• 021-77869979
  • سفارش طرح توجیهی : 09120085240
  • این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
  • 24/7

طرح توجیهی آبکاری قطعات خودرو در خلا ⭐️ سال 1401 | اطلاعات فنی

(1 vote, average 5 out of 5)

طرح توجیهی آبکاری قطعات خودرو در خلا سال 1401 + اطلاعات فنی

جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا، با اطلاعات کاملا به روز برای سال 1401 با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا در صورت تمایل میتوانید طرح توجیهی آرشیوی و قدیمی تر آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا را با فرمت PDF ، صرفا جهت مطالعه ، از انتهای همین صفحه دانلود نمایید .

 

در این مقاله اطلاعات فنی و ارزشمندی را درباره  آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلادر اختیار شما کاربر گرامی وبسایت قرار می‌دهیم . پیشاپیش از بردباری شما در مطالعه این مقاله سپاسگزاریم  .

این اطلاعات شامل اطلاعات کامل راجع به ماشین آلات خط آبکاری قطعات خودرو در خلا، مساحت زمین مورد نیاز برای احداث کارخانه آبکاری قطعات خودرو در خلا، مواد اولیه مورد نیاز ، آب و برق و سوخت مورد نیاز و همینطور فرآیند آبکاری قطعات خودرو در خلا می‌باشد.


آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا به چه معناست و چه تکنیک هایی دارد؟


آبکاری قطعات خودرو در خلا هر چند امروزه دیگر تکنیک چنـدان جدیـدی محـسوب نمـی شـود و در دنیـا کـاملا شناخته شده می باشد، اما از طرفی دائما در حال پیشرفت و تکامل بوده و از سوی دیگر در کشور ما هنـوز بـه درستی و بطور کامل شناخته نشده و در حد لازم از آن بهره گیری نمیشود.

آبکاری قطعات خودرو در خلاعبارت است از ایجاد یک پوشش ( فلزی، آلیـاژی، سـرامیکی و .... ) بوسـیله ترسـیم نمودن بخارات ایجاد شده تحت شرایط خلأ از ماده مورد نظر، بر روی یک پایه (سابستریت) مناسب. 

اصول کلی روش به این صورت  اسـت کـه ابتـدا در محفظـه ای قطعـات اولیـه بـدون پوشـش، در مکانهـای مخصوص خود قرار گرفته و به کمک واحد تولید خلأ ( پمپ خلأ ) میزان خلأ لازم (حدود 0/0001 پاسـکال ) ایجاد می گردد.

سپس به روش مناسبی (حرارت دهی توسط رشته مقاومت دار، بمباران یونی و یـا الکترونـی ) فلز یا هرجس می را که باید بر روی سطح مورد نظر ( سابستریت ) بنشانند از حالت جامد بصورت بخار تبـدیل مینمایند.

بدلیل کم بودن دمای سابستریت نسبت به بخارات ایجاد شده، فلـز یـا جـسم مـورد نظـر بـر روی سابستریت تغییر حالت داده و مجددﹰا به شکل جامد تبدیل می شود. بدین صـورت روکـش فلـزی  یـا پوشـش مورد نظر بر روی سابستریت تشکیل میگردد. 

تفاوت روشهای مختلف آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا عمـدتا در نحـوه تهیـه بخـارات جـسم پوشـش دهنـده و نیـز چگونگی نشاندن آن بر روی سطح سابستریت ( جسمی کـه پوشـش داده مـی شـود ) مـی باشـد. روش مـورد استفاده در واحد حاضر، تکنیک پوشش دهی فیزیکی تحت خلا با بکار گیری المنـت حرارتـی بعنـوان منبـع تبخیر فلز میباشد. 

تکنیکهای آبکاری قطعات خودرو در خلا اصولا از پیشرفته ترین و جدید ترین روشـهای پوشـش دهـی بـه شـمار میروند. کارآیی و کیفیت مطلوب پوششهای ایجاد شده را می توان بر حسب نیازهـای کـاری و بـا اسـتفاده از رو ش مناسب آبکاری قطعات خودرو در خلا تضمین نمود . خواص پوششهایی که بدین روش میتوان بدست آورد، بـا خواص پوششهای بدست آمده از روشهای دیگر متفاوت می باشد.

بنابراین میتوان پوششهایی بدست آورد کـه دارای درجه خلوص زیادتر، اکسیدهای کم، شفافیت خوب، ضخامت بسی ار نازک و سـاختمان غیـر کریـستالی

بوده و روی قطعات فلزی و غیر فلزی قابل آبکاری هستند . مزیت قابل توجه روشهای تحت خلأ  این است که عمدتا به دلیل کاهش قابل توجه ضخامت پوششهای ایجـاد شـده ، نـسبت بـه روشـهای دیگـر اقتـصادی تـر هستند. 

واحد حاضر با استفاده از تکنیک تبخیر حرارتی تحت خـلأ قـادر اسـت پوشـشهای فلـزی مختلـف از جـنش آلومینیوم، آنتیموان، کادمیوم، زیرکونیوم، مس، نیکل، روی نقره، سرب، کـرم، آهـن و ... و پوشـشهای الیـاژی بخصوصی را چنانچه نقطه تصعید اجزای تشکیل دهنده آن تقریبا یکسان باشند، بر روی پایه هـایی از جـنس فلز، پلاستیک و یا شیشه ایجاد نماید. 

خواص و ضخامت کم پوششهای قابل حصول در این گونه واحدها آنها را بویژه برای ایجاد پوشـشهای تزئینـی از انواع فلزات نامبرده، سطح شفاف و آینه ای و بویژه تهیـه پوشـشهای آلومینیـومی کـه بـه روشـهای آبکـاری الکتریکی قابل حصول نمیباشند، مناسب میسازد.  


انواع محصولات قابل پوشش دهی 


انواع محصولات قابل پوشش دهی

از ویژگیهای قابل اهمیت تکنیکهای پوشش دهی تحت خلأ، قابلیت بکار گیری یکسان آنها برای پوشش دهی پایه هایی از جنس های بسیار متفاوت می باشـد

بطـور کلـی از این تکنیکهـا بـرای پوشـش دادن پایـه هـایی از جنسهای مختلف فلزی، پلاستیکی، شیشهای و یا کاغذی ، به شرح زیر میتوان استفاده نمود:

1 - پلاستیکها 

پوشش دهی فلزی پلاستیکها امروزه اهمیت بسیاری پیدا کرده است و روز به روز موارد استفاده بیشتری پیـدا میکند. جنس پلاستیکهای مصرفی بر حسب نوع کاربرد آنها و خصوصیات مورد انتظار متفاوت مـی باشـد.

بـر همین اساس قابلیت آبکاری بر روی پلاستیکهای مختلف مطرح می گردد. روشـهای الکتـرولس بـرای ابکـاری پلاستیکها برای همه جنسها قابل استفاده و یا کاملا یکسان نمی باشند، اما تکنیکهای تحـت خـلأ را مـی تـوان بطور یکسان برای بسیاری از انواع پلاستیکها بکار برد.

پلاستیکهای قابل استفاده عبارتند از: 

الف) پلی استال ها:

به راحتی توسط تبخیر حرارتی در خلأ پوشـش د اده مـی شـوند و بـدین منظـور از پوشـش بسیاری از فلزات که مهمترین انها آلومینیوم است، استفاده میشود. 

ب ) پلی آکریلیک ها:

پوشش دهی آنها توسط روش تبخیر حرارتی و یا اشعه الکترونی امکان پذیر بوده و عمـدتا از پوشش آلومینیوم، مولیبدن، فولاد، مس و یا آلیاژ نیکل- مس بدین منظور استفاده میشود. 

ج ) سایر پلیمرها:

شامل پلی آکریلونیتریل - بوتادین - استایرن (ABS) ، پلیمرهای سلولزی ( عمدتا استات و بوتیلات سلولز ) ، رزینهای فنولیک، پلی کربناتها، پلی اتیلن، پل پروپیلن و پلی اتیلن  ترفتالات نیز به سهولت توسط اغلب روشهای تحت خلأ قابل پوشش دهی میباشند. 

بسیاری از پلاستیکهای معرفی شده در شرایط دما و فشار اتاقـک خـلأ دسـتگاههای پوشـش دهـی بـه روش تبخیر حرارتی پایداری کافی نداشته و اجزا و افزودنیهای فرار آنها تبخیر می گردنـد .

بـرای جلـوگیری از ایـن پدیده و اثرات نامطلوب آن بر روی کیفیت پوششهای ایجاد شده و شرایط عملکرد دستگاهها، اغلب لازم است که سطح این اجسام پیش از پوشش دهی فلـزی توسـط لاکهـایی از جـنس رزینهـای ترموسـت شـونده یـک پوشش ابتدایی داده شود. 

2 - فلزات 

اغلب فلزات ( آلیاژها، عناصـر و ... ) توسـط روشـهای م ختلـف تحـت خـلأ قابـل پوشـش دهـی مـی باشـند و محدودیت چندانی برای آنها وجود ندارد . این نوع پوششها اغلب برای ایجاد لایه های خارجی محافظ در مقابل خورندگی، سایش و سایر شرایط محیطی بر روی فلزات ( عمدتا به روش تابش الکترونی یا روش اغتـشاشی ) انجام می شود.

در برخی موار د نیز مانند کاسه چراغ خودروهـا هـدف از پوشـش دهـی فلـزات ایجـاد سـطوح یکنواخت و صیقلی ( آینه ای ) از جنس یک فلز مناسب بر روی آنها  میباشد.

در مواردی که صیقلی و شـفاف بودن سطح فلز اهمیت داشته باشد، اغلب استفاده از پوششهای اولیه ای از انواع ذکر شده بـرای پلاسـتیکها در مورد فلزات نیز مناسب خواهد بود. 

3 - شیشه 

ایجاد پوششهای فلزی بر روی شیشه اغلب برای کاربردهای تزئینی و یا آیینه کاری انجام می شود. آیینه هـایی که به روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا سـاخته مـی شـوند از نظـر یکنـواختی و صـیقلی بـودن سـطوح و نیـز چسبندگی پوشش بر روی سطح شیشه و دوام  آنها نسبت به روشهای متداول آیینه کاری مناسبتر می باشـند .

ایجاد پوشش های زینتی بر روی شیشه نیز اغلب توسط این روشها انجام میشود. علاوه بر این پوشش دهی شیشه در ساخت وسایل اپتیکی، شیشه هـای فتوکرمیـک  و لنزهـای عکاسـی نیـز میتواند مورد استفاده قرار گیرد . این نوع  پوشش ها را نمی توان توسط روشهای تبخیر حرارتی تحت خلأ ایجـاد نمود و لزوما باید از روشهای پیچیده تر و پیشرفته تری نظیر پوشش دهی اغتشاشی ( اسپاترینگ ) تحت خـلأ استفاده شود. 

4 - کاغذ  

ایجاد پوششهای فلزی بر روی کاغذ یا مقوا به دو منظور می تواند انجام پذیرد. مورد اول برای تهیـه کاغـذهای بسته بندی مواد غذایی و دارویی جهت ایزوله کردن اینگونه مواد از محیط و ممانعت از ورود هـوا و میکروبهـا که باعث فساد محصولات مزبور می گردند، یک لایه روکش داخلی (لفاف) از جنس آلومینیـوم بـر روی سـطح کاغذ پوشش می دهند ( این پوشش را  نهایتا توسط یک لایه پوشـش انتهـایی پلاسـتیکی روکـش مـی دهنـد ) .

مورد دوم جنبه زینتی داشته و سطح خارجی کاغـذهای بـسته بنـدی را بـصورت شـکلها و قطعـات مختلـف بوسیله فلزات و در رنگهای گوناگون پوشش میدهند. 


ویژگی ها، مشخصات فنی و کاربردهای پوشش دهی تحت خلا


روش تبخیر حرارتی تحت خلأ عمدتا برای تهیه پوششهای فلزی با ضخامت کم بـر روی پایـه هـایی از جـنس فلز، پلاستیک و یا شیشه مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در این ضخامت ها با حـداقل هزینـه بهتـرین کیفیـت پوشش، قابل حصول میباشد.  یکی از عمده ترین کاربردهای این روش، تهیه پوشش های نازک از جنس آلومینیوم می باشد.

این مـسأله بـویژه از این جهت حائز اهمیت بسیار است که تهیه پوششهای نازک آلومینیوم تنها به روشـهای تحـت خـلأ امکـان پذیر بوده و به روش آبکاری الکتریکی مقدور نمیباشد. و از میان روشهای تحـت خـلأ نیـز مناسـب ترین آنهـا برای این منظور روش تبخیر حرارتی می باشد. انواع مختلف پوششهای نازک آلومینیومی را بـدین روش تهیـه مینمایند.

برخی از این پوششها که در قطعات داخلی محصولات مختلف مورد استفاده قرار گرفته و در تماس با محیط های شیمیایی یا عوامل ساینده نمی باشند، بدون پوشش انتهایی و برخی دیگر از آنهـا کـه در هنگـام کاربرد در معرض چنین عواملی قرار دارند، با استفاده از یک پوشـش انتهـایی مناسـب از جـنس یـک پلیمـرشفاف ( و معمولا ترموپلاست ) بکار گرفته می شوند.

برخی از متـداولترین کاربردهـای آبکاری تحت خلا بـه شـرح ذیـل میباشند :

  • رفلکتورهای چراغهای جلو انواع خودروها
  • آیینه های آلومینیومی
  • قطعات مختلف روکش دار اتومبیلها و وسایل نقلیه
  • قطعات مختلف روکش دار انواع اسباب بازیها، لوازم خانگی و اداری، کالاهای تزئینی و ...
  • کاغذها و پوششهای دارای روکش (لفاف) آلومینیوم بـرای انـواع مـصارف بـسته بنـدی (موادغـذایی، دارویی، بهداشتی و ...)
  • ایجاد تصاویر و اجزای تزئینی دارای جلای فلزی بر روی سطح بیرونی پوششهای بـسته بنـدی انـواع محصولات.

موارد فوق، به همراه بسیاری از قطعات محصولات دیگر که احتمالا از قلم افتاده اند از عمده تـرین کاربردهـای پوششهای نازک آلومینیوم تهیه شده به روش مزبور می باشند. اما کاربردهـای ایـن روش تنهـا بـه آلومینیـوم محدود نمی باشد و تمامی انواع کالاهای نامبرده شده در فوق را چنانچه ضـرورتهای مربـوط بـه نـوع مـصرف، خواص نهایی و رنگ پوشش ایجاب نماید ، میتوان با استفاده از سایر فلزات نیز به همین روش تهیـه نمـود .

در برخی موارد نیز برای انواع دیگر فلزات کاربردهای خاص دیگری را نیز می توان جستجو نمود کـه از آن جملـه میتوان به تهیه صفحات خازن (با روکش) مس اشاره کرد. 

 کاربردهای نامبرده شده تمامی کالاهایی را که به روش تبخیر حرارتی تحت خلأ قابـل تهیـه هـستند در بـر میگیرند. برای برخی از این کاربردها به دلیل شکل و مشخصات ویژه محصول، لزوم پیوستگی و مداوم بـودن تولید، استفاده از دستگاههای تبخیر در خلأ خاصی که برای همان مورد طراحی می شوند، ضـروری مـی باشـد که از آن جمله می توان به تهیه کاغذ و پوششهای بسته بنـدی بـا روکـش محـافظ ( لفـاف آلومینیـوم) و یـا روکش های بیرونی فلزی و یا تهیه صفحات خازن اشاره نمود و در برخی مـوارد دیگـر اسـتفاده از دسـتگاه های مومی تبخیر در خلأ ( پیوسته یا ناپیوسته ) با انـدکی تغییـر در طراحـی اجـزای داخلـی و نگهدارنـده هـای قطعات کفایت می نماید.

تجهیزات انتخاب شده برای واحد حاضر برای پوشش دهی (به روش تبخیـر حرارتـی تحت خلأ ) قطعات عمومی، کوچک و تزئینی مناسب می باشد و موارد خاصی را که احتیاج به دستگاهایی بـه طراحی ویژه دارند، در بر نمیگیرد. 

قبل از اینکه به فرایند آبکاری تحت خلا بپردازیم ، به بیان اطلاعات فنی مورد نیاز برای احداث کارخانه آبکاری تحت فشار میپردازیم.


زمین ، محوطه سازی و ساختمان سازی مورد نیاز جهت احداث کارخانه آبکاری تحت خلا با ظرفیت سالانه  64800 متر مربع


زمین و محوطه سازی مورد نیاز به قرار زیر میباشد :

  • تسطیح زمین: 4000 متر مربع
  • دیوار کشی : 1000 متر مربع
  • خیابان کشی و آسفالت و جدول کشی و فضای سبز  و...  : 1900 متر مربع

مساحت ساختمانهای مورد نیاز به قرار زیر میباشند :

  • سوله تولید : 1000 متر مربع
  • سوله انبار : 400 متر مربع
  • سوله تاسیسات : 200متر مربع
  • ساختمانهای اداری،رفاهی و خدماتی: 500 متر مربع

ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز جهت جهت احداث کارخانه آبکاری تحت خلا با ظرفیت سالانه   64800متر مربع


ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز جهت جهت احداث کارخانه آبکاری تحت خلا

ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز این کارخانه به قرار زیر میباشند :

  • دستگاه آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلابه روش تبخیر حرارتی و ملحقات ضروری آن : 1 دستگاه
  • مشخصات فنی:

         قطر: 1050میلیمتر 

        طول: 1400 میلیمتر 

        حداکثر سطح قابل پوشش دهی:8  متر مربع 

       زمان متوسط هر مرتبه از عملیات:25-30 دقیقه 

       به همراه سیستم خلا، دستگاه تخلیه تابان، سه عدد قفسه نگهدارنده قطعات و گاری و ریلهای مربوطه 

  • کوره پخت در دمای بالا (کنوکسیونی-مجهز به المنت حرارتی) : 2 دستگاه
  • مشخصات فنی:

ابعاد داخلی:5/1*5/1* 4متر 

حداکثر درجه حرارت: 200 درجه سانتیگراد 

 

  • کوره پخت در دمای پایین (کنوکسیونی-مجهز به المنت حرارتی) : 1 دستگاه
  • مشخصات فنی:

ابعاد داخلی:5 /1*5 /1* 2  متر 

حداکثر درجه حرارت: 120 درجه سانتیگراد 

 

  • کوره عملیات حرارتی : 1 دستگاه
  • مشخصات فنی:

حجم مخزن:  500لیتر 

حداکثر درجه حرارت: 120 درجه سانتیگراد 

 

  • نقاله سقفی و بازوهای متحرک : 1 دستگاه
  • مشخصات فنی:

به طول 6 متر با دو بازوی انتقال دهنده عمودی با سرعت حرکت قابل تنظیم 

  • کمپرسور و وسایل اسپری کننده : 4 دستگاه
  • مشخصات فنی:

کمپرسوری به حجم مخزن 200 لیتر به همراه افشانک(اسپری کننده) و تجهیزات مربوط 

 

  • دستگاه چربیگیر : 1 دستگاه
  • مشخصات فنی:

به وسیله تری کلرو اتیلن به روش بخار  

 

  • وان غوطه وری : 4 دستگاه
  • مشخصات فنی:

ابعاد:  5/1*2/1*5/1 متر 

جنس: فایبر گلاس 

 

  • میکسر جهت وان های غوطه وری : 2 دستگاه
  • مشخصات فنی:

سوار شده بر  روی بازوی انتقال متحرک 

 

  • مخازن اختلاط رزین : 3 دستگاه
  • مشخصات فنی:

قطر: 8 /0 متر

 ارتفاع: یک متر 

مجهز به همزن 

 

  • وان شستشو : 6دستگاه
  • مشخصات فنی:

ابعاد: 5/0*2*1 متر

 جنس: فایبر گلاس 

 

  • سایر تجهیزات : 25 سری
  • مشخصات فنی:

سبدهای نگهدارنده قطعات، گاری ها 

میزان آب و انرژی مصرفی سالانه کارخانه آبکاری تحت خلاء با ظرفیت 64800 متر مربع در سال به قرار زیر می باشد:

میزان آب مصرفی:

  • آب فرایندی: 0/5 متر مکعب
  • آب آشامیدنی : 0/19 متر مکعب
  • آب برای مصارف غیر صنعتی (فضای سبز و ..): 0/02 متر مکعب
  • شستشو محوطه و تجهیزات :0/1 متر مکعب
  • آب اطفاء حریق: 0/06 متر مکعب

میزان برق مصرفی:

  • خط تولید : 400 کیلووات
  • برق مورد نیاز تاسیسات و تعمیرگاه : 40 کیلووات
  • سوله خط تولید : 20 کیلووات
  • سوله انبارها : 8 کیلووات
  • سوله تاسیسات : 4 کیلووات
  • ساختمانها : 17/5 کیلووات
  • روشنایی محوطه : 19 کیلووات
  • سرمایش: 13/2 کیلووات

میزان سوخت مصرفی:

  • گاز طبیعی: 94500 متر مکعب

نیروی انسانی مورد نیاز جهت بهره برداری از کارخانه آبکاری تحت خلاء با ظرفیت  64800متر مربع در سال به قرار زیر می باشد:

نیروی انسانی اداری:

  • مدیر عامل : 1 نفر
  • کارمند اداری، مالی : 2 نفر
  • کارگر تاسیسات و تعمیرگاه : 1 نفر
  • کارگر خدمات : 3 نفر

نیروی انسانی تولیدی:

  • مدیر تولید : 1 نفر
  • کارگر فرایند : 18 نفر
  • کنترل کیفیت : 2 نفر
  • راننده : 1نفر
  • انباردار : 1 نفر

مواد اولیه مورد نیاز و محل تامین آن برای تولید 64800 متر مربع  آبکاری تحت خلاء در سال


معرفی نوع ماده اولیه :

برای پوشش دهی آلومینیوم بر روی محصولات مواد اولیه مختلفی مورد نیاز می باشد. پوشش اصلی مورد نیاز برای محصول آلومینیوم می باشد. مواد اولیه آلومینیومی مورد نیـاز ، مفتولهـایی بـه قطر 5/1 میلیمتر و با درجه خلوص 99/99% می باشند. در روشـهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا ، معمـولا حداکثر ضخامت پوششها یک میکرون می باشد.  

منابع حرارتی مورد نیاز برای تبخیر آلومینیوم به صورت کویلهای تنگستن می باشد. تعداد منابع حرارتـی در هر بار عملکرد دستگاه 12 عدد (2 ردیف 6 تایی) می باشد. عمـر متوسـط مـابع حرارتـی 10 batch  می باشد. یعنی پس از 10 بار استفاده باید تعویض گردند.  

معرفی منابع تأمین مواد اولیه : 

بوتانل  ، رزین کامپاند شده اوره- فرمالدئید و شوینده های مایع از بازارهـای داخـل کـشور قابـل تـأمین اسـت

برآورد میزان مصرف سالانه مواد اولیه برای تولید 64800 متر مربع  آبکاری تحت خلاء در سال : 

  • مفتول آلومینیوم : 170 کیلوگرم
  • کویل تنگستن: 9200 عدد
  • رزین ملامین- آلکید:  6110 کیلوگرم
  • رزین اوره- وینیل بوتیرال:  6040 کیلوگرم
  • رزین کامپاند شده اوره- فرمالدئید: 8925 کیلوگرم
  • بوتانل : 4185 کیلوگرم        
  • ایزوبوتانل : 1811 کیلوگرم
  • تری کلرو اتیلن : 850 کیلوگرم
  • شوینده های مایع : 1300 کیلوگرم

مشخصات فنی پوشش ها


پوششهای فلزی (و یا اکسید فلزی) معمولا به دلیل نیاز به ایجاد خصوصیات ویژهای در مقابل عوامل محیطـی و یا جنبه های تزئینی و زیبایی ظاهری بر روی جسم کشیده می شوند.

اینگونه پوشش ها صـرف نظر از اینکـه بـه روشهای آبکاری سنتی و یا روش آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا ایجاد شوند، باید از یـک سـری خـصوصیات معـین برخوردار باشند که اهم آنها به شرح ذیل میباشند.  

  • ظاهر روکش (پوشش) باید صیقلی و براق باشد . این امر بویژه در ساخت آیینـه هـا و بازتابنـده هـا بـسیار اهمیت دارد و در سایر موارد از جنبه تزئینی و ایجاد جلوه و زیبایی ظاهری برای محصول اهمیت دارد.
  • چسبندگی روکش به پایه باید مناسب و پایدار باشد تا بر حسب نوع کاربرد و نیازهای مربوطه، در مقابـل شرایط دشوار محیطی( ضربه و سایش) موجودیت آن حفظ گردد.
  • مقاومت روکشها در مقابل شرایط محیطی (عوامل شیمیایی، رطوبـت و خورنـدگی ) از پارامترهـای مهمـی اس ت که معمولا در انتخاب جنس آنها مورد دقت قرار می گیرد. برخی از انـواع فلـزات بـد لیل مقاومـت بـسیار خوب در برابر عوامل محیطی بیشترین کاربرد را در چنین مواردی دارند. 
  • ضخامت روکشهای فلزی معمولا کم می باشد که این امر از ماهیت و هدف از ایجـاد انهـا ناشـی مـی گـردد.اغلب پوششهای فلزی گرانتر از جنس پایه اصلی جسم می باشند و یـا از نظـر اسـتحکام یـا مشخـصات دیگـر مکانیکی خصوصیات پایه را دارا نمیباشند. چنین عواملی کم بودن ضخامت پوششها را الزامی میسازند.

پوشش هایی که به روش تبخیر حرارتی تحت خلأ تهیه می شوند عمدتا شامل پوشش های فلزی بویژه آلومینیوم، روی، کادمیم، تیتانیوم، زیرکونیوم و همچنین آنتیموان، مس، نیکل، روی، نقره، سرب، کرم  و آهن مـی باشـند .

علاوه بر این، برخی ترکیبات فلزی مانند هالیدها و سولفیدهای فلزی را نیز در صورت نیاز می توان بدین روش پوشش داد . در برخی موارد محدود، بعضی از انواع پوشش های آلیاژی را نیز می توان به این روش تهیه نمود که در این صورت باید نقطه تصعید اجزای تشکیل دهنده آلیاژ تقریبا یکـسان باشـد امـا در هـر صـورت کیفیـت پوشش های آلیاژی حاصل پایین تر از پوششهای قابل حصول از روش دیگر تحـت خـلأ یعنـی روش اغتـشاشی (اسپاترینگ) خواهد بود .

همچنین در برخی مـوارد مـی تـوان از ایـن روش بـرای تهیـه پوشـش هایی از جـنس اکسیدهای فلزی نیز استفاده نمود که در این صورت باید اکسیدهای فلـزی مربوطـه در دمـای پـایین پایـدار باشند و علاوه بر این پس از اتمام پوشش دهی نیاز به عملیات پخت در حضور اکسیژن خواهد بـود تـا درجـه اکسیدی لایه های سطحی پوشش کامل گردد .

کیفیـت پوشـشهای اکـسید فلـزی قابـل حـصول در ایـن روش چندان بالا نبوده و روش مناسب  برای تهیه آ نها روش اسپاترینگ میباشد. بنـابراین روش مـورد اسـتفاده در واحد حاضر عمدتا برای تهیه پوشش های فلزی مناسب بوده و بیشترین کاربرد آن نیز به پـنج نـوع اول فلـزات نامبرده مربوط میگردد.

ضخامت پوشش های تهیه شده می تواند از یک نانومتر تا یک میکـرون (میکرومتـر ) و یـا بیـشتر  باشـد، امـا بـا افزایش ضخامت پوشش ها به بیش از یک میکرون استحکام آنها بتدریج کاهش می یابد. اصولا از مزایـای عمـده این روش پوشش دهی، قابلیـت حصول ضخامتهای بسیار پایین پوشش می باشد که آن را در مقایسه با دیگـر روشها بسیار اقتصادی میسازد.

بنابراین در مواردی که تنها جنبه های تزیینی برای محصول مورد نظـر باشـد معمولا از حداقل ضخامت پوشش استفاده  میگردد و بر حسب نوع کـاربرد هرچـه مقاومـت پوشـش در برابـرعوامل محیطی و شرایط استفاده بیشتر مطرح گردد، ضخامت پوشش بر حسب نیاز افزایش داده میشود.

از مشخصات قابل توجه کلیه پوششهای  ایجاد شده به روشهای تحت خلأ، درجه خلوص زیاد،اکسیدهای کـم،شفافیت و جلای خوب، یکنواختی قابل توجه سطوح،  ضخامت بسیار کـم و سـاختمان غیـر کریـستالی آنهـا میباشد. یکنواختی، صیقلی و براق بودن پوشـش های حاصـل ، آنهـا را بـرای اسـتفاده در کاربردهـای زینتـی و ساخت آیینه ها و رفلکتورها بسیار مناسب می سازد.

بطور کلی در صـورت عـدم دقـت، بـویژه از جهـت عـاری نمودن سطوح پایه از هرگونه آلودگی قبل از پوشش دهی، چسبندگی پوشش به پایه و در نتیجه پایـداری آن چندان مناسب نخواهد بود . اما در صورت رعایت موارد فوق این خـصوصیت بـا پوشـشهای حاصـل از آبکـاری الکتریکی قابل رقابت می باشد.

پوشش های ایجاد شده به روش تبخیر حرارتی تحت خـلأ از جهـت مقاومـت در برابر شرایط سخت محیطی ( عوامل شیمیایی، خوردگی، سایش و ضربه ) با توجه به اینکه با افزایش ضخامت پوشش استحکام آن کاهش می یابد، در مقایسه با پوشش های تهیه شده بـه روشـهای  سـنتی آبکـاری ضـعیفتر هستند.

در این رابطه در مواردی که لازم است پوششهای ایجاد شده بطور مداوم در معرض تمـاس بـا عوامـل محیطی باشند، معمولا جهت افزایش دوام و پایداری آنها یک لایه پوشش نهایی شفاف پلیمری بـر روی آنهـا داده می شود که قادر است ضمن حفظ خواص مورد نیاز  پوشش اصلی ماننـد جـلا، براقیـت و صـیقلی بـودن،دوام و پایداری محیطی آنها را به حد مطلوب برساند. 


معرفی روشهای جایگزین پوشش دهی تحت خلا


معرفی روشهای جایگزین پوشش دهی تحت خلا

بحث رقابت در میان روشهای مختلف پوشش دهی، تنها در صورتی قابل طرح می باشد که موارد کاربرد کـاملا مشابه یکدیگر باشند . اما واقعیت این است که اغلب روشهای پوشش دهی تنهـا در حیطـه هـای خاصـی قابـل استفاده بوده و یا بهترین کارآیی و راندمان فنی و اقتـصادی را دارا مـی باشـند و بـه همـین جهـت در همـان کاربردهای خاص بیشترین استفاده را داشته و در سایر کاربردها جای خود را به روشـهای دیگـر خواهنـد داد .

به دلیل اینکه روشهای پوشش دهی بسیار متنوع و گسترده می باشند، ارائه بحث کامل کاربردهای هر یـک از آنها بسیار مفصل بوده و در رابطه با طرح حاضر ضرورتی نخواهد داشـت .

در ایـن ارتبـاط چـون روش تبخیـر حرارتی تحت خلأ عمدتا به منظور پوشش دهی فلزات بر روی پایه هایی از جنس فلز، پلاستیک یا شیشه بکارمیرود، تنها مقایسه متداولترین روشهای موجود برای ایجـاد ایـن گونـه پوشـشها آن هـم بـر روی قطعـات و کالاهای عمومی مورد استفاده کافی خواهد بود .

در این رابطه قابل ذکر است کـه بـرای کالاهـای خاصـی کـه دستگاههای ویژه تبخیر در خلأ برای آنها طراحی گردیده است، این روش کاملا منحصر به فرد و بدون رقیـب میباشد.

کدهای آیسیک و تعرفه های گمرکی مرتبط با صنعت تولید پوشش دهی تحت خلا :

کد آیسیک آبکاری تحت خلا 28921222  میباشد. براساس سیستم طبقه بندی آیسیک، عدد 28 مربوط به محصولات فلزی فابریکی ، 2892 مربـوط بـه عملیـات صنعتی کوتینگ فلزات مهندسی مکانیک عمومی می باشد. 

ازانجایی که طرح مورد مطالعه بر روی محصول خاصی متمرکز نبوده و تنها یک روش را مـورد مطالعـه قـرار میدهد و شامل محدوده وسیعی  از محصولات میگردد، از این رو ارائه یک تعرفه برای محصول خاص ممکـن نمی باشد. 


انواع فرایند های آبکاری بر روی چه موادی قابل انجام میباشد ؟


پوشش دهی بر روی فلزات 

روش عمده پوشش دهی بر روی قطعات عمومی و معمولا کوچک فلزات ، به منظور کاربردهـای حفـاظتی ( دربرابر خوردگی و عوامل محیطی) و تزئینی و ...، روش آبکاری الکتریکی میباشد کـه در ضـخامتهای در دامنـه  دهم میکرون تا چند میکرون انجام می گیرد.

پوشش دهی فلزی به روش تبخیر حرارتـی تحـت خـلأ در ایـن مو ارد، عمدتا به منظور ایجاد سطوح براق و صیقلی ( آئینهای ) با ضخامتهای کمتر از یک میکرون انجام مـی شود، زیرا در این ضخامتها پوششهای فلزی ایجاد شده به این روش ضمن داشتن استحکام و پایـداری کـافی،خواص آیین های بهتری را ایجاد نموده و هزینه های تمام شده کمتری را در بر دارند.

اما در ضخامت های متجاوز از یک میکرون که معمولا برای مقاصد حفاظتی مورد استفاده قرار می گیرد، شکنندگی ایـن گونـه پوشـش ها و حفره های سطحی آنها ( که مانع از مقاومت محیطی کافی آنها می گردند ) نقاط ضعفی هستند که اسـتفاده از روش آبکاری الکتریکی را توجیه پذیر مینمایند.

در این رابطه آلومینیوم استثنا میباشد، زیرا ایجاد پوشـش های آلومینیومی بر روی فلزات به روش آبکاری الکتریکی امکان پذیر نبوده و به همین دلیـل کلیـه پوشـش های از این نوع را بر روی فلزات مختلف تنها به روشهای تحت خلأ می توان تهیه نمود کـه از آن میـان روش تبخیـرحرارتی تحت خلأ به دلیل کیفیت بهتر پوشش، سرعت بیشتر پوشش دهی و هزینـه پـایینتر نـسبت بـه دیگـر روشها برتری دارد. 

ایجاد پوشش های بسیار مقاوم از جنس فلزات دیرگداز، آلیاژها، ترکیبات فلزی و سایر ترکیبـات دیـر گـداز بـرروی پایه های فلزی به منظور مقاومت در برابر شرایط بسیار سخت کاری از نظر درجه حـرارت و سـایش بـالا ( برای مثال در سرمته های فلزی و سایر ابزار برش فلزی ) به هیچ یک از روشـهای گفتـه شـده قابـل انجـام نبوده و معمولا به روش تابش الکترونی (تحت خلأ) یا روش اسپاترینگ (تحت خلأ) انجام میگیرد. 

پوشش دهی بر روی پلاستیک ها 

ایجاد پوشش های فلزی بر روی مواد مختلف پلاستیکی معمولا یا به روشهای مختلف آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلاانجام می شود و یا با استفاده از روش های جانـشینی شـیمیایی ( آبکـاری الکتـرولس ) انجـام خواهـد گرفـت .

روشهای تحت خلأ و روش الکترولس هر یک نسبت به دیگری مزایا و معایبی دارند و تصمیم گیـری در مـورد انتخاب هر یک از آنها بستگی به کاربرد محصول و خواص مورد نیا ز آن خواهد داشت. برای مثال بـرای تولیـد آیینه های پلاستیکی (عمدتا از جنس آکریلات هستند)، در صورت استفاده از روش اکترولس محل اتصال فلز به پلاستیک کدر گردیده و شفافیت لازم را نخواهد داشت، به همین دلیل استفاده از روشهای تحت خلأ برای آن مناسبتر میباشد.

مزایای روش های آبکاری در خلا فلزات بر روی پلاسـتیک ها را در مقابل روش الکتـرولس مـی تـوان در موارد ذیل خلاصه نمود: 

  • در این روشها پلاستیکهای روکش شونده در معرض تماس مستقیم با مواد شیمیایی قرار نگرفته، امکـان تخریب پلیمر کمتر است.
  • کنترل ضخامت پوشش فلزی راحت تر و با دقت بیشتری انجام میگیرد.
  • خواص اپتیکی پوشش داده شده بهتر است.
  • ایجاد پوشش بر روی بسیاری از انواع پلاستیکها امکان پذیر است، در صورتی که روش الکترولس تـا کنـون تنها برای برخی از انواع پلاستیکها ( مثل ABS، پلی پروپیلن، پلی یورتان و ... ) موفق بوده است.
  • بدین روش می توان تعداد قابل توجهی از فلزات را بر روی پلاستیکها پوشـش داد، در صـورتی کـه در روش الکترولس اولا برخی از فلزات را (مانند آلومینیـوم ) اصـولا نمـی تـوان بـر روی پلاسـتیک پوشـش داد و ثانیـا بسیاری از انواع دیگر فلزات نیز بطور غیر مستقیم بر روی پلاستیک پوشش داده مـی شـود، بـدین طریـق کـه ابتدا پوشش از مس یا نیکل به روش الکترولس ایجاد می شود و سپس به روش آّبکاری الکتریکـی بـر روی آن پوشش دیگری از فلز مورد نظر قرار می دهند. در واقع در روش الکترولس تنها پوشش دهی مس یـا نیکـل ( واحتمالا چند مورد دیگر ) بر روی برخی از پلاستیکها امکان پذیر است. 
  • ایجاد ضخامتهای بسیار پایین فلز بر روی پلاستیک امکان پذیر است که این امر هزینه های پوشش دهی را بسیار کاهش میدهد.
  • برای ایجاد براقیت در پوشش داده شده احتیاج به عملیات بعدی از قبیل صیقل دادن نیست.
  • در روش الکترولس ابتدا باید سطح پلاستیکها اکسیده و زبر شوند و سـپس بـا اسـتفاده از محلـول کلریـد پالادیم ( مادهای گرانقیمت است ) بصورت دانهای با پالادیم فلزی پوشانده شوند.
  • در روشهای تحت خلأ بسیاری از مشکلا ت روشهای الکترولس و آبکاری الکترولیتی که ناشی از سـر و کـار دا شتن با مواد شیمیایی مختلف می باشد، وجود ندارد. از جملـه مـساله آلـودگی محـیط زیـست و تجهیـزات تصفیه پساب برای اینگونه واحدها مطرح نمیباشد.
  • بطور کلی هزینه پوشش دهی ( به ویژه برای ضخامتهای کم ) در روش های تحـت خـلأ بـه مراتـب کمتـر است.

معایب روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا فلزات بر روی پلاستیک ها در مقابـل روش الکتـرولس بـه شـرح ذیـل میباشند. 

  • هزینه اولیه سرمایه گذاری برای خرید دستگاههای تحت خلأ زیاد است.
  • اتصال فلز به سطح جسم پایه در روش الکترولس به مراتب بهتر از روشهای خـلأ ( بـه ویـژه روش تبخیـر حرارتی تحت خلأ ) میباشد، در نتیجه پایداری و دوام پوشش حاصل بیشتر است.
  • با افزایش ضخامت پوشش مورد نیاز به تدریج برتریهای اقتصادی روشهای تحت خلأ کاهش یافته و از بین میرود.
  • در ضخامتهای بیش از یک میکرون پوشش شکننده میشود.
  • در روش خلأ نمی توان از ایجاد حفره های ریز بر روی سطح پوشش جلوگیری نمود که این امر موجب عـدم پایداری پوشش در مقابل عوامل محیطی، خوردگی و مواد شیمیایی می گـردد . بـرای کـاهش ایـن نقیـصه در موارد لازم باید از پوششهای انتهایی از جنس پلیمرهای ترموپلاست اسـتفاده نمـود کـه مـستلزم هزینـه هـای اضافی میباشد.
  • برای جلوگیری از خروج نرم کننده ها، مواد فرار و سـایر افزودنیهـا از سـطح پلاسـتیک در شـرایط فـشار و دمای محفظه خلأ در بسیاری از موارد لازم است که یک پوشـش پلیمـری اولیـه ( معمـولا از جـنس لاکهـای سخت شونده ) قبل از قرارگیری در محفظه خلأ بر روی قطعه پلاسـتیکی داده شـود کـه ایـن امـر مـستلزم افزایش هزینه خواهد بود.
  • در روشهای تحت خلأ، به علت نیاز به دانش فنی و تکنولوژی جدید ، مشکلاتی در ارتباط با آموزش و بهـره برداری صحیح از دستگاهها وجود داشته و بطور کلی نیاز به نیروی متخصص بـسیار بیشتر و بـا اهمیـت تـر است.

از میان روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلانیز روش تبخیر حرارتی برای پوشش دادن فلزات بر روی پلاستیکها،سریعتر، ارزانتر و ساده تر بوده و کیفیت پوششهای حاصل نیز بهتر است، اما ایـن پوشـشها در مجمـوع بـرای استفاده در شرایط سخت کاری و تماس مداوم با عوامل ساینده مناسب نبوده و در چنین مـواردی معمـولا از پوششهای فلزات دیر گداز، آلیاژها و ترکیبات شیمیایی دیر گداز استفاده می شود که با سایر روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا قابل حصول میباشند.

در پوشش دهی فلزات بر روی کاغذ، روش جایگزین و رقیبی برای روشـهای تحـت خـلأ وجـود نـدارد امـا در پوشش دهی فلز بر روی شیشه تنها روش سنتی شیمیایی به عنـوان رقیـب مطـرح اسـت کـه کـاربرد آن بـه آیینه های نقره ای و موارد جزئی احتمالی دیگر محدود می باشد.

در صورتی که به کمک روشـهای تحـت خـلأ علاوه بر آیینه های نقره ای و آلومینیومی پوشش دهی انواع دیگر فلـزات نیـز بـه منظورهـای تزئینـی بـر روی شیشه و محصولات شیشه ای امکان پذیر است، که بـرای فلـزات معمـولی مناسـبترین روش، تبخیـر حرارتـی تحت خلأ خواهد بود. 


فرایند آبکاری تحت خلا


فرایند آبکاری تحت خلا

اصول فرایندهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا :

فرایندهای پوشش دهی فیزیکی تحت خلا بر اساس این واقیت فیزیکی عمل مـی نماینـد کـه هـر گـاه فـشار محیط یک جسم جامد تقلیل داده شود، شرایطی به وجود می آید کـه مولکولهـای جامـد بتواننـد بـا دریافـت انرژی بسیار پایینتری از یکدیگر جدا شوند . تفاوت روشهای مختلف فیزیکی عمدتا در طریقه ایجـاد و انتقـال انرژی مورد نیاز به ذرات و مولکولهای جسم جامد خواهد بود .

بدین ترتیب چنانچه از انرژی حرارتی ناشـی از یک المنت حرارتی استفاده شود، روش تبخیـر حرارتـی نامیـده مـی شـود، امـا در صـورت اسـتفاده از انـرژی الکترونها یا یونهای پر سرعت، روش اشعه الکترونی یا روش اغتشاشی (پلاسما) نامیـده مـی شـود . میـزان خـلا مورد نیاز برای تمامی این روشها حدود ۰۰۰۰۰۱/۰ پاسکال می باشد. مولکولهای جـدا شـده از سـطح جامـد

سپس در اثر برخورد پر انرژی و یا اختلاف درجه حرارت بر روی سطح ماده نشسته و آن را پوشش میدهند.در انواع دیگری از فرایندهای پوشش دهی تحت خلا، پوشش مورد نظر را از طریق واکنش شـیمیایی معمـولا در فاز گاز و سپس رسوب دادن فاز جامد تشکیل شده بر روی مـاده بـه وجـود مـی آورنـد . ایـن فراینـدها را پوشش دهی شیمیایی تحت خلا مینامند. 

روشهای مختلف آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا :

اساس فرایندهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلارسوب دادن یک جسم (پوشش) به صورت جامد از فاز گـاز بـر روی سطح یک جسم پایه می باشد. شرایط مناسب برای رسوب دهی جامد معمولا فشار بسیار پـایین (خـلا ) اسـت . روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلارا به دو گروه کلی پوشش دهی فیزیکـی و پوشـش دهـی شـیمیایی میتـوان تقسیم نمود:

فرایند آبکاری فیزیکی تحت خلا :

برای پوشش دادن یک جسم جامد به طریق فیزیکی لازم است ابتدا مولکولهای آن را به طریق مناسب جـدا کرده و وارد فاز گاز نمود . ایجاد شرایط خلا به میزان کافی برای به حداقل رسـاندن انـرژی بـرای جداسـازی مولکولهای جسم ضروری می باشد. اما روشهای پوشش دهـی فیزیکـی تحـت خـلا بـر حـسب نـوع، نحـوه و چگونگی انتقال انرژی به جسم برای جدا شدن مولکولهـا از آن  متفـاوت مـی باشـد .

روشـهای شـناخته شـده صنعتی عبارتند از :

الف) روش تبخیر حرارتی تحت خلا :

ساده ترین روش برای انتقال انرژی به جسم جامد جهت جدا نمودن مولکولهای آن حرارت دادن جسم جهـت تبخیر آن می باشد. شرایط خلا شدید در داخل محفظه دستگاه پوشش دهی به گونه ای است  که جسم مـورد نظر قادر است با کسب انرژی حرارتی ناشی از المنتهای حرارتی مستقیما از فاز جامد وارد فاز بخار گردد. 

استفاده از این روش برای ایجاد پوششهایی از جنس اغلب فلزات خاص بسیار مناسب می باشد و بـه ویـژه در ضخامتهای کمتر از یک میکرون اقتصادی ترین روش خواهد بود.  

ب) روش تابش الکترونی تحت خلا  :

در این روش برای انتقال انرژی به مولکولهای جسم جامد و کنـدن آنهـا از روی سـطح از تابـشهای پرشـتاب الکترونی استفاده می گردد.  ذرات در اثربرخورد الکترونهای پرشـتاب از سـطح جـسم کنـده شـده و در اثـر انرژی جنبشی این برخورد به سوی سطح جسم  پایه پرتاب شده و بـه آن مـی چـسبد .

بـه کمـک ایـن روش میتوان اغلب آلیاژهای فلزی و بسیاری از ترکیبات شیمیایی را به عنوان پوشش مورد استفاده قرار داد. 

ج) روش اغتشاشی(تابش یونی تحت خلا)  :

در این روش برای انتقال انرژی به مولکولهای جسم جامد و جداسازی آنها از روی سطح از انر ژی یونهـای پـر سرعت استفاده می شود. به وسیله اعمال میدان مغناتیسی قوی در تحت شرایط خلا یک گاز بی اثر (معمـولا آرگون) را که در محفظه دستگاه حضور دارد یونیزه می نمایند.

یونهای گازی حاصـل در اثـر قـرار گـرفتن در یک میدان الکتریکی شتاب گرفته و به سمت کاتد کشیده می شوند و در اثر برخورد پر سرعت با جسم جامد پوشش دهنده که بر روی کاتد قرار می گیرد، مولکولهای آن را به صورت لایه لایه از روی سطح جدا نمـوده و با انرژی جنبشی بالا به سمت جسم پایه پرتاب مینمایند

پوشش دهی شیمیایی تحت خلا 

در این نوع از روشهای تحت خلا، تهیه جنس پو شش مورد نظر در اثر انجـام واکـنش شـیمیایی و در داخـل محفظه خلا دستگاه اجام می گیرد. واکنش شیمیایی ممکن است پس از پوشـش دادن مـواد شـیمیایی و بـر  روی جسم پایه انجام گیرد و یا اینکه ابتدا واکنش در فاز گاز انجام گردیده و سپس محـصول یـا محـصولات واکنش بر روی جسم پایه رسو ب داده شوند.

شرایط خلا داخل دستگاه نیز بر حسب نـوع واکـنش شـیمیایی میتواند بسیار متفاوت باشد. از این روشها معمولا بـرای پوشـش دهـی ترکیبـات شـیمیایی دیرگـداز، تهیـه قطعات الکترونیکی، تهیه گرافیتهای پیرولیتیک و موارد خاص دیگر استفاده میشود. 

انتخاب روش تولید در این طرح توجیهی  

روشهای مختلف آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلااغلب برای اهداف و کاربردهای متفـاوتی مـورد اسـتفاده قـرار میگیرند. بنابراین مقایسه آنها جهت یافتن برتری های یک روش بر دیگری بی حاصل بوده و قطعا نمـی توانـد موجب نفی استفاده از هریک از روشهای مزبور گردد . در این قـسمت هـدف از انتخـاب روش پوشـش دهـی مناسب در واقع تطابق آن با ضروری ترین نیازهای داخلی و معیارهای صنایع کوچک میباشد. 

متداولترین و پرکاربردترین انواع پوششهای تحت خلا معمولا از جنس فلزت مختلف بـه ویـژه آلومینیـوم میباشند که عمدتا بر روی پایه های پلاستیکی یا فلزی ایجاد می شوند. سایر انواع پوشـشهای قابـل تهیـه بـه روشهای تحت خلا عمدتا دارای کاربردهای ویژه می باشند که نسبت به پوششهای فلزی عموما گرانتـر بـوده و در تحت شرایط سخت تر محیطی مورد استفاده قرار میگیرند.  

مناسب ترین و اقتصادی ترین روش تحت خلا برای تولید پوششهای فلزی متداول روش تبخیـر حرارتـی میباشد. علاوه بر این از میان روشهای تحت خلا روش مزبور کمترین هزینه سرمایه گذاری اولیه را دربردارد که با توجه به معیارهای مورد قبول برای صنایع کوچک می توانند در چهارچوب این مقیاسهای تولیدی مـورد استفاده قرار گیرد.  

تشریح فرایند آبکاری تحت خلا به روش تبخیر حرارتی : 

فرایند تبخیرحرارتی تحت خلا که روش پوشش دهی مورد استفاده در این پروژه می باشد، مراحل مختلفـی را در بر می گیرد که به طور کلی آن را می توان در سه بخش متمـایز مـورد بررسـی قـرار داد کـه عبارتنـد از

  آماده سازی سطح برای ایجاد پوشش اصلی، عملیات تحت خلا و پوشش دهی انتهایی. 

 وجود تمامی مراحل فوق برای هر نوع کاربرد پوشش دهی الزامی نمی باشـد و بـر حـسب نیـاز ممکـن اسـت مرحله پوشش دهی محافظ انتهایی و برخی از اجزای مرحله آماده سـازی اولیـه سـطح مـورد اسـتفاده قـرار نگیرند. اما در هرصورت عملیات تحت خلا قلب واحد بوده و برای تمامی انواع پوشـش دهـی مـورد  اسـتفاده قرار خواهد گرفت

 مراحل آماده سازی سطح برای ایجاد پوشش اصلی 

برای اینکه چسبندگی پوشش اصلی (غالبا فلزی ) به سطح جسم پایه در حد مناسبی باشد و سـطح آن از پرداخت و جلای کافی برخوردار باشد، لازم است که در درجه اول سطح جسم پایه تا حـدودی از آمـادگی و پرداخت اولیه برخوردار باشد .

به همین دلیل باید سطح اجسامی که برای پوشش دهی فرسـتاده مـی شـوند، قبلا باید پولیش یا پرداخت شده باشد . این امر، به ویژه در رابطه با اجسامی که پوشش اولیه پلیمری بر روی آنها داده نمیشود، الزامی میباشد. 

از آنجایی که روکش دهی تحت خلا به وا سطه اتصالات فیزیکـی بـین جـسم روکـش دهنـده و پایـه صـورت میگیرد، باید سعی شود که حتی الامکان این اتصالات به مقدار بیشتر و قویتر به وجود آید .

بر این مبنـا یکـی از شرایط اولیه تمیز بودن سطح جسم پایه و عاری بودن آن از مواد مزاحم اسـت . ایـن عمـل را مـی تـوان بـه کمک روشهای م کانیکی یا حلالهای شیمیایی انجام داد ولی امروزه دستگاههای پوشش دهی تحت خلا، خـود قادر هستند که به موثرترین شکل این عمل را به انجام رسانند. 

برای این منظور با برقراری الکتریکی بین یک الکترودکه از جنس آلومینیوم است و بدنه محفظـه ای کـه خـلا در آن صورت می گیرد، مولکولهای گاز موجود در محیط یونیزه میگردند و بر اثـر ایـن وضـعیت و بـه واسـطه  وجود میدان الکتریکی، یونها شتاب دار می گردند.

با قرار دادن جسم پایه در مسیر حرکت یونها در اثر انتقـال گشتاور و انرژی جنبشی یونها به سطح جسم، علاوه بر انکه هر نوع آلودگی و مواد مزاحم از روی سطح کنـده میشود، سطح جسم زبر و خشن میگردد.

  از سوی دیگر بر اثر برخورد یونهای پر انرژی با سطح، دمای جسم افزایش می یابد و این خود به ویژه در رابطه با مواد پلیمری موجب نرم شدن رویه جسم گردیده و کیفیت اتصال و چسبندگی پوشش را به سطح چنـدین برابر خواهد نمود. 

اجسامی که از پوشش اولیه پلیمری برای آنها استفاده می گردد نیز هرقدر سـطح اولیـه آنهـا مناسـب تـر باشد، تعداد مراحل پوشش دهی پلیمری کمتر خواهد بود البته کیفیت و خصوصیات پوشش نهایی مـستقیما به نوع کاربرد محصول نیز بستگی خواهد داشت .

 معمولا برای قطعـات فلـزی در صـورت نیـاز بایـد از پـولیش کردن استفاده شود . در مورد قطعات پلاستیکی که غالبا قالب زده می شـوند، دقـت در مراحـل قالـب زنـی در تعیین کیفیت سطح بیشترین تاثیر را دارد.  

اعمال فوق در واحد حاضر انجام نخواهد گرفت . اما حتی در صورت وجود شـرایط فـوق، لازم اسـت سـطح جسم قبل از پو شش دهی تحت خلا آماده سازی شود . آماده سازی اولیـه حـداکثر سـه مرحلـه تمیـز کـردن سطح، تنش زدایی و پوشش دهی اولیه را شامل می گردد. مرحله اول همواره ضروری است امـا مراحـل دوم و سوم ممکن است در برخی موارد و بر حسب نیاز محصول و کاربرد آن حذف گردند.  

پوششهای اولیه معمولا از جنس رزینهای مختلف پلیمری انتخاب می شوند و باید دارای خـصوصیات زیـر باشند :

  • قدرت چسبندگی مناسبی به سطح جسم پایه و پوشش اصلی داشته باشند تا کیفیت و دوام پوشـش اصلی تضمین گردد.
  • با جسم پایه تولید واکنش شیمیایی ننموده و باعث تخریب و نقص سطح آن نگردند.
  • دارای اجزای فرار نبوده و پس از پخت نیز آب جذب نکنند . زیرا آب و اجزای فـرار در تحـت شـرایط خلا آزاد شده و سیستم خلا را آلوده میکنند.
  • پوشش ایجاد شده علاوه بر اینکه باید تمامی قسمتهای سطح را به طور یکنواخت بپوشاند، لازم است خود نیز سطحی هموار، سخت و یکنواخت ایجاد نماید.
  • برای پایه های پلاستیکی که حاوی مایعات فرار هستند، این پوششها باید سـطح را کـاملا آب بنـدی کرده و مانع از فراریت این اجزا در فشار کم گردند.
  • پوششهای زیرین نباید در هنگام استفاده یا وقتی پوشش رویـی (محـافظتی ) پخـت مـی شـود، دچـار تغییرات ابعادی گردند.

عملیات تحت خلا 

در داخل محفظه دستگاه آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلادو عمل بر  روی سطح اجسام پایه انجام می شود. ابتـدا سطح اجسام قبل از پوشش دهی به طور نهایی و با استفاده از سیستم تخلیه تابان تمیز گردیده و کلیـه ذرات و آلودگیهای احتمالی موجود بر روی سطح برداشته می شود.

اساس عمل بر مبنـای ایجـاد میـدان الکتریکـی قوی در داخل دستگاه و یونیزه نمودن مولکولهای گاز و استفاده از انرژی حاصل از برخورد این یونها به سـطح جسم در تمیز کردن آن می باشد.

این عمل برای حصول مناسب ترین چسبندگی پوشش اصلی بر روی سـطح جسم ضروری می باشد و تقریبا در اکثر دستگاههای جدید آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا از آن اسـتفاده مـی گـردد . البته در صورت عدم تجهیز دستگاه پوشش دهی به امکانات تخلیه تابان می توان از روشهای متـداول شستـشو و خشک کردن سطح جسم استفاده نمود.  

پس از این عمل، محفظه دستگاه تحت خلا قرار گرفته و به وسیله عبـور جریـان الکتریکـی از المنتهـای حرارتی و گرمای حاصل از آن، تبخیر فلز و عملیات پوشش دهی انجام می گیرد. معمولا در حین عمل پوشش دهی برای ایجاد یکنواختی کامل پوشش بر روی سطح اجسام پایـه آنهـا را حـول محـور دسـتگاه بـا سـرعت مناسب به چرخش در می آورند. 

تولید خلا به مقدار لازم از ضروریات روشه ای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلامی باشد. تامین خلا از طریق پمپهـای خلا مناسب انجام می شود. نوع و مقدار این پمپها وابسته به مقدار خلا مورد نیاز می باشد. پمپهای خلا باید به  طریق مناسبی انتخاب و با یکدیگر سری گردندکه مجموعه آنها به عنوان سیستم خلا بتواند افت فـشار مـورد نظر را در محفظه دستگاه پوشش دهی ایجاد نماید. 

الف) پمپ خلا مکانیکی  :

از این نوع پمپ معمولا برای ایجاد خلا تا 200 میلیمتر جیوه استفاده  میشود . حصول فشارهای پایین تر بـه کمک این نوع پمپ میسر نیست . در صورتی که محیط خلا حاوی بخـارات و گازهـای مختلـف باشـد، روغـن مورد استفاده در این پمپ خیلی سریع اشباع شده و قابلیت و کارایی خود را از دست می دهد.  

ب) پمپ خلا دیفیوژنی  :

 امروزه پمپهای دیفیوژنی به طور گسترده برای ایجاد فشارهای بسیار پایین مورد استفاده قرار مـی گیرنـد . در این پمپها با تبخیر روغنهایی که از جنس هیدروکربنهای خاصی می باشند و با خروج پر سرعت آنها از شیپوره های مخصوص، گازهای موجود در محفظه مکیده می شود و از این طریق خلا به وجود می آیـد . هیـدروکربنی که به صورت بخار است سپس در تماس با بدنه سرد پمپ دوباره تبدیل یه مایع می شود و ایـن چرخـه ادامـه می یابد. 

این نوع پمپها توانایی دستیابی به مقدار خلا پایین در مدت زمان کوتاهی را دارا می باشند و به همـین دلیـل معمولا در مراحل نهایی سیستمهای خلا از آنها استفاده می شود.


انواع دستگاه های تولید آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا، ویژگی های فنی و فرآیند تولید پوشش دهی با آنها


دستگاههای پوشش دهی به روش تبخیر حرارتی تحـت خـلا در انـواع گونـاگون و توسـط سـازنده هـای مختلف تولید و عرضه می گردند. پیشرفته ترین این دستگاهها که از سرعت پوشش دهی بـسیار بـالایی نیـز برخوردار میباشند، برای کارکرد مداوم و پیوسته طراحی میگردند.  

معمول ترین دستگاههای تبخیر حرارتی تحت خلا که عمدتا برای تهیه پوششهای زینتی بر روی قطعـات نسبتا کوچک مورد استفاده قرار میگیرند، به صورت ناپیوسته عمـل نمـوده و محفظـه آنهـا ممکـن اسـت بـه  صورت کروی یا استوانه ای باشد که البته انواع استوانه  ای در مقیاس صنعتی کـاربرد بیـشتری دارنـد . محفظـه دستگاه به صورت عمودی و یا افقی طراحی میگردد.جهت ایجاد خلا لازم معمولا محفظه خلا  به سه دستگاه پمپ خلا پشت سر هم(سری) متـصل مـی باشـد که  به ترتیب از نوع پمپهای خلا دیفیوژنی، روت پمپ و روتاری پمپ می باشـند .

در هنگـام شـروع عملیـات و اعمال خلا ابتدا پمپهای مکانیکی فعال شده و سپس پمپ دیفیوژنی شروع به کـار مـی کنـد و از طریـق یـک مسیر کنار گذر به محفظه دستگاه متصل می گردد. پمپ دیفیوژنی به وسیله روغنهای مخصوصی عمل نمـوده و مجهز به تله روغن می باشد. سیستم خلا برای خارج نمودن بخار آب از محفظه خـلا بـه یـک تلـه سـرمایی مجهز است که به کمک نیتروژن مایع عمل می نماید و دستگاه را قادر میسازد حتی اجسام به شـدت جـاذب آب را پوشش دهد.

منابع حرارتی مورد نیاز حداقل در دو ردیف بر روی محور محفظه استوانه ای قرار مـی گیرنـد و بـه تعـداد ردیفهای آن از ترانسفورماتور و میله های حامل جریانهای قوی الکتریکی استفاده می شود. بر روی هـر محـور تعداد مناسبی پایه برای قرار دادن منابع حرارتی جاگذاری  میگردد کـه قـادر هـستند انـواع مختلـف منـابع حرارتی به شکلهای مختلف را بر روی خود نگهدارنـد .

سیـستم نگهدارنـده منـابع حرارتـی متحـرک بـوده و میتوان آنها را از دستگاه خارج کرده و منابع حرارتی را تعویض نمود. برای نگه داشتن مناسب قطعات پوشـش دهـی شـونده در داخـل دسـتگاه، آنها را بـر روی قفـس هـای نگهدارنده مناسب سوار نموده و داخل دستگاه قرار می دهند. قفس هـا معمـولا دارای تعـدادی میلـه مـوازی محور محفظه استوانه ای هستند که به صورت سیاره ای حول محـور اسـتوانه مـی چرخنـد . بـه دور میلـه هـا، محلهای قرار گیری مناسبی برای قطعات تعبیه شده است که به دور محور میله میچرخنـد .

بـه کمـک ایـن سیستم پوشش دهی یکنواخت تمامی قطعات و قرار گیری یکسان آنهـا در معـرض منـابع حرارتـی تـضمین میگردد. چنانچه لازم باشد هر دو روی قطعات پوشش دهی شود، خود قطعه نیز باید بتواند به طـور وضـعی حول پایه نگهدارنده خود گردش نمایـد . بـرای حمـل و نقـل قفـسه هـای نگهـداری قطعـات از گـاری هـای مخصوصی استفاده می شود که مجهز به ریلهای مناسـبی جهـت ورود و خـروج قفـسه بـه محفظـه دسـتگاه  پوشش دهی می باشند. هر دستگاه آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلاحـداقل بـه دو سـری از تجهیـزات فـوق نیازمنـد است.   

سایر اجزای سیستم شامل تابلوهای کنترل، شیرها، اتصالات و ملحقات سیستم خلا، منبع تـامین تخلیـه تابان، صفحه پوشاننده و حذف کننده یکسری از منابع حرارتـی و بدنـه داخلـی محـافظ بـرای جلـوگیری از رسوب بخارات بر روی دیواره های اصلی دستگاه میباشد.  

اجزای اصلی سیستم خلا مورد نیاز برای دستگاههای پوشش دهی عبارتند از: 
  1. سبد(قفس) بارگذاری
  2. پایه پوشش دهی
  3. تبخیر کننده
  4. محفظه خلا
  5. کاتد تخلیه تابان (Glow Discharge)
  6. شیر ورود هوا (رسیدن به فشار محیط)
  7. شیر کاهش خلا
  8. تله سرمایی
  9. پمپ دیفیوژن
  10. شیر خط برگشتی خلا 
  11. شیر خلا اولیه محفظه
  12. روت پمپ مکانیکی
  13. پمپ روتاری پیستونی

روش انجام عملیات تحت خلا 

ابتدا قطعات آماده برای ورود به دستگاه بر روی پایه  های نگهدارنده قطعـات در داخـل قفـسه نگهدارنـده آنها چیده میشوند. با استفاده از گاری حمل قفسه و ریل هدایت کننده، قفسه به داخل محفظه خـلا هـدایت میگردد.

قبل از حمل قفسه به داخل محفظه، قفسه قبلی حاوی قطعات که در مرتبه پیـشین پوشـش دهـی در داخل دستگاه قرار گرفته بود، از آن خارج می گردد. در واقع در فاصله هر دور(batch) از عملیـات پوشـش دهی عمل تخلیه قطعات از روی یک قفسه و جاگذاری قطعات جدید بر روی آن باید انجام شود.

پس از قرار یری قفسه حامل قطعات در داخل محفظه و بسته شدن در آن، ابتدا پمپهـای خـلا مکـانیکی به کار افتاده و تا چند دقیقه به تنهایی عمل می کند و از این طریق فشار سیستم تا حـد معینـی تقلیـل داده میشود. سپس منبع تخلیه تابان نیز فعال می شود و در نتیجه تخلیه الکتریکی میان قطبهـای قـوی میـدان الکتریکی حاصل، سطح قطعات در اثر برخورد یونهای پر سـرعت گازهـای موجـود در محفظـه دسـتگاه تمیـز 

میگردد. هم زمان پمپ خلا دیفیوژنی نیز به کار می افتد، به طوری که به تدریج خلا سیستم بیشتر می شـود تا اینکه به  حداکثر مقدار خود برسد . سپس با قطع شدن میدان الکتریکی و با عبور جریان الکتریکـی از درون منابع حرارتی و گرم شدن آنها، عمل تبخیر و پوشش دهی آغاز می گردد.

معمولا کـل زمـان پوشـش دهـی از 30 ثانیه تجاوز نمی نماید و پس از آن به تدریج فشار محفظه سر یعا افزایش یافته و به فشار محیط میرسـد . در  این هنگام میتوان در محفظه را گشود و قفس حاوی قطعات پو شش داده شده را خارج نمـود . زمـان کـل عملیات بسته به نوع دستگاه از 10 الی 40 دقیقه متغیر است. 

پوشش دهی انتهایی 

پوشش دهی انتهایی معمولا برای ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطح پوشش اصلی جهت افـزایش دوام و پایداری آن در برابر سایش و عوامل محیطی و در برخی موارد نیز به منظور رنگی کردن پوشش اصلی بـه کـار میرود.

در هر صورت بدین منظور از پوششهای پلیمری شفاف بیرنگ یا رنگی اسـتفاده مـی شـود . پوشـشهای مورد استفاده ممکن است ترموپلاست یا ترموست باشند . برای رنگی کردن سـطح پوشـشها در صـورت امکـان رنگ را به داخل پوشش محافظ اضافه مینمایند. اما در صورت عدم امکان ایـن عمـل، پـس از ایجـاد پوشـش محافظ یک لایه دیگر پوشش رنگی بر روی آن داده شده و سپس خشک و پخت میگردد.   

پوشش های نهایی باید دارای خصوصیات زیر باشند. 

  • به خوبی به پوشش اصلی (معمولا فلز ) متصل شوند، بدون اینکه باعث تخریب و یا چین خوردگی آن گردند. 
  • شفاف بوده و تحت شرایط مختلف محیطی و به ویژه در معرض نور، درخشندگی و شـفافیت خـود را از دست ندهند.
  • در مقابل نفوذ رطوبت و مواد شیمیایی دیگر مقاوم باشند.
  • حلال آنها نباید موجب تورم یا حمل کردن لاک زیرین شود.
  • باید مقاومت خوبی در مقابل سایش و آسیب سطحی داشته باشند.
  • در هنگام استفاده نباید دچار تغییرات ابعادی گردند.
  • در اثر تابش اشعه ماورا بنفش نباید تجزیه گردند.

تعیین نقاط قوت و ضعف تکنولوژی های مرسوم در فرآیند تولید محصول

در حالت کلی روش آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلابرای اکثـر پوشـشها دارای کـاربرد اسـت . ولـی بـر مبنـای اینکـه مکانیسم جدا نمودن ذرات از جسم جامد روکش دهنده چیست، چگونگی تامین انرژی لازم بـرای ایـن عمـل هم تفاوت خواهد کرد .

 برای فلزات خالص که می توان به راحتـی آنهـا را تبخیـر کـرد، بـا اسـتفاده از حـرارت مستقیم که به کمک اجسام داغ به فلز داده می شود، تبخیر به راحتی صورت میگیرد. البته در این رابطه باید مواردی هم رعایت گردد .

جسم واسطه انتقال حرارت باید خود نقطه تبخیر بالایی داشته باشد و بـا جامـد در حال تبخیر تولید آلیاژ ننماید . در صورتی که جسم تبخیر شونده به صورت پودر باشد و یا اگر بخواهیم مقادیر زیادی از آن را تبخیر کنیم، بهتر است که از تشتک مخصوص استفاده شود .

شکل و نوع این تـشتک بـستگی به خواص ترکیب جامد دارد . در مواردی هم به جای استفاده از تشتک المنت حرارتی اسـتفاده مـی شـود کـه اغلب به صورت پاریج است و جسم روکش دهنده بر اثر تماس با آن تبخیر میگردد . بر مبنای اینکه جـسم درحال تبخیر میتواند سطح المنت را مرطوب کند یا خیس، شکل و ابعاد المنت حرارتی هم تفاوت خواهد کرد.  

در برخی از روشهای آبکاری یا پوشش دهی قطعات خودرو در خلا فرایند جداسازی ذرات از جامد (پوشش دهنده ) به وسیله تاباندن ذرات پر انرژی بر سطح جسم پوشش دهنده صورت می گیرد.

در این حالت بر حسب چگونگی و نحوه تابانـدن ذرات و نوع آنها می توان دو روش جداگانه یعنی روش اشعه الکترونی و روش اغتشاشی را به کار بـرد . در ایـن روشها، به واسطه انتقال گـشتاور کـه در اثـر برخـورد ذرات پـر شـتاب بـه سـطح صـورت مـی گیـرد، ذرات و مولکول های ترکیب پوشش دهنده از سطح جامد جدا شده و وارد فاز گاز می گردند.

سـپس بـه واسـطه ایجـاد میدان الکتریکی یا اختلاف درجه حرارت این ذرات پر انرژی به سطح جسم پایه برخورد می نماینـد و بـر روی آن رسوب می نمایند. به کمک این حالت می توان به راحتی اشکال پیچیده را بـه طـور کـاملا یکنواخـت و بـا کیفیت مناسب پوشش داد.

 

جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی آبکاری قطعات خودرو در خلا ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ، با ما تماس بگیرید .


دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ آبکاری قطعات خودرو در خلا

توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید .

فايل‌ها:
zipطرح توجیهی تولید ﭘﻮﺷﺶ ﺩﻫﻲ ﺗﺤﺖ ﺧﻼ 52 صفحه
نويسنده;امیر حبیبی
تاريخسه شنبه, 16 آبان 1396 22:12
حجم فايل 472.31 KB
دانلود 72

برای دانلود این محصول شما نیاز به خرید اشتراک دارید اگر عضو هستید با حساب کاربری خود وارد شوید.


صنایع خودرو

© 2022 کلیه حقوق این وبسایت محفوظ میباشد.
Articles
Categories