هل يمكن تطبيق طلاء PVD على قطع Zamak 5؟

نعم، يستقبل Zamak 5 طلاء PVD (الترسيب الفيزيائي للبخار). فالسبيكة ليست هي الحد. الحد هو حالة السطح التي تصل بها القطعة، وتتابع الطبقات الكائن تحت الطبقة العليا. وقطعة من صب الزنك تبلغ Ra 0.5 دون مسامية مفتوحة، والتي أُخفيت أوجهها الصحيحة، تمر عبر خط طلاء PVD زخرفي دون مشاكل. أما القطعة التي تصل وفيها حفرة عند البوابة، أو حرف ملمّع مستدير بمقدار 0.1 مم، فإنها تفشل، وخطوة الطلاء لا تصلحها.

الجواب القصير

يُعد Zamak 5 (ASTM B86 AC41A) معدن الأساس المعتاد للطلاء الزخرفي بالـ PVD على مصبوبات الزنك. وتجري العملية عند حرارة معدن أساس تبلغ نحو 120–150 °C، وهي أدنى بكثير من أي حرارة تحرّك السبيكة، وتُرسِّب طبقة يبلغ سمكها 0.5–3 ميكرون.

والقرار ليس «هل يمكن طلاؤه؟» بل «هل السطح وتتابع الطبقات صحيحان؟». وثلاثة شروط تحسم هذا القرار: السطح الملمّع، وخلوّه من المسام المفتوحة، ونظام طبقات مسمّى تحت الطبقة العليا.

لماذا يحسم المعدن الأساس النتيجة

الـ PVD عملية ترسيب تعتمد على خط النظر. يبلغ بخار المعدن السطح، ويتكاثف عليه، وينسخ ما يهبط عليه. فهو لا يتدفق إلى تجويف، ولا يسوّي خدشًا، ولا يغلق مسامًا. وأي هندسة يحملها السطح الملمّع تبقى هي هندسة القطعة المطلية.

وهذا ما يجعل المعدن الأساس هو المتغيّر الحاكم. فقطعتان من القالب نفسه قد تنجحان أو تفشلان، بحسب طريقة تلميع الوجه الظاهر، وبحسب ما إذا كان مسام قد فُتح عند البوابة. فالجهة التي تطبّق الطلاء ترى النتيجة، ولا ترى السبب.

Ra 0.5 وRz 2–4

Ra 0.5 ميكرون هو متوسط حسابي. وقد يقرأ 0.5 والسطح ما زال يحمل قممًا من 6 ميكرون. وRz هو الرقم الذي يصف تلك القمم، والطبقة أرق من المسافة بين القمة والقاع عند أعلى النطاق.

الزوج العملي هو Ra 0.5 مع Rz 2–4. والسطح الذي يفي بـ Ra ويقف عند Rz 6 سيُظهر خدوشًا بعد الطلاء، لأن الطبقة تتبع الوديان وتترك القمم مكشوفة. وينبغي أن يحمل الرسم الرقمين معًا، لا رقمًا واحدًا فقط.

ما لا تستطيع الطبقة إخفاءه

المسام المفتوح الذي يبلغ قطره 20 ميكرون يعادل من 6 إلى 40 ضعفًا لسماكة الطبقة. ويترسب الطلاء على جدار المسام كما يترسب على الوجه، فيبقى المسام مسامًا، ويظهر بعد الطلاء نقطةً داكنة تحت الضوء المباشر.

وينطبق الأمر نفسه على خط التصلب البارد، وعلى علامة السحب، وعلى حرف التجميع المستدير. فكل واحد منها تغيّر في الهندسة، لا وصمة على السطح. وما يظهر قبل الطلاء يظهر بعده، وغالبًا بوضوح أكبر، لأن الطبقة تضيف تباينًا.

تتابع الطبقات تحت الطبقة العليا

الطلاء الزخرفي بالـ PVD على الزنك يكون عادةً تتابعًا من الطبقات، لا طبقة واحدة. فطبقة Cu/Ni التحتية المطلية كهربائيًا تسوّي السطح وتحمل مقاومة التآكل؛ والطبقة العليا من PVD توفّر اللون ومقاومة الاهتراء. ومع هذا التتابع، يُظهر الوجه المخفي النيكل، لا الزنك العاري.

والطلاء المباشر بالـ PVD على الزنك، دون طلاء كهربائي، نظام مختلف. قد ينجح في القطع الزخرفية الداخلية خفيفة الاستخدام، لكن الحماية من التآكل ونطاق الألوان ليسا نفسيهما. وعلى الرسم أن يسمّي التتابع: سماكة الطلاء الكهربائي، وسماكة الطبقة العليا، والأوجه التي يُخفى طلاؤها. و«PVD» وحدها لا تحدد ما يقع تحت الطبقة العليا.

ما يُكتب على الرسم

البند القابل للاستخدام في الرسم فيه أربعة أسطر: المعدن الأساس وحالته، وتشطيب ما قبل الطلاء (Ra وRz)، وتتابع الطبقات بسماكاته، والأوجه المخفية. ويُضاف إليها اختبارا القبول: الالتصاق وفق ASTM D3359 عند 4B–5B، والرذاذ الملحي المحايد وفق ASTM B117 لمدة 48 ساعة.

لمزيد من التفصيل في جانب الطلاء، انظر الطلاء بالـ PVD على مصبوبات الزنك؛ ولمعرفة نافذة العملية، انظر طلاء PVD.