四、电刷镀工艺
刷镀工艺可分为基体表面的准备及刷镀金属镀层两部分。按具体情况一般有2~6道工序,包括清洁、修整、电净(除油)、活化、镀过渡层、镀工作镀层。零件表面的准备:零件表面的预处理是保证镀层与零件表面结合强度的关键工序。零件表面应光滑平整,无油污、无锈斑和氧化膜等。为此先用钢丝刷或砂纸、丙酮(或酒精)清洁,然后进行电净处理和活化处理。
1、清洁
零件首先用汽油、丙酮等有机溶剂清洗。若有厚的锈蚀层、锈斑,则需用钢丝刷、砂布等清除干净。
2、修整
零件在刷镀前首先用锉刀、砂轮等工具将刷镀部位的毛刺、飞边、氧化皮、疲劳层、污物等清除干净。对划伤、凹坑等应将其根部和表面拓宽并形成圆弧,使根部与阳极接触,便于刷镀。零件有键槽,油孔等要用石墨或橡胶等合适材料填平。
3、电净
电净时一般将零件接负极(正向)。钢零件的电净使用电压10~20V;时间为30~60s;铜零件使用电压8~12V;时间为15~30s;轻金属零件用5~8V,时间为5~10s。对超高强度钢的电净,必须用反向电流。
4、活化
活化是根据零件的不同材料,选用相应的活化液和工艺,通过电化学和机械摩擦的作用,去除基体金属表面的氧化物和其它不利于镀层结合的杂质,保证镀层与基体的结合力。活化必须是在彻底电净和清洗的基础上进行。不同材料的活化工艺,列于表3-2-8。
5、刷镀预镀层
预镀层也叫过渡层、打底层或结合层、隔离层。一般情况下可不刷镀预镀层。为了提高镀层与基体的结合力;防止镀层和基体之间扩散;防止镀液对基体腐蚀;防止镀液与基体金属置换,往往需要刷镀预镀层。一般选用特殊镍、碱铜等作为底层,厚度一般为2μm~5μm。然后再于其上镀覆要求的金属镀层,即工作镀层。
不同材料刷镀预镀层工艺,列于表3-2-8。
6、捷利特刷镀工作镀层
工作镀层就是零件表面的镀层。常用的工作镀层有镍、铁、铁合金、镍钨合金、铜等。各种金属或合金工作镀层的刷镀工艺。
电刷镀工作镀层的厚度(半径方向上)为0.3mm~0.5mm,镀层厚度增加内应力加大,容易引起裂纹和使结合强度下降,乃至镀层脱落。但用于补偿零件磨损尺寸时,需要较大厚度,则应采用组合镀层。在零件表面上先镀打底层,再镀补偿尺寸的尺寸镀层。为避免因厚度过大使应力增加、晶粒粗大和沉积速度下降,在尺寸镀层间镀夹心镀层(不超过0.05mm),最后再镀上工作镀层。
表3-2-8 不同基体金属电净、活化、预镀工艺
序号
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基体
金属
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电净
规范
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活化
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工序
间处理
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预镀层
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说明
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规范
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表面状态
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溶液
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规范
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1
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低碳钢,普通合金钢
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正接,12~18V,5~60s
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2号液,反接,8~14V,10~60s,或3号液,反接,6~12V,5~30s
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银灰色,无花斑
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水洗
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特殊镍或碱性铜
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15V,
15m/min 2μm
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工作层为铜时,可用任一预镀层。工作层为镍并受较大应力时,要用特殊镍预镀层,此时先不通电,擦拭2~5s,能提高镀层附着力
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8~12V,15m/min
2μm
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2
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中碳钢、高碳钢、淬火钢
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正接,10~15V,15~60s
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同上
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均匀
灰黑色
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水洗
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特殊镍
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15V 15m/min
2μm
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为减小氢脆,电净时间应尽量短。
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再用3号液,反接,25~18V,30~90s
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均匀的
银灰色
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水洗后用预镀液擦试
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3
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铸铁、铸钢
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正接,12~18V,30~90s
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铸铁:2号液,反接,6~12V,5~30s铸钢:3号液,反接,8~14V,10~60s
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黑灰色
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水洗
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碱性铜或快速镍
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8~12V
15m/min
2μm
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活化水洗后,用脱脂棉或粘有预镀液的镀笔对疏松处擦拭,以除去残渣。操作时要防止被镀面形成干斑氧化
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再用3号液,反接,15~18V,30~90s
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灰色
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水洗
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10V
2μm
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4
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不锈钢,高合金钢,镍铬及其合金
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正接,10~15V
10~30s
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先2号液,反接,6~12V,10~60s,然后1号液,反接,9~12V,10~20s
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先浅绿色,后浅灰色
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水洗
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特殊镍
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15V
15m/min
2μm
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2号液活化后如表面出现黑斑等污物,应再用3号液处理。铬钢或铬层预镀不上时,可先在18~20V冲击闪镀,析出镍层后再降至15V预镀
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不水洗用预镀液擦拭
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或用铬活化液,反接,9~15V
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浅灰色
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水洗用预镀液擦拭
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5
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对氢脆敏的钢
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反接8~12V,时间尽量短
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1号液,反接,8~12V,<30s
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浅灰色
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水洗
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低氢脆镉
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10~16V
4~10m/min
1~2μm
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不得用酸液除锈,只能采用机械方法除锈
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6
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铝及铝合金
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正接10~15V,5~30s
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2号液,反接,12~15V
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深灰色
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尽快水洗,并用预镀液擦拭
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高铜或碱性铜
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15V,
15m/min
2μm
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也可不预镀而直接刷镀快速镍
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8~12V,
15m/min
2μm
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7
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铜、黄铜
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正接,8~12V,5~30s
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不进行
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特殊镍或碱性铜
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15V,
15m/min
2μm
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8~12V,
15m/min
2μm
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8
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钛、钼、钨等合金
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正接,12~16V
30~60s
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1号液,正接,8~12V,60s以上
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不水洗
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特殊镍
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8~12V,
15m/min
2μm
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也可按下述方法处理:①按不锈钢的处理工艺进行;②在26~32℃浓盐酸中活化3~5min水洗后,尽快用酸性镀液刷镀
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