مقدمه
امروزه آبکاری به عنوان یکی از مراحل اصلی و بسیار مهم تولید محصولات فلزی و پلاستیکی در بسیاری از بخشها نقش مهمی ایفا می کند. از صنایع خودروسازی و نفت گرفته تا کالاهای تزئینی بسیاری از اجزاء آنها در مراحل پایانی کار از این روش برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی و نیز تثبیت رنگ، استفاده می کنند. با توجه به این مسائل، سرعت فرآیند و کیفیت محصول خروجی برای تولید کننده بسیار حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق بررسی نقش رکتیفایر و اهمیت آن در عمل بررسی شده است. در این تحقیق عملکرد یک رکتیفایر پالسی پایه که فقط قابلیت تولید پالس مثبت را دارد با یک رکتیفایر DC سوئیچینگ مرغوب بر روی حمام مس اسیدی و همچنین همان رکتیفایر پالسی با یک رکتیفایر ترانسی تریستوری از نوع SCR بر روی وان گالوانیزه اسیدی مقایسه شده است. روش تحقیق بر اساس اندازه گیری وزن قطعات توسط ترازوی دقیق قبل و بعد از آزمایش در بازه های زمانی مشخص و همچنین بررسی میکروسکوپی سطح قطعات بعد از انجام عملیات آبکاری بوده است. دقت ترازوی اندازه گیری وزن 0.01 گرم و بزرگ نمایی میکروسکوپ بررسی سطح به میزان 500X بوده است.

روش تست و نتیجه در حمام مس اسیدی
در حمام مس اسیدی به پیشنهاد کارفرما سه آزمون انجام شد. سه نوع قطعه انتخاب شد و از هر نوع سه عدد در بازه های زمانی 2،10 و 30 دقیقه با دستگاه پالسی و سه عدد مشابه نیز در بازه های زمانی مشابه با دستگاه سوئیچینگ DC در همان وان تست شد. برای دقت در اندازه گیری علاوه بر نمایشگرهای ولتاژ و جریان دستگاه ها، ولتاژ و جریان برابر با استفاده از یک نوع کلمپ جریان و ولتاژ کالیبره بر روی وان و از انتهای اتصالات به صورت یکسان تنظیم شد هرچند تفاوت قابل ملاحظه ای بین نمایشگرهای دستگا هها و کلمپ مشاهده نشد. قطعات قبل و بعد از هر بازه زمانی با ترازویی با دقت 0.01 وزن کشی شده اند و نتایج در جدول1  ثبت و بررسی شد.

از بررسی جدول 1 مشخص است که نرخ بارگذاری رکتیفایر پالسی در 2 دقیقه 3 برابر، در 10 دقیقه تقریبا 2 برابر و در 30 دقیقه 1/2 برابر رکتیفایر DC سوئیچینگ می باشد. در مقایسه رکتیفایر DC و پالسی از نظر نرخ بار گذاری در حمام مس اسیدی مشاهده می شود.از بررسی مقاله مشابه درباره رکتیفایر پالسی و اینکه رکتیفایر پالسی در بهبود یکنواختی نرخ لایه نشانی در لبه ها موثر  می باشد و از آنجا که شی مورد نظر در آزمون متخلخل و نسبتا پیچیده بود و تکرار نتایج با قطعات مشابه این نکته را نتیجه می دهد که رکتیفایر پالسی باعث افزایش سرعت لایه نشانی می شود.

روش تست و نتیجه در حمام گالوانیزه اسیدی
در حمام گالوانیزه اسیدی، رکتیفایر پالسی با یک رکتیفایر از نوع SCR مقایسه شد. از آنجا که تیم تحقیق در روند عملکرد کارفرما دخالت نمی کنند، همان روش معمول کارفرما برای تست در حمام گالوانیزه اسیدی انتخاب شد.
در این روش قطعات در وان گردون گالوانیزه اسیدی به مدت 45 دقیقه در فرآیند آبکاری دخیل می شدند. تعداد 20 قطعه در دو دسته 10 تایی برای آزمون انتخاب شدند. دسته اول بعد از وزن کشی با رکتیفایر SCR به مدت 45 دقیقه و دسته دوم با رکتیفایر پالسی به مدت 30 دقیقه مورد تست قرار گرفتند. مشابه روش اول ولتاژها به وسیله دستگاه اندازه گیری کالیبره تنظیم شد تا مشابه باشند. در آزمون وان گالوانیزه، قطعات علاوه بر اینکه در مدت زمان کمتر با رکتیفایر پالسی به میزان مساوی لایه نشانی شده بودند، از نظر ظاهری نیز بسیار متفاوت بودند به طوری که قطعات آبکاری شده با رکتیفایر SCR در داخل کاملا دارای لایه نشانی ضعیف تر بودند. بعد از عکس برداری میکروسکوپی از سطح این قطعات این موضوع که یکنواختی و صافی سطح در وان گالوانیزه با رکتیفایر پالسی به مراتب بهتر از رکتیفایر خطی است بعد از عکس برداری میکروسکوپی از سطح این قطعات این موضوع که یکنواختی و صافی سطح در وان گالوانیزه با رکتیفایر پالسی به مراتب بهتر از رکتیفایر خطی می باشد. نتیجه عکس برداری میکروسکوپیک دو سطح آبکاری شده از یک نوع قطعه مشاهده می شود. کاملا مشخص است که سطح قطعه رکتیفایر SCR دارای تخلخل بیشتر و ناصاف است.کاملا مشخص است که سطح قطعه رکتیفایر SCR دارای تخلخل بیشتر و ناصاف است.

نتیجه گیری
با توجه به آزمون های انجام شده و مشاهده اینکه سرعت در لایه نشانی حداقل 30 درصد و همچنین کیفیت قطعه خروجی از نظر ظاهری در رکتیفایر پالسی به مراتب بهتر از رکتیفایرهای DC SMPS می باشد و ضمنا این رکتیفایرها دارای راندمان بسیار بالا و حجم و وزن بسیار کم به نسبت نمونه های SCR هستند، لذا قیمت تقریبی 10 تا 20 درصدی بالاتر آنها نسبت به SMPS های موجود در بازار در کمتر از یکسال قابل بازگشت است و در صورت دوام و کارایی مناسب در طول زمان م یتواند نقش مهمی در بهبود فرآیند آبکاری و همچنین افزایش بهره وری خط تولید داشته باشد.
 

پوشش های سطحی، پیام آبکار، پاییز 1400
1- حسن زمانی، 2- مسعود سلیمان نژاد، 3- میلاد حکیمی *
1- دانشجوی دکتری مهندسی برق قدرت دانشگاه بروکسل ،عضو هیئت علمی جهاد دانشگاهی خواجه نصیر، تهران