Xi Mạ Thiếc

Mạ Thiếc Là Gì?

Mạ thiếc là một quy trình công nghiệp trong đó các vật kim loại được phủ một lớp thiếc mỏng.

Quá trình này có thể được áp dụng cho nhiều loại kim loại cơ bản, bao gồm thép, sắt và đồng .

Mạ thiếc cải thiện vẻ ngoài của các kim loại này cho một số ứng dụng nhất định, đồng thời cũng giúp tăng hiệu suất và độ bền của chúng.

Sau khi thiếc đã được áp dụng cho một phần tử cơ bản kim loại, vật liệu thu được thường được gọi là mạ thiếc.

Lợi ích mạ thiếc

Các cọc điện cực bằng thiếc có thể tạo ra màu xám trắng thích hợp hơn khi muốn có vẻ ngoài mờ hoặc mờ.

Nó cũng có thể tạo ra vẻ ngoài sáng bóng như kim loại khi ưa thích độ bóng hơn một chút.

Thiếc cung cấp mức độ dẫn điện tốt, làm cho lớp mạ thiếc trở nên hữu ích trong sản xuất các linh kiện điện tử khác nhau.

Thiếc cũng được FDA chấp thuận sử dụng trong ngành dịch vụ thực phẩm. Các lợi ích thiếc mạ điện khác bao gồm:

• Tiếp xúc điện tốt
• khả năng hàn tuyệt vời
• hiệu quả về chi phí
• không độc hại
• Hiệu quả cao để bảo vệ kim loại

Ứng dụng thiếc mạ điện

Có lẽ ứng dụng được biết đến nhiều nhất của mạ thiếc là tráng các hộp kim loại dùng để đựng thực phẩm.

Thiếc cũng là vật liệu phổ biến để làm nồi, chảo và các dụng cụ nấu nướng khác.

Kỹ thuật mạ này được sử dụng để chuẩn bị kim loại để sử dụng trong xây dựng, chẳng hạn như tấm lợp hoặc vách ngăn bằng kim loại.

Nó cũng được áp dụng cho các linh kiện điện tử và các bộ phận khác được sử dụng trong sản xuất.

Dịch vụ mạ thiếc được sử dụng cho nhiều mục đích trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:

• Quân sự/quốc phòng

Một lớp phủ quân sự hiệu quả phải giải quyết được tính dẫn điện, cách nhiệt, độ cứng, độ chắc chắn, thiếu oxy và/hoặc độ bão hòa, tiếp xúc với các môi trường hóa học và ăn da khác nhau hoặc các yếu tố khác.

• Y tế–Thực phẩm

Lớp mạ niken không điện phân của chúng tôi mang lại hiệu suất và tuổi thọ làm việc kéo dài cho các bộ phận và bộ phận trong tất cả các loại thiết bị, dụng cụ và thiết bị y tế xâm lấn và không xâm lấn.

• Hàng không vũ trụ–

Để đảm bảo an toàn vận hành và hiệu suất tối ưu của các bộ phận và linh kiện quan trọng, chúng tôi cung cấp dịch vụ hoàn thiện mạ điện niken có độ chính xác cao, hiệu suất cao đáp ứng hoặc vượt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành hàng không vũ trụ.

• Hàng không– Chúng tôi cung cấp lớp mạ niken điện phân máy bay chất lượng cao nhất, với độ đồng đều và nhất quán hoàn hảo trên toàn bộ bề mặt của bộ phận được xử lý để chống ăn mòn thích hợp.
• Thương mại– Dịch vụ mạ điện của chúng tôi dành cho ngành thương mại cung cấp khả năng hoàn thiện kim loại và chống ăn mòn cho hàng nghìn bộ phận thương mại độc đáo.

Kiểm soát chất lượng & Tiêu chuẩn ngành đối với các mỏ điện thiếc

Chúng tôi theo dõi và kiểm tra thường xuyên các dung dịch hóa chất mạ thiếc của mình để đảm bảo rằng chất hóa học lý tưởng được duy trì.

Các lớp mạ thiếc của chúng tôi đáp ứng nhiều tiêu chuẩn công nghiệp đối với các lớp mạ điện thiếc , một số tiêu chuẩn bao gồm:

• MIL-T-10727C
• ASTMB545

Mạ thiếc Vs Mạ bạc

Các cọc điện cực bằng thiếc chủ yếu được sử dụng cho các mục đích chức năng như cung cấp mức độ bảo vệ hoặc chống ăn mòn cho nhiều loại vật phẩm.

Thiếc cực kỳ tiết kiệm chi phí và thường được áp dụng cho lớp phủ sơ bộ của đồng.

Mặt khác, bạc nên được sử dụng khi xem xét tăng vòng đời của sản phẩm bằng cách thay thế vật liệu phủ.

Bạc cũng có nhiệt độ nóng chảy và khả năng chống ăn mòn cao hơn nhiều so với thiếc, nhưng nó cũng đắt hơn nhiều.

Thông tin nhanh về Thiếc

Thiếc là một kim loại mềm, dễ uốn, màu trắng bạc, có rất nhiều ở nhiều nơi trên thế giới.

Việc khai thác thiếc có từ khoảng năm 3000 trước Công nguyên trong thời đại đồ đồng.

Đồng là một hợp kim màu nâu vàng của đồng và thiếc thường bao gồm khoảng một phần ba thiếc.

Các đồ vật bằng đồng sớm nhất được tìm thấy có chứa một thành phần thiếc nhỏ.

Người Trung Quốc bắt đầu tham gia vào hoạt động khai thác thiếc vào khoảng năm 700 trước Công nguyên.

Ngày nay, thiếc có thể được tìm thấy ở Trung Quốc, Thái Lan và Indonesia, đồng thời nó cũng được khai thác ở Brazil, Peru và Bolivia.

Thiếc thu được bằng cách khử quặng oxit bằng phương pháp nhiệt luyện, được tạo ra bằng cách nung quặng trong lò.

Các sự kiện thiếc quan trọng khác:

• Thiếc là nguyên tố phổ biến thứ 49 trong vỏ Trái đất.
• Thiếc được liệt kê trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố dưới ký hiệu nguyên tử “Sn” và số hiệu nguyên tử là 50.
• Thiếc không phải là nguyên tố tự nhiên, có nghĩa là nó phải được chiết xuất từ ​​​​quặng thay vì được tìm thấy ở trạng thái tự nhiên.
• Thiếc có thể được chiết xuất từ ​​nhiều loại quặng khác nhau, nhưng loại quặng phổ biến nhất là Cassiterite (SnO2).
• Trong khi thiếc ở dạng kim loại không độc, một số hợp chất của thiếc có thể gây độc.
• Một lượng nhỏ thiếc ở Hoa Kỳ chủ yếu được tìm thấy ở Alaska và California.
• Thành phần tinh thể của Thiếc tạo ra âm thanh đặc biệt khi kim loại bị uốn cong, được gọi là “tiếng kêu của thiếc”.

Quy trình mạ thiếc

Các nhà sản xuất dựa trên hai kỹ thuật cơ bản để tạo ra các đồ vật mạ thiếc.

Phương pháp cũ hơn trong hai phương pháp này liên quan đến việc nấu chảy thiếc thành chất lỏng nóng chảy, sau đó nhúng một vật kim loại vào và để khô.

Trong một quy trình tương tự được gọi là mạ chì thiếc, chì được thêm vào thiếc để hạ thấp điểm nóng chảy của nó .

Giải pháp thay thế cho các kỹ thuật nhúng nóng này là phủ lên vật thể bằng công nghệ mạ điện .

Trong quá trình mạ điện, một hỗn hợp muối thiếc được hòa tan trong một thùng nước.

Khi có dòng điện chạy qua nước, bàn là thiếc sẽ bị hút vào một vật kim loại đặt trong thùng, tạo ra một lớp thiếc vĩnh viễn.

Mạ thiếc là một phương pháp hiệu quả để bảo vệ các kim loại cơ bản như sắt thép khỏi rỉ sét và ăn mòn .

Mặc dù mạ kẽm cũng có thể được sử dụng để cải thiện khả năng chống ăn mòn,

nhưng kẽm quá độc đối với các ứng dụng thực phẩm hoặc y tế,

vì vậy phải sử dụng mạ thiếc cho các loại dự án này.

Mạ thiếc cũng làm tăng độ dẻo của vật kim loại, giúp cho việc hàn sang bề mặt khác dễ dàng hơn.

Một nhược điểm tiềm ẩn đối với mạ thiếc là nó không hiệu quả như mạ kẽm hoặc mạ kẽm khi nói đến việc bảo vệ vật liệu khỏi rỉ sét và ăn mòn.

Khi kim loại mạ kẽm bị hư hỏng hoặc trầy xước, kẽm sẽ phản ứng với không khí để tạo thành một lớp phủ bảo vệ mới.

Khi kim loại mạ thiếc bị hư hỏng hoặc trầy xước, kim loại bên dưới sẽ bị rỉ sét và ăn mòn.

Thiếc cũng là một kim loại tương đối mềm nên rất dễ bị hư hại.

Vật liệu này không thể giữ được ở nhiệt độ cực lạnh và không được sử dụng trong điều kiện đóng băng.

Quy trình mạ thiếc cơ bản

Có ba loại mạ thiếc cơ bản, mỗi loại đều dựa trên sự lắng đọng của dung dịch thiếc điện phân trên bề mặt của vật kim loại:

Xem thêm: Quy trình mạ thiếc

• Mạ thùng :

Mạ thùng thường được sử dụng để mạ các bộ phận nhỏ hơn và đòi hỏi phải đặt các vật thể vào một lồng quay được chế tạo đặc biệt, thường được gọi là thùng. Thùng quay chậm khi ngâm trong dung dịch mạ điện phân. Mạ thiếc thùng cực kỳ tiết kiệm chi phí, mặc dù phải mất một thời gian tương đối dài để hoàn thành quá trình mạ.

• Mạ giá đỡ :

Mạ giá đỡ là lựa chọn ưa thích để mạ thiếc trên các bộ phận lớn hơn hoặc mỏng hơn có thể không phù hợp với quy trình mạ thùng. Với phương pháp mạ giá, đồ vật được treo lên giá và nhúng vào dung dịch mạ. Mặc dù mạ giá đỡ tốn nhiều công sức hơn và do đó đắt hơn so với mạ thùng, nhưng nó mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn đối với độ dày của lớp mạ và có thể hiệu quả hơn trong việc tiếp cận các lỗ sâu bên trong vật thể.

• Mạ rung :

Cũng được sử dụng cho các bộ phận mỏng manh, mạ rung liên quan đến việc đặt các bộ phận vào một cái giỏ được trang bị các nút kim loại cũng chứa dung dịch mạ điện phân. Một máy phát điện được sử dụng để tạo ra tác động rung làm cho các bộ phận di chuyển và tiếp xúc với các nút kim loại. Mạ rung thường là hình thức mạ thiếc đắt tiền nhất và yêu cầu một quy trình sấy khô đặc biệt có thể khiến các bộ phận bị uốn cong.

·       Các yếu tố quy trình mạ thiếc

Thiếc có thể được mạ điện trên bất kỳ loại kim loại nào. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các thành phần cụ thể của một quy trình xi mạ thiếc hiệu quả:

1. Làm sạch: Điều quan trọng là phải làm sạch bề mặt – phần tiếp nhận lớp mạ thiếc – trước khi ngâm vào bể mạ.

Làm sạch loại bỏ dầu, mỡ và các chất gây ô nhiễm bề mặt kháccó thể làm giảm hiệu quả của quá trình mạ.

Làm sạch là một quy trình gồm nhiều bước có thể thay đổi đôi chút tùy thuộc vào thành phần của chất nền và lượng bụi bẩn và mảnh vụn chứa trong đó, cũng như các loại thiết bị làm sạch có sẵn để sử dụng.

Nói chung, quá trình làm sạch bao gồm:

• Phun cát :

Đây là quá trình sử dụng không khí có áp suất để chiếu các phương tiện như thủy tinh nghiền, oxit nhôm, cacbua silic, thép, lõi ngô hoặc vỏ quả óc chó để loại bỏ vật lạ khỏi bề mặt.

• Đun sôi :

Đun sôi chất nền trong nước có thể là một phương pháp hiệu quả để loại bỏ dầu mỡ mà không cần phải sử dụng đến các chất phụ gia hóa học.

• Tẩy dầu mỡ bằng điện phân :

Ngâm bề mặt trong dung dịch điện phân sẽ loại bỏ dầu mỡ tích tụ trong các vết nứt, kẽ hở và các khu vực bề mặt khó tiếp cận khác.

• Rửa sạch:

Rửa sạch chất nền trong nước sau khi tẩy dầu mỡ bằng điện phân để loại bỏ mọi dung dịch tẩy rửa còn sót lại và các mảnh vụn trên bề mặt.

2. Chuẩn bị bể mạ

Bước tiếp theo là chuẩn bị dung dịch điện phân, còn được gọi là bể mạ. Bể mạ thiếc điện phân có thể bao gồm các dung dịch thiếc axit, thiếc kiềm hoặc axit metyl sulphonic. Bể mạ bao gồm thiếc được hòa tan để tạo thành các ion tích điện dương lơ lửng trong dung dịch, cũng như các chất phụ gia hóa học khác. Bể đóng vai trò là môi trường dẫn điện trong quá trình định vị điện cực.

Tắm axit có xu hướng được sử dụng với tần suất lớn hơn, vì chúng dẫn đến tốc độ lắng đọng cao hơn. Tuy nhiên, mặc dù dung dịch axit thường cung cấp một lớp phủ đồng nhất, nhưng không phải lúc nào chúng cũng đạt được các lỗ hoặc các chỗ không đều trên bề mặt với mức độ đồng nhất cao.

3. Quy trình lắng đọng điện cực

Sau khi bề mặt  nền đã được làm sạch và ngâm trong dung dịch điện phân, và nó đã sẵn sàng cho quá trình định vị điện cực của lớp phủ thiếc.

Đối tượng thường được đặt ở giữa bể được thiết kế đặc biệt có chứa dung dịch điện phân. Vật đóng vai trò là cực âm, là điện cực tích điện âm trong mạch điện.

Cực dương, là các điện cực tích điện dương trong mạch, được đặt gần mép bể mạ.

Bước tiếp theo là đưa dòng điện một chiều điện áp thấp vào bể mạ.

Một thiết bị được gọi là bộ chỉnh lưu được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Sự ra đời của dòng điện cuối cùng làm cho các ion tích điện dương ở cực dương chảy qua chất điện phân trong bể mạ về phía cực âm tích điện âm (chất nền), nơi chúng được tích điện trên bề mặt.

Dòng điện sau đó chảy ngược về cực dương để hoàn thành mạch.

4. Quá trình sau khi mạ

Xử lý sau khi mạ thiết là đều cần thiết .

Thụ động hóa —là phủ một lớp màng nhẹ để bảo vệ lớp thiếc tăng thêm khả năng chống ăn mòn hoặc tăng cường các đặc tính phản ứng của thiếc.

Xử lý nhiệt cũng có thể được sử dụng để ngăn chặn hiện tượng dòn hydro, là sự suy yếu của kim loại do tiếp xúc với hydro.

Xem thêm : Quy trình mạ thiếc hóa và hoàn thiện lớp mạ thiếc.

Các vấn đề mạ thiếc thường gặp

Một số vấn đề có thể xảy ra trong quá trình mạ thiếc có thể tác động tiêu cực đến kết quả cuối cùng. Bao gồm các:

• Thiếc “sần xùi”:

Các vết lồi nhỏ, sắc nhọn được gọi là râu có thể hình thành trên bề mặt của các vật mạ thiếc nguyên chất rất lâu sau khi kết thúc quá trình mạ.

Những sợi kim loại cực nhỏ này không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng chúng có thể gây hư hỏng đáng kể cho thành phẩm.

Vì chúng dẫn điện nên vết sần xùi có thể gây đoản mạch trong các linh kiện điện tử.

Vết lồi của thiếc thậm chí còn được biết là nguyên nhân dẫn đến sự cố của hệ thống máy tính và vệ tinh, cũng như sự gián đoạn trong hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân.

Người ta không biết nguyên nhân khiến vết sần xùi thiếc hình thành và không có phương pháp nào được chứng minh để ngăn chặn hoàn toàn tần suất xảy ra.

Đã có một số thành công trong việc hạn chế sự hình thành vết thô sần xùi thiếc thông qua việc sửa đổi cấu trúc tinh thể của mỏ thiếc, mặc dù phương pháp này còn lâu mới có thể chứng minh được.

• Thiếu độ dày đồng đều :

Trong một số trường hợp, thiếc có thể không được lắng đọng đồng đều trên vật mạ.

Đôi khi, hình dạng và đường viền của vật thể gây khó khăn cho việc đạt được độ dày mong muốn, thường nằm trong khoảng từ 10 đến 20 micron.

Khi mạ trên các vật kim loại có góc sắc nhọn, thiếc có thể bị đọng lại với độ dày lớn hơn ở bên ngoài góc và giảm độ dày trong khu vực lõm.

Điều này thường có thể được khắc phục bằng cách định vị lại các cực dương và thay đổi mật độ của dòng điện một chiều.

• Khả năng hàn dễ hỏng :

Mặc dù kim loại mạ thiếc được biết đến với khả năng hàn tuyệt vời, nhưng đặc tính này sẽ giảm dần theo thời gian.

Tuổi thọ hàn có thể được kéo dài thông qua đặc điểm kỹ thuật lắng đọng phù hợp, chuẩn bị chất nền thích hợp và đóng gói đúng cách các bộ phận được mạ.

Niêm phong các sản phẩm mạ trong túi chứa đầy nitơ đã được biết là dẫn đến tăng gấp 10 lần thời hạn sử dụng cho khả năng hàn.