پوشش دهی

شرح

پوشش دادن فلزات و انواع مواد دیگر در زمره علم مهندسی سطح (Surface Engineering) است که طی آن لایه نازکی از ماده پوشش (Coating) بر روی سطح ماده یا قطعه پایه (که به آن زیرلایه یا Substrate گفته می‌‌شود) قرارداده‌ می‌شود تا اینکه خواص لایه سطحی (عمدتا افزایش مقاوت به خوردگی، سایش، سختی، زیبایی سطح، هدایت حرارتی و الکتریکی، قابلیت انعکاس نور و ...) افزایش یابد. برای مثال ساده‌ترین پوشش‌هایی که به‌صورت روزمره از آنها استفاده می‌شود، می‌توان به انواع رنگ و به‌ویژه رنگ اتومبیل و انواع ورق‌های رنگی و همپنین پوشش گالوانیزه لوله‌های آب و ورق‌های کانال کولر اشاره کرد. پوشش سطح می‌تواند یک لایه نبوده و از چند لایه تشکیل شود. باید خاطر نشان کرد هر چه کاربرد قطعه حساس‌تر و مهندسی‌تر شود، تعداد عملیات آماده‌سازی و زیرلایه‌های پوشش اصلی، بیشتر می‌شود.

در بسیاری از موارد کاربرد آلیاژهای گران‌قیمت مقاوم در مقابل خوردگی از لحاظ اقتصادی صحیح نیست، در این مواقع برای استفاده از مواد ارزان قیمت‌تر مثل فولادهای کم کربن همراه با قابلیت تغییر شکل خوب‌شان انتخاب هوشمندانه‌ای است. در این‌گونه موارد توصیه می‌شود که سطح قطعات فولادی را با استفاده از پوشش‌های سطحی در مقابل خوردگی محافظت شود.

پوشش‌های عملکردی، پوشش‌هایی هستند که خواص سطحی زیر لایه را تغییر می‌دهند (برای مثال چسبندگی، تر شوندگی، رنگ ظاهری، مقاومت به سایش و ...). به عنوان نمونه در صنعت کامپیوتر و نیمه هادی‌ها، پوشش دادن زیرلایه (ویفر سیلیکونی)، خواص کاملا جدید مغناطیسی یا هدایت حرارتی به آن می‌دهد. این پوشش‌ها باید ضخامت کنترل شده‌ای داشته باشد و می‌تواند بر روی پارچه، فیلم نازک، فویل یا هر قطعه صنعتی مانند انواع پیچ و مهره و ورق و لوله و ... قرار گیرد.

موادی که در لایه‌های پوششی استفاده می‌شود، می‌تواند فلز، سرامیک، رنگ ، روغن و پلیمر باشد و در حالت مایع، جامد و یا گازی‌شکل بر روی قطعه اعمال شود. این پوشش می‌تواند کل سطح قطعه یا قسمتی از آن‌را بپوشاند. برای مثال رنگ زدن یا جلا دادن سطح وسایل چوبی، هم به منظور زیبایی و هم محافظت از محیط اطراف (رطوبت و هجوم حشرات) صورت می‌گیرد.
معمولاً چسبندگی بین لایه پوشش و ماده اصلی باید به اندازه‌ای باشد که لایه پوشش بتواند کاملاً محکم بر روی ماده اصلی بچسبد و خواص مطلوب را در سطح خارجی آن به وجود آورد. با تغيير ضخامت و نحوه نشاندن پوشش بر روي ماده پايه، انواع پوشش‌های مورد نياز برای کاربردهای خاص به وجود مي‌آید.

عوامل موثر بر انتخاب نوع پوشش عبارتند از: شرایط محیطی، سازگاری با ماده پایه، شکل و اندازه قطعه و قیمت.

روش‌های مختلفی برای پوشش دادن (بر حسب ضخامت لایه پوشش) وجود دارد (از چند میکرون تا چند میلیمتر). مهم‌ترین این روش‌ها عبارتند از:
- روش‌های شیمیایی و فیزیکی از قبیل انواع روش‌های روکش‌کاری، غوطه‌وری در مذاب، رسوب‌دادن الکتریکی (آندایزینگ، فسفاته و کروماته کردن، آبکاری و ...)
- رسوب بخار (رسوب شیمیایی و فیزیکی فاز بخار مثل CVD وPVD )
- روش‌های پاششی

همچنین روش‌های مختلفی برای دسته‌بندی انواع روش‌های پوشش‌دادن وجود دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر به قسمت "اطلاعات فنی - دانش و فناوری" مراجعه نمایید.