شبکه اطلاع رسانی طـــــــــــلا، ســکـــــــــــه و ارز
طلا و نقره
  • عتیقه سازی

    ما انسان‌ها با چشمانمان زيبايي‌ها را تشخيص داده و از آن‌ها بسيار لذت مي‌بريم. نمونه‌اي از اين زيبايي‌ها كه موجب شادماني ما مي‌شود عبارتند از: ديدن يراق‌آلات و ساير قطعات فلزي كه عتيقه( پاتينه) شده‌اند.

     

    مدتي است كه عتيقه‌كردن(پاتينه كردن) به عنوان انتخاب متداول و شايع سازندگان درآمده است، كه انواع مختلف يراق‌آلات تزييني از جمله وسايل روشنايي، قفل‌ها، دستگيره‌هاي كابينت، انواع گيره‌ها، اتصالات و بسياري از اقلام تزييني از آن جمله‌اند. 
    در سال‌هاي 1970 تقاضاي بازار براي اين نوع پوشش به طور چشمگيري فزوني يافت كه به توسعه فرآيندهاي تكنيكي در توليد كارآمد آن منجر شد. از آن تاريخ با توجه به نوسانات بازار، افزايش و تقاضا براي اين نوع پوشش، صرف نظر از سليقه‌هاي متداول همواره وجود داشته، به طوري‌كه براي يراق‌آلاتي كه با كيفيت بالا عتيقه شده‌اند تقاضا رو به افزايش بوده است.
    قطعات فلزي پايه، كه به صورت متداول عتيقه مي‌شود، در سه گروه از فلزات مورد استفاده قرار مي‌گيرند "برنج سخت، برنز و مس كه در اشكال مختلف وجود دارد. اين مواد اوليه بيشتر در مصرف قطعاتي كه در محيط باز قرار مي‌گيرند يا در مصارف داخلي كه نياز به كيفيت بالا دارد استفاده مي‌شوند. چون اين آلياژها لايه اكسيد محافظ تشكيل مي‌دهند، لذا اين مواد، انتخاب مناسبي براي اقلامي مانند: قسمت‌هاي بيروني قطعات روشنايي، قفل‌ها، قطعات مورد استفاده در صنايع دريايي، قطعاتي كه در زيباسازي نماي ساختمان به كار مي‌رود، همچنين پيچ و مهره و اتصالات و ساير قطعات تزييني است.
    اين لايه اكسيد، محافظ دو نوع انتخاب در اختيار آبكار يا طراح در رابطه با پوشش اين نوع قطعات قرار مي‌گيرد. قطعه را مي‌توان به طور مصنوعي عتيقه كرد. سپس براي محافظت در فضاهاي بيروني با لاك مخصوص پوشش داد و يا اين‌كه قطعه را يك مرحله عتيقه‌سازي سريع كرد(در زمان بسيار كم). سپس فرصت داده شود تا سطح قطعه به مرور و در زمان مناسب، خود به خود به يك عتيقه تبديل شود. اين اكسيد طبيعي يا پاتينه، بسيار جذاب‌تر از آن‌هايي است كه به صورت مصنوعي عتيقه مي‌شوند و در بسياري از كالاها مانند مجسمه‌سازي، يراق‌آلات ساختماني و بعضي از قطعات چراغ روشنايي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. البته فلزات پايه درجه‌بندي‌هاي مختلفي دارد كه در ساخت اقلام مذكور فوق به كار گرفته مي‌شود. انواع ورق‌هاي برنجي و مسي سخت (SOLID ) و آلياژهاي مختلف آن در ساخت قطعات و لوازم روشنايي، صفحات پانل، سقف‌هاي تاسيسات ساختماني، قطعات اتصالات نوردكاري تا خم‌كاري شده و همچنين ساير اقلامي كه نياز به چكش‌كاري براي آسان شدن شكل‌دهي و قالب‌گيري دارند از آن‌ها استفاده مي‌شود.
    در مورد مجسمه‌سازي و پلاك‌ها PLAQUES يا يراق‌آلات با كيفيت بالا، از انواع مختلف برنج و برنز ريخته شده استفاده مي‌شود. بسياري از اين قطعات هم‌زمان ماشين‌كاري (تراش‌كاري) و پرداخت (سمباده‌زني) مي‌شود، تا سطح نهايي و مطلوب مورد نظر به دست آيد سپس پوشش عتيقه‌اي(پاتينه) به آن داده مي‌شود. قطعات فولادي پرس‌كاري، خم‌كاري يا تراش‌كاري شده فولاد بيشتر در مواقعي به كار گرفته مي‌شود كه در مقايسه با آلياژهاي خالص مسي، نياز به قدرت تحمل بار بيشتر دارد. مانند: پيچ و مهره، اتصالات يا ساير اهرم‌هاي ساختماني كه بايد قدرت تحمل وزن مورد نظر را داشته باشد. علاوه بر آن، فولاد به‌طور معمول نسبت به مس، برنج و برنز سخت، ارزان‌تر است و هزينه كمتري دارد و به همين دليل، استفاده از فولاد ترجيح داده مي‌شود. متاسفانه برخلاف آلياژهاي مسي، فولاد به منظور حفاظت در مقابل عناصر هوا لايه اكسيد ايجاد نمي‌كند. لذا در بيشتر مواقع، قطعه فولادي را آبكاري مس يا برنج مي‌دهند تا قطعه از خوردگي محافظت شود و بتوان سطح به دست آمده را عتيقه‌اي كرد.
    فولاد به طور عام براي ساخت ابزارهايي مانند: لوله‌ها، اتصالات، جعبه ابزار و ساير اقلام كاربردي استفاده مي‌شود. علاوه بر آن به دليل پايين بودن هزينه فولاد، بيشتر آن را براي ساخت بسياري از قطعات داخلي تزييني مانند: لوازم روشنايي و وسايل كابينت به‌كار مي‌برند.

    بسياري از اين قطعات از ورق‌هاي فولادي پرس‌كاري شده توليد مي‌شود. قطعات مدور را مي‌توان در يك فرآيند خم‌كاري توليد كرد. اين فرآيند با يك ورق فولاد كه به صورت صفحه گرد و مسطح بوده، انجام مي‌شود سپس به يك الگوي مورد نظر بسته شده و به سرعت چرخانده مي‌شود. قطعاتي كه مصرف عمومي دارند از قبيل: كاسه چراغ، زه ساعت و اقلام مشابه را به اين روش(خم‌كاري) توليد كرده سپس آبكاري برنج يا مس داده مي‌شوند و آن را عتيقه (پاتينه) مي‌كنند.
    قطعات روي ريختگي، تحت فشار اين گروه سوم فلزات براي قطعات تزييني كه اشكال پيچيده دارد و در آن نياز به تحمل بار كمتري است استفاده مي‌شود. بسياري از اين قطعات، داراي اشكال هندسي پيچيده هستند كه به راحتي از طريق تراش‌كاري و پرس‌كاري، آن‌ها را به شكل مورد نظر نمي‌توان توليد كرد يا آن‌كه، ارزش آن‌ها آنقدر بالا نيست تا بتوان آن قطعات را از طريق برنز ريختگي توليد كرد.
    در مورد اين قطعات كم‌ارزش، توليد قطعه از طريق ريختگي تحت فشار، مناسب‌ترين پيشنهاد به عنوان فلز پايه بوده چون به دليل آسان بودن ريختگي قطعات به اشكال پيچيده با كمترين هزينه آن را ايده‌آل براي توليد يراق‌آلات كابينت، قطعات وسايل چراغ‌هاي روشنايي و ساير اقلام تزييني مي‌كند.
    از آنجايي كه فولاد و روي، تمايل به خوردگي سريع دارند، لذا بايد به منظور مقاومت در برابر خوردگي يا انجام عتيقه‌سازي ابتدا آن را آبكاري مس يا برنج كرد.
    متاسفانه بر خلاف فولاد، روي ريخته شده اغلب داراي سطوح منفذدار هستند، لذا لازم است آبكاري مس به منظور پر كردن اين منافذ را قبل از انجام عمليات آنتيك‌كاري(پاتينه كردن) استفاده كرد.
    تميزكاري، اولين گام در فرآيند عتيقه‌سازي است. قبل از شروع مرحله شيميايي عتيقه‌سازي(پاتينه) سطح پايه فلزي آن بايد عاري از روغن، اكسيدها، باقي‌مانده‌هاي واكس، گريس، مواد لحيم‌كاري، اثر انگشت يا ساير مواد خارجي مانده از ساخت قطعه باشد.

    پس از برداشتن مواد مذكور از روي سطح ماده شيميايي فعال شده، عتيقه‌سازي، آبكاري و ساير عمليات آماده خواهد شد. موارد متعددي براي عمليات تميزكاري وجود دارد كه بايد مورد توجه قرار گيرد.
    در انتخاب فرآيند تميزكاري فلزات، عوامل مختلفي وجود دارد از جمله: شناخت وضعيت سطح قطعه و ساختار آن به منظور حداكثر استفاده از قطعه، همچنين شناسايي آلودگي‌هايي كه بايد برداشته شود، اثرگذاري روش‌هاي تميزكاري بر محيط، هزينه عمليات آبكاري و همچنين توجه به تمام مراحل شيميايي، بعد از تميزكاري انتخاب روش مورد نظر بايد با دقت انجام پذيرد.
    به طوركلي روش‌هاي تميزكاري را با توجه به ميزان تميزكاري مورد نظر به شرح زير مي‌توان درجه‌بندي كرد كه با در نظر گرفتن نوع و اندازه آلودگي‌هاي سطح فلز، روش مورد نظر بايد انتخاب شود. تميزكاري حلالي سرد، چربي‌گيري با بخار، تميزكاري امولسيون غوطه‌وري، تميزكاري قليايي الكتريكي، تميزكاري قليايي غوطه‌اي به دنبال آن تميزكاري اسيدي و در نهايت تميزكاري التراسونيك(فرا صوتي). 


    هريك از روش‌هاي فوق، مزايا و معايب خود را دارد كه بايد مناسب پاك كردن هر يك از آلودگي‌ها باشد. به هر حال يك روش عمومي كه بتواند هر نوع آلودگي‌ها را از بين ببرد وجود ندارد. براي مثال: قطعات برنجي و مسي سخت، كه لحيم‌كاري شده‌اند روي سطح آن مواد لحيم‌كاري يا روغن با كدري جزيي ايجاد خواهد شد. براي از بين بردن مواد روان از لحيم‌كاري FLUX، استفاده از محلول‌هاي قليايي ملايم ممكن است به خوبي جواب داده و يا به تكان دادن مكانيكي و يا مالش قطعه در محلول نياز باشد. قطعات برنجي يا برنزي ريخته‌گري شده در بيشتر مواقع لايه اكسيد ضخيمي از عمليات ريخته‌گري خواهند داشت اما آلودگي روغني بسيار كمي دارند. قطعاتي كه در صورت وجود زبري سطح مشكل ظاهري نخواهد داشت، "ذره‌پاشيBead BLAST" مي‌توانند با موفقيت انجام شوند. ساير قطعات ريختگي كه در نهايت نياز به سطح براق و صافي دارند ممكن است مواد به‌جا مانده از پرداخت‌كاري(نمدكاري و گلانس‌كاري) بر روي آن‌ها ايجاد شده كه به راحتي زدوده نشود. در اين مورد تميزكاري الكتريكي يا فراصوتي الترامونيك خيلي خوب و مطلوب عمل خواهد كرد. اين روش‌ها تركيبي از امولسيفيكاسيون قليايي به همراه هم‌زدن مكانيكي به وسيله جريان صوتي ارائه مي‌دهد كه سبب حذف آلودگي از قطعه مي‌شود.
    قطعات فولادي پرس‌كاري يا تابيده شده لايه‌اي از مواد روان‌ساز روغني بر روي خود دارند. از آنجايي كه فولاد مي‌تواند در مقابل تميزكننده‌هاي قوي قليايي مقاومت كند، بنابراين بهترين روش، همان استفاده از يك محلول تميزكننده قليايي غوطه‌اي داغ و يا تميزكاري الكتريكي است كه پس از آن استفاده از يك تميزكننده قليايي ضعيف‌تر، مراحل آبكشي بعدي را آسان مي‌كند.

    از طرفي، ديگر قطعات ساخته شده از روي ريختگي در قالبي از مواد روان‌ساز مومي استفاده مي‌شود كه به سختي از روي قطعه پاك مي‌شود. به علاوه، "روي" يك فلز فعال است كه در مقابل محلول‌هاي تميزكننده حاوي سود سوزآور غليظ نمي‌تواند مقاومت كند.
    به طوركلي با اطمينان مي‌توان گفت كه، تميزكاري از مهم‌ترين مراحل فرآيند آبكاري يا پاتينه‌كاري بوده و پيش شرط لازم براي يك پوشش چسبنده و يكنواخت در آبكاري، عمليات عتيقه‌سازي و لاك‌كاري است. 
    نه تنها تميزكاري عامل بسيار مهمي است، بلكه يكي از نازل‌ترين هزينه‌هاي عمليات در فرآيند آبكاري است. بنابراين بايد به اندازه كافي در طراحي قسمت تميزكاري در فرآيند آبكاري دقت لازم مبذول شود و براي نگهداري محلول‌هاي تميزكاري، توصيه‌هاي داده شده را به شدت رعايت كرد. بخشي از نتايج حائز اهميت و كم‌هزينه عمليات تميزكاري، دستيابي به اكسيدزدايي درپي تميزكاري اسيدي و كاهش PH سطح قطعه است كه نتايج قابل توجهي را در نهايت ارائه مي‌دهد. 
    در اين مرحله، از مواد متنوع و اسيد سولفوريك، اسيد كلريدريك، اسيدهاي فلوبوريك، يا نمك‌هاي اسيد سولفوريك با توجه به جنس فلز پايه و نحوه فعاليت مطلوب اسيدها استفاده خواهد شد.

    آزمون تميزكاري

    ارزيابي نهايي اثربخشي فرايند تميزكاري، در يك آزمون عملي انجام مي‌شود كه آزمون "آب گسستBREAK TEST WATER" از ساده‌ترين و عمومي‌ترين آن‌ها است. اين روش شامل طي كردن عمليات تست قطعه يا انجام تست متعارف صفحه آزمون "‌استاندارد STANDARD TEST PANEL" مي‌باشد كه از طريق تميزكاري متوالي در حالت عادي، سپس فرو بردن قطعه در آب تميز و مشاهده چگونگي روان شدن آب روي سطح قطعه به دست مي‌آيد. چنانچه هنوز پس مانده روغن روي سطح قطعه باقي باشد آب به صورت يك فيلم غيرپيوسته روي آن صفحه ظاهر مي‌شود و آب گسست تشكيل مي‌گردد ولي براي قطعه‌اي كه به شكل يكنواخت روغن‌زدايي شده باشد اجازه مي‌دهد آب بر روي سطح قطعه جريان يابد و بدون هيچ گسستي، به صورت يك فيلم پيوسته روي سطح جريان خواهد داشت. به طور معمول سطح قطعه كه روغن‌زدايي و پاك شده است به طور يكنواخت مرطوب و تر مي‌ماند و آب به آساني روي سطح جريان مي‌يابد.
    روش ديگري كه فقط روي قطعات فولادي قابل استفاده است، به‌كارگيري محلول آبكاري شيميايي مس اسيدي مي‌باشد. در اين روش سطح فلزي تميز و پاك شده را در محلول رقيق مس اسيدي قرار مي‌دهيم در صورتي كه سطح فلز عاري از مواد روغني باشد مس از اين محلول بر سطح قطعه قرار گرفته بدون آن‌كه قسمت‌هايي از سطح قطعه لخت يا آب نگرفته باشد.
    اگر قسمت‌هايي پوشش آبكاري نگرفته باشند نشانه وجود پس‌ مانده‌هاي مواد روغني روي سطح است. پس از آن‌كه قطعه به طور مطلوب و عاري از هرگونه مواد خارجي پاك و تميز شده براي مرحله بعدي آبكاري و عتيقه‌سازي آماده خواهد بود.

    آبكاري 

    همان طور كه در گذشته اشاره شد، بسياري از قطعات براي عتيقه‌سازي نياز به آبكاري ندارند. بديهي است كه قطعات پايه مس، برنج سخت و برنز به طور حتم نياز به آبكاري برنج و مس ندارند. پس از تميزكاري سطح فلز، قطعه آماده رنگ‌كاري يا پاتينه‌كاري در محلول مناسبي مي‌باشد. ساير قطعات مانند سطوح فولادي و يا ريخته‌گري روي (روي تزريقي) قبل از پاتينه‌كاري (رنگ‌كاري و عتيقه‌كاري) نياز به لايه آبكاري الكتريكي دارند. در اين مرحله انجام روش‌هاي آبكاري متداول ضروري و قابل استفاده است. مناسب‌ترين و مرغوب‌ترين پوشش‌هاي آبكاري شده را به طور معمول با لايه استري مس شروع مي‌كنند كه به دنبال آن يك پوشش برنج يا برنز با ضخامتي حدود دو يا سه هزارم اينچ (5 تا 8 ميكرون) داده مي‌شود. اين لايه استري مسي روش بسيار مناسبي براي آب‌بندي هرگونه تخلخلي موجود در فلز پايه مي‌باشد و قطعه را براي پوشش برنج با قابليت چسبندگي مناسب و با تخلخل كم آماده مي‌كند. بسياري از وان‌هاي آبكاري تجارتي برنج، محتوي سيانور است. به طور معمول در وان‌هاي فاقد مواد سيانور چون ثبات محلول كمتر است و ايجاد رسوبات مي‌كند استفاده از آن‌ها محدود است. لايه آبكاري حاصل از اين محلول، تيره رنگ‌تر و زبرتر از وان‌هاي متداول سيانوري مي‌باشد. علاوه بر آن از آنجايي كه در اين محلول از مواد آلي كي‌ليت‌ساز استفاده مي‌شود، تصفيه پساب‌هاي آن‌ها نيز دشوار است. وان‌هاي متداول سيانوري را هم بايد تصفيه و خنثي‌سازي كرد در صورتي‌كه روي و مس به آساني ته‌نشين مي‌شوند. در اين راستا فروشندگان مواد شيميايي مساعدت و راهنمايي فني براي انجام عمليات صحيح و نگهداري مناسب از وان‌هاي آبكاري برنجي ارائه مي‌دهند. لذا بايد تحت سرويس منظم و نگهداري مداوم باشند تا بتوان آن‌ها را در شرايط و كارايي مطلوبي حفظ كرد.



    رنگ‌كاري و عتيقه‌سازي سطح

    پس از آبكاري برنج بر سطح قطعه آن را آماده رنگ‌كاري و عتيقه‌سازي با يكي از انواع محلول‌هاي موجود عتيقه‌سازي (پاتينه) مي‌كنند.

    محلول‌هايي با پايه سولفور و آرسنيك

    روش سنتي براي رنگ‌كاري سطوح برنجي اكسيد كردن آن‌ها به وسيله يكي از محلول‌هاي مشروحه زير است. روش اكسيد كردن با پايه سولفور به نام جگري يا گوگردي LIVER OF SULFUR  معروف است و از تركيب نمك پلي سولفيد براي ايجاد لايه سولفور مس سياه يا قهوه‌اي روي سطح استفاده مي‌شود. اين روش بر روي مس بهتر از برنج جواب مي‌دهد. ولي عامل ذاتي منفي آن داشتن سولفور قوي مي‌باشد. علاوه بر آن، سولفور داراي حالت‌هاي اكسيد متعددي است و مي‌تواند تركيب‌هاي پلي سولفيد (غيرفعال) تشكيل دهد كه به نسبت زيادي كارايي و عمر مفيد وان را كاهش مي‌دهد. در واقع در يك عمليات پاتينه‌كاري در اين وان‌ها به دليل قدرت اكسيدكنندگي آن‌ها و تغييرات نامنتظره‌اي كه از يك محموله توليد به محموله ديگر ايجاد مي‌شود، هميشه مقداري محلول را به عنوان ذخيره نگهداري مي‌كنند چون محلول قبلي ديگر قابل استفاده نيست (با تقويت محلول قبلي نيز استفاده از آن ميسر نمي‌باشد) به طور كلي اين روش براي توليد انبوه مناسب نبود و توصيه نمي‌شود. محلول‌هايي با پايه آرسنيك، اكسيد سياه آرسنيكي روي قطعه ايجاد كرده و به طور معمول در دماي اتاق عمل مي‌كند. به هر حال خطر مسموميت قابل توجهي براي مصرف‌كننده دربردارد، لذا لازم است با احتياط زيادي با آن برخورد كرد. علاوه بر دو روش مذكور، محلول‌هاي ديگري وجود دارند كه براي رنگ‌كاري برنج و برنز مي‌توان از آن‌ها در سطح محدود و كوچكتري استفاده كرد . در اين روش‌ها از مواد متعدد شيميايي براي ايجاد رنگ‌هاي مختلف روي فلزات پايه استفاده مي‌شود و طوري طراحي شده‌اند كه براي كارهاي نمونه‌اي توسط افراد صنعتگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد و به صورت انبوه قابليت كاربردي ندارد