες εφαρμογές επίστρωσης με υψηλότερες απαιτήσεις ακρίβειας, οι βοηθητικές άνοδοι μπορούν να βοηθήσουν στον καλύτερο έλεγχο του πάχους της επίστρωσης για να διασφαλιστεί ότι πληρούνται οι προδιαγραφές και οι απαιτήσεις σχεδιασμού.
6. Μειώστε την πόλωση της περιοχής ηλεκτροχημικής αντίδρασης:
Η βοηθητική άνοδος μπορεί να μειώσει το φαινόμενο πόλωσης στην περιοχή της ηλεκτροχημικής αντίδρασης, καθιστώντας τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης πιο σταθερή, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της επίστρωσης.
Για να ληφθεί ένα ομοιόμορφο στρώμα επιχρωμίωσης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη κατανομή ρεύματος κοντά στο επιμεταλλωμένο τεμάχιο εργασίας και μια γενική κρεμάστρα πρέπει να συγκολλήσει μια προσαρμοσμένη βοηθητική άνοδο σύμφωνα με το σχήμα του εξαρτήματος για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις. Η βοηθητική άνοδος της επιχρωμίωσης δεν χρησιμοποιεί μεταλλικό χρώμιο, αλλά χρησιμοποιεί μια αδιάλυτη άνοδο, έτσι ώστε το διάλυμα επιμετάλλωσης να μην μολύνεται από τη διάλυση της βοηθητικής ανόδου όταν είναι ενεργοποιημένη η τροφοδοσία.
Οι άνοδοι που δεν διαλύονται μόνες τους και υφίστανται αντιδράσεις οξείδωσης μόνο όταν διέρχεται ρεύμα κατά τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης ονομάζονται συλλογικά αδιάλυτες άνοδοι. Τα αδιάλυτα υλικά ανόδου στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση περιλαμβάνουν μόλυβδο, άνθρακα, πλατίνα, γραφίτη, νικέλιο, ανοξείδωτο χάλυβα, τιτάνιο επικαλυμμένο με πλατίνα, επικαλυμμένο με ιρίδιο ταντάλιο, επικαλυμμένο με ρουθήνιο ιρίδιο, ρόδιο κ.λπ. Υπάρχουν δύο τύποι αδιάλυτων ανοδίων που χρησιμοποιούνται συνήθως στο μαύρο χρώμιο επεξεργασία επιμετάλλωσης, επιπλατινωμένοι άνοδοι και άνοδοι ιριδίου-τανταλίου. Αυτοί οι δύο τύποι έχουν δοκιμαστεί κατά τη μακροχρόνια παραγωγή και επεξεργασία. Οι επικαλύψεις προϊόντων είναι φωτεινές και ομοιόμορφες, με υψηλή απόδοση κόστους και χρησιμοποιούνται ευρέως.
Δεδομένου ότι τα αντικείμενα που πρόκειται να επιμεταλλωθούν έχουν διαφορετικά σχήματα και η ποσότητα είναι αβέβαιη, οι γενικοί κατασκευαστές θα αγοράσουν ίσιο σύρμα ανόδου τιτανίου ή τυλιγμένο σύρμα σύμφωνα με τη συμβατική διάμετρο και θα περιμένουν μέχρι να επιβεβαιωθεί το μέγεθος και η ποσότητα των αντικειμένων που πρόκειται να επιμεταλλωθούν πριν λυγίσουν και συγκόλληση, η οποία απαιτεί ανόδους τιτανίου. Η δύναμη συγκόλλησης επίστρωσης του σύρματος πρέπει να είναι πολύ καλή. Η επίστρωση δεν μπορεί να πέσει και να σπάσει κατά τη διαδικασία ενεργοποίησης. Η επίστρωση θα καταναλωθεί από την πιο αδύναμη θέση. Εάν η επίστρωση ξεφλουδίσει και ραγίσει μετά την κάμψη, θα προκαλέσει σοβαρή ζημιά στο σύρμα. Η διάρκεια ζωής του σύρματος ανόδου τιτανίου έχει μεγάλο αντίκτυπο.
Επιπλέον, η ομοιομορφία της επίστρωσης θα επηρεάσει επίσης τη διάρκεια ζωής. Είναι το ίδιο με την αρχή της κάμψης. Εάν η ομοιομορφία της επίστρωσης δεν είναι καλή, η επίστρωση θα καταναλωθεί από την πιο λεπτή θέση, εκθέτοντας το υπόστρωμα τιτανίου, ακόμα κι αν άλλα μέρη είναι ακόμα επικαλυμμένα. Το στρώμα θα οδηγήσει επίσης σε ανομοιόμορφη κατανομή ρεύματος και θα επηρεάσει την επίδραση επίστρωσης του επιμεταλλωμένου αντικειμένου.
Τα καλώδια ανόδου τιτανίου της εταιρείας μας ελέγχονται όλα με δοκιμαστές κάμψης πριν φύγουν από το εργοστάσιο για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν προβλήματα κατά τη χρήση από τον πελάτη.
Ο σκοπός της βοηθητικής ανόδου είναι να βελτιώσει την ομοιομορφία της επίστρωσης του επιμεταλλωμένου αντικειμένου. Εάν η ποιότητα του επιμεταλλωμένου αντικειμένου προκαλείται από προβλήματα ποιότητας, θα έχει το αντίθετο αποτέλεσμα. Η επιλογή μιας κατάλληλης βοηθητικής ανόδου είναι πολύ σημαντική για να διασφαλιστεί το κόστος και να μειωθεί η εργασία αποσυναρμολόγησης του ραφιού.
Γενικά, η βοηθητική άνοδος παίζει βασικό ρόλο στη διαδικασία επιχρωμίωσης, διασφαλίζοντας την ποιότητα και τη συνοχή της επίστρωσης βελτιστοποιώντας την κατανομή ρεύματος και βελτιώνοντας το ηλεκτροχημικό περιβάλλον, καλύπτοντας έτσι τις ανάγκες της βιομηχανικής παραγωγής.