از نظر کارشناسان و متخصصین چاپ گراور سطح نهایی سیلندرهای چاپ از اهمیت بسیاری برخوردار است. آبکاری کروم روشی است که برای محافظت از سطح سیلندر استفاده می شودهرچند مس به عنوان یک فلز نجیب  بایک لایه غیر رسانا در سطح، مقاومتی در برابر خوردگی را در مجاورت هوا و برخی از محیط های خاص از خودنشان می دهد ولی با توجه به شرایط استفاده از سیلندر چاپ، ما قطعا نیاز به لایه ای سخت مانند کروم بر روی مس خواهیم داشت. لایه کروم سیلندر را در مقابل شرایط محیطی حفظ می کند ومهمتر اینکه در زمان چاپ نیز مانع فرسایش سیلندر شده و تاثیر بسیاری در میزان و کیفیت انتقال رنگ از سیلندر (سلولها) به بستر چاپ دارد.

مهندس مهدی قهرمانی

به طور کلی درسیلندرهای چاپ گراور ازروکش کروم به عنوان یک لایه محافظت کننده از سطح سیلندر و سلول های تشکیل شده در سطح مس استفاده می شود. می دانیم سلول های روی سیلندر میزان انتقال مرکب برروی سطح چاپی را کنترل می کنند و بخش اصلی در اجرای چاپ را بر عهده دارند لذا محافظت از این سطح از اهمیت بسیاری برخوردار است. باید توجه داشت که فرسایش سیلندر تنها از بین رفتن کروم از سطح سیلندر در قسمتهای فاقد حکاکی نیست و حذف کروم منجر به از بین رفتن دیواره های بین سلول نیز می شود.

در این مقاله عیوب رایج که در زمان روکش کروم پیش می آید را بررسی می کنیم :

  1. سوختگی در زمان آبکاری

سوختگی در آبکاری معمولا در نواحی با بالاترین چگالی جریان پیش می آید.در سیلندرهای چاپ مشخصا در لبه ها(دو سر سیلندر )با این مشکل مواجه خواهیم بود.چگالی جریان بسیار بالا منجر به این می شود که روکش کروم به سرعت زیادی ایجاد شود. هنگامی که کروم در این شرایط ایجاد می شود، مناطقی که تحت تاثیر هستند می توانند بسوزند.این نواحی معمولا از کیفیت آبکاری مناسب برخوردار نیستند (این مشکل در آبکاری مس نیز پیش می آید). کنترل چگالی جریان از این موضوع جلوگیری می کند.

2- تاثیر لایه زیرین و چسبندگی ضعیف

فرایند آبکاری و ترسیب ،دقیقا برایند سطح زیرین ما می باشد. در آبکاری مس و کروم در سیلندرهای چاپ هر آنچه سطح زیر را شامل شود در لایه جدید خواهیم دید، پس هرگونه شکاف (حتی شکافهای بسیار نازک) یا حفره از سطح مس بر روی کروم دیده خواهد شد.لذا در زمان تولید سیلندرخصوصا استفاده ار ورق باید به قسمت درز توجه ویژه داشت.قطعا لایه کروم متاثر از زبری سطح  مس  نیزهست پس عملیات سنگ زنی و سنباده پس از آبکاری مس از اهمیت بسیاری برخوردار خواهد بود. چسبندگی ضعیف زمانی اتفاق می افتد که روکش کروم به مس پایه نچسبد. چسبندگی ضعیف می تواند ناشی از یک سطح فلزی کثیف باشد. روکش کروم نمی تواند به گرد و غبار یا کثیفی بچسبد. همچنین زمانی رخ می دهد که روغن ها، مواد پاک کننده رنگ، عوامل آلیاژی یا اکسیدها روی سطح سیلندر باقی مانده باشد – اطمینان از تمیزی سطح سیلندرقبل از آبکاری می تواند به چسبندگی مناسب کمک کند.

3-ریز ترک ها

ریزترک های آبکاری کروم سخت ، به ویژه با رسوب هایی که از 1 تا 3 میکرومتر متغیر هستند، رخ می دهند. ترک های کوچک در یک لایه ایجاد می شوند، لایه بعدی آنها را می پوشاند و سپس لایه بعدی نیز ریزترک هایی ایجاد می کند – به طوری که ترک ها در کل ضخامت ایجاد می شوند.  پایین بودن مقدار میکروکرک بی ضرر است و حتی می تواند مطلوب باشد – روانکاری را حفظ می کند و اصطکاک را به حداقل می رساند.این خاصیت تاثیر بسیار زیادی در کیفیت چاپ دارد. با این حال، ریز ترک بیش از حد سطح کروم  زبری بافت آن به خطر می اندازد و ما را مجبور می کند که پس از آبکاری کروم سطح سیلندر را سنباده بزنیم.سنباده کروم پس از آبکاری کروم از اهمیت بسیاری برخوردار است .

 4- تاول زدن

تاول زمانی رخ می دهد که گازها، عموماً هیدروژن یا نیتروژن، از داخل منافذ جسم آبکاری شده منبسط شوند. این گازها اغلب از روان کننده اعمال شده بر روی سیلندردر طول تولید باقی می مانند. هنگامی که سیلندر(در زمان آبکاری کروم)گرم می شود، گازها به سمت سطح منبسط می شوند و به روکش کروم فشار می آورند و به صورت حباب یا تاول قابل مشاهده هستند. یک تاول شدید همچنین می تواند باعث کنده شدن کامل آبکاری شود. در صورتی که سطح شیء (سیلندر)در زمان آبکاری تمیز نباشد نیز ممکن است تاول رخ دهد. در این حالت، ذرات کثیفی به دلیل چسبندگی ضعیف آبکاری ممکن است باعث ایجاد تاول شوند. اطمینان از تمیزی فلز پایه (لاشه سیلندر)می تواند به جلوگیری از این مشکل کمک کند.

5- رسوبات خاکستری یا شیری

بسته به شرایط وان آبکاری، ما شاهد مشکلی به صورت رسوباتی با رنگ کرم و یا شیری خواهیم بود-این رسوبات می توانند در اثر شرایط متعددی ایجاد شوند، از جمله:

عدم تعادل شیمیایی یا آلودگی در وان.

دمای وان آبکاری نادرست(آبکاری کروم در سیلندر در دمای حدود61 درجه انجام می شود)

چگالی جریان نامناسب

توزیع نامتعادل جریان(اتصالات مربوط باید صحیح باشندو میزان غوطه وری سیلندر درست باشد)

پیش گرمایش ناکافی

شستشوی نا مناسب

غوطه ور شدن ناکافی بدنه سیلندر در وان

کنترل تعادل شیمیایی، دما، چگالی جریان و توزیع، همراه با پیش گرم کردن، غوطه ور کردن و شستشوی مؤثر سیلندر، می تواند به بهبود وکاهش شکل گیری رسوبات کمک کند.باقی ماندن این رسوبات منجر با کاهش رسانایی و عدم تعادل در دانسیته جریان و مشکلات دیگری می شود

6-اکسیداسیون

یکی از دلایل اصلی استفاده از روکش کروم، جلوگیری از اکسید شدن مس است – اما اگر فلز قبل از دریافت آبکاری خود اکسید شود، چه؟ اگر قبل از تکمیل فرآیند، اکسید روی مس ایجاد شود، ممکن است آبکاری به درستی به مس نچسبد، یا ممکن است بچسبد اما سپس بلند شود. اجرای سریع آبکاری قبل از واکنش سطح مسی سیلندر با آب یا هوا می تواند به جلوگیری از اکسیداسیون کمک کند.برای جلوگیری از این مشکل زمان بندی و تناوب مراحل تولید سیلندر چاپ بسیار مهم است.

7-سوراخ شدن

حفره زمانی رخ می دهد که سوراخ های کوچکی در روکش کروم ایجاد شود. شایع ترین علت که منجر به این مشکل می شود:

کیفیت سطح مس اولیه: گاهی اوقات شرایط لاشه سیلندرمی تواند باعث ایجاد حفره های کروم شود . کروم بر خلاف فلزات دیگر مانند مس تمایلی به پر کردن شکاف ها، حفره ها و ناهمواری ها ندارد .زباله های برس سیمی و شن سند بلاست نیز می توانند باعث ایجاد حفره شوند.چربی گیری و کنترل سطح سیلندر وجلوگیری از ایجاد گرد و غبار در سالن تولید سیلندر در پیشگیری از این مشکل بسیار موثر است.

رسوبات ضخیم تر: آبکاری با ضخامت بالا می تواند منجر به این مشکل شود- زیرا حاوی تجمع و ترسیب بیشتری هستند که می توانند تغییر شکل دهند،در واقع هرچه میزان(ضخامت) آبکاری بیشتر شود ما باید بیشتر نگران کیفیت نهایی باشیم و احتمال مشاهده حفره و یا چسبندگی نامناسب بیشتر می شود.

اینها چند علت متداول ایجاد حفره هستند – سایر موارد شامل سیلندر های که کروم برداری شده و مجدد کروم می شوند ، فاصله زیاد بین مراحل بعد از حکاکی، اشکال در اتصالات بین سیلندر و شفت مورد استفاده در آبکاری و وان آبکاری کثیف از موارد دیگر هستند . استفاده از فلزات پایه با کیفیت بالا، پایین نگه داشتن مقدار آبکاری و مراقبت و جلوگیری از آلاینده ها و باقی مانده ها می تواند به جلوگیری از ایجاد حفره کمک کند.

8-زبری سطح سیلندر یا لبه های تیز

این عیوب شامل شرایط فلز پایه و بدنه سیلندر است.

لبه های ناهموار اغلب به دلیل کیفیت پایین فلز پایه ایجاد می شوند. دلیل آن این است که  کروم بر خلاف فلزات دیگر مانند مس که تمایل به پر کردن شکاف ها، حفره ها و ناهمواری ها را دارند، معمولا دقیقا از شکل فلز زیرین پیروی می کند. اگر فلز پایه زبر باشد، فلز آبکاری شده نیز زبر خواهد بود(.فرقی نمی کند مس یا کروم)

به طور کل: لبه های تیز در فلز پایه به دلیل نحوه تعامل فلز پایه با جریان الکتریکی، چالشی برای آبکاری الکتریکی است. برخی از اشکال – از جمله لبه های تیز – جریان الکتریکی بیشتری جذب می کنند. در جاهایی که جریان متراکم تر است، لایه های بیش از حد تمایل به انباشته شدن دارند و آن بخش از آبکاری را دارای کیفیتی کمتر نسبت به سایر قسمتها  می کنند. سنگ زنی و جدا کردن لبه های تیز برای جلوگیری از ضعف ساختاری ضروری است.

اما استفاده از کروم دارای نکات مثبتی نیز هست:

  • سختی مناسب

از انجا که سطح سیلندر باید سختی بیشتری نسبت به تیغه دکتر بلید داشته باشد تا خورده نشود کروم این امکان را به خوبی در اختیار ما قرار می دهد.

  • مقاومت در برابرعوامل محیطی

کروم سخت در برابر اکسیداسیون اتمسفر مقاومت بسیار بالایی دارد و در برابر اکثر عوامل اکسید کننده و کاهنده (به استثنای کلریدها و سایر هالیدها) مقاومت خوبی دارد.

  • اصطکاک کم ومقاومت در برابر سایش

کروم سخت در مقایسه با فولاد ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارد. این خاصیت به یک قطعه آبکاری شده با کروم اجازه می دهد تا در دمای پایین تری در حین کار کار کند و عمر تجهیزات (تیغه دکتر بلید)شما را افزایش دهد. سختی بالا و خواص اصطکاکی کم کروم سخت، مقاومت عالی در برابر سایش و تماس مکانیکی ایجاد می کند.

  • لایه قابل اجرای مجدد با هزینه کمتر

از آنجایی که رسوبات کروم سخت را می توان با مواد شیمیایی، بدون تأثیر مخرب بر لایه مس زیرین  از بین برد، می توان سیلندررا با رعایت شرایطی دی کروم و کروم مجدد کرد تا دوباره از آن استفاده کنیم. البته این کار مستلزم دانش کافی می باشد تا سطح سیلندر(سلولهای حک شده) مس دچارمشکل نشود.

  • سطح مناسب به عنوان روان کننده

ویژگی های میکروکرک کروم سخت امکان بسیار کاربردی در اختیار ما قرار می دهد -با نگه داشتن رنگ بین این کرک ها و لبه تیغ ،رنگ به صورت روانکار عمل می کند. البته باید توجه داشت که زبری مناسب  سطح تنها با این کرکها تامین نخواهد شد .

نکات مطرح شده در این مقاله بخشی از مواردی است که در زمان تولید سیلندردر مرحله آبکاری کروم با آن درگیر خواهیم بود. وضعیت آند- کروم 3و6- فومکس- ناخالصی ها مانند کلر- تاثیرسرعت چرخش سیلندر- دلایل زبری و سفیدک زدن سطح سیلندر –آنالیز مرتب و دوره ای محلولها و…مواردی هستند که نیازبه حضور کارشناس شیمی را واحدهای تولید سیلندر اجتناب ناپذیر می کند.