الانتقال إلى المحتوى الرئيسي
MecAgentMecAgent

التكسية الكهربائية (الكروم والنيكل والزنك)

التيار الكهربائي يرسّب المعدن من حمّام

تستخدم التكسية الكهربائية التيار الكهربائي لتغطية قطعة بطبقة رقيقة من معدن آخر، كالكروم أو النيكل أو الزنك. الكروم اللامع على حنفية الحمام والزنك المصفرّ على المسمار كلاهما مكسوّ كهربائيًا. تضيف مظهرًا أو حماية من الصدأ أو مقاومة للتآكل، وتحتفظ القطعة بشكلها الدقيق.

التكسية الكهربائية (الكروم والنيكل والزنك): صورة حقيقية
الصورة: Encik Tekateki, CC BY-SA 4.0, عبر Wikimedia Commons
التيار الكهربائي يحمل أيونات المعدن من المصعد ويرسّبها على القطعةمقطع لحوض طلاء بالنيكل مع مصدر طاقة DC؛ والإطار الصغير يبيّن تكديس الكروم النموذجيمصدر طاقة DC++−الإلكتروليت (ملح معدني في الماء)المصعدالمصعدقضبان نيكلأيونات المعدن (+)القطعة = المهبطالطبقة المطليةكروم نموذجيالكومة، مكبّرةكروم، أقل من 1 µmنيكل، 10–30 µmنحاس، نحو 20 µmقطعة فولاذيةالنيكل يعطي اللمعان وحماية من الصدأ؛ كروميضيف سطحًا صلبًا لامعًا123456القطعة المشغولة (المهبط)الإلكتروليت والأيونات والمعدن المطليحوض، مصاعد، مصدر طاقة
التكسية الكهربائية · حوض التكسية ومصدر الطاقة وتتابع كروم زخرفيالأرقام المدوّرة تطابق الخطوات أدناه. تعرض اللقطة المضمّنة طبقات تشطيب كروم زخرفي نموذجي، دون مقياس رسم.

كيف تعمل

  1. تنظيف القطعة وتعليقها. يُزال الشحم عن القطعة وتُشطف وتُغمس لوقت قصير في حمض لإزالة الأكسيد (التنشيط). ثم تُعلَّق على حامل أو تُدحرج في برميل موصل للكهرباء.

  2. غمرها في الإلكتروليت. يحوي الحوض إلكتروليتًا (ماء مع ملح مذاب من معدن الطلاء، كسلفات النيكل). غالبًا يُسخَّن الحمّام ويُحرَّك.

  3. تشغيل التيار. يصل مصدر طاقة بتيار مستمر (مقوّم) القطعة بالجهة السالبة، فتصير هي الكاثود. وقضبان معدن الطلاء على الجهة الموجبة هي الأنودات.

  4. الأيونات تنتقل وتكسو. تحمل أيونات المعدن شحنة موجبة، فتنجرف نحو القطعة. وهناك تلتقط إلكترونات وتعود معدنًا صلبًا، ذرة ذرة، على كل سطح مبتل.

  5. الأنود يذوب. مع خروج المعدن من المحلول، يذوب أنود النيكل أو الزنك ليعوّضه. وفي حمّامات الكروم لا تذوب الأنودات، فتُضاف مواد كيميائية بدل ذلك.

  6. الشطف والتكرار. تُشطف القطعة بين الأحواض؛ ويمر الكروم الزخرفي بحمّامات النحاس والنيكل والكروم تباعًا. أما القطع المكسوّة بالزنك فتنال عادةً غمسة تخميل (غشاء تحويلي رقيق يضيف مقاومة للتآكل والصبغة الزرقاء أو الصفراء).

تعتمد السماكة على التيار والزمن: تيار أكبر أو دقائق أكثر يعطيان طبقة أسمك. وتتراكم التكسية أسرع على الحواف والزوايا، حيث المجال الكهربائي أقوى، وأبطأ في الثقوب والتجاويف.

حقائق أساسية

المواد
طلاءات من الكروم والنيكل والزنك والنحاس والقصدير والفضة والذهب؛ على الفولاذ والنحاس الأصفر والنحاس والألومنيوم، وعلى بلاستيك يُجعل موصلًا أولًا
القطع النموذجية
الحنفيات، زينة السيارات، المسامير الملولبة والبراغي، قضبان مكابس هيدروليكية، ملامسات كهربائية، مجوهرات
حجم القطعة
من أوتاد موصلات صغيرة إلى أسطوانات وقضبان بطول عدة أمتار؛ والحوض هو الحد
الدقة
رقيقة ويمكن التحكم بها جدًا: الزنك عادةً 5–25 µm، والكروم الزخرفي أقل بكثير من 1 µm، والكروم الصلب عشرات إلى مئات الميكرونات
تشطيب السطح
تنسخ السطح تحتها: القطع المصقولة تخرج لامعة كالمرآة، والقطع المطفأة تبقى مطفأة
حجم الدفعة المناسب
من الإصلاحات المفردة إلى ملايين المثبتات في خطوط البراميل
كلفة العدّة والآلة
الحوامل والتثبيتات رخيصة؛ وخط تكسية آلي بأحواضه ورافعاته ومعالجة نفاياته يكلّف من مئات الآلاف إلى ملايين
السرعة
دقائق للزنك الرقيق أو الكروم الزخرفي، وحتى ساعات كثيرة للكروم الصلب السميك

نقاط القوة والحدود

نقاط القوة

  • طبقات رقيقة منتظمة تحافظ على أبعاد القطعة
  • معادن كثيرة للمظهر أو مقاومة التآكل أو الاحتكاك أو التوصيل
  • تشطيبات زخرفية لامعة كالمرآة
  • رخيص للقطعة في الدفعات الكبيرة، خصوصًا في البراميل

الحدود

  • غير منتظم في الثقوب العميقة والتجاويف؛ والحواف تتراكم عليها طبقة أكثر
  • يستخدم مواد كيميائية سامة (مثل الكروم السداسي التكافؤ وحمّامات السيانيد) تحتاج إلى معالجة نفايات صارمة
  • الهيدروجين المتولد أثناء التكسية قد يجعل الفولاذ عالي المتانة هشًا، فتُخبز القطع بعد ذلك
  • كل خطوة تعتمد على تنظيف مثالي؛ والتحضير السيئ يجعل الطبقة تتقشر أو تنتفخ

أين تُستخدم

  • السياراتمثبّتات وحوامل مكسوّة بالزنك، زينة كروم، قطع مكسوّة بالنيكل
  • السباكة والمنزلحنفيات كروم، رؤوس الدش، مقابض الأبواب
  • الهيدروليكا والآلاتقضبان مكابس من الكروم الصلب، أسطوانات، قوالب
  • الإلكترونياتالذهب والقصدير على الموصلات، والنحاس والنيكل على اللوحات الإلكترونية
  • الطيرانالكادميوم أو الزنك والنيكل على قطع معدات الهبوط والمثبتات
  • المجوهرات والعملاتتكسية بالذهب والفضة على معادن أرخص

كيف تتعرف عليها

  • طبقة رقيقة جدًا تتبع كل تفصيل وخدش وخط صقل في القطعة تحتها.
  • كروم لامع كالمرآة بصبغة زرقاء خفيفة، أو لمعان قوس القزح أو الأصفر أو الأزرق للزنك المخمَّل على البراغي.
  • علامات التلامس: بقعة صغيرة عارية أو باهتة حيث لمست القطعة حاملها.
  • عند الفشل: حفر صغيرة أو انتفاخات تحت اللمعان، أو تقشر عند الحواف الحادة.

قارنها بـ

شاهدها

VIEW CHEM · أنود وكاثود وتدفق أيونات، متحركة

Mayer Motorsports · جولة في ورشة: التلميع، ثم النحاس والنيكل والكروم

Proinvest Group | Unlimited Steel Solutions · كروم صلب صناعي على قضبان هيدروليكية

Riley Surface World · خط زنك آلي بالبراميل مع رافعته وأحواضه

شاهد صورًا حقيقية

تذكّر

  • القطعة هي القطب السالب؛ وأيونات المعدن الموجبة في الحمّام تهبط عليها وتصير معدنًا.
  • التيار والزمن يحددان السماكة، من أقل من 1 µm إلى مئات الميكرونات.
  • القطع النظيفة والتعامل الآمن مع الحمّامات السامة هما ما يصنع التكسية أو يفسدها.

جرّبه

سخّر الذكاء الاصطناعي في عملك على CAD.

انمذج القطع، وأنشئ الرسومات، وأتمت العمل المتكرر داخل برنامج CAD الخاص بك.