چکیده ماسک کردن در آبکاری فلزات
در هر فرایند آبکاری که قرار باشد تنها بخشی از سطح آبکاری شود از ماسک کردن استفاده می شود. درواقع، ماسک پوششی است برای سطوحی که نباید آبکاری شوند. این مقاله جنبه های بسیاری از ماسک کردن را برای آبکاری فلزات شامل کاربرد، روش ها و انواع مختلف
روشهای ماسک کردن
روشهای ماسک کردن به دو دسته دائمی و موقت تقسیم می شوند. ماسکهای موقت شامل واکسها، چسب ها، رنگها و هر روش دیگری که در آن ماسک اعمال شده بعد از اتمام فرایند جدا سازی شده و در نهایت امحاء یا بازیافت می شود. ماسک های دائمی برای یک مورد با شکل هندسی مشخص طراحی شده و جنس آنها به نحوی است که دارای مقاومت شیمیایی بالایی بوده و از اینرو می توان آنها را چندین بار بدون تخریب استفاده کرد.
این روشهای تولید ماسک گران قیمت هستند و به طور معمول لازم است در حجم زیاد و یا با سایر مزایا از قبیل پوشش با کیفیت بالاتر تولید شوند. ماسک های دائمی در طول زمان، ضایعات کمتری را ایجاد می کنند، در حالی که ماسک های موقت، به ویژه چسبها، مقدار زیادی از مواد مصرف شده را تولید می کنند که به طور معمول تحت عنوان زباله های خطرناک نیاز به دفع شدن دارند.
هیچ یک از روشهای ماسک کردن مناسب کلیه عملیات آبکاری نمی باشد. چراکه هرکدام دارای معایب و مزایای مخصوص به خود هستند.
در برخی موارد، تکنیک ماسک مخصوص یک نوع عملیات خاص است. به عنوان مثال، آبکاری مس بعنوان یک ماسک پوششی فرایندهای کربناسیون استفاده می شود، زیرا مس در مقابل نفوذ کربن مقاوم است. همچنین فیلم های آندی هادی خوبی برای جریان الکتریسیته نمی باشند، بنابراین می توان آنها را به عنوان یک پوشش ماسک برای آبکاری موضعی و آندایز پوشش سخت استفاده کرد.
ورق های مغناطیسی پلاستیکی پوشش داده شده که می توانند توسط نیروی مغناطیسی به سطوح فولادی متصل شوند بعنوان نوع خاصی از ماسک توسط بعضی از آبکارها استفاده شده اند.
لاکها
لاکها بعنوان معمولترین ترکیباتی هستند که بعنوان ماسک مورد استفاده قرار می گیرند. فرمولاسیونهای تجاری زیادی برای این دسته ترکیبات وجود دارد اما لاکهای برپایه وینیل با قابلیت خشک شوندگی سریع یکی از رایجترین انواع این لاکها بویژه در آبکاری کروم سخت محسوب می شوند. این ویژگی ناشی ازاعمال ساده، چسبندگی کافی و جدا کردن ساده این لاکها است.
بسته به پیچیدگی قطعه و زمان خشک شدن لاک، ممکن است 30 تا 40 دقیقه طول بکشد تا سه تا پنج لایه لاک روی سطح اعمال شود، که این تعداد لایه از لاک برای حذف تخلخل روی سطح ماسک کافی می باشد. پس از آبکاری، لاک را به روش پوست کردن جدا کرده یا با استفاده از حلال های شیمیایی از روی سطح شیمیایی برداشته می شود. اگر بعد از اتمام فرایند آبکاری ماسک به مدت چند روز روی قطعه باقی مانده باشد، جدا کردن لاک خیلی سخت تر خواهد شد.
این لاک ها طوری طراحی شده اند که برای چرخه های قلیایی گرم و اسیدها نیز قابل استفاده باشند. این شدت چسبندگی و حداکثر مقاومت شیمیایی در نتیجه باعث شده اند که جدا کردن ماسک از روی سطح قطعه بعد از آبکاری چندان هم کار ساده ای نباشد. استحکام ماسک در حمام و امکان جداسازی آن بعد از اتمام فرایند آبکاری، دو نکته اساسی هستند که هنگام فرمولاسیون باید مد نظر قرار بگیرند. برخی از لاک ها به راحتی از روی سطح جدا می شوند، اما ممکن است دارای چسبندگی خوبی در داخل حمام نباشند.
تقریبا تمام لاکهایی که بعنوان ماسک استفاده می شوند قابل خشک شدن هستند. با این حال، زمان مورد نیاز متناسب با عواملی مانند ضخامت پوشش، دما و رطوبت متفاوت خواهد بود. از آنجایی که همه لاکها حاوی مواد فراری هستند که قبل از غوطه ور شدن در محلول های داغ باید تبخیر شوند، توصیه می شود تا برای از بین بردن برخی از متغیرها در صورت امکان از خشک کردن اجباری استفاده شود. این فرایند ممکن است توسط فشار هوا ، صفحات داغ، و یا حتی توسط آون انجام شود. عدم خشک شدن کامل فیلم ممکن است موجب تبله کردن، بروز حفره شود.
واکس ها
دو نوع معمول از انواع واکس عبارتند از واکسهای سنتزی کلرینه شده با دمای بالا و واکسهای میکروکریستال پایه روغنی با دمای پایین. واکس نوع دوم بدلیل ارزانتر بودن و سمیت کمتری که دارند بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
برای اعمال واکس بر روی سطح، قطعه باید در واکس غوطه ور شود. در عمل، واکس ارزان ترین و کارآمد ترین روش ماسک کردن است زیرا می توان آن را جمع آوری کرده و مجددا مورد استفاده قرار داد.
واکسهای دما پایین در حدود 180 درجه فارنهایت ذوب می شوند و در محدوده 145 تا 150 درجه فارنهایت سفت و سخت می شوند. به همین دلیل، نباید از آنها در محلولهایی با دمای بیش از 150 درجه فارنهایت استفاده شود.
واکسهای دما بالا در حدود دمای 300 درجه فارنهایت مایع می شوند. این واکسها می توانند هر چیزی را در یک چرخه آبکاری بگیرند. فرمولاسیون بعضی از آنها ممکن است بر پایه ترکیبات کلرینه شده باشد، که باعث بوجود آمدن مشکلاتی از قبیل بوی بد و سمیت می شوند.
برای اینکه واکس مورد استفاده دارای حداکثر میزان چسبندگی باشد، اولین پوشش باید از واکس نو و تمیز بوده و سطح قطعه حتما گرم شود. قطعه را می توان در آون یا بر روی بخار چربیگیر و یا با قرار دادن قطعه در ظرف واکس تا زمانیکه دمای آن به حد کافی بالا برود، گرم کرد. نتیجه این فرایند این خواهد شد که اولین لایه واکس بسیار نازک اما پایدار خواهد بود.
پس از اتمام فرایند آبکاری، واکس به صورت دستی با برش و خراش از روی سطح برداشته می شود. بسیاری از اپراتورها ترجیح می دهند واکس را در حالی که هنوز هم گرم است و به راحتی قابل جدا کردن و شکل دادن است از روی سطح پاک کنند.
