يُعد طلاء الأجزاء المصبوبة بالزنك بالكروم أحد أكثر الطرق فعالية لتحقيق المتانة والقيمة الجمالية. وفي ضوء عالم التصنيع الحديث، أصبح (الوظيفة مع المظهر) ضرورة حتى في صناعات مثل السيارات والإلكترونيات والأجهزة الطبية والمنزلية. وهي عملية يتم من خلالها الجمع بين الخصائص الميكانيكية القوية لقالب صب الزنك المصبوب والخصائص الميكانيكية القوية لقالب صب الزنك المصبوب مع اللمعان العالي ومقاومة التآكل وصلابة السطح لطلاء الكروم.

تتناول هذه المقالة طريقة الطلاء بالكروم على مصبوبات الزنك المصبوبة بالقالب وكيفية استخدامها في العالم الصناعي وكيفية عملها ومزاياها للمصنعين والمستخدمين النهائيين على التوالي.

فهم صب الزنك بالقالب الزنك

صب الزنك بالقالب هو عملية تصنيع معدنية دقيقة يتم من خلالها حقن سبائك الزنك المنصهر تحت ضغط عالٍ في قوالب فولاذية قابلة لإعادة الاستخدام. وعادةً ما يتم اختيار الصب بالقالب للزنك لأنه يتميز بثبات أبعاد فائق، ونقطة انصهار منخفضة، ومقاومة جيدة للتآكل وتكلفة اقتصادية. ويمكنه عمل أشكال معقدة وجدار رقيق وهو مثالي للأجزاء المعقدة.

من السهل طلاء الأجزاء المصبوبة بالزنك بالألواح أو الطلاء أو الطلاء ويمكن تشطيبها على السطح. من بين جميع طرق التشطيب، لا يمكن أن يكون هناك أفضل من الطلاء بالكروم وأجزاء الزنك المصبوبة بالقالب.

يشير الطلاء على الأجزاء المصبوبة بالزنك إلى أي عملية؟

يمكن تعريف الطلاء بالزنك المصبوب بالزنك على أنه عملية تطبيق طلاء رقيق (أو "صفيحة") من مادة نهائية مثل المعادن (عادةً النيكل أو الكروم أو الزنك) على جزء مصبوب بالزنك. يعمل هذا الطلاء على تحسين خصائص سطح الجزء: المظهر، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل والمتانة بشكل عام.

وفيما يلي تفاصيل عملية طلاء الأجزاء المصبوبة بالزنك:

التحضير: لإزالة الأوساخ، أو الشحوم، أو الأكسدة، يتم تنظيف الجزء المصبوب من الزنك جيدًا.

تنشيط السطح: إذا كان من الأفضل أن يلتصق الطلاء بالسطح، فيمكنك إجراء خطوة حفر أو تنشيط طفيفة قبل ذلك.

تطبيق طبقة الطلاء: يحدث طلاء المعدن (النيكل أو الكروم) بالجزء بالكهرباء عن طريق تيار كهربائي ترتبط فيه أيونات المعدن بجزء الزنك.

التشطيب:  وأخيراً، يتم صقل الجزء المطلي أو معالجته لمزيد من القوة المستمرة والجاذبية الرشيقة.

والنتيجة النهائية هي جزء يتمتع بقوة الزنك إلى جانب الخصائص الوقائية والجمالية المثالية لمادة الطلاء. يمكن استخدام الطلاء للاستخدام الوظيفي وكذلك للاستخدام الزخرفي.

لماذا تستخدم أجزاء الصب بالزنك المطلي بالكروم؟

يمنح الطلاء بالكروم الجزء لمسة نهائية لامعة تشبه المرآة ويزيد أيضًا من مقاومة التآكل ومقاومة التآكل وطول عمر الجزء بشكل عام. لا يقتصر الطلاء بالكروم على أعمال التجميل لمسبوكات الزنك المصبوبة بالزنك فحسب، بل هو السبيل لتحسين وظائف المسبوكات في البيئات القاسية.

وهذا الأمر ذو قيمة خاصة في تطبيقات السيارات والأجهزة الخارجية لأن الجزء المصبوب بالزنك المطلي بالكروم يصبح شديد المقاومة للأكسدة والتعرض البيئي. وعلاوة على ذلك، فإن الطلاء بالكروم يجعل السطح أملس وخالٍ من العيوب من خلال ملء العيوب المجهرية على السطح مما يزيد من المظهر الجمالي للمنتج.

عملية طلاء الأجزاء المطلية بالزنك المصبوبة بالزنك بالكروم

تحتاج عملية الطلاء في صب قوالب الزنك إلى الدقة والخبرة والمعرفة بسلوك المواد. نظرًا لأن الأجزاء المصبوبة بالزنك أكثر حساسية للبيئات الحمضية من الأجزاء الفولاذية أو النحاسية، فمن الصعب طلاء الأجزاء المصبوبة بالزنك. انظر، من تطبيق الطلاء بالكروم (خطوة بخطوة).

1. تحضير السطح

يجب تنظيف الجزء بدرجة عالية من الدقة قبل أن يصبح أي طلاء ممكنًا، وإزالة الأوساخ والزيوت والأكسدة. بالنسبة لهذه الخطوة، عادةً ما يتم التنظيف بالموجات فوق الصوتية وإزالة الشحوم والشطف.

2. الحفر

نظرًا لكون الزنك تفاعليًا، عادةً ما يتم إجراء حفر طفيف لتخشين السطح بحيث يكون الزنك أفضل للطبقة التالية. يتم حماية الجزء من التلف، ويتم استخدام محاليل الحفر التي تحتوي على مواد كيميائية عالية السمية لتحقيق التخصص.

3. ضربة نحاس أو نيكل

أولاً، يتم وضع طبقة رقيقة من النحاس أو النيكل كطبقة وسيطة. وهذا ضروري لأن الزنك قد يتسبب في ضعف الالتصاق أو التقرحات عند الطلاء بالكروم مباشرة. توفر طبقة الضربة قاعدة ترابط وتحسن من عيوب السطح.

4. طلاء النيكل

بعد ذلك، يتم طلاء طبقة نيكل أكثر سمكاً من النيكل فوق طبقة الضربة. وتُستمد معظم مقاومة التآكل والجزء الأكبر من الطلاء النهائي من ذلك.

5. الطلاء بالكروم

وأخيراً، يتم وضع طبقة رقيقة جداً (عادةً أقل من 0.5 ميكرون) من الكروم. تكون هذه الطبقة الرقيقة صلبة للغاية وتتيح لهذه الطبقة الحصول على لمسة نهائية مميزة ولامعة تشبه المرآة. أثناء هذه العملية، من الضروري أن تكون كل طبقة من الطبقات ملتصقة جيدًا، وذلك لمنع طلاء الزنك المصبوب بالكروم من الزنك من الانكسار.

ما فائدة الطلاء بالزنك؟

يشير المصطلح إلى أن الطلاء بالزنك هو طريقة لطلاء طبقة رقيقة من الزنك على سطح معدن، مثل الفولاذ أو الحديد. والغرض الرئيسي من الطلاء بالزنك هو منع تآكل المعدن الأساسي عن طريق تغطيته بالصدأ والتلف من التفاعل مع البيئة التي تتكون من الرطوبة والأكسجين وعناصر أخرى.

فيما يلي الأسباب الرئيسية لاستخدام الطلاء بالزنك:

مقاومة التآكل

القيمة: يقيس اختبار رش الملح (ASTM B117) الحماية الممتازة من التآكل، ويتم الحصول على ذلك من الطلاء بالزنك. كلما زادت سماكة الطلاء كلما كانت الحماية أفضل. عادةً ما يوفر طلاء الزنك الذي يتراوح سمكه من 8 إلى 12 ميكرون حماية تصل إلى 500 ساعة من الحماية في بيئات رش الملح قبل أن يبدأ بالتآكل. يمكن أن توفر الطلاءات الأكثر سمكًا (أي 20-25 ميكرون) من 1000 ساعة أو أكثر من مقاومة التآكل في ظروف التشغيل القاسية جدًا.

المعلمات التقنية:

• السُمك: عادةً ما تكون حوالي 5 إلى 25 ميكرون (وفقًا للمتطلبات).
• مقاومة رذاذ الملح: ما يصل إلى أكثر من 500 ساعة من اختبار ASTM B117 (بيئي معتدل)

الحماية القربانية (الشفاء الذاتي)

إن طلاء الزنك عبارة عن أنود مضحٍّ، وبالتالي فإن المعدن الأساسي (عادةً ما يكون من الصلب أو الحديد) يتآكل قبل الزنك. وهذا يوفر حماية ذاتية حيث أنه حتى إذا تم خدش الطلاء فإن الزنك المكشوف بدلاً من الفولاذ سوف يتآكل. يطيل عمر الجزء ويقلل من الحاجة إلى الإصلاح.

المعلمات التقنية:

• الكثافة الحالية: عادةً 1.5-3 أمبير/ديسيمتر مربع أثناء عملية الطلاء للطلاء الموحد.
• سُمك الطلاء: سيوفر طلاء الزنك السميك (على سبيل المثال، 25 ميكرون) حماية أفضل من الأضاحي.

صلابة السطح ومتانته

القيمة: توفر إضافة طلاء الجلد زيادة الصلابة على الفولاذ الأساسي لتحسين صلابة السطح، مما يجعله أكثر مقاومة للخدوش والتآكل والتآكل. واعتمادًا على عملية الطلاء المعينة المعنية (أي الطلاء اللامع أو غير اللامع)، يمكن أن تتراوح صلابة طبقة الطلاء نفسها من 250 إلى 500 HV (صلابة فيكرز).

المعلمات التقنية:

• صلابة فيكرز: عادةً ما تكون 250-500 HV للطلاء بالزنك اللامع.
• مقاومة التآكل: بالنسبة للمثبتات والمكونات الميكانيكية، تكون الأجزاء المطلية من 10-25.

المظهر الجمالي (المظهر والشكل النهائي)

القيمة: يوفر الطلاء بالزنك لمسة نهائية لامعة وناعمة وموحدة تمنح الأجزاء مظهراً جذاباً. إن لمعان طلاء الزنك اللامع هو لمسة نهائية مصقولة تشبه المرآة، بينما تعطي ألواح الزنك غير اللامعة سطحًا غير عاكس. يتم تحديد اللمسة النهائية اعتمادًا على النتيجة المرئية المطلوبة.

المعلمات التقنية:

• أنواع التشطيبات: ساطع أو غير لامع أو شبه ساطع.
• الانعكاسية: عادةً ما يكون للطلاء اللامع عادةً لمسة نهائية تشبه المرآة، بينما يعطي الطلاء غير اللامع لمسة نهائية حريرية.

الفعالية من حيث التكلفة (حماية ميسورة التكلفة)

القيمة: من بين طرق الحماية من التآكل الأكثر فعالية من حيث التكلفة، يعد طلاء الزنك أحدها. فالزنك أرخص بكثير من الطلاء بالكروم أو النيكل، وبالتالي فهو خيار ممتاز للمكونات المنتجة بكميات كبيرة. وعلاوة على ذلك، يوجد الزنك، ليس فقط بوفرة ولكن أيضًا في المعالجة الرخيصة نسبيًا، لذلك يمكن للمصنعين توفير تكاليفهم.

المعلمات التقنية:

• التكلفة لكل متر مربع: تعتمد تكلفة الطلاء بالزنك، ولكنها عادةً ما تكون $0.10 إلى $0.50 للقدم المربع، وسيتم تحديد هذه التكاليف حسب حجم الجزء وسماكة الطلاء وتعقيد الجزء.
• كفاءة العملية: إن الطلاء بالزنك سريع، وبالنسبة للأجزاء الصغيرة، تستغرق المعالجة في حمام الطلاء من 15 إلى 30 دقيقة.

مقاومة درجات الحرارة

القيمة: يوفر الطلاء بالزنك مقاومة جيدة للحرارة المعتدلة. ويبدأ الزنك نفسه في التحلل فوق 200 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية، وتؤدي الأجزاء المطلية بالزنك أداءً جيدًا في درجات حرارة تصل إلى حوالي 150 درجة مئوية قبل أن تتعطل، ولكنها ليست مناسبة حيثما كانت هناك متطلبات أداء في درجات حرارة أعلى، حيث ينبغي استخدام طلاءات الحماية الحرارية.

المعلمات التقنية:

• درجة الحرارة القصوى للخدمة: تصل درجة حرارة طلاء الزنك القياسية عادةً إلى 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت).
• درجة حرارة التحلل: عندما تتجاوز درجة الحرارة 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت)، يبدأ الزنك في التحلل ولا يكون فعالاً.

الاعتبارات البيئية

القيمة: أصبحت عمليات الطلاء بالزنك الحديثة نظيفة بيئيًا طالما أنك لا تستخدم الكروم سداسي التكافؤ وتستخدم الكروم ثلاثي التكافؤ أو طرق التخميل. وغالبًا ما تستخدم مع طلاء الكروم ثلاثي التكافؤ بالزنك لتحسين مقاومة التآكل دون الإضرار بالبيئة.

المعلمات التقنية:

• بدائل الكروم سداسي التكافؤ: يتوافق الطلاء بالكروم ثلاثي التكافؤ مع نظام ROHS (تقييد المواد الخطرة).
• طبقة التخميل: يمكن تحقيق مقاومة إضافية للتآكل من خلال إضافة طبقات تخميل الزنك، والتي قد تكون مطلية بالكرومات الزرقاء أو الصفراء.

أنواع الطلاء بالكروم

يوجد في صناعة قوالب الصب بالزنك العديد من تقنيات الطلاء بالكروم المستخدمة، ولكل منها مزاياها بناءً على التطبيق المطلوب. ومع ذلك، فإن الأنواع المعتادة من الطلاء بالكروم المستخدمة لإعطاء أجزاء مصبوبة بالزنك تشمل الطلاء بالكروم الزخرفي والطلاء بالكروم الصلب والطلاء بالكروم ثلاثي التكافؤ. وفيما يلي شرح مفصل لكل نوع من هذه الأنواع:

1. طلاء الكروم اللامع (طلاء الكروم الزخرفي)

 وهو النوع الأكثر استخدامًا من طلاء الكروم على الأجزاء المصبوبة بالزنك لأغراض جمالية. وهو يوفر طلاء كروم عالي الانعكاس ولامع ومزخرف بالكروم يثري المظهر البصري للقطعة.

العملية:

 وعموماً، تتضمن العملية المكونة من خطوتين طلاء بالكروم المزخرف.

• الطبقة الأولى هي طبقة طلاء بالنيكل توضع على الجزء المصبوب بالزنك.
• وعلى وجه التحديد، يتم وضع كمية رقيقة من الكروم فوق طبقة النيكل.

في التطبيقات الزخرفية، تكون سماكة طبقة الكروم عادةً 0.2 - 2 ميكرون. هذه الطبقة الرقيقة كافية للحصول على تشطيب جيد وتوفر بعض الحماية ضد التآكل والتآكل.

التطبيقات:

• قطع الأثاث، على سبيل المثال، المصدات وقطع الزينة وإطارات الشبك الأمامي
• التركيبات مثل الحنفيات ومقابض الأبواب وما إلى ذلك في المنزل
• السلع الاستهلاكية (مثل أجهزة الديكور والأجهزة الإلكترونية)

الفوائد:

• لمسة نهائية عالية اللمعان والعاكسة.
• مقاومة التآكل للمكونات الجمالية.
• يعطي مظهراً بصرياً يدوم طويلاً دون الحاجة إلى الكثير من الصيانة.

2. الطلاء بالكروم الصلب

تتم معظم عمليات الطلاء بالكروم الصلب لأسباب وظيفية، وليس لأغراض جمالية. إن التعديلات التي أُدخلت على عملية الطلاء المستخدمة تخلق طلاءً أكثر سمكاً وصلابة من الكروم يكون أكثر صلابة ومقاومة للتآكل ويبقى تحت درجات الحرارة العالية بشكل أفضل.

العملية:

• ينطوي الطلاء بالكروم الصلب عادةً على طبقة سميكة من الكروم (بسماكة تتراوح بين 5 إلى 50 ميكرون) يتم وضعها على الجزء المصبوب بالزنك.
• حيث يتطلب الطلاء بالكروم الزخرفي طبقة نيكل تحت طلاء الكروم للالتصاق، بينما لا يتطلب الطلاء بالكروم الصلب طبقة نيكل رقيقة للالتصاق، ولكنه قد يستخدم طبقة رقيقة من النحاس أو النيكل للالتصاق.

التطبيقات:

• المكونات الصناعية (مثل المكابس والأسطوانات الهيدروليكية)
• قطع غيار السيارات عالية الاحتكاك (مثل عمود الكامات وأجزاء المحرك)
• البكرات والقوالب والأعمدة (الأدوات وأجزاء الماكينات)

الفوائد:

• تحسين مقاومة التآكل والصلابة.
• زيادة مقاومة الأجزاء المعرضة للتآكل في البيئات المسببة للتآكل.
• يعمل بشكل أفضل في ظروف الإجهاد العالي، على سبيل المثال، في محرك السيارات أو غرفة المحرك.

3. طلاء الكروم ثلاثي التكافؤ

إن الطلاء بالكروم سداسي التكافؤ هو الوسيلة التقليدية للطلاء، ولكن هناك شكل جديد وأنظف من الطلاء، وهو الطلاء بالكروم ثلاثي التكافؤ. فبدلاً من الكروم سداسي التكافؤ، يستبدل هذه الطبقة بطبقة رقيقة من الكروم من محلول ملح الكروم ثلاثي التكافؤ.

العملية:

• تُستخدم عملية الطلاء الكهربائي بشكل مشابه للطلاء التقليدي بالكروم لتطبيق محلول الكروم ثلاثي التكافؤ.
• عادةً ما يكون الطلاء الأكثر سمكًا من 0.2 إلى 0.5 من الميكرون لأغراض التزيين، بينما في التطبيقات الصناعية الأخرى، يمكن أن يتجاوز الطلاء 1.0 من الميكرون.

التطبيقات:

• قطع غيار السيارات (مثل الزخارف الزخرفية والمكونات الداخلية)
• السلع الاستهلاكية (مثل تجهيزات المطابخ والحمامات)
• التطبيقات الصناعية (مثل المثبتات والأنظمة الهيدروليكية)

الفوائد:

• لا يحتوي على الخصائص السامة للكروم سداسي التكافؤ.
• يوفر لمسة نهائية لامعة ومقاومة للتآكل مماثلة لطلاء الكروم التقليدي.

4. طلاء الزنك والنيكل والكوبالت والكروم (طلاء هجين)

 هذا نوع أكثر تطورًا من الطلاء بالكروم من الطلاء العادي بالكروم حيث يتم استبدال الكروم بالزنك والنيكل والكوبالت، وتوفر هذه العناصر حماية فائقة من التآكل خاصة في البيئات القاسية. ويتضمن ذلك وضع طبقة الكروم فوق سبيكة من النيكل والكوبالت من أجل تحسين المتانة الكلية بالإضافة إلى مقاومة التآكل للقطعة.

العملية:

• يتم وضع سبيكة من الزنك والنيكل على الجزء، والتي يتم طلاؤها على الطبقة الأولى.
• ثم يتم طلاؤه بالكروم لأنه يضيف طبقة أخرى من الحماية.

التطبيقات:

• مكونات السيارات (مثل أجزاء التعليق ومكونات المحرك)
• الآلات الثقيلة والمعدات الصناعية
• الأجزاء المعرضة للمياه المالحة أو البيئة الرطبة

الفوائد:

• مقاومة أفضل للتآكل للأجزاء التي تعمل في بيئات مثل الملح والرطوبة.
• مقاومة محسّنة للتآكل والاحتكاك.
• إنها لمسة نهائية تدوم طويلاً مع متانة عالية.

5. ديكور/طلاء كروم غير لامع

يشبه الطلاء بالكروم المزخرف طلاء الكروم غير اللامع، وهو طلاء غير عاكس ولكنه غير لامع. وتتميز هذه اللمسة النهائية بمظهر أكثر نعومة من طلاء الكروم اللامع شديد اللمعان، ولكنها توفر مزايا مقاومة التآكل التي يوفرها الطلاء.

العملية:

وهذا يشبه الطلاء بالكروم المزخرف، إلا أنه يتم تطبيق طبقة الكروم، ثم يتم تشطيب السطح ليصبح غير لامع باستخدام معالجة متخصصة مثل التشطيب الكاشطة أو الطلاء الكهربائي المتحكم به.

التطبيقات:

• قطع غيار السيارات الداخلية (مثل مكونات لوحة العدادات والمقابض والأزرار)
• هل أعجبتك الأجهزة الإلكترونية والأجهزة المستخدمة التي أظهرت لمسة نهائية أقل حيوية؟
• الأجزاء المستخدمة في القطاع الصناعي التي تحتاج إلى تشطيب أقل ولكن لا تزال بحاجة إلى حماية.

الفوائد:

• جمالية أكثر نعومة مناسبة لمتطلبات التصميم المحددة.
• يحتفظ بمقاومة التآكل والمتانة.
• فهو يوفر لك ملمساً فريداً غير لامع دون المساومة على الأداء.

الطلاء بالكروم وأجزاء الصب بالزنك والأدوات

لإجراء عملية طلاء الأجزاء المطلية بالكروم المصبوبة بالزنك، يلزم وجود بعض الأدوات والمعدات. وهي تُستخدم في تحضير الأجزاء وطلائها وإنهاءها. فيما يلي تفصيل للأدوات التي ستستخدم في الطلاء بالكروم أدناه.

1. خزان الطلاء (خزان الطلاء الكهربائي)

هذه هي الحاوية التي تحدث فيها عملية الطلاء الكهربائي، والتي تسمى عادةً خزان الطلاء. وهو عبارة عن حامل لمحلول الطلاء لحفظ محلول الطلاء، مثل محلول حمض الكروم أو محلول الكروم ثلاثي التكافؤ، ويعمل كبيئة يمكن فيها ترسيب الكروم على الجزء المصبوب من الزنك.

الأدوات/الأجزاء:

• محلول إلكتروليت حمض الكروميك (أو الكروم ثلاثي التكافؤ) (للطلاء التقليدي بالكروم أو الخيارات الصديقة للبيئة).
• إذا لزم الأمر للحفاظ على درجة حرارة المحلول عند مستواها المناسب (45-60 درجة مئوية)، يتم استخدام عناصر التسخين.
• كهربائي: مأخذ كهربائي ضروري لسحب التيار الذي سيؤدي إلى الطلاء الكهربائي داخل الخزان. 
• ويتم ذلك باستخدام أنود (نوع من القطب الكهربائي الذي يعمل كقطب موجب لخلية كهربائية، مثل قطب الشحن المعدني) عادةً ما يكون قطبًا من البلاتين أو سبيكة رصاصية وكاثود (الجزء المصبوب من الزنك الذي يتم طلاؤه).

الوظيفة

يتم غمر جزء مصبوب من الزنك في المحلول ويتم تمرير تيار كهربائي خلال الحمام مما يؤدي إلى ترسب أيونات الكروم على سطح الجزء.

2. وحدة إمداد الطاقة (المقوم)

نحن الآن نتحدث عن وحدة إمداد الطاقة (مقوم) لتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC) للطلاء.

الوظيفة:

• يوفر مقوِّم التيار تيار مستمر ومنتظم لخزان الطلاء. 
• تحدث عملية التحليل الكهربي ويقود التيار عملية التحليل الكهربي التي تختزل فيها أيونات الكروم وتترسب على سطح الجزء.
• فهي تحافظ على التيار والجهد منخفضين بحيث تصل سماكة وجودة الطلاء إلى المستوى المطلوب. 
• وعلى وجه الخصوص، يحتاج الطلاء بالكروم إلى التدفق الصحيح للكهرباء، وهو ما يعني تدفقًا ثابتًا، لكي تنجح العملية.

3. سلة الأنود أو القضبان

تحافظ سلة أو قضبان الأنود على مادة الأنود في خزان الطلاء. عادةً ما يتم استخدام الرصاص أو البلاتين أو الجرافيت كأنود في حمام الطلاء وفقاً لنوع حمام الطلاء.

الوظيفة:

• أثناء الطلاء، يكون الأنود مسؤولاً عن إطلاق أيونات الكروم في المحلول.
• أثناء طلاء الجزء المصبوب بالزنك، يذوب في الحمام ويصبح متاحًا كمصدر مستمر للحفاظ على عملية الطلاء.

4. أداة التنظيف

ولضمان التصاق طبقة الكروم بشكل صحيح، يجب تنظيف الأجزاء المصبوبة بالزنك بشكل كامل قبل بدء عملية الطلاء. تستخدم هذه العملية عدة أدوات تنظيف: 

a. منظف بالموجات فوق الصوتية

تُستخدم الموجات الصوتية عالية التردد في سائل في المنظف بالموجات فوق الصوتية لإزالة الأوساخ والزيوت والملوثات الأخرى من سطح الأجزاء.

الوظيفة:

• تتم إزالة الشوائب من السطح من الجزء المصبوب بلطف عن طريق الفقاعات الصغيرة الناتجة عن المنظف بالموجات فوق الصوتية في محلول التنظيف.
• يُستخدم هذا لتنظيف المواقع على الجزء الذي لا يمكن الوصول إليه يدويًا أو يصعب الوصول إليه أو يكون معقدًا للغاية قبل الطلاء.

b. حمام الغمس الحمضي

من الممارسات الشائعة لحفر سطح الجزء أو تنشيطه قبل الطلاء هو غمسه في حمام غمس حمضي.

الوظيفة:

• يُستخدم حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك بشكل عام كحمض شائع.
• يساعد هذا الحمام الحمضي على إزالة الأكاسيد وأي شوائب متبقية من سطح القالب المصبوب من أجل الحصول على التثبيت المناسب لطبقة الكروم.

5. خزانات الشطف

وهي عبارة عن خزانات شطف يتم فيها شطف الأجزاء من أي مواد كيميائية أو زيوت أو محاليل تنظيف تلامسها بعد التنظيف، ولكن قبل غمسها في محلول الطلاء.

الوظيفة:

• في المراحل المختلفة، يتم استخدام خزانات الشطف بالماء لضمان عدم ترك أي بقايا تنظيف أو عامل حفر على الجزء.
• وعادةً ما يتم شطف الأجزاء بماء DI (منزوع الأيونات) لمنع التلوث أو لمنع التداخل في عملية الطلاء الكهربائي.

6. خزان طلاء النيكل (اختياري)

في العديد من الحالات، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، يتم إجراء طبقة من الطلاء بالنيكل قبل الطلاء بالكروم لتحسين الالتصاق والتشطيب بشكل عام. يتم تشغيل هذه الخطوة في خزان الطلاء بالنيكل.

يشبه خزان الطلاء بالنيكل خزان الطلاء بالكروم ولكنه يحتوي على محلول إلكتروليت نيكل مثل كبريتات النيكل أو كلوريد النيكل. 

الوظيفة:

• أولاً، يتم طلاء الجزء بالنيكل لتحسين التصاق الجزء المصبوب بالزنك بطبقة الكروم.
• للحصول على لمسة نهائية ناعمة وجذابة، غالباً ما يتطلب طلاء الكروم المزخرف طلاءً بالنيكل.

7. أدوات التلميع

بعد الانتهاء من طلاء الكروم، يتم استخدام أدوات التلميع للحصول على التشطيب النهائي للسطح. ويمكن أن تكون هذه الأدوات ميكانيكية أو يدوية حسب اللمسة النهائية المطلوبة:

a. ماكينات التلميع

تتضمن ماكينة التلميع استخدام عجلة تلميع تدور بمركب جلخ لتلميع الأسطح المطلية بالكروم.

الوظيفة:

• بعد الطلاء، يتم إجراء الصقل أو التلميع لإزالة الشوائب وتنعيم السطح والحصول على لمسة نهائية شديدة اللمعان.
• يتم تلميع مركبات التلميع باستخدام عجلات التلميع المصنوعة من القطن أو اللباد أو الألياف الصناعية.

b. الوسادات الكاشطة وقماش التلميع

يتم إجراء التلميع اليدوي باستخدام وسادات كاشطة وأقمشة تلميع على الأجزاء الأصغر أو في المناطق المعقدة التي لا يمكن الوصول إليها باستخدام ماكينة التلميع.

الوظيفة:

• تساهم هذه الأدوات إلى حد كبير في توفير تشطيب جيد بدون خشونة السطح أو عيوب الكروم التي قد تبقى بعد الطلاء الكهربائي.
• بالإضافة إلى ذلك، يجدون استخدامًا للون غير لامع عندما تكون اللمسة النهائية غير العاكسة ضرورية.

8. مقياس السُمك (ميكرومتر)

بعد عملية الطلاء، يتم قياس سُمك طبقة الطلاء بالكروم بواسطة مقياس سُمك أو ميكرومتر.

الوظيفة:

• يساعدنا على التأكد من أن طبقة الكروم تأتي في النطاق المناسب للتطبيق المطلوب.
• تتحقق هذه الأداة من أن طبقة الكروم ذات جودة موحدة وطرق استخدامها الموحدة تضمن مقاومة التآكل والمظهر المطلوب.

9. أجهزة مراقبة درجة الحرارة والأس الهيدروجيني

لضمان درجة الحرارة المثالية، والأس الهيدروجيني، وظروف المحلول المثالية للطلاء بالكروم، تُستخدم أجهزة مراقبة درجة الحرارة وأجهزة قياس الأس الهيدروجيني لمراقبة محلول الطلاء أثناء العملية.

الوظيفة:

• يعد الحفاظ على نتائج طلاء متسقة أمرًا بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بعوامل مثل درجة الحرارة ومستويات الأس الهيدروجيني.
• يجب أن يكون الأس الهيدروجيني لمحلول الطلاء بالكروم ضمن نطاق صارم (عادةً من 1.8 إلى 2.2) للسماح بالترسيب والسطوع المناسب.
• يتم الاحتفاظ بدرجة حرارة المحلول بشكل عام عند حوالي 45-60 درجة مئوية لأنواع مختلفة من الطلاء.

التطبيقات في الصناعة

تُستخدم فوائد طلاء المكونات المصبوبة بالزنك في العديد من الصناعات.

السيارات

غالبًا ما يستخدم الطلاء بالكروم لأجزاء الصب بالزنك لإضافة الأناقة إلى جانب تزويد أجزاء الصب بالقالب بقدر إضافي من المقاومة لحطام الطريق والرطوبة والتغيرات في درجات الحرارة تركيبات السباكة والحمامات.

لا يتآكل الكروم ويسهل تنظيف سطحه مما يجعله قادراً على مقاومة التآكل، وبالتالي يُستخدم في الحنفيات ورؤوس الدش وكل ما هو مناسب في تركيبات السباكة والحمامات.

في الإلكترونيات الاستهلاكية

يُستخدم طلاء قوالب الصب بالزنك لصنع قطع دقيقة موصلة ومتينة لأجهزة التحكم عن بُعد والشواحن والموصلات وغيرها.

الأثاث ومواد الديكور

سواء أكان سحب درج أو تركيبات إضاءة، يمكن للمرء أن يطمئن إلى أن هذا النوع من القطع سيبقى لامعاً على مر العصور!

فوائد القطع المطلية بالزنك المصبوب بالزنك المطلي بالكروم

1. المتانة

أحد أكبر المزايا في قطع الزنك المصبوبة بالزنك المطلية بالكروم هو أن مقدار التآكل والتآكل والضرر المادي الذي تتعرض له أكبر بكثير. فالجزء محمي من الخدوش والأكسدة والتنقر بواسطة الكروم.

2. الجماليات

لا يوجد لمعان أو تشطيب لا يضاهيه الكروم. حتى في المواد المنخفضة التكلفة مثل الزنك، فإنه يضفي مظهراً متميزاً، مما يجعله منتجاً مفضلاً لدى المستهلكين.

3. الدقة

يمكن الحصول على دقة أبعاد عالية مع صب الزنك بالقالب، كما أن الطلاء الإضافي يجعل المنتج أفضل مظهرًا دون التضحية بالتفاوتات الدقيقة.

4. كفاءة التكلفة

الزنك هو مادة أرخص بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس الأصفر على سبيل المثال، ولكن طلاءه بالكروم يضفي أعلى جودة في المظهر والأداء بجزء بسيط من السعر.

5. مستقر بيئياً

لا تضر الرطوبة والتعرض للأشعة فوق البنفسجية والتغيرات في درجات الحرارة بالأجزاء المطلية بشكل صحيح لأنها تتمتع بمقاومة أعلى لتلك الأشياء من الأجزاء غير المطلية من تلقاء نفسها.

التحديات والاعتبارات

على الرغم من أن هذه العملية تتميز بمزايا كثيرة، إلا أن هناك بعض الجوانب السلبية لطلاء الكروم المصبوب بالزنك.

مسامية السطح

مصبوبات الزنك مسامية. بدون طبقة وسيطة مختارة بشكل صحيح g، يمكن أن يتقرح الجزء أثناء الطلاء.

التوافق

لا يتم طلاء جميع سبائك الزنك بالكرومات بنفس القدر من النجاح. تحتاج بعض التركيبات إلى الخضوع لبعض العمليات لمنع التقشير والتشقق أثناء التعبئة والشحن.

الامتثال البيئي

حوّلت اللوائح البيئية الشركات إلى استبدال عمليات الكروم سداسي التكافؤ التقليدي بالكروم سداسي التكافؤ. وهي أكثر أماناً، ولكن قد يلاحظ وجود اختلافات في المظهر والأداء. تكلفة الرفض

إن معدل الرفض المرتفع يجعل مراقبة الجودة أمرًا مهمًا، حيث يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث ذلك بسبب تقنيات الطلاء الكهربائي أو الإعداد غير السليم للأسطح.

مراقبة الجودة في الطلاء بالزنك المصبوب بالزنك

• سيحتاج المصنعون إلى الاستثمار في ما يلي لضمان الحصول على جزء مصبوب بالزنك المطلي بالكروم عالي الجودة.
• الطلاء بعد الفحص السطحي، ثم يتم تنظيفه مرة أخرى بعد الفحص السطحي النهائي.
• يتم تأكيد موثوقية التطبيق الموحد من خلال اختبار السُمك.
• للتحقق من ترابط الطبقات، واختبارات الالتصاق
• اختبار متانة التآكل u مثل اختبارات الرش الملحي
• يتم تقليل الأخطاء والاتساق من دفعة إلى أخرى من خلال الأتمتة ومرافق الغرف النظيفة والمراقبة الكيميائية المتقدمة التي يستخدمها البائعون الموثوقون.

مستقبل مصبوبات الزنك المطلية بالكروم المصبوبة بالزنك

سيؤدي التركيز المتزايد على مقاومة التآكل وتصميم المنتجات واستدامة السبائك إلى زيادة الطلب على الطلاء بالكروم وأجزاء الصب بالزنك. تتغير الصناعة بسرعة بسبب تقنيات الطلاء الأحدث والبدائل الأحدث الصديقة للبيئة للكروم التقليدي.

بالإضافة إلى ذلك، تتيح الآن ابتكارات الطلاء بالزنك المصبوب بالقالب إمكانية تطوير طلاءات هجينة تجمع بين أفضل سمات الكروم والجوانب المضادة للميكروبات أو المضادة للبصمات؛ وهي خصائص لا توجد مع الكروم. وهذا الأمر مهم على وجه الخصوص في مجال الرعاية الصحية وفئات المنتجات الاستهلاكية الأخرى عالية اللمس.

الخاتمة

من خلال الطلاء بالكروم صب الزنك بالقالب الأجزاء، فهي تقدم أفضل ما في العالمين؛ دقة عالية وتكلفة تصنيع منخفضة، مغلفة بلمسة نهائية ممتازة وأداء متين. تتطلّب العملية خبرة ومراقبة جودة مكثفة، ولكن الأجزاء الناتجة شائعة جدًا في التطبيقات الصناعية المطلوبة من الناحية الجمالية ومقاومة التآكل والموثوقية الميكانيكية.

من خلال تحديد فوائد وتحديات وأفضل ممارسات الطلاء بالكروم المصبوب بالزنك والكروم المصبوب، يمكن للمصنعين صنع منتجات أفضل وأطول عمرًا تتميز في سوق تنافسية. إن القدرة على الاستفادة من الزنك المصبوب بالزنك والكروم تجعله أحد أعمدة الإنتاج في التصنيع الحديث اليوم لأنه لا يمكنك أن تخطئ في استخدامه، سواء كان جزءًا وظيفيًا أو لللمسات الزخرفية.

الأسئلة الشائعة:

1: ما سبب الطلاء بالكروم على أجزاء الصب بالزنك؟

يتم تحسين أجزاء الزنك المصبوبة بالزنك بشكل خاص عن طريق الطلاء بالكروم حيث يتيح لها هذا الطلاء متانة السطح ومقاومة التآكل والمظهر بشكل أفضل لاستخدامها في السيارات أو الإلكترونيات أو الزينة.

2: كيف يتم صب الزنك بالقالب بالكروم؟

ينظف القطعة ويضع كمية صغيرة من النحاس أو طبقة النيكل الضاربة ويطليها بالنيكل لتوفير مقاومة التآكل، ثم يضع طبقة رقيقة جدًا من الكروم للحصول على طبقة لامعة وصلبة.

3. ما هي التحديات التي تواجه طلاء الأجزاء المصبوبة بالزنك؟

وتتمثل التحديات الموجودة في مسامية السطح والاهتمام بالالتصاق المناسب بين الطبقات، وتلك المتعلقة بعملية الطلاء بالكروم التقليدية نفسها، وخاصةً البيئية.

4) ما المدة التي تستغرقها عملية الطلاء بالكروم على الأجزاء المصبوبة بالزنك؟

مع الصيانة الجيدة، يبلغ متوسط العمر المتوقع لعملية الطلاء بالكروم من 5 إلى 10 سنوات وأكثر، اعتمادًا على كيفية تعرضها للبيئة وجودة عملية الطلاء بالكروم.