آبکاری قلع – Tin electroplating
سوالات متداول برای آبکاری قلع کلیک کنید
قلع چیست؟
این فلز نقره‌ای رنگ خاصیت چکش خواری خوبی دارد و به سادگی اکسید نمی‌شود و در برابر خوردگی مقاوم است.
قلع در بسیاری از آلیاژها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت خوب این فلز نسبت به زنگ زدگی و فرسایش باعث شده تا از آن به عنوان روکشی برای فلزات دیگر به منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده شود.
آبکاری قلع یک روش الکترولیتی می باشد که طی این فرایند پوششی از جنس قلع بر روی قطعه کار ایجاد می شود.
این پوشش باعث ایجاد رسانایی بهتر و همچنین بهبود خاصیت لحیم پذیری قطعه می شود.
اهمیت آبکاری قلع چیست؟
چرا قلع یک انتخاب محبوب برای آبکاری است؟
شاید بزرگترین دلیل این باشد که آبکاری قلع یا "قلع کاری" یک فرایند بسیار مقرون به صرفه است.
از آنجا که قلع بسیار آسان در دسترس است، بسیار ارزان تر از فلزات گران قیمت مانند طلا ، پلاتین یا پالادیوم است.
قلع همچنین قابلیت لحیم کاری عالی و همچنین محافظت عالی در برابر خوردگی را ارائه می دهد.
آبکاری قلع می تواند رنگ سفید یا خاکستری ایجاد کند. همچنین می توان قلع را بصورت براق نیز آبکاری بر روی قطعات آبکاری کرد.
قلع از سطح هدایت مناسبی برخوردار است و باعث می شود آبکاری قلع در ساخت قطعات مختلف الکترونیکی مفید باشد.
قلع همچنین برای استفاده در صنعت خدمات غذایی تأیید شده است.
صنایعی که از آبکاری قلع استفاده می کنند
مزایای ذکر شده در بالا باعث می شود فلز موردعلاقه برای کاربردهای آبکاری در طیف گسترده ای از صنایع از جمله:
- هوافضا
- صنایع غذایی
- الکترونیک
- ارتباطات از راه دور
- ساخت جواهرات
روش های آبکاری قلع
سه نوع اساسی آبکاری قلع وجود دارد که هر یک به رسوب محلول قلع الکترولیتی بر روی سطح یک جسم فلزی متکی هستند:
آبکاری بشکه:
آبکاری بشکه به طور معمول برای آبکاری قطعات کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد و مستلزم قرار دادن قطعات در یک ظرف مخصوص ساخته شده است که معمولاً به آن بشکه گفته می شود. بشکه در حالی که در محلول آبکاری الکترولیتی غوطه ور است به آرامی می چرخد. آبکاری قلع قلع بسیار مقرون به صرفه است ، اگرچه برای تکمیل مراحل آبکاری زمان نسبتاً طولانی طول می کشد.
Rack plating آبکاری رک:
گزینه ای برای آبکاری قلع روی قطعات بزرگتر یا ظریف تر است که ممکن است برای فرآیند آبکاری بشکه مناسب نباشد. با آبکاری رک، اشیاء روی قفسه آویزان شده و در محلول آبکاری غوطه ور می شوند. اگرچه آبکاری رک کار بیشتری دارد و از این رو گرانتر از آبکاری بشکه می باشد ، اما کنترل بیشتری بر ضخامت آبکاری ارائه می دهد و می تواند در رسیدن به حفره های عمیق درون جسم مؤثر باشد.
آبکاری آلیاژی قلع
یکی از راه های تقویت فرآیند آبکاری قلع استفاده از آلیاژ قلع با فلز دیگر یا چندین فلز است. آلیاژهای قلع معمولاً شامل:
قلع مس : استحکام کلی پوشش را بهبود می بخشد ، اما ممکن است باعث شکنندگی آن شود.
قلع و قلع مس : این ترکیب اغلب برای کاهش اصطکاک در یاطاقان موتور کشویی استفاده می شود.
قلع نقره: استحکام مکانیکی کلی را بهبود می بخشد و دمای حداکثر سرویس را افزایش می دهد.
قلع زینک : نقطه ذوب بالایی و استحکام خستگی برتر را نشان می دهد ، اما محافظت محدود در برابر خوردگی ایجاد می شود.
قلع - بیسموت : ایده آل برای آبکاری در دمای پایین است، این آلیاژ همچنین قابلیت ترشوندگی خوبی را ارائه می دهد و می تواند تشکیل whisker را محدود کند. با این وجود ، ممکن است با قطعات حاوی سرب سازگار نباشد ، و نقطه ذوب پایین باعث می شود که در اکثر فرآیندهای آبکاری دمای بالا مناسب نباشد.
کاربرد ورق قلع اندود
امروزه تقاضای ورق فولادی قلع اندود در بازار خودرو، لوازم خانگی و ساختمان در حال افزایش است. لازم است بدانید که افراد بسیاری می‌توانند از مزایای منحصر به فرد این محصولات، به ویژه ترکیبی از قدرت و وزن سبک آنها، بهره مند شوند. یکی دیگر از خواصی که قلع به ورق می دهد، این است که از ورق دربرابر رنگ پس دادن و زنگ زدگی و خوردگی حفاظت می کند. بسیاری از ظروف پخت و پز تجاری از فولاد قلع اندود ساخته شده است. دلیل این امر دوام و کیفیت پخت بسیار عالی مواد غذایی با این فلز است. لازم به ذکر است که کاربردهای این ورق به ساخت ظروف مواد غذایی محدود نمی شود. به تازگی، ورق قلع اندود برای ساخت قطعات الکتریکی و بسیاری از محصولات دیگر استفاده شده است.
این ورق ها 100٪ قابل بازیافت بوده و مزایای قابل توجهی در مقایسه با مواد آلومینیومی و مواد خام دیگردارد. ورق‌های قلع اندود به واسطه ظاهر زیبایشان شناخته شده و با استفاده از لاک و جوهر به راحتی قابل رنگ و چاپ هستند.
استانداردهای رایج ورق‌های قلع اندود
تسمه فولادی بدون پوشش رول شده سرد براي فرم دهی سرد با مشخصات فنی استاندارد 139 12.97 DIN EN 10
تسمه فولادی رول شده سرد – مشخصات فنی با استاندارد DIN EN114010.96
مشخصات استاندارد براي توليدات قلع – ملزومات عمومی با استاندارد ASTM A 623-02
مشخصات استاندارد براي توليدات قلع – ملزومات عمومی با استاندارد ( متريک ) ASTM 623M-02
ورق سياه قلع اندود با پوشش کروم الکتروليتيک، با خصوصیت يکبار و 2 بار نورد شده با استاندارد ASTM A 657M-98a
توليدات قلع ورق سياه يکبار نورد شده – ملزومات عمومی با مشخصات فنی استاندارد ASTM A 623-02
توليدات قلع ورق قلع اندود الکتروليتيک دوبار نورد شده با استاندارد 626/A 626M-98 ASTM
روش هاي آزمون استاندارد براي تعيين وزن پوشش قلع براي ورق قلع اندود الکتروليتيک ASTM A 630-98
ورق حلبی
ورق حلبی، ورق فولادی نازک با پوشش قلع که از طریق غوطه ور شدن در فلز مذاب یا با رسوب الکترولیتی توسط الکترودها مورد استفاده قرار می گیرد؛ در حال حاضر تقریبا تمامی ورق های قلع اندود از طریق فرآیند دوم تولید می شود. قبل از پیدایش فولاد سبک ارزان، فلز پایه برای قلع اندود کردن، آهن بود.
ورق قلع اندود ساخته شده توسط این فرایند شبیه ساندویچ است که هسته مرکزی آن نوار فولادی است. این هسته در یک محلول اسیدی پاک می شود و سپس از طریق مخازن حاوی الکترولیت تغذیه می شود، که در هر دو طرف ورق فولادی قلع رسوب می کند. همانطور که نوار بین کویل های القایی الکتریکی با فرکانس بالا عبور می کند، گرم می شود به طوری که پوشش قلع ذوب می شود و به شکل یک پوشش براق جریان می یابد. محصول نهایی دارای پوشش قلع حدود 0.00003 اینچ (0.00076 میلیمتر) در هر طرف است.
انواع ورق قلع اندود
براق: سطح پرداخت ذوب شده؛ سطح پرداخت ذوب شده، دارای یک سطح براق فلزی از قلع است. این سطح یک سطح طبیعی برای ورق قلع اندود معمولی است.
سنگ زنی: سطح پرداخت ذوب شده. این سطح دارای خطوط استحکام خوبی است و به راحتی می توان با آن کار کرد، زیرا در برابر خراشیدگی در طول پوشش مقاومت دارد.
سنگ زنی اندازه بزرگتر : سطح پرداخت ذوب شده؛ مقاومت بالایی در برابر خراش دارد، در نتیجه در طول پوششکاری به راحتی می توان با آن کار کرد. این ورق به طور گسترده در ساخت سر و ته قوطی ها مورد استفاده قرار داد.
مات: سطح پرداخت ذوب نشده تیره؛ این پرداخت به ورق مورد نظر یک سطح منحصر به فرد نقره ای خاکستری می دهد. این کار در چاپ جوهر روی ورق، پیوستگی استثنایی می دهد. از این ورق نیز به طور گسترده در درب بطری و قوطی چاپ شده استفاده می شود.
نقره ای: سطح پرداخت ذوب شده؛ پرداختی بسیار جذاب و درخشان دارد. این ورق هنگام چاپ یا لعاب کاری، ظاهر نقره ای رنگ زیبایی دارد. این سطح پرداخت در تولید قوطی های تزئین شده با کیفیت بالا و درب بطری بسیار استفاده می شود.
مضرات قلع بر روی سلامت انسان
اثرات قلع برای سلامت انسان در شرایط مختلف متفاوت است. اگر مقدار این فلز از حد مجاز بیشتر شود، سلامت انسان به خطر می‌اندازد. جذب قلع به مقدار زیاد از راه گوارش ایجاد استفراغ می‌کند. بطور کلی جذب گوارشی قلع بندرت اتفاق پیش می‌آید اما استنشاق گرد و غبار و دود فلزی این ترکیب باعث ایجاد برونشیت، سرفه و گلو درد می‌شود.
تماس مستقیم در طولانی مدت باعث جذب قلع توسط پوست شده که سوختگی‌های موضعی به شکل التهاب و تحریک ایجاد می‌نماید. بنابراین سعی کنید از مصرف بیش از حد غذاهای کنسروی یا خوردن مداوم غذا درون پوشش داده شده با قلع خودداری کنید. از دیگر اثرات قلع بر بدن می توان به ذخیره شدن آن در اندام های کلیه و کبد و دفع آن به مقدار جزئی از راه ادرار و صفرا، تعریق شدید، سر درد، تنگی نفس، آسیب کروموزرمی، سوزش چشم و پوست، دردهای شکمی و معده، مشکلات ادراری، آسیب مغزی، افسردگی، تضعیف سیستم ایمنی و کاهش سلولهای قرمز خون اشاره نمود.
علائم مسمومیت با قلع به شکل احساس طعم فلزی در دهان، افزایش بزاق، اسهال و استفراغ، اختلالات تنفسی و درد های عضلانی مشاهده می‌شود. فلز قلع جذب شده در آب برای جانداران آبزی نیز بسیار خطرناک بوده و باعث نابودی جلبک‌ها پلانکتون ها، قارچ‌ها و در ماهی‌ها منجر به اختلال در تولید مثل، رشد تخمک‌ها و رژیم غذایی آنها می‌شود.
