Các bộ phận phải chịu các căng thẳng khác nhau trong các ứng dụng thực tế. Nó có thể bị ăn mòn bởi các bộ phận khác, hóa chất, dung môi hoặc môi trường. Các bộ phận cũng có thể bị hao mòn nhanh hơn trong khi hoạt động vì nó có thể bị mặc hoặc ma sát.
Để mở rộng tuổi thọ dịch vụ của bộ phận và ngăn ngừa ăn mòn, một vật liệu kim loại khác có thể được mạ trên một phần. Quá trình mạ này được gọi là mạ điện. Sử dụng điện phân, một lớp mỏng của một kim loại khác được gắn bằng điện vào bề mặt của bộ phận. Ngoài việc cung cấp khả năng chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn, mạ điện cũng có thể tăng cường hiệu suất của bộ phận, làm cho nó bền hơn hoặc cải thiện ngoại hình của nó.
Nhiều loại kim loại có thể được sử dụng trong quá trình mạ điện. Niken, crom và kẽm được sử dụng rộng rãi, tùy thuộc vào ngành công nghiệp và mục đích của bộ phận. Mỗi kim loại có những ưu điểm và nhược điểm của nó. Chúng ta hãy xem sự khác biệt giữa mạ kẽm, mạ crôm và mạ niken.
Mạ kẽm
Ngoài việc kháng với kiềm, sunfua và axit, mạ kẽm cũng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Kim loại này cũng có sức mạnh cơ học tốt. Bởi vì nó là một kim loại ổn định, nó thường được sử dụng trong môi trường ẩm và nhiệt độ cao. Vì tài nguyên kẽm rất phong phú và dễ xử lý, chi phí thấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mạ điện không phù hợp với các bộ phận có ma sát cao. Nó thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng để ngăn các bộ phận rỉ sét.
Các ứng dụng điển hình:
Chống ăn mòn các bộ phận thép: chẳng hạn như bu lông ô tô, giàn giáo và phần cứng ngoài trời (sử dụng bảo vệ cực dương hy sinh của kẽm để ăn mòn lớp kẽm để bảo vệ chất nền).
Các bộ phận tải thấp: chẳng hạn như lò xo và miếng đệm (chi phí thấp nhưng không chịu hao mòn).
Ưu điểm và nhược điểm:
Hiệu suất chi phí cao, phù hợp cho nhu cầu chống ăn mòn quy mô lớn;
Độ cứng thấp, không thích hợp cho các cảnh ma sát, dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao (điểm nóng chảy kẽm 419 độ).
Niken mạ
Niken mạ là một vật liệu cứng với khả năng chống ăn mòn tốt. Nó thường được mạ trên đồng để tăng cường khả năng chống ăn mòn tự nhiên của đồng. Niken cũng phản ánh cao và được sử dụng cho mục đích trang trí. Kim loại này có thể tăng cường sự xuất hiện của kim loại và cải thiện khả năng chống mài mòn. Niken là một kim loại xốp, vì vậy nhiều lớp phải được mạ trên các kim loại khác để cung cấp bảo vệ.
Các ứng dụng điển hình:
Trang trí mạ: chẳng hạn như phần cứng phòng tắm, các bộ phận nội thất ô tô (niken sáng + niêm phong để cải thiện tính thẩm mỹ).
Lớp phủ chức năng: Các thành phần điện tử (niken có độ dẫn trung bình và có thể được sử dụng làm lớp đáy pad), bề mặt khuôn (tăng độ cứng và khả năng chống ăn mòn).
Lớp phủ tổng hợp: tạo thành hợp kim niken-phosphorus với phốt pho, carbon, v.v. (cấu trúc vô định hình, độ cứng cao hơn).
Ưu điểm và nhược điểm:
Độ bóng tốt, kháng ăn mòn axit (như kháng axit hữu cơ);
Chi phí cao, quá dày và dễ ôm, cần phải được kết hợp với lớp đồng để ngăn chặn sự hấp thụ hydro.
Mạ crôm
Chromium rất ổn định khi tiếp xúc với một số axit nhất định, sunfua cacbonat, kiềm và khí hậu ẩm. Kim loại này có khả năng chịu nhiệt cao, khả năng chống mài mòn và độ cứng tốt. Mạ crôm có thể cung cấp các bộ phận với khả năng chống mài mòn tốt và lợi thế phản xạ ánh sáng. Tuy nhiên, crom rất giòn và xốp. Bản thân crom không cung cấp bảo vệ ăn mòn tốt. Tuy nhiên, khi nó được kết hợp với đồng và niken, lớp phủ này có thể được sử dụng cho các bộ phận trong môi trường ăn mòn.
Các ứng dụng điển hình:
Trang trí mạ crôm: Bánh xe ô tô, tay cầm đồ nội thất (hiệu ứng gương, cải thiện cấp độ).
Mạ crôm cứng: trục cơ học, vòng piston, khuôn (độ cứng cao + điện trở hao mòn, sửa chữa các bộ phận bị mòn).
Sử dụng đặc biệt: Các bộ phận hàng không vũ trụ (chống oxy hóa nhiệt độ cao, điểm nóng chảy crom 1857 độ).
Ưu điểm và nhược điểm:
Độ cứng cao nhất, hao mòn cực kỳ mạnh và chống ăn mòn;
Chi phí bảo vệ môi trường cao, quy trình phức tạp (mật độ hiện tại cần được kiểm soát nghiêm ngặt) và lớp phủ rất dễ bị nứt (lớp phủ dày cần xử lý giảm căng thẳng).
Ngoài các kim loại này, cadmium, đồng và mạ thiếc cũng có thể được sử dụng cho các bộ phận công nghiệp. Các kim loại quý như vàng, bạc và bạch kim cũng có thể được sử dụng cho các bộ phận được mạ điện. Vàng là một lớp mạ phổ biến cho chất bán dẫn và đầu nối trong ngành điện và điện tử.
Làm thế nào để chọn?
Khi chọn mạ kim loại cho phần của bạn, hãy xem xét việc sử dụng bộ phận trong ứng dụng thực tế và liệu nó có tương tác với môi trường hay không. Sau đó chọn một lớp mạ cung cấp lợi thế tương ứng.
Xem xét bảo vệ và chi phí ăn mòn: Chọn mạ kẽm (chẳng hạn như các bộ phận thép ngoài trời).
Cần khả năng chống ăn mòn trang trí và trung bình: Chọn mạ niken (như nhà ở thiết bị gia dụng, sản phẩm vệ sinh). Theo đuổi độ cứng cao và khả năng chống mài mòn: Chọn mạ crôm (như các bộ phận truyền cơ học, khuôn).
Các yêu cầu phức tạp: Mạ kết hợp (như đồng + niken + chrome, có tính đến độ bám dính, độ bóng và độ cứng, được sử dụng cho bánh xe ô tô).