آبکاری الکتریکی جواهرات – آموزش اصول و مراحل کار: قسمت دوم

در مقاله آشنایی با آبکاری طلا ، با مفهوم و روش های آبکاری طلا و جواهرات آشنا شدیم. در این مقاله قصد داریم، در مورد نکات تکمیلی را در خصوص اصول و مراحل آبکاری الکتریکی طلا و جواهرات در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. با ما همراه باشید.

در این مقاله به جنبه های زیر می پردازیم:

1. اصول اساسی
2. فاکتورهای آبکاری که باید در نظر گرفته شود
3. آماده سازی سطح در آبکاری
4. جنبه های ایمنی و آلودگی
5. آبکاری طلا – عیار ، رنگ ، انواع الکترولیت ها و رسوبات
6. وان های آبکاری رادیوم
7. تجهیزات
8. الکترو پولیش جواهرات طلا – انواع الکترولیت

در قسمت اول از آموزش آبکاری الکتریکی جواهرات، به شرح 4 مورد اول پرداختیم. در این مقاله، قصد داریم ادامه موارد را دنبال کنیم. با ما همراه باشید.

5- سیستم های آبکاری طلا

بسیاری از سیستم های آبکاری الکتریکی جواهرات در بازار برای قرار دادن ذخایر طلای خالص و آلیاژ طلا روی جواهرات طلا و روی فلزات پایه برای کاربردهای تزئینی وجود دارد. همچنین بسیاری دیگر برای کاربردهای فنی مانند اتصالات و اتصالات الکتریکی وجود دارد که در آنها ویژگی های پوشش باید دارای عملکرد فنی خاصی باشند.

الکترولیتها را می توان بر اساس سیانید و غیرسیانید طبقه بندی کرد و ممکن است حاوی افزودنیهای آلیاژی کوچک برای کنترل رنگ و سایر خواص باشد. تمام الکترولیت های مبتنی بر سیانید بر اساس استفاده از نمک سیانید پتاسیم طلا ، KAu (CN) 2 ، که حاوی حدود 68 درصد طلا است ، ساخته شده اند. با این حال ، اکثر الکترولیت ها چیزی شبیه این غلظت طلا ندارند. برخی از الکترولیت ها اسیدی هستند ، برخی دیگر خنثی و برخی دیگر قلیایی هستند ، همانطور که در طبقه بندی جدول 1 نشان داده شده است.

Electrolyte Type	pH	Gold complex	Alloying Metals
Alkaline	8 – 13	KAu(CN)2	Cu, Cd, Ag, Zn
Neutral	6 – 8	KAu(CN)2	Cu, Cd, Ag
Weakly acid	3 – 6	KAu(CN)2	Co, Ni, In, Fe
Acid	0.5 – 2.5	KAu(CN)4	Co, Ni, In, Sn
Cyanide-free, alkaline	8 – 10	Na3Au(SO3)2	Co, Ni, In, Sn

جدول 2:

طیف وسیعی از رنگهای ممکن و ویژگیهای وان و رسوب سیستمهای آبکاری از یک سازنده معروف در شکلهای 3 تا 5 نشان داده شده است. توجه داشته باشید که دمای بهینه وان اغلب بالاتر از محیط است. غلظت طلا بسیار کم است – حدود 0.1 – 7.0 گرم در لیتر و سرعت آبکاری معمولاً بین 10 تا 75 میلی گرم در آمپر در دقیقه متغیر است. زمان کاغذ ضخامت 1 میکرون بین 3 تا 15 دقیقه متغیر است.

Bath type:	1	2	3	4
Gold content, g/l	8 – 108	12 – 16	1 – 2	–
Bath temperature	60 – 70°C	50°C	70 – 75°C	50°C
pH	6 -7	6	7.5 – 8	7
Plating rate,µm/min	0.1 – 0.6	0.5	0.6 – 24	0.1 – 0.2
Current density, A/dm2	0.2 – 1.0	ca. 0.8	ca. 1 – 40	ca. 1.0
Additives	As/Ti /Pb	As	No As,Ti or Pb	–
Salts/acids	Citrate, phosphate, phosph. acid	Citrate, phosphate	Phosphate, phosph. acid	Phosphate
Deposit :
Purity, %gold	99.9 – 99.99	99.9	99.9	99.9
Hardness, HV	70 – 90	250	70 – 100	100
Colour	Yellow	Deep Yellow	Yellow	Yellow
Appearance	Semi-matte	Bright	Semi-matte	Bright
Application	Electronics	Elec. Contacts, Decorative	Electronics	Decorative

جدول 2 (بالا) ، برخی از وان های آبکاری طلا خالص بر اساس نمک سیانید پتاسیم طلا از یک تولید کننده معروف آلمانی دیگر را نشان می دهد.

این نشان دهنده خلوص بالای رسوب و چگونگی تأثیر خواص رسوب از شرایط آبکاری و ترکیب الکترولیت است. به مقادیر سختی بالا در مقایسه با طلای خالص فله توجه کنید.

برای استفاده از جواهرات ، ضخامت رسوب در حدود 0.5 – 5.0 میکرون معمولی است ، اما در مواردی که هزینه مهمتر از کیفیت است ، می توان از پوششهای نازک “فلش” استفاده کرد.

نکات مهم:

اگر روی فلزات پایه طلا می اندازید ، معمول است که ابتدا با یک فلش نازک یا پوشش مس ، یک کلید خوب تهیه کنید ، سپس یک لایه زیرین از نیکل ، برنز یا قلع تهیه کنید. هدف از این لایه های زیرین ایجاد تراز و روشن کننده به لایه زیرین و جلوگیری از مهاجرت مس زیرین به لایه طلا و باعث قرمزتر شدن آن می شود. با دستورالعمل اروپایی علیه استفاده از نیکل ، گرایش به استفاده از برنز (مس-قلع-روی) یا قلع یا پالادیوم به عنوان لایه زیرین وجود دارد.

اغلب ، قبل از اینکه لایه کامل طلا از الکترولیت طلا دیگری آبکاری شود ، یک لایه طلا با ضخامت حدود 0.1 میکرون رسوب می کند. اینها به عنوان سیستم های دوبلکس شناخته می شوند.

در انتخاب سیستم الکترولیت و آبکاری ، توصیه می شود از تامین کننده مواد آبکاری خود مشاوره بگیرید. آنها می توانند در مورد آنچه برای نیازهای شما مناسب تر است راهنمایی کنند. البته آبکاری طلا را از الکترولیت حذف می کند. بنابراین ، حفظ غلظت صحیح نمک در الکترولیت بسیار مهم است. نمک باید به صورت دوره ای اضافه شود. این امر به توانایی اندازه گیری غلظت طلا در وان نیاز دارد.

بین هر مرحله از آماده سازی سطح و آبکاری ، مهم است که اقلام روکش شده را قبل از حرکت به مرحله بعدی آبکشی کنید. این از آلودگی وان جدید و از دست دادن نمک فلز گرانبها جلوگیری می کند. این به عنوان “کشیدن” شناخته می شود. البته ، پس از اتمام کل فرایند ، مورد باید شسته و خشک شود. از آب لوله کشی استفاده نکنید زیرا پس از خشک شدن رسوبات روی سطح باقی می ماند.

6- سیستم های آبکاری رادیوم

رادیوم یک فلز گروه پلاتین با رنگ سفید خوب است و مقاوم در برابر سایش و تیره شدن است. برای اهداف جواهرات ، ما یک رسوب روشن ، عاری از عیب و سخت می خواهیم و چندین سیستم آبکاری رودیوم مناسب در بازار وجود دارد. این وان ها از نوع سولفات هستند و بسیار اسیدی هستند.

معمولاً ضخامت رسوب در حدود 0.5 میکرون ، اما حداکثر تا 2-3 میکرون ، بر روی جواهرات طلا اندود می شود تا مشخصات سطح مورد نیاز را نشان دهد. تمایل به افزایش تنش داخلی در رسوب با افزایش ضخامت وجود دارد که در نهایت باعث ترک خوردگی می شود.

برای طلاهای عیار بالا ، لایه ضخیم تری از رودیوم مستقیماً روی سطح قرار داده می شود ، اما برای طلاهای کم عیار ، ابتدا لایه ای از نیکل روکش می شود ، که باعث می شود رسوب نازک تر و ارزان تری بدون از دست دادن رنگ ایجاد شود و مقاومت خوبی در برابر خوردگی ایجاد کند.

همانند طلا ، آماده سازی سطح خوب برای ارائه سطح تمیز برای آبکاری با کیفیت لازم است. تمرین زیر توصیه می شود:

• تمیز کردن الکترولیتی
• در آب کم آب معدنی بشویید
• مرطوب بودن سطح (بدون تشکیل قطرات) را بررسی کنید
• قطعه را در محلول آبی سیانید سدیم (35 گرم در لیتر) غوطه ور کنید
• در آب جاری یا آب معدنی شستشو دهید
• با برق روشن (تماس ندهید) و الکترولیت را در الکترولیت غوطه ور کنید
• آبکشی و خشک کنید.

سیستم آبکاری معمولی:

بسته به ضخامت مورد نظر ، آبکاری باید از 30 ثانیه تا 2 دقیقه طول بکشد. آندهای بی اثر پلاتین در فاصله 4-5 سانتی متر با مساحت حداقل به اندازه کاتد استفاده می شود. وان باید به خوبی هم زده یا هم زده شود.

پر کردن دوره ای رودیم در وان ضروری است و این کار با محلول های مخصوص پر کردن رودیم انجام می شود که دارای غلظت رودیوم بالا و اسیدیته کم هستند. جلوگیری از آلودگی الکترولیت توسط سایر فلزات ، بنابراین شستشوی خوب و استفاده از مخازن غیر فلزی توصیه می شود.

یک سیستم آبکاری معمولی رودیوم دارای مشخصات نشان داده شده در جدول 3 است.

سختی فوق العاده بالای رسوب قابل توجه است. این یک مزیت در مدلهای اصلی رومیوم نقره ای برای ریخته گری سرمایه گذاری و الکتروفرمینگ است زیرا می تواند سطح بالایی از صیقل را بر روی مدل بدست آورد ، با مزایای خط ریخته گری یا الکتروفرم.

افزودنیهای الکترولیت مانند سولفات منیزیم ، سلنیک اسید و سولفیتها اغلب برای کنترل تجمع استرس داخلی استفاده می شود.

Rhodium content	1.5 – 2.5 g/l
Bath temperature	40 – 50°C
pH	< 1
Plating rate	2 mg/A/min
Current density	1.5 – 5.0 A/dm2
Salts/acids	Sulphuric acid
Deposit purity, rhodium %	99.9
Time to deposit 1 micron	30 secs.
Deposit appearance	Bright
Hardness of deposit	HV 950

7- تجهیزات آبکاری

اساساً آبکاری (همچنین آبکاری الکتریکی جواهرات) یک فرآیند ساده است و می توان آن را در لیوان های شیشه ای ساده با یک دی سی ساده انجام داد. منبع برق. با این حال ، در صورت تمایل به کیفیت مطلوب ، ترجیحاً از تجهیزات هدفمند استفاده کنید که شامل موارد زیر است:

• مخزن آبکاری – ترجیحا شیشه ای یا پلاستیکی ، با درپوش (مانند شیشه پیرکس ، تفلون ، پلی پروپیلن ، PVC ، HDPE)
• مخازن شستشو اضافی ، با درپوش
• منبع تغذیه DC قابل اطمینان با خروجی جریان کافی
• سیستم گرمایش و کنترل دمای الکترولیت
• همزن ، پمپ و سیستم های تصفیه
• آندهای نامحلول (اغلب ورق یا گاز تیتانیوم با روکش پلاتین یا پلاتین)
• سیمهای اتصال بی سیم برای الکترودهایی که در وان غوطه ور شده اند
• قابلیت قرار دادن چندین مورد به طور همزمان
• کمد بخار یا استخراج بخار.

شکل 6:

این که آیا فقط در مقیاس کوچک روی نیمکت یا در مقیاس تولید انبوه آبکاری می کنید ، بسیاری از تامین کنندگان تجهیزات هدفمند متناسب با همه نیازها وجود دارند. برخی از نمونه ها در شکل 6 نشان داده شده است. اغلب آنها را می توان در نمایشگاه های عمده جواهرات مشاهده کرد ، به عنوان مثال. در بازل و ویچنزا در اروپا قیمتها به طور قابل توجهی متفاوت است ، اما ممکن است تجهیزات مناسب را به صورت ارزان خریداری کنید ، یا حتی یک سازنده محلی پیدا کنید تا مطابق نیازهای شما تجهیزات مورد نیاز خود را بسازد.

بهتر است که در مورد پوشش سطوح اظهارنظر کنید تا آبکاری الکتریکی جواهرات فقط در مناطقی که مورد نظر است انجام شود ، به عنوان مثال. در اطراف تنظیمات سنگهای قیمتی این کار با رنگ آمیزی روی لاک ارگانیک (اغلب به رنگ صورتی) در مناطقی انجام می شود که آبکاری مورد نظر نیست و اجازه می دهد تا خشک شود. پس از آبکاری ، می توان آن را به راحتی با حلال آلی مانند استون حذف کرد. محصولات تجاری زیادی در بازار وجود دارد.

به یاد داشته باشید که چنین لاک هایی قابل اشتعال هستند و باید در ظروف خوب بسته نگهداری شوند. جزئیات بیشتر پوشش لاک ها در نشریه WGC ، The Finishing Handbook آورده شده است.

8- الکترو پولیش طلا و جواهرات

تجهیزات الکترو پولیش بسیار شبیه به آبکاری الکتریکی جواهرات است که در طرح (شکل 7) مشاهده می شود و توسط همین شرکت ها تولید می شود. کاتد به طور معمول از جنس استنلس استیل یا تیتانیوم است و فریم آند نیز دارای سیم یا قلاب تعلیق پلاتین است. این قاب آند ممکن است نیاز به هم زدن داشته باشد. دوباره وان گرم می شود ، در این مورد توسط یک بخاری غوطه ور ، و استخراج بخار وجود دارد. منبع تغذیه DC که ولتاژ کم (6-15 ولت) و جریان زیاد را تأمین می کند تا چگالی جریان در محدوده 100- 150 A/dm2 ایجاد شود. دمای معمولی وان تا 80 درجه سانتی گراد است و یک سیستم برای هم زدن الکترولیت نیز لازم است.

شکل 8:

برای توضیح نحوه دستیابی به الکتروپلیش کردن ، لازم است منحنی قطبش آند را بررسی کنیم که چگالی جریان را در برابر ولتاژ اعمال شده ترسیم می کند ، شکل 8. چنین منحنی هایی برای هر مورد الکترولیت و فلز مشخص است. اگر سلول الکترولیتی را در قسمت ولتاژ پایین منحنی A – B کار کنیم ، هیچ چیز برای جواهرات ما اتفاق نمی افتد. در ولتاژهای بالاتر ، در ناحیه B – C ، تراش سطح رخ می دهد و این جزئیات ساختار متالوگرافی سطح را در زیر میکروسکوپ نشان می دهد. در منطقه D – E ، با وجود افزایش ولتاژ ، چگالی جریان ثابت می ماند. این محدوده ای است که الکترو پولیش خوب در آن انجام می شود. این جایی است که ما فرآیند را اجرا می کنیم! در ولتاژهای بالاتر از E ، چگالی جریان به سرعت افزایش می یابد و تکامل گاز در هر دو کاتد و آند وجود دارد که برای یک سطح صیقلی خوب نامطلوب است.

مکانیسم پولیش الکتریکی پیچیده است و بحث در مورد آن در اینجا مناسب نیست. با این حال ، سطح ناهموار در این مرحله تراز می شود و می توان به سطح صاف و روشن خوبی دست یافت ، همانطور که در مثال های شکل 9 نشان داده شده است.

عوامل زیادی بر فرآیند آبکاری الکتریکی جواهرات تأثیر می گذارد ، از جمله آلیاژ جواهرات ، ترکیب الکترولیت ، دما ، چگالی جریان و ولتاژ و زمان.

چندین سیستم الکترو پولیش اختصاصی در بازار برای الکتروپلیش کردن آلیاژهای طلا در محدوده 8ct تا 24ct وجود دارد که بسیاری از آنها از الکترولیت های ایمن تر ، بدون سیانید و دارای اسید ضعیف استفاده می کنند و در دمای 80 درجه سانتی گراد کار می کنند. سیستم های قدیمی از الکترولیت های مبتنی بر سیانید استفاده می کنند که در دمای 80-90 درجه سانتی گراد کار می کنند. مانند آبکاری ، مهم است که طلا و جواهر را پس از پرداخت آبکاری آبکشی کرده و خشک کنید.

بدیهی است که طلا در این فرآیند از سطح حل می شود. اگر سطح اولیه خوب باشد ، این مقدار کوچک است. زنجیرها و انواع جواهرات را می توان الکترو پولیش کرد. این فرایند رنگ جواهرات را حتی در خطوط لحیم کاری تغییر نمی دهد. شستشوی خوب و استفاده از محلول شیمیایی روشن کننده پس از الکتروپلیش توصیه می شود.

طلایی که از الکترولیت در الکترولیت حل شده است قابل بازیابی است. برای حلالهای آزاد سیانید ، الکترولیت با هیدروکسید سدیم درمان می شود تا زمانی که pH 5 به دست آید. سپس یک ترکیب احیا کننده ویژه اضافه شده و طلا از محلول ته نشین می شود. مجاز است ته نشین شده و فیلتر شود. هیدروکسید سدیم بیشتری به محلول باقیمانده اضافه می شود تا pH 5-7 برسد و سپس با خیال راحت در تخلیه تخلیه می شود. لجن طلایی که فیلتر شده است خشک می شود ، با جریان بوراکس مخلوط شده و ذوب می شود. آن را ریخته و اجازه می دهید تا در یک نوار یا دکمه کوچک جامد شود. برای محلول های سیانید ، طلا می تواند با افزودن روی یا گرد و غبار آلومینیوم رسوب کند.

صیقل الکتریکی جواهرات طلا را می توان به عنوان یک مرحله تکمیل انجام داد ، اما بیشتر اوقات بخشی از یک فرآیند چند مرحله ای است که شامل پرداخت مکانیکی نیز می شود.

مزایای الکترو پولیش عبارتند از:

سریع است
این می تواند موارد پیچیده را صیقل دهد و خطوط حفظ شود
بازیابی طلا حل شده آسان است مضرات آن عبارتند از:
فقط فلز از سطح برداشته می شود. نقص هایی مانند تخلخل ریخته گری آشکارتر است! این می تواند در شناسایی جواهرات معیوب مفید باشد.
عیوب بسیار کوچک (1-2 میکرون) را برطرف می کند اما نقص های بزرگتر را برطرف نمی کند.

نتیجه گیری

آبکاری

ما اصول اولیه آبکاری الکتریکی جواهرات و برخی عوامل موثر بر فرآیند را مورد بحث قرار داده ایم. ما همچنین الزامات تجهیزات را مورد بحث قرار داده ایم.

همانطور که دیدیم ، آبکاری جواهرات یک فرآیند بسیار متنوع است و می توان پوشش های طلا با رنگ ، ظاهر ، خواص و عیار متفاوت و همچنین طلای خالص را بدست آورد. این یک فرایند سریع ، ارزان و آسان برای کار است.

نیازی به تجهیزات گران قیمت ندارد ، اما ارزش خرید نمک های آبکاری با کیفیت خوب از تامین کنندگان معتبر را دارد. چنین نمک هایی به طور خاص برای عملکرد خوب فرموله شده اند.

در بسیاری از فرآیندهای آبکاری طلا از الکترولیت های سمی سیانید استفاده می شود. باید در استفاده و دفع آنها دقت شود.

پولیش الکتریکی

ما همچنین اصول اولیه الکترو پولیش را مورد بحث قرار داده ایم. این فرآیندی است که بار دیگر در حال افزایش است ، اغلب در ترکیب با پرداخت مکانیکی.

این مقاله برگردان و ترجمه شده مقاله آبکاری الکتریکی جواهرات موجود در سایت ganoksin می باشد.

جواهرات لئوپارد کلیه خدمات آبکاری طلا را با ارزان ترین قیمت، و بالاترین کیفیت انجام میدهد. اگر نیاز به خدمات آبکاری طلا دارید حتما با مشاورین ما تماس بگیرید.

به روز ترین و جذاب ترین مطالب جواهرات را در جواهرات لئوپارد دنبال کنید.