במשך מאות שנים, נצפה שהזהב נמצא בשימוש ביישומים רבים, בין אם הוא נשאר למטרות קישוט, יתרונות פונקציונליים או יישומים תעשייתיים. ככל שהעולם הפך יותר מחובר, היתרונות של ציפוי זהב נוצלו מהר יותר מאי פעם. דוגמה לכך היא העברת אותות מהירה ויציבה באמצעות מגעים ומחברים אמינים במיוחד מזהב. בינתיים, מספר חברות ייצור מגיעות לתחום כדי לספק שירותי ציפוי זהב בתעשיות רפואיות, ביטחוניות וטלקומוניקציה שונות.
שכבה דקה של זהב מופקדת על פני השטח של מתכת אחרת בתהליך אלקטרוכימי, המכונה ציפוי זהב. המתכת מצופה זהב על ידי הכנסתה לתמיסת אמבט זהב ושימוש בזרם החשמלי כדי למשוך את יוני הזהב הטעונים חיובית כדי להיצמד לחתיכת המתכת, שהינה בעלת מטען שלילי. חוץ מזה, ציפוי זהב נעשה בדרך כלל גם כדי להאיר את המראה של תכשיטים ישנים שצבעם דהה. ובכל זאת, יש לו גם יישומים רבים בתעשיות שונות, כאמור לעיל, כמו במחלקה הרפואית ובחלל החיצון.
סוגי ציפוי זהב
בדרך כלל ציפוי זהב מתחלק לשלוש קטגוריות עיקריות: ציפוי זהב קשיח, ציפוי זהב רך וציפוי זהב דופלקס (שנשאר שילוב של שניהם). באותם קווים, שלושת הסוגים הללו של שירותי ציפוי זהב תוארו להלן:
ציפוי זהב קשיח
בציפוי זהב קשיח, כדי לשפר את תכונות הקשיות והבלאי של הזהב, אנו מוסיפים לזהב כמות קטנה של יסוד מתג או תרכובת. ניקל וקובלט הם המתכות, המשמשות בדרך כלל למשימה זו, אך לפעמים ניתן להשתמש גם בברזל וארסן. זהב נראה בהיר יותר במרבצי זהב קשיח בגלל שיש לו מבנה גרגר מעודן יותר. היישומים בהם מתרחש מגע החלקה או חיבור מתמיד נהנים מציפוי זהב קשיח מכיוון שהוא בעל קשיות מוגברת ומאפשר שימוש ארוך ומתמשך מבלי להתקלקל.
ציפוי זהב רך
בציפוי זהב רך, בניגוד לציפוי זהב קשיח, שבו נוספה כמות קטנה של אלמנט, אנו משתמשים בזהב טהור להפליא בעל טוהר של 99.9% או יותר. משקע זהב רך משיג את הקשיות המקסימלית של 90 Knoop, הנמוכה מזו של זהב קשה, וגם מבנה הגרגירים שלו פחות מעודן בהשוואה לזהב קשה. מכיוון שאין בזהב רך אלמנטים אחרים לחמצון, זהב רך נחשב מצוין ליישומים בטמפרטורה גבוהה והדבקת חוטים. כמו כן, זהב רך הוא אידיאלי עבור עיצובי מגעים סטטיים בעומס נמוך כגון חיבורי חישוק. בשל הטוהר הגבוה שלו והתאימות הביולוגית של הגימור, הוא מועדף בנוסף ליישומים רפואיים.
ציפוי זהב דופלקס
בציפוי זהב דופלקס משתמשים במרבצי זהב קשיחים וגם רכים ליצירת גימור, בעל תכונות של ציפוי זהב רך וגם של ציפוי זהב קשיח. נניח לשפר את תכונות הבלאי של זהב קשיח. במקרה כזה, נוכל לצפות מעליו שכבה של זהב רך, אשר עמידה מאוד בפני קורוזיה תוך שיפור איכות ציפוי הזהב כולו. בשל התערובת ומבני התבואה הבלתי תואמים של שתי שכבות הזהב, למרבצי הזהב הדופלקסים יש פחות נקבוביות כללית בהשוואה לשאר סוגי ציפוי הזהב. יתרה מכך, ציפוי מסוג זה מאפשר עמידות מצוינת יותר בפני קורוזיה תוך צריכת פחות זהב בסך הכל מאשר מרבצי זהב חד-שכבתי.
שלבים לציפוי זהב
השלבים לציפוי זהב של חפץ הם כדלקמן:
הכנה: כדי לבצע את ציפוי הזהב, עלינו להסיר תחילה את הלכלוך והשמן הקיימים על פני האובייקט על ידי ליטוש, נפילה, הפשטה, התזת חול והליכי ניקוי אחרים, אשר ניתן להשתמש בהם להכנה נוספת של המשטח.
ניקוי ושטיפה: בשלב זה, פני השטח של החפץ נחשף לניקוי אלקטרו, אידוי או ניקוי קולי, ולאחר מכן יש לשטוף את היצירה במים במטרה להסיר שאריות שנותרו מחומרי הטיהור. לאחר שלב זה מנקים את המשטח וניתן להשתמש בו לשלב הבא.
שכבת מכה: לשיפור ההדבקה בין חומר הציפוי והמצע, אנו מוסיפים שכבת חיץ, שבה בדרך כלל משתמשים בניקל ומצופים על המתכת. אגב, החפץ נשטף שוב לאחר הוספת שכבת השביתה.
ציפוי בסיס: על חומר הבסיס מורחים שכבות ציפוי נוספות. בדרך כלל, מספר שכבות מתווספות, המורכבות מנחושת, ניקל וזהב על חתיכה בודדת.
ציפוי סופי: היצירה שקועה באמבט ציפוי של יוני זהב, נשמר בקפידה במתח ובטמפרטורה מסוימים. כאשר מתחיל תהליך ציפוי הזהב, הזהב נמשך לעבר המתכת ויוצר שכבה מעליה. זכור שעלינו להשתמש בטמפרטורות ומתחים שונים עבור מתכות מרובות.
שטיפה אחרונה: החפץ יישטף שוב במים ולאחר מכן יישאר לייבוש. ודא שאתה מקבל את התוצאות הצפויות. ייתכן שיהיה צורך לארגן מחדש ולחזור על התהליך אם התוצאות המתקבלות בתהליך ציפוי הזהב אינן משביעות רצון.
היתרונות של ציפוי זהב
ציפוי זהב כולל יתרונות רבים, וחלקם כוללים:
מוליכות חשמלית
כסף ונחושת בהיותם היחידים מעל זהב הופכים את הזהב למתכת השלישית הכי מוליכה בעולם (21.4 nΩm). עם זאת, זהב עדיין נחשב לשימוש על פני השניים האחרים במצבים רבים, בשל כך שהוא אינו יוצר תחמוצות או תרכובות כלשהן ומסוגל לשמור על מוליכותו החשמלית הרבה יותר טוב מנחושת וכסף לאורך תקופות ארוכות ובתנאים קשים. זו הסיבה שמגעי נירוסטה ונחושת מצופים בדרך כלל בזהב כדי להבטיח שיווצר נתיב מוליך אמין ויציב בשל התכונה הספציפית של זהב.
מוליכות תרמית
זהב הוא המתכת השלישית הכי מוליכה תרמית עם 315 W/mK. בדומה למוליכות החשמלית שלו, הזהב מקבל מכות מכסף ונחושת בלבד. זהב שומר על המוליכות הגבוהה שלו גם בתנאים קיצוניים בגלל שאינו יוצר תרכובות מבודדות על פני השטח שלו. תכונה זו מאפשרת להשתמש בו ביישומים קיצוניים כגון בחלל החיצון וקידוח למטה.
מְשִׁיכוּת
זהב מושלם ליצירת מגעים גמישים או קפיצים מכיוון שהוא מאוד רקיע. גם לאחר מחזורי מגע מתמידים, הזהב יכול לשמור על תכונותיו בשל משיכותו הגבוהה. כדי שהקפיצים המוזהבים או המגעים המצופים שלך יבטיחו שכל הגימור יעמוד בדרישות העיצוב, יש צורך שהבחירה והיישום של הלוח מתחת ללוח יהיו קריטיים ובעלי יכולת להציע את התוצאות הרצויות.
אי תגובתיות
זהב אינו מגיב עם יסודות אחרים שהוא בא איתם במגע או יוצר תרכובות. הסיבה היא שזהב רומז למתכת אצילה. תכונה זו היא גם הסיבה לכך שגם לאחר מיליוני שנים אנו עדיין יכולים למצוא זהב בטבע בצורה של נאגטס. חוץ מזה, תכונה זו היא גם הסיבה מדוע אנו משתמשים בזהב כציפוי חיצוני על מתכות אחרות מכיוון שהוא מספק עמידות מצוינת בפני קורוזיה.
עמידות בפני קורוזיה
זהב גם בתנאים קיצוניים נחשב לעמידות גבוהה בפני קורוזיה. שוב, הסיבה לכך היא שהזהב נשאר מתכת אצילית ולא מגיבה בטבע. בואו נשקול כמה דוגמאות. חומצות מחמצנות חזקות וחומצות מינרליות מתנגדות לזהב. בנוסף, הוא גם עמיד בפני תרכובות אגרסיביות כמו מימן גופרתי ומלחים מאכלים ותמלחות אחרות. כמו כן, התכונות ההנדסיות של הזהב נשארות עקביות מכיוון שהוא לא יכול ליצור תחמוצות או תרכובות שהוא בא איתן במגע. באופן מפתיע, מאפיין זה של זהב הופך אותו למושלם לשימוש כציפוי של רכיבים חשופים שונים. לדוגמה, ניתן להשתמש בו בייצור של מגעי סוללה, פינים, קפיצים ורכיבים דומים אחרים, הנמצאים בגלוי בסביבות קורוזיביות.
לא מסוכן
מכיוון שהזהב אינו מגיב עם אלמנטים אחרים, הוא משמש בייצור של מכשירים רפואיים מצופים זהב, שניתן להשתמש בהם בבטחה ולהכניס אותם לגוף האדם מבלי לדאוג שהוא יגיב עם הגוף. זהב יכול לסבול מחזורי חיטוי בצורה יוצאת דופן והוא עמיד באופן טבעי בפני חיידקים וחיידקים, מה שהופך אותו למושלם עבור מכשירים אורטופדיים. כמו כן, נראה שזהב הוא חומר ציפוי אידיאלי לרצועות סמנים או כלים ארטרוסקופיים אחרים בשל היותו אטום רדיואקטיבי.
משיכה ויזואלית
חפצים, אשר מצופים זהב, אינם מוכתמים או מתחמצנים כל עוד ציפוי הזהב עבה מספיק. ציפוי הזהב משפר גם את המראה החיצוני של החפץ. המוצרים העשויים מזהב מסומנים כמוצרים איכותיים בכל יישום בו הם משמשים שכן הערך הבסיסי של הזהב מוכר על ידי היקום כולו.
הערות סיום
יש לזכור כי ציפוי הזהב צריך להיות בעל גימור מהונדס כהלכה כדי ליהנות מכל היתרונות שהוא מספק. לגימור מוצלח כללי, לוחות התחתית המופקדים בדרך כלל לפני שכבת העל הזהב חיוניים להתייחס לא פחות מהעובי וסוג הזהב. בנוסף, טיפול מקדים והפעלה נאותים של המתכת הבסיסית הם מרכיבים קריטיים המבטיחים את הרמה הגבוהה ביותר של מרבץ הזהב האולטימטיבי. מה שאנו מציעים כאן הוא שעליך לפנות לספק שירותי ציפוי מקצועי שצוות המומחים שלו עשוי לספק לך את ההנחיות העיצוביות ותוכנית בדיקה מפותחת לכל יישום או רכיב.