NGUYÊN LÝ MẠ ĐIỆN

GIỚI THIỆU VỀ MẠ ĐIỆN

Mạ điện là một phương pháp xử lý bề mặt trong đó vật liệu nền (kim loại cần mạ) được dùng làm cực âm trong dung dịch chứa muối kim loại cần mạ.
Thông qua quá trình điện phân, các ion kim loại dương trong dung dịch sẽ di chuyển và lắng đọng lên bề mặt vật liệu nền, hình thành nên lớp phủ kim loại.

Lớp mạ tạo ra có thành phần và tính chất khác với kim loại nền, mang lại nhiều đặc điểm mới.
Tùy theo mục đích sử dụng, lớp phủ có thể được chia thành:

• Lớp phủ bảo vệ: chống ăn mòn, chống mài mòn.

• Lớp phủ trang trí: tăng độ sáng bóng, thẩm mỹ.

• Lớp phủ chức năng đặc biệt: tăng dẫn điện, phản xạ, hoặc tính năng kỹ thuật khác.

THIẾT BỊ MẠ ĐIỆN

Tình trạng bề mặt và các bước xử lý trước khi mạ đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra lớp phủ chất lượng cao. Việc lựa chọn quy trình phù hợp và gia công hoàn thiện đúng cách giúp bề mặt chi tiết đạt độ nhẵn, sạch, sẵn sàng cho công đoạn mạ.

Trong giai đoạn xử lý trước khi mạ, các thiết bị thường được sử dụng gồm máy mài, máy đánh bóng, máy phun cát và các bồn rửa, bồn tẩy dầu, bồn tẩy gỉ khác nhau.

Mạ điện là công đoạn trung tâm của toàn bộ quy trình. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết, có thể lựa chọn mạ đơn kim loại hoặc mạ hợp kim, áp dụng phương pháp mạ điện phân hoặc mạ nhúng nhằm đạt được các mục đích như chống ăn mòn, chống mài mòn và tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm.

Các thiết bị chính trong giai đoạn mạ bao gồm bể mạ, thùng mạ, móc treo, giỏ mạ, cùng các dụng cụ cố định khác.

Sau khi mạ, chi tiết thường trải qua các bước xử lý sau mạ như đánh bóng, phát sáng, thụ động hóa, nhuộm màu, sấy khô, hàn kín hoặc khử hydro, tùy theo yêu cầu chất lượng của sản phẩm.
Thiết bị phục vụ giai đoạn này bao gồm máy mài, máy đánh bóng và các bồn xử lý chuyên dụng.

NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA MẠ ĐIỆN

Việc nghiên cứu và phát triển, thiết kế, sản xuất, kinh doanh và dịch vụ thiết bị mạ điện và thiết bị làm sạch bằng máy tẩy siêu âm được tích hợp. Mạ điện là một quá trình điện hóa và quá trình oxy hóa khử. Quá trình cơ bản của mạ điện là nhúng các bộ phận vào dung dịch muối kim loại làm cực âm, Tấm kim loại được sử dụng làm cực dương và sau khi kết nối nguồn điện DC, lớp mạ cần thiết sẽ được lắng đọng trên bộ phận.

Ví dụ: khi mạ niken, cực âm là bộ phận cần mạ, còn cực dương là tấm niken nguyên chất, ở cực âm và cực dương lần lượt xảy ra các phản ứng sau:

• Catốt (chi tiết mạ): Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni (phản ứng chính)

• Phản ứng phụ: 2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑

• Anốt (tấm niken): Ni - 2e⁻ → Ni²⁺ (phản ứng chính)

• Phản ứng phụ: 4OH⁻ → 2H₂O + O₂↑ + 4e⁻

Không phải tất cả các ion kim loại đều có thể kết tủa khỏi dung dịch nước, nếu phản ứng phụ khử ion hiđro thành hiđro trên catot thì các ion kim loại khó kết tủa trên catot. Tính khả năng kết tủa điện của từng kim loại có thể được xác định theo quy luật tuần hoàn.

Cực dương trong quá trình mạ điện được chia thành cực dương hòa tan và cực dương không hòa tan.

• Cực dương hòa tan là loại phổ biến, thường có thành phần kim loại giống với lớp phủ cần mạ. Ví dụ:

  • Cực dương kẽm dùng trong mạ kẽm

  • Cực dương bạc dùng trong mạ bạc

  • Cực dương hợp kim chì–thiếc dùng trong mạ hợp kim chì–thiếc

• Cực dương không hòa tan được sử dụng khi kim loại ở cực dương khó tan trong dung dịch mạ. Loại cực này thường áp dụng trong các quy trình mạ đặc biệt như mạ vàng bằng dung dịch axit, sử dụng platin hoặc titan làm cực dương.
  Trong quá trình mạ crôm, cực dương thường được chế tạo từ chì nguyên chất, hợp kim chì–thiếc hoặc hợp kim chì–antimon, nhằm đảm bảo độ bền và tính ổn định trong môi trường điện phân.

Các ion kim loại tiêu hao trong dung dịch mạ được bổ sung định kỳ bằng cách thêm dung dịch muối kim loại tiêu chuẩn, giúp duy trì nồng độ ổn định và chất lượng lớp mạ.

YÊU CẦU QUY TRÌNH

1. Giữa lớp mạ và kim loại cơ bản, giữa lớp mạ với lớp mạ cần có lực liên kết tốt.

2. Lớp phủ phải được kết tinh mịn, mịn và có độ dày đồng đều.

3. Lớp phủ phải có độ dày quy định và càng ít lỗ rỗng càng tốt.

4. Lớp phủ phải có các chỉ số cụ thể, chẳng hạn như độ sáng, độ cứng, độ dẫn điện, v.v.

5. Thời gian mạ và nhiệt độ của quá trình mạ quyết định độ dày của lớp mạ.

6. Nhiệt độ môi trường là -10 ℃ ～ 60 ℃.

7. Điện áp đầu vào là 220V ± 22V hoặc 380V ± 38V.

8. Tiếng ồn vận hành tối đa của thiết bị xử lý nước không được lớn hơn 80dB (A).

9. Độ ẩm tương đối (RH) không được lớn hơn 95%.

10. Hàm lượng COD của nước thô là 100mg / L ～ 150000mg / L.

----------------------------------------------------------​---///-------------------------------------------------------------