چرا هدایت مهم است؟

در یک حمام کروم سخت نو، هدایت فقط بر اساس اسید کرومیک خواهد بود. اگر در محدوده پایین اسیدکرومیک  حدود 180 گرم در لیتر کار میکنید، هدایت به طور کلی در حدود 400 میلی ثانیه در سانتیمتر (میکروسیم در سانتی متر) خواهد بود. اگر در محدوده ی بالای اسیدکرومیک،350 گرم در لیتر کار میکنید هدایت حدودا ً575 میلی ثانیه در سانتی متر می شود .هنگامی که حمام شروع به ساختن فلزات مزاحم (به طور معمول کروم سه ظرفیتی،آهن، مس، نیکل، آلومینیوم، روی. و نمکهای موجود در آب سخت، مانند (کلسیم ومنیزیم) میکند، هدایت دچار مشکل میشود.دراین حالت چرا هدایت از حد ایده آل کمتراست؟ در هر حمام، هدایت تعیین میکند که جریان یا آمپراژ چگونه و به طور موثر از  طریق الکترولیت عبور میکند. بنابراین، اگر چیزی مانع حرکت آن شود، یقیناً تأثیر عمده ای درقدرت پرتاب، قدرت پوشش دهی، زبری و سایرکیفیت آبکاری خواهد داشت.

قدرت پرتاب وپوشش دهی: معنای واقعی هدایت کم چیست؟
 قدرت پرتاب به توانایی یک الکترولیت در  توزیع یکنواخت ضخامت در طول محدوده چگالی جریان، از نواحی  HCD (چگالی جریان زیاد) تا  MCD ( چگالی جریان متوسط) و LCD (چگالی جریان کم) اشاره دارد. آندهای سازگار و کمکی، همراه با شیلدها برای جلوگیری از تمایل طبیعی آنها برای ایجاد ضخامت درنواحی    HCD و رنگ پریدگی در نواحی) LCDمنجر به نمایش نیکل یا پوشش ضعیف،) در الکترولیتهای کروم سخت رایج است.این گرایش هر دو فرمولاسیون کروم سخت تزئینی و کاربردی / مهندسی را تحت تأثیر قرارمیدهد. رسوبات حاصل از این الکترولیتها اغلب قادر نیستند بیش از 60 الی 50 درصد کل ورق های هولسل را پوشش دهند. قطعات باتراکم  جریان کمتر از40-50  ASF آمپر برفوت مربع ممکن است به هیچ وجه پوشش کروم نواحی که پوشش کروم را دریافت نکرده. در نتیجه زیرلایه درمعرض آن قرار میگیرد یا لایه زیرین (اغلب نیکل براق) بدون محافظت کروم باقی میماند .نواحی که پوشش کروم را دریافت نکرده اند نسبت به خوردگی حساس هستند، که این  امر نیز باعث افزایش آلایندهها در حمام میشود، و همچنین به یکپارچگی و کیفیت مواد پایه ویا زیر لایه آسیب میرساند.که منجر به افزایش مرجوعی ها میشود.

اگر یک حمام کروم سخت تمیز و خوب نگهداری شده ای که به یون های فلزی اضافه مزاحم وسایر ناخالصیهایی که هدایت را تحت تأثیر قرار میدهند آلوده شود، هم از نظرقدرت پرتاب و هم از نظر پوشش دهی ضعیف میشود و به مرور زمان میتواند بدتر هم شود. به یاد داشته باشید که هدایت صرفاً اندازه گیری سطح یا درجه کارایی حرکت یون ها از طریق الکترولیت است.
 سیستم های کاتالیزور دوجزئی و سه جزئی که از فلوراید و سایر مواد سازنده و اجزای انحصاری استفاده میکنند، پوشش بهتری را ایجاد میکنند، اما وجود عناصری مانندآلومینیوم و آهن یون های فلوراید را بهم می چسباند و باعث ضعیف شدن اثربخشی وقدرت پرتاب آن میشود، که این امر اغلب میتواند باعث کاهش هدایت نیز شود.

زبری ناشی از کمبود هدایت یا بی نظمی درهدایت 

هر زمان هدایت به دلیل آلاینده های شیمیایی تغییرکند، احتمال سوختن در منطقه احتمال سوختن در منطقه   افزایش می یابد.که این امر منطقی است.ز یرا توزیع جریان با مشکل روبرو می شود.HCD سوختن تابعی از تراکم جریان بیش از استاندارد است که برای تشکیل یک لایه آبکاری شده صاف مورد نیاز است. سوختگی معمولاً در جهت گیری کریستال تغییر یافته، خشن و غالباً گره ای ظاهر می شود. اثر سوختگی در همه نواحیها به یک اندازه خواهد بود اما به محض افزایش آلاینده های میکروسکوپی یا برآمدگی میتواند به سرعت رشد کند و به صورت نمونه های بزرگتر جمع شود و در نواحی  HCD بیشتر اثر خود را نشان دهد.

برخی از حمامهای آبکاری ، مانند مس اسیدی ، برای پرکنندگی برآمدگی هاو خراشهای میکروسکوپی طراحی شده اند، اما کروم برعکس این عمل کند و باعث برجسته شدن، تقویت و نمایش بیشتر این نقایص و لکه ها میشود.
این امر به وضوح در مواردی رخ میدهد که مواد پایه ماشین کاری و پولیش داده نشده باشد.که مقدارRMS (ریشه میانگین مربع) بالایی را تولید می کند، به این معنی که این محلول صاف نیست و غالباً حاوی برش یا تراشهای فلزی هستند. این تکه های دندریتیک میتوانند مانند میله های برقگیر کوچک عمل کنند. مانند آنهایی که در ساختمان های قدیمی مانند کلیساها قرار دارند. میله های برقگیر بگونه ای طراحی شده اند که ارتفاع ساختمان به طور مصنوعی گسترش میدهند و صاعقه هنگام طوفان به میله برخورد میکند، نه به ساختمان وسپس از طریق این میله ها به زمین ارسال میشود. 
صاعقه یا برق تنبل است و بنابراین ترجیح مسیر با کمترین مقاومت را طی کند،به همین دلیل است که از میله های برق گیراستفاده میکنند. برق هم از نظر ماکروسکوپی ( آن نقاطی که با چشم غیر مسلح دیده میشوند) وهم از نظر میکروسکوپی ( آنهایکه با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نیستند) نواحی HCD نزدیک به آند را ترجیح می دهد، نواحی  LCD را نادیده می گیرد، یا به سختی به آن نواحی دسترسی پیدا می کند. این تمایلات هنگامی افزایش می یابد که هدایت الکترولیت از روشهای مختلفی که قبلا ذکر شد، بیشتر کاهش یابد. بنابراین وجود زبری به شکل رشته های میکرو / ماکرو پوشش کروم کاملا رایج است.

آماده سازی حمام پس از رسیدن به حد بالای آلودگی
وقتی سطح  آلایندهها به اوج خود رسید، یک اپراتور چه کاری باید انجام دهد؟ روشهای مختلفی برای آماده سازی حمام کروم شش ظرفیتی حاوی آلاینده های فلزی وجود دارد.یک روش برای آماده سازی کروم سه ظرفیتی به طور خاص این است که حمام را تحت الکترولیز در تراکم جریان کاتد بالا  CCD و تراکم جریان آند پایین  ACDبا تلاطم شدید و دمای بالا قرار دهید. فناوریهای گلدان متخلخل از غشا سرامیکی برای از بین بردن آلاینده ها و اکسیداسیون مجدد یونهای کروم سه ظرفیتی به شش ظرفیتی استفاده میکنند. الکترودیالیز از دیواره غشای پلیاستر سنگین مانند گلدان متخلخل استفادمیکند و برخی از آنها از رزین های تبادل یونی برای تصفیه محلولهای خود استفاده میکنند.اغلب اوقات، افزایش اسید کرومیک و افزایش نسبت اسیدکرومیک به کاتالیزور سولفات میتواند به بهبود هدایت، کمک زیادی کند.

خلوص آب برای حفظ هدایت
ترکیب آب نقش مهمی در هدایت دارد که اغلب نادیده گرفته می شود  DIآب دیونیزه به طور کلی دارای درجه  TDS ( کل جامدات محلول) صفر  ppmاست در حالیکه آب RO (اسمز معکوس) را می توان به عنوان آب بسیار نرم طبقه بندی کرد زیرا سطح سختیTDSآن زیر   50 ppmاست. سختی آب لوله کشی میتواند به میزان قابل توجهی بسته به موقعیت مکانی متفاوت باشد، بنابراین، برخی از عملیات ممکن است برای تصفیه آب ورودی به منظور حفظ مقادیر هدایت در حمام های کروم سخت نیاز داشته باشد. در مواردی حتی آبکاران میتوانند آب خود را تصفیه کنند ومقادیر بالای ، TDS تعداد کلسیم نزدیک به   70 PPm و تعداد منیزیم را تا 60 ppm  کم کنند.

عوامل کاهش دهنده در هدایت
برخی از مهمترین منابع کاهش دهنده درهدایت از وجود کروم سه ظرفیتی، آهن ونیکل در حدود 12-10میلی ثانیه بر سانتی متر برای هر گرم آلودگی حاصل می شود. مشخصات آنالیز تشخیصی در یک حمام کروم سخت کاملا ً خوب و کاملا محافظت شده نشان می دهد که در مجموع 10200 ppm یا حدود1/4 اونس بر گالن زباله به صورت کلسیم، کلرید، مس، آهن، سرب، منیزیم، نیکل، سیلیکون، سدیم، تیتانیوم، کروم سه ظرفیتی و سایر فلزات وجود دارد. اکنون حدس بزنیدکه چه عاملی ممکن است بر قدرت پرتاب  پوشش دهی محلول آبکاری کروم شش ظرفیتی تاثیر داشته باشند. برای مبارزه با این اثرات بدون انجام یک روش تصفیه اساسی، افزودن اسیدکرومیک تقریبا opg~ 10  یا  gpl  70- 80 نیاز است . یک قاعده خوب این است که کل فلزات مزاحم رابه زیر  gpl1 یا 7500 - ppm 7500 کاهش دهید، به شرطی که سطح نیکل، آهن و کروم سه ظرفیتی در حد قابل نگه داشته شود، زیرا این بزرگترین علت در کم کردن هدایت هستند.

نتیجه
پوششهای کروم سخت میتوانند با بررسی ساده هدایت آن در مقابل آنالیز، تعداد بیشماری از آلاینده های احتمالی، اطلاعات زیادی در مورد سلامتی حمام آبکاری خوداشته باشند. بنابراین میتوان تنظیمات واصلاحات را به صورت افزودن اسید کرومیک،رقیق سازی، روشهای تصفیه الکترولیت یاسیستم های تبادل یونی غشایی در حمام انجام داد.
اگر مسائل مربوط به صورت پوشش دهی یا قدرت پرتاب های ضعیف تر از حد معمول یاسطح ناصافی به وجود بیایند، هدایت پایین ممکن است علت آن باشد. آزمایش این نظریه به سرعت و با اطمینان کافی است، بنابراین لطفاً هنگام تشخیص اینکه عیب حمام شما چیست، از این روش اندازه گیری ساده اما قدرتمند استفاده کنید.

منبع
1. ADAM G. BLAKELEY” The
Importance of Conductivity”
Products Finishing Mag, pp 32-
34, FEBRUARY 2021