عنوان :

مقاله عوامل موثر بر فرآیند پوشش کاری

تعداد صفحات : ۲۰

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

دراین پژوهش سعی شده از فولادی که در صنعت مصرف زیادی دارد استفاده شود . و در پروژه حاضر سعی شده است تا حد امکان عوامل موثر بر فرآیند پوشش کاری بررسی شوند . مراحل مختلف پوشش آماده سازی نمونه ها، ترکیب حمام مورد استفاده، سیستم فرآیند آبکاری و اندازه گیری و تنظیم pH محلول آبکاری می باشد. سپس فرآیند الکترولس Cu و روش انجام آن می باشد. جهت پیدا کردن اثر مواد تشکیل دهنده حمام روی آبکاری ، نمونه های فولادی در حمام با ترکیب های مختلف در دما و pH ثابت قرار گرفتند . در کلیه موارد معیار اصلی جهت یافتن تاثیر مواد بر روی لایه پوششی ، وزن رسوب ایجاد شده و سرعت رسوبدهی در نظر گرفته شده است .

هدف از این مرحله ازآزمایشات پیدا کردن بهترین حمام می باشد یعنی بهینه کردن ترکیب شیمیایی حمام بطوریکه دردما و زمان و pH ثابت ، حداکثر وزن پوشش و سرعت پوشش دهی ( با توجه به معیارهای مورد استفاده در این پروژه ) با بهترین کیفیت ظاهری حاصل شود . بدین منظور نمونه های فولادی CK45  برای مدت زمان ۱ ساعت ، دمای و pH بین ۵/۱۲ ـ ۵/۱۱ درترکیبهای مختلفی از حمام قرار گرفتند . و نیز بررسی تاثیر زمان، تاثیر غلظت سولفات مس، تاثیر غلظت هیپوفسفیت سدیم، اثر غلظت و فرمالدهید ، اثر غلظت کربنات سدیم ، تاثیر غلظت تارتارات سدیم روی فرآیند پوشش کاری انجام شد.

واژه های کلیدی: فولاد،فرآیند پوشش کاری،  تمیز کاری مکانیکی، چربی گیری، اسید شویی، اچ اسیدی، الکترولس Cu، زمان، غلظت سولفات مس،  غلظت هیپوفسفیت سدیم

فهرست مطالب

۲ ـ ۱ ـ جنس فولاد پایه    ۳
۲ ـ ۲ ـ مراحل مختلف ایجاد پوشش    ۳
۲ ـ ۲ـ ۱ ـ آماده سازی نمونه ها    ۳
۲ ـ ۲ـ ۱ ـ ۱ـ تمیز کاری مکانیکی نمونه ها    ۳
۲ ـ ۲ ـ ۱ ـ ۲ـ چربی گیری نمونه ها    ۴
۲ ـ ۲ـ ۱ ـ ۳ ـ‌اسید شویی نمونه ها    ۴
۲ ـ ۲ـ ۱ ـ۴ ـ اچ اسیدی    ۵
۲ ـ ۲ ـ ۲ـ ترکیب حمام مورد استفاده    ۵
۲ ـ ۲ـ ۳ ـ سیستم فرآیند آبکاری    ۵
۲ ـ ۲ـ ۴ ـ اندازه گیری و تنظیم pH محلول آبکاری    ۶
۲ ـ ۳ ـ فرآیند الکترولس Cu و روش انجام آن    ۶
۳ ـ ۱ ـ بررسی ترکیب حمام و بدست آوردن ترکیب شیمیایی بهینه    ۸
۳ ـ ۱ـ ۱ ـ تاثیر سولفات مس روی پوشش الکترولس Cu    ۹
۳ ـ ۱ ـ ۲ ـ ‌تاثیر فرمالدهید بر روی پوشش الکترولس Cu    ۱۰
۳ ـ ۱ ـ ۳ ـ تاثیر غلظت هیپوفسفیت سدیم پوشش الکترولسCu    ۱۱
۳ ـ ۱ ـ ۴  تاثیر غلظت تارتارات سدیم روی پوشش الکترولس Cu    ۱۲
۳ـ ۱ـ ۵ ـ تاثیر غلظت کربنات سدیم روی پوشش الکترولسCu    ۱۳
۳ ـ ۱ ـ ۶ ـ تاثیر دما روی وزن پوشش ایجاد شده و سرعت رسوبدهی پوشش    ۱۴
۳ ـ ۱ ـ ۷ ـ تاثیر مقدار pH روی وزن پوشش ایجاد شده و سرعت رسوبدهی پوشش    ۱۵
۴ ـ ۱ ـ بررسی تاثیر دما بر روی فرآیند پوشش کاری    ۱۶
۴ ـ ۲ ـ بررسی تاثیر زمان بر روی فرآیند پوشش کاری    ۱۶
۴ ـ ۳  ـ بررسی تاثیر غلظت سولفات مس روی فرآیند پوشش کاری    ۱۷
۴ ـ ۴ ـ بررسی تاثیر غلظت هیپوفسفیت سدیم روی فرآیند پوشش کاری    ۱۷
۴ ـ ۵ ـ بررسی اثر غلظت و فرمالدهید روی فرآیند پوشش کاری    ۱۸
۴ ـ ۶ ـ بررسی اثر غلظت کربنات سدیم روی فرآیند پوشش کاری    ۱۹
۴ ـ ۷ ـ بررسی تاثیر غلظت تارتارات سدیم روی فرآیند پوشش کاری    ۱۹
۴ ـ ۸ ـ نتیجه نهایی آزمایشات    ۱۹
پیشنهادات     ۲۰

۲ ـ ۱ 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 ۲ ـ ۱ که از شمش این فولاد تهیه شده ، انجام شد .

جدول ۲ ـ ۱ : ترکیب شیمیایی فولاد CK 45 مورد استفاده در پروژه ( درصد متوسط عناصر )

۲ ـ ۲ ـ مراحل مختلف ایجاد پوشش

۲ ـ ۲ـ ۱ ـ آماده سازی نمونه ها

۲ ـ ۲ـ ۱ ـ ۱ـ تمیز کاری مکانیکی نمونه ها

نمونه های فولادی پس از برش توسط کاتر با استفاده از سمبادهای ۶۰ ، ۱۲۰ ، ۲۲۰ ، ۴۰۰ ،  ۸۰۰، ۱۰۰۰ 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 .

 ۲ ـ ۲ ـ ۱ ـ ۲ـ 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 نحوه 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 ۱۵ دقیقه در محلول g/l 15 سود با دمای ^oC 70 ـ ۵۰  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 .

۲ ـ ۲ـ ۱ ـ ۳ ـ‌اسید شویی نمونه ها

بمنظور برداشتن لایه 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 ۳۰% انجام گرفت . برای تهیه اسید کلریدریک ۳۰% می توان ۸۱ میلی لیتر اسید خالص ۳۷% ( اسید کلریدریک Merk ) را با ۱۹ میلی لیتر آب مقطر مخلوط کرد تا اسید ۳۰% 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 ۳۰ ثانیه و در دمای محیط می باشد . در نهایت نمونه ها با آب مقطر شسته شده و خشک می گردند .

۲ ـ ۲ـ ۱ ـ۴ ـ اچ اسیدی

انجام عملیات اچ اسیدی باعث بهتر شدن کیفیت پوشش و چسبندگی بهتر آن  می گردد . این عملیات با اسید کلریدریک ۲۰% و در دمای ^oC 50 و به مدت ۳۰ ثانیه انجام  می شود . برای ساخت اسید کلریدریک ۲۰% ، ۵۴ میلی لیتر اسید خالص ۳۷% را با ۶۵ 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 .

۲ ـ ۲ ـ ۲ـ ترکیب حمام مورد استفاده

به منظور ایجاد پوشش الکترولس Cu از سولفات مس بعنوان تامین کنننده مس از فرمالدهید بعنوان ماده 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 کننده pH استفاده شد .

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .