پہلے تعریف: مائیکرو آرک آکسیڈیشن کیا ہے اور اینوڈائزنگ سے اس کی سرحد کہاں ہے
مائیکرو آرک آکسیڈیشن (Micro-Arc Oxidation مختصراً MAO؛ بین الاقوامی لٹریچر میں Plasma Electrolytic Oxidation یعنی PEO کہلاتی ہے اور ابتدائی دور میں اینوڈ اسپارک ڈپوزیشن ANOF کہلاتی تھی) ایک سطحی معالجہ ہے جس میں ایلومینیم، میگنیشیم، ٹائٹینیم، نوبیئم یا ٹانتللوم جیسی والو دھات کے پرزے کو کمزور القلی الیکٹرولائٹ میں اینود بنا کر ڈبویا جاتا ہے اور کام کا وولٹیج آکسائیڈ فلم کے عایقی بریک ڈاؤن کی حد (عام طور پر 200 تا 600 V) سے اوپر لے جایا جاتا ہے۔ اس وقت جو خورد پلازما ڈس چارج پیدا ہوتی ہے اس کے اندر لمحہ وار درجۂ حرارت تقریباً 2000 ڈگری سینٹی گریڈ کے مرتبے تک پہنچتی ہے؛ بنیادی دھات پگھلتی ہے اور آکسیجن کے ساتھ ملتی ہے، پھر الیکٹرولائٹ اس پگھل کو جھٹکے سے ٹھنڈا کر کے سنٹر دیتا ہے۔ نتیجے میں پرزے کی سطح پر اُسی مقام پر اُگنے والی ایک تبدیلی فلم بنتی ہے جس میں اعلیٰ درجۂ حرارت کے سیرامک مراحل یعنی ایلومینیم آکسائیڈ، میگنیشیم سلیکیٹ اور میگنیشیم آکسائیڈ غالب ہوتے ہیں۔ عام اینوڈائزنگ سے اس کا فرق مشین کی شکل میں نہیں، بلکہ اِسی بات میں ہے کہ خورد پلازما ڈس چارج واقع ہوتی ہے یا نہیں: سلفیورک ایسڈ اینوڈائزنگ 12 تا 60 V کے الیکٹرو کیمیائی حل ہونے اور جمع ہونے کے توازن والے خطے میں کام کرتی ہے، جس کی فلم غیر متبلق یا γ مراحل پر مشتمل رہتی ہے؛ مائیکرو آرک آکسیڈیشن میں بریک ڈاؤن کے نقطہ کے پار جانے کے بعد فلم میں α-Al₂O₃ (کارنڈم) جیسے مراحل ظاہر ہوتے ہیں جو صرف اعلیٰ حرارت پر بنتے ہیں، اور سختی तथा رگڑ کے مقابلے میں مزاحمت عددی سطح پر بدل جاتی ہے۔
اس مضمون کے اہم اعداد و شمار ایک نظر میں
- کام کا وولٹیج: 200 تا 600 V (میگنیشیم الائے میں عام طور پر یہی حد)؛ عام ڈی سی اینوڈائزنگ میں 12 تا 60 V۔
- فلم کی موٹائی: میگنیشیم الائے میں 20 تا 100 µm، ایلومینیم کے انجینئرنگ استعمال میں عموماً 30 تا 80 µm؛ لٹریچر میں بالائی حد 200 تا 230 µm تک درج ہے۔
- مائیکرو سختی: 500 تا 1500 HV معمول کا دورہ ہے؛ بہتر عملیات میں 2134 HV (120 منٹ) اور اعلیٰ ترین 4300 HV (ja=15 A/dm²، jc/ja=0.7) رپورٹ کیا گیا ہے۔
- نیوٹرل سالٹ سپرے برداشت: مائیکرو آرک آکسیڈیشن 500 تا 1000 گھنٹے؛ ہارڈ اینوڈائزنگ تقریباً 200 گھنٹے سے زائد؛ میگنیشیم کی عام اینوڈائزنگ 100 تا 200 گھنٹے؛ کیمیائی تبدیلی فلم 24 تا 72 گھنٹے (GB/T 10125-2021 کے طریقہ کے مطابق)۔
- اگنے کی رفتار: اینود کرنٹ ڈینسٹی ja سے گہرا تعلق؛ ja≈3 A/dm² پر آہستہ اضافہ، ja>5 A/dm² پر تیزی سے اضافہ۔ فلم بننے کا معمولی وقت 20 تا 60 منٹ۔
- دو تہہ ساخت: بیرونی نرم تہہ میں γ-Al₂O₃ غالب اور اندرونی کثیف تہہ میں α-Al₂O₃ غالب؛ کثیف تہہ کل موٹائی کا 20٪ تا 80٪ ہوتی ہے (ja نیز jc/ja کے ساتھ بدلتی ہے) اور بہتر شرائط میں 66٪ سے اوپر جا سکتی ہے۔
- بجلی کا عزل: عایقی مزاحمت 100 MΩ سے تجاوز کر سکتی ہے؛ بجلی اور الیکٹرانک ساختی پرزوں میں بریک ڈاؤن وولٹیج انتخاب کے بنیادی پیمانوں میں سے ایک ہے۔
- حرارتی استحکام: طویل مدتی استعمال کا درجۂ حرارت 300 ڈگری سینٹی گریڈ سے اوپر تک؛ الیکٹرولائٹ بیشتر کمزور القلی سلیکیٹ نظام ہیں، جن میں تیزاب، مضبوط القالی یا بھاری دھاتوں کے کمپلیکسنگ ایجنٹ نہیں ہوتے۔
یک: فلم بننے کا طریقہ: بریک ڈاؤن کے پار جانے کے بعد کیا ہوتا ہے
1.1 چار مرحلے
مائیکرو آرک آکسیڈیشن کے وولٹیج اور کرنٹ کے منحنی پر چار نمایاں مرحلہ ملتے ہیں؛ ہر ایک میں فلم اُگنے کا ميکانزم مختلف ہے، اور عملی طور پر مشین کی حالت तथा عملیات کی کھڑکی کا فیصلہ بھی بنیادی طور پر اِنہی چار مراحل پر ہوتا ہے:
- عام اینوڈائزنگ کا مرحلہ: وولٹیج کم ہوتا ہے، سطح پر باریک اور کثیف رکاوٹی تہہ بنتی ہے، اور اضافہ الیکٹرو کیمیائی آکسیڈیشن اور الیکٹرولائٹ میں حل ہونے کے متحرک توازن کے تحت ہوتا ہے؛ اس وقت کوئی نظر آنے والی ڈس چارج نہیں ہوتی۔
- چنگاری کا مرحلہ (spark): وولٹیج بریک ڈاؤن کی حد پار کرتا ہے، فلم کے کمزور مقامات پر عارضی بریک ڈاؤن ہوتا ہے اور تیزی سے حرکت کرنے والی کم روشن چنگاریاں نظر آتی ہیں؛ اِسی مرحلے میں فلم رکاوٹی تہہ سے مسدار تہہ میں بدلتی ہے۔ یہ حد کی علامت ہے، یعنی آگے فلم کی ساخت بریک ڈاؤن کے اختیار میں آ چکی ہے۔
- مائیکرو آرک کا مرحلہ (micro-arc): چنگاریاں مستحکم اور زیادہ روشن آرک چینلز میں بدل جاتی ہیں جو سطح پر گھومتی رہتی ہیں۔ چینل کے اندر لمحہ وار اعلیٰ حرارت دھات اور آکسیجن کے تعامل سے بننے والا پگھل باہر پھینکتی ہے، جو دہانے کے گرد جھٹکے سے جم کر «گول ڈھکن» نما ساخت بنا لیتی ہے؛ ہر ڈھکن کے مرکز میں ایک ڈس چارج چینل ہوتا ہے۔ فلم کا بیشتر حصہ اِسی مرحلے میں بڑھتا ہے۔
- آرک لائٹ کا مرحلہ (arc): آرک کا نقطہ جم جاتا ہے، توانائی مرتکز ہو جاتی ہے اور گھومنا بند ہو جاتا ہے؛ مقامی حد سے زیادہ حرارت فلم کو جھاڑ دیتی، بھس کر دیتی اور پھاڑ دیتی ہے۔ یہ وہ ناکامی کی سرحد ہے جس سے بچنا ضروری ہے۔ عملیات میں ویو فارم کی پابندی، کرنٹ ڈینسٹی کی بالائی حد، الیکٹرولائٹ کی گردش اور کولنگ اسے واقع ہونے سے پہلے روک لیتے ہیں۔
1.2 مراحل کی ترکیب صرف «ایلومینیم آکسائیڈ» کے چند لفظوں میں کیوں نہیں سمٹتی
کیونکہ ڈس چارج چینل کے اندر «لمحہ وار اعلیٰ حرارت کے ساتھ الیکٹرولائٹ سے جھٹکے کی ٹھنڈک» کا عمل ہوتا ہے، فلم اعلیٰ حرارت کے عارضی مراحل برقرار رکھتی ہے؛ یہ سست حرارتی آکسیڈیشن سے بالکل مختلف ہے:
- ایلومینیم بنیاد: نرم تہہ میں γ-Al₂O₃ نیز غیر متبلق مرحلہ غالب، کثیف تہہ میں α-Al₂O₃ (کارنڈم) غالب؛ سلیکیٹ الیکٹرولائٹ میں مولائٹ بھی بنتا ہے۔ ایلومینیم بنیادی دھات سے آتا ہے، جبکہ سلیکون اور ملوث کرنے والے عناصر الیکٹرولائٹ فراہم کرتا ہے۔
- میگنیشیم بنیاد: بنیادی مراحل MgO (پیریکلیز)، Mg₂SiO₄ (فورسٹرائٹ) نیز MgAl₂O₄ (اسپنیل) ہیں، اور یہ الیکٹرولائٹ کے نظام پر منحصر ہیں: سلیکیٹ نظام فورسٹرائٹ کی طرف مائل، جبکہ ایلومینیٹ نظام اسپنیل کی طرف۔
- ٹائٹینیم بنیاد: TiO₂ کے اینٹیساز نیز روٹائل مراحل غالب رہتے ہیں۔
- کرنٹ ڈینسٹی کے مراحل پر کنٹرول کی ایک سمت ہوتی ہے: پلسڈ ڈی سی شرائط میں j کم ہونے پر فلم میں α-Al₂O₃ کا حصہ کھل کر بڑھتا ہے؛ j کے تقریباً 10 A/dm² سے اوپر جانے پر فلم γ-Al₂O₃ کی طرف مائل ہو جاتی ہے۔ یعنی «زیادہ کرنٹ سے موٹائی، کم کرنٹ سے کارنڈم» والا فیصلہ سختی کے ہدف کے ساتھ مل کر کرنا ہے۔
دوم: عملیاتی پیمائشوں کی کھڑکی: کرنٹ ڈینسٹی، نسبت اور ویو فارم
مائیکرو آرک آکسیڈیشن کوئی واحد «وولٹیج اور وقت» کا نسخہ نہیں، بلکہ بجلی، کیمیا نیز حرارت کے پیمائشوں کا باہمی ربط ہے۔ بڑے پیمانے پر مستقل پیداوار پر ان کے اثر کو قابو میں رہنے کی ترتیب سے یوں لکھا جا سکتا ہے۔
2.1 بجلی کے پیمانے
- اینود کرنٹ ڈینسٹی ja: عام دورہ 0.5 تا 15 A/dm²۔ ja نیز jc/ja مل کر اگنے کی رفتار، کثیف تہہ کا حصہ نیز پٹڈ کوریشن کے مقابلے میں مزاحمت طے کرتے ہیں؛ تجربات میں ایک مضبوط اصول یہ نکلا ہے کہ ja=15 A/dm² نیز jc/ja=0.7 پر اُس سلسلہ تجزیہ میں پٹ مزاحمت اور مائیکرو سختی اپنی بالائین سطح پر پہنچتی ہیں۔
- کیتھڈ اور اینود کرنٹ ڈینسٹی کی نسبت jc/ja: دو طرفہ غیر متناسب پلس کا مرکزی متغیر؛ 20٪ تا 80٪ کے دائرے میں کثیف تہہ کا حصہ بدلا جا سکتا ہے۔ الٹی سمت کا نصف سائکل «ٹھنڈک نیز کنٹرول» کا کام کرتا ہے اور حد سے زیادہ اضافے نیز حرارت کے جمع ہونے کو روکتا ہے۔
- ویو فارم نیز تعدد: پاور فریکوئنسی، درمیانی تعدد، ہائی فریکوئنسی پلس نیز ڈی سی، سب فلم بنا سکتے ہیں؛ تعدد نیز ڈیوٹی سائیکل فی اکائی وقت دی جانے والی توانائی نیز حرارت کے پھیلاؤ کی رفتار کو بدلتے ہیں، جس سے سطح کی خشکی نیز خورد دراڑوں کی کثافت متاثر ہوتی ہے۔ مشین کے انتخاب میں تین صلاحیتوں کو ترجیح دیں: مستقل وولٹیج اور مستقل کرنٹ کے درمیان تبدیلی، دو طرفہ غیر متناسب پلس، نیز وقت کے ساتھ ڈیٹا کی بازیافت۔
- متحرک مزاحمت نیز ریزسټیویتی: فلم کے بڑھتے ہوئے دور میں اُفت نیز الٹی سمت کی مزاحمت برابر نہیں رہتیں (عام طور پر اُفت بہت بڑی ہوتی ہے)؛ وقت کے ساتھ ان کا منحنی فلم کے کثیف ہونے کا عمل آن لائن دکھا دیتا ہے، جو پیمانہ بڑھاتے وقت عملی نگرانی کی مقدار ہے۔
- وقت: معمول کی کھڑکی 20 تا 60 منٹ۔ اگنے کی رفتار وقت کے ساتھ پہلے بڑھتی پھر گرتی ہے (تقریباً 60 منٹ کے بعد کمی)، جبکہ سختی پہلے 45 منٹ میں تیزی سے بڑھ کر پھر سست ہو جاتی ہے۔ اس لیے «وقت بڑھانے» کا اضافی فائدہ سختی یا رفتار میں نہیں، بلکہ زیادہ تر موٹائی نیز خشکی میں ظاہر ہوتا ہے۔
2.2 کیمیائی نیز حرارتی پیمانے
| نظام | نمکین مرکب اور ارتکاز کی حد | فلم کی خصوصیات | انجینئرنگ رجحان |
|---|---|---|---|
| سلیکیٹ | Na₂SiO₃ 5 تا 20 g/L ساتھ NaOH 2 تا 10 g/L | Mg₂SiO₄ نیز مولائٹ رکھتی ہے؛ فلم موٹی، ظاہر یکساں نیز عملیات کی گنجائش بڑی | میگنیشیم الائے کے لیے عمومی آغاز، ماحولی دباؤ کم |
| ایلومینیٹ | NaAlO₂ 5 تا 15 g/L | اسپنیل نیز α-Al₂O₃ کے بننے کے موافق؛ سختی نیز کثیف تہہ کا حصہ زیادہ | زیادہ سختی نیز رگڑ مزاحمت والے پرزے |
| فاسفیٹ | Na₃PO₄ نیز Na₂HPO₄ 5 تا 20 g/L | اضافہ تیز؛ فلم میں فاسفیٹ مراحل، عموماً ٹنگسٹیٹ کے ساتھ ملا کر | جب رفتار نیز کوریشن مزاحمت دونوں چاہییں |
| ٹنگسٹیٹ مرکب | Na₂WO₄ 1 تا 5 g/L سلیکیٹ یا فاسفیٹ کے ساتھ | کثافت نیز کوریشن مزاحمت بہتر، مگر لاگت زیادہ | جن حالات میں کوریشن کا پیمانہ سخت ہو |
| سول یا ذرّاتی ڈوپنگ | الیکٹرولائٹ میں 3 g/L Cr₂O₃ نیز 1 g/L گرافین (لٹریچر کی مثال) | α/γ-Al₂O₃ کا حصہ بڑھتا ہے؛ موٹائی 25.3 µm، سختی 763.01 HV نیز اوسط رگڑ عدد 0.4781 | ایسی ترمیمی راہ جس میں رگڑ کم کرنا نیز کثیف کرنا ساتھ ہو |
- درجۂ حرارت نیز گردش: الیکٹرولائٹ کو گردشی کولنگ کی حالت میں رکھنا چاہیے (زیادہ تر لائنیں 20 تا 40 ڈگری سینٹی گریڈ پر مجبوری کولر کے ساتھ چلتی ہیں)؛ ٹوٹی ہوئی درجۂ حرارت آرک لائٹ نیز فلم کے بھس بننے کی پہلی وجہ ہے۔
- هندسیہ نیز چھپائی: نوکیلے کونوں پر کرنٹ مرتکز ہو جاتا ہے، نیز گہری تجويفوں نیز اندھے سوراخوں میں فیلڈ لائنیں رک جاتی ہیں، جس سے مقامی جلن یا فلم کا نہ بننا ہوتا ہے۔ ڈیزائن میں 0.2 تا 0.5 mm ریڈیس دینا چاہیے نیز اندرونی خالی جگہ کی ڈھکن کی حد پہلے سے طے کرنی چاہیے۔
- قبل از عملہ: چکنائی نکالنا، پھر دھونا، ضرورت پر القلی کاٹ یا چمک، پھر دھونا نیز خشک کرنا۔ پریشر کاسٹنگ پرزوں میں مولڈ ریلیز ایجنٹ کا بچ جانا نیز سلیکون کے مراحل کا الگ ہو جانا براہِ راست فلم کے داغدار ہونے اور مسام کے مرتکز ہونے کی شکل میں ظاہر ہوتا ہے۔
سوم: فلم کی ساخت نیز کارکردگی کے پیمانے: دو تہہ، مسامیت نیز خشکی
3.1 دو تہہ ساخت نیز جسامت کی تلافی
مائیکرو آرک آکسیڈیشن کی فلم «باہر سے نرم، اندر سے کثیف» دو تہہ ساخت کی نمونہ ہے: تقسیم تقریباً پرزے کی اصل سطح کے پاس ہوتی ہے، نرم تہہ باہر کی طرف نیز کثیف تہہ اندر کی طرف بڑھتی ہے۔ اس کے دو انجینئرنگ مطلب ہیں:
- جسامت میں اضافہ: نرم تہہ پالِش سے ہٹانے کے بعد پرزہ عملی طور پر اپنی اصل جسامت پر واپس آ جاتا ہے، یعنی باہر کی طرف اگنے والا حصہ زیادہ تر نرم تہہ میں ہے؛ لیکن اگر نرم تہہ کو مؤثر فنکشنل پرت سمجھ کر اسمبلی میں شامل کر لیا جائے تو زیادہ انٹرفیرنس پیدا ہوگی۔ ڈیزائن میں حقیقی فنکشنل موٹائی «کل موٹائی میں کثیف تہہ کے حصے» سے ناپنی چاہیے۔
- سختی کا ڈھال: مائیکرو سختی سطح سے اندر کی طرف بڑھتی ہے، نیز تقسیم پار کر کے ٹیسٹ کرنے پر قدر نمایاں طور پر کم آتی ہے۔ اس لیے سختی کے ڈیٹا میں ٹیسٹ بوجھ، نمونہ لینے کی جگہ نیز یہ کہ سیکشن پالِش تھا یا نہیں، لازماً لکھا جائے۔
3.2 مسامیت: مائیکرو آرک آکسیڈیشن کو جس کمزوری کو کھل کر دیکھنا چاہیے
ڈس چارج چینلز کے چھوڑے ہوئے خورد مسام (قطر عموماً سب مائیکرومیٹر سے چند µm تک، نیز ساتھ سطح پر «گول ڈھکن» نما پگھلی ہوئی ساخت نیز خورد دراڑیں) فلم میں گزرتی ہوئی مسامیت پیدا کرتے ہیں؛ آزاد جانچ رپورٹوں میں صنعتی پرزوں کے لیے عام قدر 1٪ سے کم آتی ہے (مثلاً AZ91، موٹائی 15 تا 20 µm، سختی 600 تا 700 HV)، جبکہ لٹریچر میں بہتر نہ کی گئی فلمیں کھل کر زیادہ مسام رکھتی ہیں۔ کھلتے پانی کے ٹیسٹ میں زوال کا رجحان مسام کی حقیقی قیمت واضح کر دیتا ہے:
| ڈبو کا وقت / گھنٹے | موٹائی / µm | سختی / HV | سطحی مسامیت / ٪ | خود بخود کوریشن کرنٹ ڈینسٹی / μA·cm⁻² |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 18.5 | 680 | 0.8 | 1.5 |
| 24 | 18.3 | 665 | 1.0 | 2.0 |
| 72 | 17.9 | 650 | 1.5 | 3.5 |
| 168 | 17.2 | 630 | 2.0 | 5.2 |
168 گھنٹے کھلتے پانی کے بعد موٹائی میں تقریباً 7٪ کمی، مسامیت 0.8٪ سے 2.0٪ تک نیز کوریشن کرنٹ ڈینسٹی تقریباً 3.5 گنا تک بڑھ جاتی ہے، مگر فلم مجموعی طور پر کثیف رہتی ہے نیز اُترتی نہیں۔ یہ منحنی یہی کہتا ہے کہ مائیکرو آرک آکسیڈیشن کی کوریشن مزاحمت کی بالائی حد سیرامک مرحلے کے خود پر نہیں، بلکہ اِس بات پر منحصر ہے کہ مسام نیز خورد دراڑیں بند ہیں یا نہیں۔
3.3 خشکی نیز ظاہری شکل
فلم کی سطح نسبتاً خشک ہوتی ہے نیز رنگ ہلکا سرمئی، گہرا سرمئی تا بھورے تک مرکوز رہتے ہیں؛ سلفیورک ایسڈ اینوڈائزنگ کی طرح مستقل رنگائی ممکن نہیں۔ اِسی سے صارف الیکٹرانکس کے ظاہری پرزوں پر اس کی حد طے ہوتی ہے، نیز اِسی وجہ سے «اِس کے اوپر کوٹنگ چڑھانی والی بنیاد» پر یہی اس کی خوبی بن جاتی ہے: خورد نیز نانو پیمانے کی خشکی نیز کھلے مسام نامیاتی کوٹنگ کو مکینیکل لنگر فراہم کرتے ہیں۔
چہارم: مسام کی سیلنگ نیز بعد از عملہ: وہ قدم جو پروجیکٹ کا فیصلہ کرتا ہے
4.1 عام سیلنگ کے راستے
| طریقہ | نمونہ شرائط | کرنے کا طریقہ | فاائدے | پابندیاں |
|---|---|---|---|---|
| آبی حرارتی یا کھلتے پانی سے سیلنگ | 90 تا 100 ڈگری سینٹی گریڈ گرم پانی یا بھاف، 10 تا 60 منٹ | آبپاشی سے بوہمائٹ نما اُپج مسام بھر دیتی ہے | کم لاگت، بھاری دھاتوں سے پاک | بڑے قطر کے گزرتے مسام پر اثر محدود؛ خورد دراڑیں بڑھا سکتی ہے |
| سائلین یا فلو رو سائلین سول سے سیلنگ | سائلین کے حل میں ڈبو یا چھڑک، پھر 80 تا 150 ڈگری سینٹی گریڈ پر کیور | سول مسام کے اندر جمع ہو کر جیل نما رکاوٹ بناتا ہے | ساتھ کم سطحی توانائی نیز آبی دُوری بھی داخل ہو جاتی ہے | ٹھوس مادے یا لزوجت زیادہ ہو تو سطح پر پرچہ بن کر بعد کی چمکنے کی طاقت کمزور کرتا ہے |
| ریزن یا ورنش سے بندش | ایپوکسی یا پولی یوریٹھین کی پتلی ورنش میں ڈبو، عام یا کم درجۂ حرارت پر کیور | کم لزوجت ریزن کیپلری سے مسام میں کھچا چلا جاتا ہے | کوریشن مزاحمت میں واضح بہتری؛ کوٹنگ کی درمیانی پرت کے طور پر بھی موزوں | نامیاتی پرت کا اضافہ؛ اعلیٰ حرارت یا UV والے حالات میں موسمی مزاحمت کی جانچ |
| موم یا سٹیرک ایسڈ سے ترمیم | سٹیرک ایسڈ کے الکحل حل میں ڈبوت | لمبی زنجیریں مسام کی دیوار پر چمک کر آبی دُور تہہ بناتی ہیں | میگنیشیم پر عارضی آبی مزاحمت نیز ظاہر میں فوری بہتری | حرارت برداشت محدود؛ یہ قربانی دینے والی بندش ہے |
| آخر میں مختصر پلس سے خود سیلنگ | فلم بننے کے آخری حصے میں ja گھٹا کر الٹا نصف سائکل لمبا کرنا | نرم تہہ کو کم توانائی پر دوبارہ پگھلا کر سنٹر دینا | نیا اسٹیشن نہیں چاہیے | پیرامیٹرز کی کھڑکی تنگ؛ آن لائن مزاحمت یا وولٹیج منحنی کی ضرورت |
4.2 سیلنگ کا معیار کیسے پرکھا جائے
- ایڈمٹنس طریقہ یا سوڈیم سلفائٹ طریقہ (GB/T 8753.1 نیز ISO 2143 کے اصول کے مطابق): سیلنگ کی ڈگری عددی بناتا ہے؛ آمدی جانچ نیز بیچ کے کنٹرول کے موزوں۔
- رنگ داغ والا طریقہ: القلی رنگ جذب کر کے پونچھا جاتا ہے؛ بچا ہوا رنگ کھلے مسام کی کثافت بتاتا ہے، یعنی تیز مگر نیم عددی۔
- الیکٹرو کیمیائی دوبارہ جانچ: سیلنگ سے پہلے نیز بعد میں خود بخود کوریشن کرنٹ ڈینسٹی کی کمی وہ پیمانہ ہے جو گاہک کے ساتھ سب سے زیادہ ملانے کے قابل ہے۔ لٹریچر میں بہتر مرکب عملیات AZ31 کی کوریشن کرنٹ ڈینسٹی کو کئی مراتب تک گرا سکتی ہے۔
- کھلتے پانی نیز نمکین چھڑک کا مجموعہ: صرف 24 گھنٹے کا سالٹ سپرے آبی حرارتی حالات کو چھوڑ دیتا ہے؛ گرم پانی، بھاف یا گاڑھے پانی والے پرزوں پر 72 گھنٹے نیز 168 گھنٹے کے کھلتے پانی کے نکات لازماً شامل کریں۔
پنجم: مائیکرو آرک آکسیڈیشن نیز نامیاتی کوٹنگ کے جوڑ کی حدود (duplex نظام)
مائیکرو آرک آکسیڈیشن کو «آخری کوٹ» سمجھنا پروجیکٹ کے ناکام ہونے کی سب سے عام وجہ ہے؛ اینٹی کوریشن سسٹم میں اس کی درست جگہ غیر نامیاتی تبدیلی والی بنیادی پرت ہے۔
5.1 تین ممکنہ جوڑ
- مائیکرو آرک آکسیڈیشن، پھر سیلنگ، پھر اوپر کی کوٹ: پہلے سول یا پتلا ریزن سے گزرتے مسام بند کریں، پھر پولی یوریٹھین یا ایپوکسی کی اوپر والی کوٹ موسمی مزاحمت، رنگ نیز ہمواری کا بوجھ اُٹھائے۔ میگنیشیم کے باڈی یا کور پرزوں پر یہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والا جوڑ ہے، کیونکہ یہ مسدار غیر نامیاتی پرت پر براہِ راست اوپر والی کوٹ چڑھانے سے بننے والے سوئی نما سوراخوں نیز چمک کے جانے کو روکتا ہے۔
- کیمیائی تبدیلی فلم کے ساتھ کوٹنگ (مائیکرو آرک آکسیڈیشن کے بغیر): جب ضرورت صرف «پینٹ کے چمکنے میں اضافہ نیز کارروائیوں کے درمیان حفاظت» ہو تو 1 تا 5 µm کی فاسفیٹ یا منگنیز تبدیلی فلم کم لاگت پڑتی ہے نیز اعلیٰ وولٹیج مشین نیز توانائی کے اخراجات سے بچا لیتی ہے۔
- مائیکرو آرک آکسیڈیشن نیز پاؤڈر کوٹنگ: موٹی ڈھکن نیز بڑی رفتار کی ضرورت میں ممکن، مگر پاؤڈر کی کیورنگ حرارت (عام 180 تا 200 ڈگری سینٹی گریڈ) کو فلم کے آبی حرارتی استحکام نیز فلم میں بچی ہوئی الیکٹرولائٹ آئنوں کے نکلنے کے ساتھ پرکھنا ضروری ہے۔
5.2 جوڑ طے کرتے وقت یہ چار پیمانے پہلے طے کر لیں
- سطح کی خشکی کا ہدف: مائیکرو آرک آکسیڈیشن Ra بڑھا دیتی ہے؛ جب اوپر والی کوٹ پر نارنگی کے چھلکے جیسی لہروں نیز ہمواری کی شرط ہو تو «کوٹنگ کے لنگر» نیز «اوپر والی کوٹ کے ظاہر» کے درمیان ناپنے لائق Ra کی بالائی حد طے کریں۔
- جسامت کی تلافی: فٹنگ کے سائز نیز تھریڈ کا اوسط قطر کل موٹائی نیز کثیف تہہ کے حصے سے نکالیں، ڈرائنگ پر لکھی اسمی موٹائی سے نہیں۔
- سیلنگ کے بعد دوبارہ کوٹ کرنے کی کھڑکی: سائلین یا سول سیلنگ کے بعد بہترین ری کوٹ کا وقفہ ہوتا ہے؛ زیادہ خشک یا زیادہ گیلا ہونے پر پل آف چمکنے کی طاقت گر جاتی ہے۔
- جانچ کا معیار: چمکنے کی طاقت، نمکین چھڑک نیز کھلتے پانی تینوں کے لیے معاہدے میں معیار کا نمبر نیز قبولیت کی درجہ بندی لکھی جائے، تاکہ صرف ظاہر کو قبولیت کی بنیاد نہ بنایا جائے۔
5.3 کب مائیکرو آرک آکسیڈیشن نہ چنیں
ان حالات میں یہ عموماً نقصان دہ رہتی ہے: جب رنگ نیز اعلیٰ ظاہری درجہ بنیادی مطالبہ ہو (فلم سرمئی، خشک نیز مستقل رنگائی مشکل)؛ باریک دیوار والے پرزے جہاں اندرونی کشاو نیز خورد دراڑوں کا خطرہ ہو؛ پیداوار کی رفتار فی پرزہ چند منٹ سے کم مانگی جائے؛ یا بجٹ اعلیٰ وولٹیج پاور سپلائی نیز کولنگ سسٹم تک نہ پہنچے (مشینر کی لاگت عام قبل از عملہ سے کئی گنا تک ہو سکتی ہے)۔ ایسے میں ہارڈ اینوڈائزنگ، بند تبدیلی فلم کے ساتھ کوٹنگ، یا مکمل اسپرے کوٹنگ زیادہ مناسب ہوتی ہے۔
ششم: انتخاب کا موازنہ
| تکنیک | عام موٹائی / µm | سختی | نیوٹرل سالٹ سپرے / گھنٹے | مرکزی پابندی |
|---|---|---|---|---|
| کیمیائی تبدیلی فلم (میگنیشیم) | 1 تا 5 | 50 تا 100 HV | 24 تا 72 | رگڑ برداشت نہیں؛ صرف بنیادی پرت نیز کارروائیوں کے درمیان حفاظت |
| میگنیشیم کی عام اینوڈائزنگ | 5 تا 20 | 200 تا 300 HV | 100 تا 200 | کثافت نیز آبی حرارتی مزاحمت محدود؛ رنگائی ہو سکتی ہے |
| ہارڈ اینوڈائزنگ (ایلومینیم، Type III) | 25 تا 80 | 400 تا 600 HV | 200 سے زائد | کم درجۂ حرارت سلفیورک ایسڈ نظام، جسامت میں واضح اضافہ، رنگ کے کم اختیارات |
| مائیکرو آرک آکسیڈیشن MAO/PEO | 20 تا 100 (بالائی حد 200 تا 230) | 500 تا 1500 HV (اس سے بھی زیادہ ممکن) | 500 تا 1000 | گزرے مسام نیز خورد دراڑوں کی سیلنگ ضروری؛ سطح خشک نیز مستقل رنگائی ناممکن؛ توانائی نیز مشینر کی لاگت زیادہ |
| نامیاتی کوٹنگ سسٹم (ایپوکسی بنیاد اور اوپر پولی یوریٹھین) | 60 تا 200 (خشک کل موٹائی) | پینسل سختی کے درجے (HV کے مرتبے میں نہیں) | سسٹم کے مطابق 1000 سے زائد | سیرامک فلم سے سختی نیز رگڑ مزاحمت کم؛ لاگوانے نیز سسٹم ڈیزائن پر زیادہ انحصار |
ہفتم: معیارات نیز جانچ کے طریقے
| معیار کا نمبر | نام نیز احاطہ | اس نظام میں استعمال |
|---|---|---|
| GB/T 39233-2020 | دھاتی نیز دیگر غیر نامیاتی کوٹنگ: میگنیشیم الائے کی مائیکرو آرک آکسیڈیشن فلم | چین میں میگنیشیم MAO فلم کا معیارِ محصول نیز طریقہ؛ موٹائی، سختی، کوریشن مزاحمت نیز عزل کے پیمانے طے کرتا ہے |
| T/TMAC 219-2025 | میگنیشیم الائے کے سطحی علاج کی تکنیکی ضابطہ (11 اگست 2025 کو جاری نیز نافذ) | کیمیائی ٹھیکہ بندی، مائیکرو آرک آکسیڈیشن، الیکٹرو یا کیمیکل پلیٹنگ نیز کوٹنگ کے تکنیکی تقاضے، عملہ بہاؤ، معیار جانچ، حفاظت نیز ماحول |
| GB/T 38216.2-2019 | میگنیشیم نیز اس کے الائے کا سطحی علاج: حصہ دوم، اینوڈائزنگ فلم | قریبی عملے (غیر بریک ڈاؤن خطے) کی شرائط بیان کرتا ہے؛ موازنے نیز انتخاب کے لیے |
| GB/T 10125-2021 | مصنوعی فضا میں کوریشن کی جانچ: نمکین چھڑک کا ٹیسٹ | نیوٹرل سالٹ سپرے (NSS) کا فیصلے کی بنیاد؛ معاہدے میں لکھے گھنٹے اِسی طریقے سے منسلک ہوں |
| GB/T 4340.1 | دھاتوں کی ویکرز سختی کی جانچ | مائیکرو سختی کے ناپ نیز رپورٹ کا اصول؛ فلم کی سختی میں بوجھ نیز نمونہ لینے کا طریقہ لازماً لکھا جائے |
| GB/T 5210 نیز GB/T 9286 | پل آف چمکنے کی طاقت نیز کراس کٹ طریقہ | سیلنگ والی پرت نیز بعد کی نامیاتی کوٹنگ کے چمکنے کی عددی قبولیت |
| ISO 2143 نیز GB/T 8753.1 (راستے کے حوالے کے طور پر) | اینوڈائزنگ کی سیلنگ کے معیار کی پیمائش | سیلنگ ڈگری کے ایڈمٹنس نیز سوڈیم سلفائٹ طریقے؛ مائیکرو آرک آکسیڈیشن کے بیچ کنٹرول پر منتقل کیے جا سکتے ہیں |
یہ یاد رکھنے کی بات ہے کہ موجودہ شائع شدہ معیارات میں سیلنگ کا معیار نیز کھلتے پانی کی مزاحمت دونوں پر شقیں کمزور ہیں، اور یہی دو چیزیں گرم نم نیز گرم پانی والے حالات میں میگنیشیم کے پرزوں کی اصل عمر طے کرتی ہیں۔ بہتر یہ ہے کہ تکنیکی معاہدے میں 72 گھنٹے نیز 168 گھنٹے کھلتے پانی کے بعد سختی، مسامیت نیز کوریشن کرنٹ ڈینسٹی کی تبدیلی کے نکات شامل کریں، نیز سپلائر سے اُسی بیچ کے اصل منحنی طلب کریں۔
بار بار پوچھے جانے والے سوالات
سوال 1: مائیکرو آرک آکسیڈیشن نیز ہارڈ اینوڈائزنگ میں کس بنیاد پر چنوں؟
تین چیزیں دیکھیں: بنیادی دھات، ناکامی کا انداز، نیز بعد کا عملہ۔ ایلومینیم کے پرزے جہاں بنیادی شرط رگڑ نیز جسامت کا استحکام ہو اور رنگ کے اختیارات بھی چاہییں، وہاں ہارڈ اینوڈائزنگ موزوں؛ میگنیشیم یا ٹائٹینیم کے پرزے جہاں کوریشن نیز رگڑ دونوں ایک ساتھ روکنے ہوں، یا بجلی کا عزل نیز حرارتی تحمل (300 ڈگری سینٹی گریڈ سے اوپر) چاہیے، وہاں مائیکرو آرک آکسیڈیشن چنیں۔ اگر پرزے پر بعد میں اوپر والی کوٹ چڑھانی ہو تو دو تہہ خشک ساخت چمکنے کے لیے بہتر ہے، مگر پہلے سیلنگ شرط ہے۔
سوال 2: کیا مائیکرو آرک آکسیڈیشن میں سختی جتنی زیادہ اُتنی اچھی؟
نہیں۔ سختی α-Al₂O₃ کے حصے، کثیف تہہ کے تناسب نیز ناپ کے بوجھ کا مجموعہ ہے؛ نرم تہہ ہٹانے کے بعد ناپی گئی «ظاہری سختی» فنکشنل پرت کی نمائندہ نہیں۔ زیادہ ja سے حاصل سختی عموماً خشکی نیز خورد دراڑوں کی قیمت پر آتی ہے؛ ja گھٹا کر jc/ja بڑھانے سے رفتار پر قربان دے کر کثیف تہہ کا حصہ جیتا جاتا ہے۔ قبولیت کی لنگر «فی اکائی موٹائی میں کثیف تہہ کا حصہ نیز رگڑ اور کوریشن کا حقیقی ٹیسٹ» ہونی چاہیے۔
سوال 3: سیلنگ کے بغیر بھی نمکین چھڑک کا ٹیسٹ پاس کیوں ہو جاتا ہے؟
کیونکہ سالٹ سپرے بنیادی طور پر کلورائیڈ آئن کے سامنے عارضی رکاوٹ کو پرکھتا ہے، نیز فلم کی اپنی ٹھیکہ بندی اور مسام کے منہ پر دوبارہ جمع ہونا کئی سو گھنٹے نکال لیتا ہے؛ مگر کھلتا پانی، گاڑھا پانی نیز گرم نم چکر گزرتے مسام سے پانی کو بنیاد تک پہنچا دیتے ہیں، اور بگاو اندر سے باہر کی طرف ہوتا ہے۔ اوپر والے جدول میں 168 گھنٹے بعد کرنٹ ڈینسٹی کا تقریباً 3.5 گنا بڑھنا یہی مظہر ہے۔ جن پرزوں پر گاڑھے پانی، بھاف یا بیرونی شبنم کا خطرہ ہو، ان پر کھلتے پانی کے پیمانے سے سیلنگ کی دوبارہ جانچ لازمی ہے۔
سوال 4: کیا مائیکرو آرک آکسیڈیشن کا الیکٹرولائٹ ماحول دوست ہے؟
زیادہ تر نظام کمزور القلی سلیکیٹ، ایلومینیٹ یا فاسفیٹ ہوتے ہیں؛ ان میں مضبوط تیزاب نیز القالی نہیں، ہیکسا ویلنٹ کرومیم نہیں، نیز بھاری دھاتوں کے کمپلیکسنگ ایجنٹ استعمال نہیں ہوتے۔ ماحولی دباؤ کے لحاظ سے کرومک ایسڈ اینوڈائزنگ پر واضح برتری ہے۔ توجہ اس بات کی ہے کہ لمبے استعمال پر ٹوٹی میں ایلومینیم یا میگنیشیم آئن نیز معلقہ ذرات جمع ہوتے جاتے ہیں، اس لیے بائی پاس فلٹریشن نیز وقتاً فوقتاً ایڈجسٹمنٹ چاہیے، اور فضلہ آب مقامی سطحی علاج کی ضروریات کے مطابق ٹریٹ کیا جائے۔
سوال 5: کیا مائیکرو آرک آکسیڈیشن والے پرزے رنگے یا ظاہری رنگ میں کیے جا سکتے ہیں؟
مستقل طور پر مشکل ہے۔ فلم مسدار ہوتی ہے مگر سطح خشک نیز رنگ ہلکے سرمئی سے گہرے سرمئی تا بھورے تک رہتا ہے؛ رنگ کا اظہار کمزور نیز بیچوں میں فرق بڑا۔ اگر ظاہر اہم شرط ہو تو درست راہ یہ ہے کہ مائیکرو آرک آکسیڈیشن کام یعنی کوریشن، رگڑ یا عزل اُٹھائے، نیز اوپر رنگین نامیاتی کوٹ چڑھے؛ یہ نہ کہ غیر نامیاتی فلم سے خود رنگ مانگا جائے۔
سوال 6: اندرونی خالی جگہیں، گہرے سوراخ نیز تھریڈز کا کیا کریں؟
فیلڈ لائنیں اندرونی تجويفوں نیز گہرائی اور قطر کے تناسب کے بڑے اندھے سوراخوں میں شدید کمزور ہو جاتی ہیں، جس سے غیر یکساں یا بالکل نہ بننے والی فلم ملتی ہے؛ نیز تھریڈ کا مؤثر اوسط قطر موٹائی بڑھنے سے کم ہو جاتا ہے۔ عملی تدبیر یہ ہے کہ ڈیزائن کے مرحلے میں تکنیکی سوراخ یا کنڈکٹنگ کی سہولت رکھی جائے، تھریڈز کو چھپایا جائے یا بعد میں دوبارہ کاٹا جائے، نیز ڈرائنگ پر قبل از عملہ نیز بعد از عملہ کے سائز لکھ دیے جائیں۔
سوال 7: خریدار کے طور پر قبولیت پر سب سے اہم تین ڈیٹا کون سے؟
پہلا: سیکشن کا SEM عکس نیز کثیف تہہ کی موٹائی کا حصہ، جو اصل کارکردگی طے کرتا ہے۔ دوسرا: سیلنگ کا طریقہ نیز سیلنگ ڈگری کی جانچ کا ریکارڈ یعنی ایڈمٹنس یا رنگ داغ۔ تیسرا: سالٹ سپرے نیز کھلتے پانی کا مرکب دوبارہ ٹیسٹ رپورٹ، جس میں کوریشن کرنٹ ڈینسٹی کی تبدیلی نیز سختی کی تبدیلی ہو۔ یہ تینوں «کل موٹائی کتنے مائیکرومیٹر ہے» کے سوال سے خدمت کے رویے کی بہتر پیش گوئی کرتے ہیں۔
حوالہ جات: GB/T 39233-2020 «دھاتی نیز دیگر غیر نامیاتی کوٹنگ: میگنیشیم الائے کی مائیکرو آرک آکسیڈیشن فلم»؛ T/TMAC 219-2025 «میگنیشیم الائے کے سطحی علاج کی تکنیکی ضابطہ»؛ GB/T 38216.2-2019؛ GB/T 10125-2021؛ سانگ رین گو کا مضمون «مائیکرو آرک آکسیڈیشن ٹیکنالوجی کا ارتقاء نیز اس کے اطلاق»، Materials Engineering، 2019، 47(3): 50-62؛ یانگ ہان، فینگ جون نیز دیگر کا مضمون «Cr₂O₃ نیز گرافین کی ڈوپنگ کا ایلومینیم پر مائیکرو آرک آکسیڈیشن کی ٹرٹن روکنے والی کوٹنگ کے خرد ساخت نیز کارکردگی پر اثر»، Materials Engineering، 2024، 52(12): 151-158، DOI 10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000618؛ «ایلومینیم نیز ٹائٹینیم الائے پر مائیکرو آرک آکسیڈیشن سیرامک فلم کی تیاری، تخصیص نیز خصوصیات» (مقالہ، جس میں ja=15 A/dm²، jc/ja=0.7 نیز HV4300 کے ڈیٹا شامل ہیں)؛ نیز میگنیشیم کی تین حفاظتی راہوں یعنی کیمیائی تبدیلی، اینوڈائزنگ نیز مائیکرو آرک آکسیڈیشن کے صنعتی موازنے اور آزاد جانچ اداروں کے شائع شدہ ٹیسٹ ڈیٹا۔
آخری اپ ڈیٹ: 2026-10-20
یہ مضمون کیشِن نیو میٹیریلز (گوآنگڈونگ) کمپنی لمیٹڈ کی تکنیکی ٹیم نے مرتب کیا ہے، تاکہ صنعتی پینٹ نیز سطحی انجینئرنگ کے ساتھ جوڑ کے انتخاب میں رہنمائی ملے؛ متن کے تمام اعداد و شمار معیار یا شائع شدہ ماخذ سے منسلک ہیں، اور حتمی فیصلہ اپنے حالات پر حقیقی جانچ سے کرنا چاہیے۔