در صنایعی که با تجهیزات و قطعات فلزی سر و کار دارند یکی از مسائل حائز اهمیت پوشش‌‌های صنعتی است که بر روی طیف وسیعی از ماشین آلات و قطعات فلزی اعمال می‌گردد. منظور از پوشش‌ صنعتی، یک لایه‌ی فلزی بوده که به یک جزء اعمال می‌شود و با افزایش کارایی تجهیز و رسانایی آن، همچنین کاهش فرسودگی و اصطکاک و اثرات ناشی از خوردگی موجب بهبود بازدهی و افزایش ماندگاری قطعات می‌شود.
انتخاب متریال درست به عنوان پوشش‌ صنعتی موضوع پیچیده‌ و پراهمیتی می‌باشد. به دلیل تفاوت در ویژگی محیط‌ها و نوع مصارف به منظور انتخاب متریال مناسب برای پوشش‌ باید روی فلزات مختلف، انواع فرآیندها و واکنش‌ها شناخت داشت.
در این مقاله به بررسی دو نوع پوشش Hard chrome و Electroless nickel می‌پردازیم و کاربرد هر کدام را ذکر می‌کنیم. در مقاله بعدی نیز به مقایسه این دو نوع پوشش در ابعاد مختلف می‌پردازیم و مزایا و معایب آن‌ها را بررسی می‌کنیم. 
در مهندسی و صنعت در رابطه با آبکاری الکترولس نیکل و کروم سخت (هارد کروم) بحث‌های بسیاری انجام می‌شود.

آبکاری الکترولس نیکل

پوشش کروم سخت (Hard Chrome) چیست؟

آبکاری کروم فرآیند اعمال یک لایه از کروم بر روی جزء فلزی می‌باشد. اولین قدم در آبکاری صنعتی (پوشش‌کاری صنعتی) کروم معمولاً چربی‌زدایی و تمیزکاری سطحی می‌باشد که کروم قرار است روی آن اعمال شود و به عنوان زیر لایه یا Substrate شناخته می‌شود. بسته به نوع ترکیبات، روی زیر لایه عملیات مختلفی انجام می‌شود. شخص تکنسین تا زمانی که ضخامت مورد نیازش به دست بیاید قطعه آبکاری شده را در حمام الکتروشیمیایی غوطه‌ور می‌کند. کروم سخت، که اغلب کروم صنعتی نامیده می‌شود، با کروم تزئینی تفاوت دارد و در درجه اول طراحی شده است که کاربردی باشد تا زیبا باشد. هدف اصلی کروم تزئینی بالابردن جذابیت بصری قطعه مورد نظر با اعمال پوشش کروم می‌باشد. پوشش‌ کروم سخت مقاومت بیشتری داشته و برای محدوده‌ی وسیعی از محیط‌ها به کار می‌رود.

آبکاری کروم سخت به چه منظور انجام می‌شود؟

پس از انجام کامل مراحل آبکاری کروم سخت یک پوشش نرم که کاربردی و مقاوم است را در اختیار داریم و ویژگی‌های آن باعث می‌شود برای بسیاری از کاربردهای مختلف مهندسی ایده‌آل باشد.
در صنایع وابسته به خودروسازی از آبکاری صنعتی کروم سخت متناوباً برای قسمت‌هایی که در حرکت و تماس‌اند مانند پیستون و کمک فنر به منظور جلوگیری از سایش استفاده می‌شود. هم چنین در سفینه‌ها نیز گیربکس‌هایی که برای فرود وجود دارند هم این پوشش را دارند. کروم سخت برای بازیابی قطعات قدیمی و ساییده شده یا تعمیر قطعاتی که حین فرآیند تولید به اشتباه دچار ایراد شده‌اند کاربرد دارد.

پوشش الکترولس نیکل (Electroless Nickel Plate یا به اختصار ENP) چیست؟

در فرآیند آبکاری الکترولس نیکل، از آلیاژ نیکل فسفر برای پوشاندن زیر لایه استفاده می‌شود که این کار موجب حفاظت و بهبود کارایی آن خواهد شد. همانطور که از نام آن پیداست در فرآیند آبکاری الکترولس نیکل مانند آبکاری کروم سخت، که گاهی نیاز به الکتریسیته دارد، نیازی به جریان الکتریکی نیست. در عوض، بعد از این که قطعه تمیز و آماده شد، روش آبکاری الکترولس نیکل با استفاده از یک واکنش شیمیایی اتوکاتالیستی انجام می‌شود.
در طی فرایند آبکاری الکترولس نیکل، هیپوفسفیت به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود، که نتیجه‌ی آن پدیدار شدن مقدار نامشخصی فسفر در فرآیند آبکاری می‌باشد. الکترولس نیکل را می‌توان در سطوح پایین، متوسط یا بالا از مقدار فسفر دسته بندی کرد. پوشش نیکل با فسفر کم دارای بین 2 تا 5 درصد، با فسفر معمولی بین 6 تا 9 درصد و با فسفر زیاد بین 10 تا 13 درصد فسفر است. معمول ترین نوع پوشش، پوشش متوسط با حدود هشت درصد فسفر می‌باشد.
میزان فسفر در آبکاری می تواند روی ویژگی‌های آن تاثیر بگذارد. پوشش با میزان فسفر پایین سخت ترین نوع پوشش را فراهم می‌کند، پوشش با میزان فسفر متوسط کمتر سخت است، اما صفحات در آن بیشترین سرعت را دارند و پوشش با میزان فسفر بالا کمترین میزان سختی را داراست اما برای حفاظت در برابر خوردگی بهترین نوع است. همه‌ی پوشش‌ها می‌توانند به منظور افزایش سختی پخته شوند، اما این عمل منجر به کاهش میزان حفاظت در برابر خوردگی می‌شود.

آبکاری الکترولس نیکل سخت به چه منظور انجام می‌شود؟

پوشش الکترولس نیکل در محدوده‌ی وسیعی از صنایع، مانند صنایع وابسته به خودرو، صنایع الکترونیکی و صنعت نفت و … بر روی بسیاری از اجزا اعمال می‌شود.
تولیدکنندگان خودرو از این پوشش به منظور حفاظت از اجزای مختلف مانند سیلندر و پیستون و … در برابر سایش و خوردگی استفاده می‌کنند. در صنعت فضایی، این پوشش به دلایل مشابه بر روی شیرآلات، شفت‌های مهندسی و دیگر اجزا اعمال شده و در صنایع الکترونیکی در سخت‌افزارها و فیبر مدار چاپی کاربرد دارد
در صنعت نفت و گاز از فرآیند آبکاری الکترولس نیکل برای تجهیزاتی که در معرض شرایط سخت و نامساعد در زیرِ زمین یا داخل آب قرار دارند استفاده می‌شود. این پوشش بخش مهمی از پمپ‌های مختلف، اتصالات لوله و همچنین مجرابند شیرآلات توپی و سماوری است.

بر اساس آخرین استاندارد شرکت ملی گاز ایران (IGS-M-PL-002-3(0))  که در سال 2017 منتشر شده است، توپی و استم بال ولو باید حداقل دارای 50 میکرون نیکل با سختی 800HV باشند.
در خصوص شیرآلات سماوری (پلاگ ولو) بر اساس استاندارد شرکت ملی گاز ایران (IGS-M-PL-002-1(4)) مجرابند و استم شیرآلات باید دارای حداقل 50 میکرون کروم سخت یا نیکل باشد. سختی پوشش اعمالی بر روی پلاگ نیز می‌بایست 800HV باشد.
شرکت کاسپین شیر کادوس تمامی الزامات ذکر شده را در حین فرآیند تولید شیرآلات صنعتی (انواع شیرهای صنعتی) رعایت می‌کند.