第一篇:表面處理方法
表面處理的概念:
拼音:biaomianchuli,英文:surface treatment
在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對于金屬鑄件,我們比較常用的表面處理方法是,機械打磨,化學處理,表面熱處理,噴涂表面,釹鐵硼磁性材料表面處理,全新的穩定成熟,高效率低成本的處理工藝,優于磷化處理
釹鐵硼磁性材料是釹,氧化鐵等的合金。又稱磁鋼。
釹鐵硼磁性材料牌號有:N30~N52;30H~50H;30SH~50SH;28UH~40UH;30EH~35EH等。
第三代稀土永磁釹鐵硼是當代磁鐵中性能最強的永磁鐵。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5-12倍,是鋁鎳鈷磁鐵的3-10倍;它的矯頑力相當于鐵氧體磁鐵的5-10倍,鋁鎳鈷磁鐵的5-15倍,其潛在的磁性能極高,能吸起相當于自身重量640倍的重物。
由于釹鐵硼磁鐵的主要原料鐵非常便宜,稀土釹的儲藏量較釤多10-16倍,故其價格也較釤鈷磁鐵低很多。
釹鐵硼磁鐵的機械性能比釤鈷磁鐵和鋁鎳鈷磁鐵都好,更易于切割和鉆孔及復雜形狀加工。
釹鐵硼磁鐵的不足之處是其溫度性能不佳,在高溫下使用磁損失較大,最高工作溫度較低。一般為80攝氏度左右,在經過特殊處理的磁鐵,其最高工作溫度可達200攝氏度。
由于材料中含有大量的釹和鐵,故容易銹蝕也是它的一大弱點。所以釹鐵硼磁鐵必須進行表面涂層處理。可電鍍鎳(Ni), 鋅(Zn), 金(Au), 鉻(Cr), 環氧樹脂(Epoxy)等。
釹鐵硼鈍化劑, 阻止生銹及產生花斑,主要成分:金屬表面鈍化劑、沉膜劑、表面活性劑、緩沖劑、聚和劑等`。
簡 稱:Royce-799系列
適用范圍:適用于釹鐵硼材質、鑄鐵、粉未冶金等多種材質的表面直接鈍 化使用
物理化學性質:
物性外觀 淺黃色透明液體狀物
PH 7.0-9.0
沉膜劑 >20%
鈍化劑 >20%
其他活性劑 >4%
特 性:
本產品是昆山瑞仕萊斯公司研發部門專門針對釹鐵硼材質的磁性材料開發的新型高效環保型鈍化劑指標符合RoHS指令;藥劑具特殊的緩沖體系,克服工件表面及內部的腐蝕,鈍化效能穩定。
該產品使用簡單、方便,具有長時間放置在空氣中不生銹的特點,其鈍化膜均勻,呈均勻的本色金屬光澤膜,其鈍化膜為晶格歪曲的平面Υ-Fe3O4。普通鋼鐵材鈍化后可通過鹽霧測試96小時,達九級以上。
使用方法:
1. 使用工藝
處理濃度 原液使用
處理溫度 常 溫
處理方法 浸 泡
處理時間 100-300秒
2.處理流程(參考工藝操作說明)
工件脫脂---------水洗---------酸洗-------水洗----------侵入Royce-799鈍化劑(120-180s)--------Royce-789封閉劑(10-20s)----------烘烤。
注意事項:
1. 嚴禁藥劑與酸堿直接接觸;
2. 本產品不宜與人體直接接觸,詳見MSDS;
本品貯存注意:避光、陰涼、干燥。
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表面處理的種類
基於不同物質的表面性質有差異,而完成品所需表面新的性質要求也各有不同,所以表面處理過程有很多種類。如:
? 鍍(Plating)
? 電鍍(Electroplating)
? 自催化鍍(Auto-catalytic Plating),一般稱為“化學鍍(Chemical Plating)”、“無電鍍(Electroless Plating)”等
? 浸漬鍍(Immersion Plating)
? 陽極氧化(Anodizing)
? 化學轉化層(Chemical Conversion Coating)
? 鋼鐵發藍(Blackening),俗稱“煲黑”
? 鋼鐵磷化(Phosphating)
? 鉻酸鹽處理(Chromating)
? 金屬染色(Metal Colouring)
? 涂裝(Paint Finishing),包括各種涂裝如手工涂裝、靜電涂裝、電泳涂裝等
? 熱浸鍍(Hot dip)
? 熱浸鍍鋅(Galvanizing),俗稱“鉛水”
? 熱浸鍍錫(Tinning)
? 乾式鍍法
? PVD 物理氣相沈積法(Physical Vapor Deposition)
? 陰極濺射
? 真空鍍(Vacuum Plating)
? 離子鍍(Ion Plating)
? CVD 化學氣相沈積法(Chemical Vapor Deposition)
? 其他: 表面硬化、加襯......飛行器制造中常用的表面處理方法
在航空史上,最初用硬鋁板材做飛機蒙皮的嘗試,因出現晶間腐蝕而失敗。在發明并生產出表面包鍍純鋁的硬鋁板材之后,飛機才有可能采用全金屬結構形式。耐熱合金葉片表面涂以耐高溫涂層,可提高渦輪進口溫度,增大發動機的推力和熱效率。玻璃表面上鍍以透明電熱薄膜,可制成防霜、防霧的風擋和觀察窗。高強度鋼、鋁合金、鈦合金和鎂合金等異種材料,因電偶腐蝕原因不能直接接觸使用,但這些材料的零件經過適當的表面處理后便可以裝在一起。飛行器制造中常用的表面處理方法大體分為機械法、物理法和覆(鍍)層法3類。
機械法 典型的方法是噴丸處理,常用以改變飛行器結構和發動機零件表層的殘余應力狀態,強化表層金屬,提高表層質量,以延長疲勞壽命。
物理法 包括表面淬火和激光表面處理。表面淬火是利用鋼的淬硬性,用高頻感應電流或激光束將零件表層金屬加熱到高溫,隨后冷卻使表面硬化。利用激光束也可以使表面極薄的一層金屬熔化,表層下的冷基體使表層熔化的金屬以極高的速度冷卻,形成超微晶粒或非晶結構,從而提高材料對磨損、腐蝕和疲勞的抗力。
覆(鍍)層法 這種方法在飛行器制造中應用得最廣泛。常用的有:①電鍍:各種鋼制零件,除形狀特別復雜的零件因受鍍液分散能力限制不宜電鍍外,大都經過電鍍。②包鍍:硬鋁合金板材表面均包覆純鋁。每面包鋁層的厚度一般占板材總厚度的2%~4%。③熱滲(見熱處理):在航天器制造中,純硅化物與復合硅化物涂層可用于防護難熔金屬制件。料漿法涂敷鋁化物涂層則適用于鈮合金火箭噴管的高溫防護。④噴鍍(涂):向制件表面噴涂熔化或半熔化的金屬、合金、金屬間化合物、金屬氧化物或有機材料等的顆粒而形成鍍層。噴涂鋅、鋁金屬層可防止飛行器鋼焊接件的常溫腐蝕;噴涂難熔的碳化物、硼化物可防止高溫腐蝕和磨損。⑤真空鍍:包括物理氣相沉積、化學氣相沉積和離子鍍,在飛行器制造中用于玻璃、塑料零件覆蓋鍍層,也用于各種鋼制和鈦制緊固件以及需要與鋁、鎂合金連接的航天器不銹鋼薄壁冷卻管的表面鍍鋁。其防護性能大大超過一般鍍層。⑥轉化膜:包括鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理、氧化等化學轉化處理和陽極化處理。化學轉化處理簡單方便,可以處理形狀復雜的零件。黑色金屬的發藍處理常用作航空儀表和光學儀器零件的裝飾防護層。鋁合金上的陽極氧化膜具有硬度高、耐磨、絕緣、絕熱、表層多孔而且吸附能力好和化學穩定性高的優點,所以重要的鋁合金零件,如蒙皮、翼肋、框架、接頭等,均經過這種處理。硬陽極化處理主要用于飛行器上的各種耐磨鋁合金零件,如作動筒和汽缸的內壁、軸承、艙門、地板、導軌等。⑦有機涂層:利用刷涂、浸涂、噴涂、電泳涂覆、靜電噴涂等方法將有機涂料或塑料涂敷到零件表面上,經固化后形成連續的薄膜,以達到防護、裝飾和偽裝的目的。特種涂料還可用于推進系統和高速飛行器表面的高溫防護。飛行器上的漆層要盡量的薄。漆膜的厚度由常規的0.1毫米減至0.075毫米時,一架巨型運輸機的總重量約可減少1噸。
空間環境要求 航天器的表面處理還必須能耐高真空環境,防止鍍層快速升華。鋅與鎘層升華后冷凝和沉積會導致電器系統短路或光學鏡頭模糊。鉻的熔點比鉑高,但升華速率是后者的1010倍,因此,航天器常常不得不采用昂貴的鉑作鍍層材料。合金鍍層因升華速率不同可能導致成分變化,使性能降低。在真空環境中,吸附氣體膜不復存在,必須防止軸承或密封裝置中緊貼的金屬面間發生冷焊。飛船與外界的熱交換在真空中只能依靠輻射作用,所以改善表面輻射特性成為控制溫度和利用太陽能的唯一手段。此外,同微流星和原子碰撞會使航天器表面粗糙,輻射特性改變,這也是航天器表面處理中需要考慮的因素。
真空鍍膜表面處理
通常,在真空鍍膜之前,應對基材(鍍件)進行除油、除塵等預處理,以保證鍍件的整潔、干燥,避免底涂層出現麻點、附著力差等缺點。對于特殊材料,如PE(聚乙烯)料等,還應對其進行改性,以達到鍍膜的預期效果。
涂裝工藝中的表面處理
表面處理是防銹涂裝的重要工序之一。工程機械防銹涂裝質量在很大程度上取決于表面處理的方式好壞。
據英國帝國化學公司介紹 , 涂層壽命受 3 方面因素制約 : 表面處理 , 占 60%;涂裝施工 , 占 25%;涂料本身質量 , 占 15%。
工程機械行業 , 不同零部件的表面處理方式。
機械清理可有效去除工件上的鐵銹、焊渣、氧化皮 , 消除焊接應力 , 增加防銹涂膜與金屬基體的結合力 , 從而大大提高工程機械零部件的防銹質量。機械清理標準要求達到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2.5 級。表面粗糙度要達到防銹涂層厚度的 1 /3。噴、拋丸所用鋼丸要達到 GB6484 要求。
薄板沖壓件的表面處理稱一般用化學表面處理。工藝流程為 :
預脫脂→脫脂→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面調整→磷化→冷水洗→熱水洗→純水洗→干燥
上述工藝過程也可根據薄板沖壓件的油、銹情況作適當調整 , 或不用酸洗工序 , 或不用預脫脂工序。而脫脂和磷化是化學處理工藝中的關鍵工序 , 這兩道工序直接影響工件化學處理的質量和防銹涂層的質量。有關工藝參數和相關輔助設備也是影響表面處理質量的不可忽視的因素。
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冷焊機修補
修補冷焊機歷史介紹 修補冷焊機在國際上叫ESD(ELECTRO SPARK DEPOSITION),是由前蘇聯的專家應用類似于放電加工機Electro Discharge Machining 的電路原理研究開發出來的。主要用途是使用高硬度的碳化鎢等材料對模具/金屬表面進行涂層加工,提高耐磨性,耐熱性,耐燒粘等性能。當初的加工機涂層厚度最大只能達到30üm 左右,因此無法滿足修補需要。之后,經過了大量的研究開發,提高了其輸出功率,改進了焊槍結構和焊條材料成份。針對以往的前后震動式電極,采用了旋轉式電極,并且利用氬氣保護來防止熔敷金屬的氧化,氮化,實現了連續多層修補堆焊,提高了修補堆焊厚度,從而作為金屬工件修復加工機推向市場。對于那些金屬制品制造廠家,在工件制品出現毛刺、針孔、氣孔、裂紋、磨損,劃痕等缺陷時,利用以往的焊接方法來修復工件的話,工件會產生變形,甚至熱裂或是易脫落。常常會得不到理想的修補效果,將就用或者直接報廢。直接帶來很多經濟上的成本開支或交貨的延遲。
本公司有多年代理德國多功能修補機器的經驗。在不斷創新改良的基礎上,生產出―智能多功能修補王‖。采用國內外資廠家生產的最優質的零配件,在性能上更勝一籌。在市場中俱有相當的性價比。
該機型簡介: 此機型為生造智能修補機械設備產品,是我公司針對廣大模具業、鑄造業、電器制造業、醫療器械、汽車、造船、鍋爐、建筑、鋼構、橋梁建設等行業改良生產,具有廣泛的適用性。在國內是廣大中小企業的首選修補設備。
智能冷焊機修補原理:
智能冷焊機是通過微電瞬間放電產生的高熱能將專用焊絲熔覆到工件的破損部位,與原有基材牢固熔接,焊后只需經過很少打磨拋光的后期處理。
1.工作原理: 智能修補冷焊機的原理是,利用充電電容,以10-3~10–1秒的周期,10-6~10–5秒的超短時間放電。電極材料與工件接觸部位會被加熱到8000~25000°C,等離子化狀態的熔融金屬以冶金的方式過渡到工件的表層。圖1所示的是(堆焊,涂層)的示意圖及各種特性。A區是堆焊到工件表面的涂層或堆焊層,由于與母材之間產生了合金化作用,向工件內部擴散,熔滲,形成了擴散層B,得到了高強度的結合.2. 實現冷焊(熱輸入低): 為什么能實現冷焊呢,如圖2所示,放電時間(Pt)與下一次放電間隔時間(It)相比極短,機器有足夠的相對停止時間,熱量會通過工件基本體擴散到外界,因此工件的被加工部位不會有熱量的聚集。雖然工件的升溫幾乎停留在室溫,可是由于瞬時熔化的原因,電極尖端的溫度可以達到25000°C左右.3. 結合強度高: 利用智能修補冷焊機進行修補堆焊時,即然熱輸入低,為什么結合強度還很大呢?這是因為焊條瞬間產生金屬熔滴,過渡到與母材金屬的接觸部位,同時由于等離子電弧的高溫作用,表層深處開成像生了根一樣的強固的擴散層。呈現出高結合性,不會脫落。
產品優點:
1、設計合理,自由調節。可根據不同金屬材質選用不同檔放電頻率,以達到最佳修補效果。
2、熱影響區域小。堆覆的瞬間過程中無熱輸入,因而無變形,咬邊和殘余應力。不會產生局部退火,修復后不需要重新熱處理。
3、極小的焊補沖擊,本焊機在焊補過程中克服了普通氬弧焊對工件周邊產生沖擊的現象。對沒有余量的工件加工面也可進行修補。
4、修復精度高:堆焊厚度從幾微米到幾毫米,只需打磨,拋光。
5、熔接強高:由于充分滲透到工件表面材料產生極強的結合力。
6、攜帶方便:重量輕(28公斤),220V電源,無工作環境要求。
7、經濟性:在現場立刻修復,提高生產效率,節省費用。
8、一機多用:可進行堆焊,表面強化等功能。通過調節放電功率和放電頻率可獲得要求 的堆焊和強化的厚度的光潔度。
9、堆焊層硬度及補材多樣性:
使用不同的電極棒材料(補材)可獲得不同要求的硬度。堆焊修補 層硬度可從HRC 25 ~ HRC 62。主機控制系統:采用改進型內置工控微機進行雙閉環精密控制。其穩定性和運行能力遠遠優于同類產品,采用智能IC控制板。氣體保護系統:改為微機控制的同步氬氣保護系統,使氬氣保護更好,焊接效果更加牢固,美觀。同時保持了原有優點--與激光焊機媲美,可以最大限度地節約氬氣。安裝條件 及耗材:(28°C),濕度: 5% to 75% 不結露220伏50HZ交流電,電壓穩定,環境:干凈無灰塵或灰塵較少.主要消耗:焊絲、氬氣、電.*適應范圍:
●沖模 ● 鍛模 ●注塑模 ●鑄模 ●壓鑄模 ●金屬類產品 ●機器零部件 ●工具
1)適用的材質
●鋁質、鋁合金 ● 銅質、銅合金 ●碳鋼、不銹鋼 ●全鋼、半鋼 ●鑄鋼、鑄鐵
2)修復的缺陷
●針孔、氣孔 ●毛刺、飛邊 ●磕碰、劃傷 ●崩角、塌角 ●砂眼、裂紋 ●磨損、內陷 ●制造錯誤、制造缺陷、焊接缺陷
3)修復的缺陷部位
●尖角、銳邊 ●溝槽、側壁 ●底部、深腔 ●平面、分型 ●生產作業線上現場修復
鍍鉻知識介紹
◆ 鉻的性質
(1)色澤 : 銀白色,略帶藍色(2)原子量 : 52(3)比重 : 7.14(4)熔點 : 1800~1900℃(5)硬度 : 800~12OOHV(6)線膨脹系數6.7~8.4×10^-6(7)電化當量:0.324g/AH(8)標準電位 : 為-0.71V(9)在潮濕大氣中很安定,能長久保持顏色
(10)在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽及有機酸和大多數氣體中很穩定(11)易溶于鹽酸及熱濃硫酸(13)苛性鈉溶液中鉻陽極易溶解(14)鉻鍍層耐熱性佳
(15)鉻鍍層優點為硬度高、耐磨性好、光反射性強(16)鉻鍍層缺點為太硬易脆、易脫落
(17)鉻的電位比鐵負,鋼鐵鍍鉻是屬于陽極性保護鍍層,而鉻本身于大氣中易形成極薄的鈍態膜,所以耐腐蝕
(18)鉻鍍層具多孔性,所以對鋼鐵腐蝕性不很理想,所以一般先鍍銅,再鍍鎳最后再鍍一層鉻才能達到防腐蝕及裝飾的目的
(19)鉻鍍層廣泛應用在提高零件的耐腐蝕性、耐磨性、尺寸修補、反射光,及裝飾等用途.◆ 鉻電鍍的種類
1.防腐裝飾性鍍鉻 a)普通鍍鉻 b)復合鍍鉻
c)快速自動調節鍍鉻 d)微裂紋鉻和微孔鉻 2.鍍硬鉻 3.鍍乳白鉻 4.松孔鍍鉻 5.鍍黑鉻 6.滾桶鍍鉻 7.無裂鉻電鍍
◆ 鍍鉻的特性
(1)須嚴格控制液溫、電流密度、極距等操作條件(2)均一性差,對復雜形狀鍍件需適當處理(3)電流效率很低,須較大電流密度
(4)陽極采用不溶解性陽極,鉻酸須通過鉻酐補充(5)電鍍過程中不許中斷
(6)形狀不同鍍件不宜同槽處理,須用不同的掛具(7)鍍件預熱與液溫一致,附著性才會好
(8)鍍件要徹底活化,有時要帶電入槽,附著性才良好
(9)需用沖擊電流(大于正常50-100%)在開始電鍍較復雜形狀鍍件,約2-3分鐘而后慢慢降至正常電流密度范圍內。
◆ 鍍鉻的影響因素
(l)CrO3濃度與導電性關系:在鉻酐小于450g/l的情況下,鉻酐濃度越高,導電性越好
(2)溫度與導電性的關系:溫度高,導電性好
(3)CrO3濃度與電流效率的關系:鉻酐濃度高,則電流效率下降
(4)硫酸濃度的影響:濃度低時,低電流密度下電流效率高,反的電流效率低(5)三價鉻的影響
1.三價鉻很少時,沉積速率減慢 2.三價鉻很高時,鍍層變暗
3.三價鉻增加,則導電度降低,需較大電壓 4.三價鉻愈多,光澤范圍愈小(6)電流密度及溫度的影響
1.鍍液溫度升高,電流效率降低 2.電流密度愈高,電流效率愈高
3.高電流密度,低溫則鍍層灰暗,硬度高脆性大,結晶粗大
4.高溫而低電流密度,鍍層硬度小,呈乳白色,延性好,無網狀裂紋,結晶細致,適合裝飾性的鍍件
5.中等溫度及中等電流密度,鍍層硬度高,有密集的網狀裂紋,光亮硬質鉻鍍層。
(7)雜質的影響
1.鐵雜質,電解液不穩定,光澤鍍層范圍縮小,導電性變差,電壓須增高,去除鐵雜質比三價鉻還困難,要盡量防止鐵污染,不要超過10g/l 2.銅、鋅雜質,含量低時,對鍍層影向不大,銅最好不要大于3g/l 3.硝酸,是鍍鉻最有害的雜質,鍍液須嚴禁帶入硝酸污染
(8)陽極及電流分布的影響
1.陽極較大,電流分布較不均勻使鍍層厚度不均勺 2.陽極面積大,三價鉻形成較多。
3.復雜鍍件,陽極宜用象形電極或輔助電極,使電流分布均勻。4.陽極的鉛易氧化,形成黑色的氧化鉛及黃色的鉻酸鉛。黃色的鉻酸鉛導電性不良
5.電流因尖端及邊緣效應,造成鍍層厚度不均,可采用絕緣物遮蓋尖端或邊緣。
◆ 鍍鉻的掛具(Rack)鍍鉻其鍍液均一性極差,電流效率很低,須使用較高電流密度,所以掛具的設計要求對鍍鉻品質影響很大。其設計要點如下(l)不溶解
(2)導電好,不發熟,需足夠截面積(3)與鍍件接觸良好
(4)結構以焊接方式,導電鉤要彎成直角
(5)非電鍍部份要用絕緣物覆蓋,以減少電流消耗(6)結構要簡單、易制造、輕便
(7)鍍件放置位置要使氣體自由逸出容易(8)應用輔助電極、雙極電極(9)依鍍件的形狀、尺寸、數量及鍍層用途等因素決定掛架的設計
◆ 鍍鉻常見缺陷及其原因
(l)鍍層粗糙有顆粒 1.電流太大
2.陰極保護不當或末裝 3.陰陽極太近4.表面前處理不好 5.鍍液有浮懸雜質 6.硫酸太少(2)鍍層脫落 1.前處理不良 2.中途斷電 3.中途加冷水 4.預熱不夠(3)局部無鍍層 1.電流太小
2.鍍件互相遮蓋
3.裝掛不當,氣體停滯(4)鍍層不均勻 1.掛具接觸不良 2.氣體不易逸出 3.陽極型狀不當(5)沉積速度慢 1.電流太小 2.三價鉻太小 3.二極間距太大 4.鍍件過大
5.槽內鍍件過多(6)鍍層暗色 1.溫度太低
2.硫酸此例太少 3.三價鉻太多(7)鍍層針孔 1.前處理不佳
2.氣體停滯鍍件表面上 3.鍍件被磁化 4.浮懸雜質 5.表面活性劑 6.鍍液有磁性粒子
◆ 鍍鉻的氫脆性
鍍鉻的電流效率非常低,所以產生大量的氫氣,會引起氫脆,尤其是硬化鋼、高強度鋼更需注意。去除氫脆方法有 :(l)鍍前先做應力消除(stress relieving): 鍍鉻表面必須沒有應力存在,一般鍍件經機械加工、研磨,或硬化熱處理都有殘留應力(residual stress),可加熱150至230℃消除殘留應力。
(2)鍍后烘箱去氫 : 根據工件大小和鍍層厚度確定溫度和時間,通常選擇的溫度為150~250℃,時間0.5~5h。
鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬。電極電位雖然很負,但它有很強的鈍化性能,在大氣中很快鈍化,顯示出具有貴金屬的性質,所以鋼鐵零件鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在大氣中很穩定,能長期保持其光澤,在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質中非常穩定,但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。鉻層硬度高(HV800~110kg/mm),耐磨性好,反光能力強,有較好的耐熱性。在500℃以下光澤和硬度均無明顯變化;溫度大于500℃開始氧化變色;大于700℃時才開始變軟。
由于鍍鉻層的優良性能,廣泛用作防護—裝飾性鍍層體系的外表層和機能鍍層。
傳統的鍍鉻工藝,其電鍍液以鉻酸為基礎,以硫酸作催化劑,兩者的比例為100:1。工藝的優點為:鍍液穩定,易于操作;無論鍍光亮鉻還是鍍硬鉻,鍍層質量都比較高,具有光亮、耐磨、穩定等優點,所以一直得到廣泛的應用。其缺點為:(1)陰極電流效率非常低,一般只有8%~16%,這樣,鍍速相當慢,消耗的能量也相當大;(2)鉻酸濃度高,含鉻廢水和廢氣污染大,材料浪費嚴重;(3)鍍液溫度較高,能量浪費大;(4)鍍液的分散和覆蓋能力差,形狀復雜的零件必須采用象形陽極、防護陰極和輔助陽極才能得到厚度均勻的鍍層。因此,國內外電鍍界一直致力于改革高鉻傳統鍍鉻工藝,為降低鉻酸濃度,減少其危害,提高鍍鉻效率進行著廣泛的研究和探索。現已獲得一定的成果。
改善傳統鍍鉻工藝一般都采用在鉻酸鍍液中加添加劑的辦法。這些添加劑可分為四類:(1)無機陰離子添加劑(如、、F-、、、、、等);(2)有機陰離子添加劑(如羧酸、磺酸等);(3)稀土陽離子添加劑(如La3+、、Ce3+、Nd3+、Pr3+、Sm3+等);(4)非稀土陽離子添加劑(如Sr2+、Mg2+等)。
在改善傳統鍍鉻工藝的過程中出現了三種較為突出的工藝:(1)以氟化物為催化劑的鍍鉻工藝;(2)以氯、溴、碘及穩定的羧酸作催化劑的鍍鉻工藝;(3)以稀土作添加劑的鍍鉻工藝。
一、鍍鉻的一般特性
(一)鍍鉻特點
1.鍍鉻用含氧酸做主鹽,鉻和氧親和力強,電析困難,電流效率低; 2.鉻為變價金屬,又有含氧酸根,故陰極還原過程很復雜;
3.鍍鉻雖然極化值很大,但極化度很小,故鍍液的分散能力和覆蓋能力很差,往往要采用輔助陽極和保護陰極;
4.鍍鉻需用大電流密度,而電流效率很低,大量析出氫氣,導致鍍液歐姆電壓降大,故鍍鉻的電壓要比較高;
5.鍍鉻不能用鉻陽極,通常采用純鉛、鉛錫合金、鉛銻合金等不溶性陽極。
(二)鍍鉻過程的特異現象
鍍鉻與其它金屬電沉積相比,有如下特異現象:
(1)隨主鹽鉻酐濃度升高而電流效率下降;
(2)隨電流密度升高而電流效率提高;
(3)隨鍍液溫度提高而電流效率降低;
(4)隨鍍液攪拌加強而電流效率降低,甚至不能鍍鉻。
上述特異現象均與鍍鉻陰極還原的特殊性有關。
二、鍍鉻層的種類和標記
(一)防護—裝飾性鍍鉻
防護—裝飾性鍍鉻,俗稱裝飾鉻。它具有防腐蝕和外觀裝飾的雙重作用。為達此目的在鋅基或鋼鐵基體上必須先鍍足夠厚度的中間層,然后在光亮的中間鍍層上鍍以0.25~0.5μm的薄層鉻。例如鋼基上鍍銅、鎳層再鍍鉻、低錫青銅上鍍鉻、多層鎳上鍍鉻、鎳鐵合金鍍層上鍍鉻等等。
在現代電鍍中,在多層鎳上鍍取微孔或微裂紋鉻是降低鍍層總厚度,又可獲得高耐蝕性的防護—裝飾體系,是電鍍工藝發展的方向。
在黃銅上噴砂處理或在緞面鎳上鍍鉻,可獲得無光的緞面鉻,是用作消光的防護—裝飾鍍鉻。
裝飾性鍍鉻是鍍鉻工藝中應用最多的。裝飾鍍鉻的特點是:(1)要求鍍層光亮;(2)鍍液的覆蓋能力要好,零件的主要表面上應覆蓋上鉻;(3)鍍層厚度薄,通常在0.25~0.5μm之間,國內多用0.3μm。為此裝飾鍍鉻常用300~400g/L的高濃度,近些年來加入稀土等添加劑,濃度可降至150~200g/L,覆蓋能力、電流效率明顯提高,是研究開發和工業生產應用的發展方向。
防護—裝飾鍍鉻廣泛用于汽車、自行車、日用五金制品、家用電器、儀器儀表、機械、船舶艙內的外露零件等。經拋光的鉻層有很高的反射系數,可作反光鏡。
按照國際ISO標準,防護—裝飾性鍍鉻標記方法如下:
分類標記構成:
Fe——基體金屬鋼鐵的化學符號。
Cu——銅的化學符號,數字表示銅鍍層最低厚度(μm); Ni——鎳的化學符號,數字表示鎳鍍層最低厚度(μm)。
表示鎳鍍層類型的符號: b——光亮鎳鍍層;
p——暗鎳或半光亮鎳鍍層,欲得到全光亮鍍層需拋光; d——雙層或三層鎳鍍層; Cr——鉻的化學符號。
表示鉻鍍層類型及其最低厚度的字符: r——普通(標準)鉻; f——無裂紋鉻; mc——微裂紋鉻; mp——微孔鉻。
分類標記示例:鋼鐵上由20μm(最低)銅、25μm(最低)光亮鎳和0.3μm(最低)微裂紋鉻構成的鍍層的分類標記可寫成:Fe/Cu20/Ni25b Cr mc0.3 幾個術語的解釋:
最低厚度——零件主要表面上能被直徑20mm的球接觸到的任何一處鍍層厚度必須達到的最小值。
主要表面——指零件上的某些表面,該表面上的鍍層對于零件的外觀和使用性能起主要作用。
無裂紋鉻(Cr f)——按ISO規定的試驗方法檢查時不出現裂紋。
微裂紋鉻(Cr mc)——按ISO規定的試驗方法檢查時,有效面所有方向上每1cm長度可有250條以上的裂紋,裂紋呈網孔狀結構。
微孔鉻(Cr mp)——按ISO規定的試驗方法檢查時,微孔密度至少為100002孔/cm以上。
(二)硬鉻(耐磨鉻、工業鍍鉻)
在一定條件下沉積的鉻鍍層具有很高硬度和耐磨損性能,硬鉻的維氏硬度達2到900~1200kg/mm,鉻是常用鍍層中硬度最高的鍍層,可提高零件的耐磨性,延長使用壽命。如工、模、量、卡具;機床、挖掘機、汽車、拖拉機主軸;切削刀具等鍍硬鉻。鍍硬鉻可用于修復被磨損零件的尺寸公差。嚴格控制鍍鉻工藝,準確地按規定尺寸鍍鉻,鍍后不需再進行機械加工的則稱為尺寸鍍鉻法。
(三)乳白鉻鍍層
在較高溫度(65~75℃)和較低電流密度下(20±5A/dm2)獲得的乳白色的無光澤的鉻稱為乳白鉻。鍍層韌性好,硬度較低,孔隙少,裂紋少,色澤柔和,消光性能好,常用于量具、分度盤、儀器面板等鍍鉻。
在乳白鉻上加鍍光亮耐磨鉻,稱為雙層鍍鉻。在飛機、船舶零件以及槍炮內腔上得到廣泛應用。
(四)松孔鍍鉻
通常在鍍硬鉻之后,用化學或電化學方法將鉻層的粗裂紋進一步擴寬加深,以便吸藏更多的潤滑油脂,提高其耐磨性,這就叫松孔鉻。松孔鍍鉻層應用于受重壓的滑動摩擦件及耐熱、抗蝕、耐磨零件,如內燃機汽缸內腔、活塞環等。
(五)黑鉻
在不含硫酸根而含有催化劑的鍍鉻中,可鍍取純黑色的鉻層,以氧化鉻為主成分,故耐蝕性和消光性能優良,應用于航空、光學儀器、太陽能吸收板及日用品之防護—裝飾。
三、鍍鉻液的種類和特性
(一)普通鍍鉻溶液
這是應用量大、面廣的一種鍍液,基本組分是鉻酐和硫酸,按鉻酐濃度可分為低、中、高濃度三種。
低濃度通常系指鉻酐含量為120g/L以下的鍍液。具有減少污染、降低成本、電流效率比較高(18%~20%)、鍍層光亮度好、光亮電流密度范圍寬等優點。缺點是需槽電壓較高,鍍液覆蓋能力較差,適合于零件形狀較簡單的場合。
中濃度通常系指鉻酐含量為180~250g/L的鍍液。鉻酐250g/L,硫酸根2.5g/L的鍍液稱為標準鍍鉻液,多用于鍍硬鉻。在這類鍍液中加入鍍鉻添加劑,特別是混合稀土金屬鹽添加劑,鍍液性能則有很大改善:①可將鉻酐濃度降低到150~180g/L以內,鍍液的覆蓋能力明顯提高,超過高濃度液;②可降低析鉻的臨界電流密度值,可采用較低電流密度(如8~10A/dm2),而電流效率卻能達到20%以上,槽電壓低于10V,故有明顯的節電效果;③可實現常溫電鍍,在15~50℃之間均可施鍍,有利于節約能源,提高工效。綜合經濟和環境效益好。這是現代電鍍鉻工藝的發展方向。
高濃度系指鉻酐濃度為300~400g/L的鍍液。具有較高分散能力和覆蓋能力,主要用于裝飾性鍍鉻。這種鍍液帶出損失多、對環境污染較嚴重。電流效率低(8%~13%)。隨著稀土等鍍鉻添加劑的開發和應用,這類鍍液已逐漸縮減。
發藍
鋼制件的表面發黑處理,也有被稱之為發藍的。
發黑處理現在常用的方法有傳統的堿性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種。
但常溫發黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。
A3鋼用堿性發黑好一些。
堿性發黑細分出來,又有一次發黑和兩次發黑的區別。發黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。
發黑時所需溫度的寬容度較大,大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面,只是所需時間有些長短而已。實際操作中,需要注意的是工件發黑前除銹和除油的質量,以及發黑后的鈍化浸油。發黑質量的好壞往往因這些工序而變化。
金屬“發藍”藥液
采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處理過程稱為“發藍”。
黑色金屬表面經“發藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內層為氧化亞鐵。
一、堿性氧化法“發藍”藥液 1.配方: 硝酸鈉50~100克氫氧化鈉600~700克亞硝酸鈉100~200克水1000克。
2.制法:按配方計量后,在攪拌條件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均勻即可。3.說明:
(1)金屬表面務必洗凈和干燥以后,才能進行“發籃”處理。(2)金屬器件進行“發藍”處理條件與金屬中的含碳量有關,“發藍”藥液溫度及金屬器件在其中的處理時間可參考下表。金屬中含碳量%工作溫度(℃)處理時間(分)開始終止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60 合金鋼142-145153-15560-90(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸鈉、亞硝酸鈉和氫氧化鈉的含量,以便及時補充有關成分。一般使用半年后就應更換全部溶液。
(4)金屬“發藍”處理后,最好用熱肥皂水漂洗數分鐘,再用冷水沖洗。然后,又用熱水沖洗,吹于。
二、酸性氧化法“發藍”藥液
1.配方: 磷酸3~10克硝酸鈣80~100克過氧化錳10~15克水1000克 2.制法:按配方計量后,在不斷攪拌條件下,依次把磷酸、過氧化錳和硝酸鈣加入其中,溶解,混合均勻即可。
3.說明:
(1)金屬器件先經洗凈和干燥后才能進行“發藍”處理。
(2)此法所得保護膜呈黑色,其主要成分是由磷酸鈣和鐵的氧化物所組成,其耐腐能力和機械強度均超過堿性氧化法所得的保護膜。
4.“發藍”工作溫度為100℃,處理時間為40~45分鐘。在處理碳素鋼時,藥液中磷酸含量控制在3~5克/升;處理合金鋼或鑄鋼時,磷酸含量控制在5~10克/升。應注意定期分析藥液磷酸的含量。
5.“發藍”處理后金屬器件的清洗方法同上。
發黑工藝
鋼制件的表面發黑處理,也有被稱之為發藍的。
發黑處理現在常用的方法有傳統的堿性加溫發黑和出現較晚的常溫發黑兩種。
但常溫發黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。
A3鋼用堿性發黑好一些。
堿性發黑細分出來,又有一次發黑和兩次發黑的區別。
發黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。
發黑時所需溫度的寬容度較大,大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面,只是所需時間有些長短而已。
實際操作中,需要注意的是工件發黑前除銹和除油的質量,以及發黑后的鈍化浸油。發黑質
量的好壞往往因這些工序而變化。
金屬“發藍”藥液
采用堿性氧化法或酸性氧化法;使金屬表面形成一層氧化膜,以防止金屬表面被腐蝕,此處
理過程稱為“發藍”。
黑色金屬表面經“發藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內層為氧化亞鐵。
一、堿性氧化法“發藍”藥液
1.配方: 硝酸鈉50~100克氫氧化鈉600~700克亞硝酸鈉100~200克水1000克
2.制法:按配方計量后,在攪拌條件下,依次把各料加入其中,溶解,混合均勻即可。
3.說明:
(1)金屬表面務必洗凈和干燥以后,才能進行“發籃”處理。
(2)金屬器件進行“發藍”處理條件與金屬中的含碳量有關,“發藍”藥液溫度及金屬器件在其中的處理時間可參考下表。-155合金鋼142-145153-15560-90 金屬中含碳量% 工作溫度(℃)
處理時間(分)
開始
終止
>0.7135 137-143 10-30
0.5-0.7135 140-150 30-50
<0.4142 145-153 40-60
(3)每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸鈉、亞硝酸鈉和氫氧化鈉的含量,以便及時補充有關成分。一般使用半年后就應更換全部溶液。
(4)金屬“發藍”處理后,最好用熱肥皂水漂洗數分鐘,再用冷水沖洗。然后,又用熱水沖洗,吹于。
二、酸性氧化法“發藍”藥液
1.配方: 磷酸3~10克硝酸鈣80~100克過氧化錳10~15克水1000克
2.制法:按配方計量后,在不斷攪拌條件下,依次把磷酸、過氧化錳和硝酸鈣加入其中,溶解,混合均勻即可。
3.說明:
(1)金屬器件先經洗凈和干燥后才能進行“發藍”處理。
(2)此法所得保護膜呈黑色,其主要成分是由磷酸鈣和鐵的氧化物所組成,其耐腐能力和機械強度均超過堿性氧化法所得的保護膜。
4.“發藍”工作溫度為100℃,處理時間為40~45分鐘。在處理碳素鋼時,藥液中磷酸含量控制在3~5克/升;處理合金鋼或鑄鋼時,磷酸含量控制在5~10克/升。應注意定期分析
藥液磷酸的含量。
5.“發藍”處理后金屬器件的清洗方法同上。
第二篇:鋁型材表面處理
鋁型材表面處理
鋁型材表面處理主要分為:
① 氟碳噴涂、② 粉沫噴涂、③ 陽極氧化(陰極氧化)、④ 電泳、⑤ 電鍍等。
這些表面處理方法間有相同也有不同,相同點就是都是在型材表面增加了保護膜;不同在于氟碳噴涂、粉沫噴涂是靠靜電加膜于型材表面,所以也稱靜電噴涂;陽極氧化、電泳是通過直流電的正負極以及形成膜的分子、原子以及離子的正負相吸移動附著于金屬表面而形成的保護膜;電鍍和陽極氧化、電泳工藝術有雷同處,所不同的是:被電鍍的可以不是金屬,電鍍液由含有鍍覆金屬(鋅、鉻、鎳等)的化合物、導電的鹽類、緩沖劑、pH調節劑和添加劑等的水溶液組成。1,電鍍可以對五金和塑膠進行處理,。2,電泳和陽極只能對導電物體進行處理。3,電鍍和電泳均為對被處理物體表面增材料,換句話說,就是厚度增加,4,而陽極則為對物體進行去材料處理,也就是陽極后厚度會減小。
下面就型材表面處理做具體分析
一、氟碳噴涂和粉末噴涂(靜電噴涂)
粉沫噴涂:粉沫噴涂的原料為:聚氨脂、聚氨樹脂、環氧樹脂、羥基聚脂樹脂以及環氧/聚酯樹脂,可配制多種顏色。粉沫噴涂的特點 :噴涂設備有手工的,有自動吊掛式、施工簡單、涂層厚度為30微米以上,抗沖擊,耐磨擦,防腐蝕,耐候性等均好,涂料價格比氟碳便宜。粉沫噴涂最大弱點是怕太陽紫外線照射,長期照射會造成自然退色,鋁板向陽面和非向陽面幾年后色差明顯,一般為2-5年就產生明顯色差。現在市場上出現名子叫彩色鋁型材,用于鋁門窗,就是用普通鋁型材粉沫噴涂而成。使鋁門窗顏色品種增加,同時也增強抗腐蝕能力。
另一種靜電噴涂為液態噴涂,又稱氟碳噴涂,屬于高檔次噴涂價格較高,在國外早已應用。在國內近二年來才大面積用于鋁板幕墻,由于其優異的特點,越來越受到建筑業及用戶的重視和青睞。氟碳噴涂具有優異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性,抗紫外線能力強,抗裂性強以及能夠承受惡劣天氣環境。是一般涂料所不及的。
氟碳噴涂的設備及工藝:
氟碳涂料本身性能決定,噴涂設備必須保證有出色的霧化效果,保證噴涂層的均勻性,氟碳涂料中的金屬微粒的分布,直接影響涂層的外觀效果。涂層均勻,質量優秀的氟碳涂層具有金屬光澤,顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設備的氟碳噴涂層,會產生顏色不均,表面有陰影或涂層不牢。大大影響了氟碳的裝飾效果,為了達到好的噴涂效果,均采用高壓靜電電氣噴槍。氟碳噴涂工藝多采用多層噴涂,以充分發揮Kynar 500金屬漆的耐久性、耐候性的優勢,從鋁材的前表面處理到各噴涂過程都需要嚴格控制質量,最終產品必須達到美國建筑制造業協會AAMA-605.02.90標準。
氟碳噴涂工藝流程為:
前處理流程:鋁材的去油去污→水洗→堿洗(脫脂)→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→純水洗噴涂流程:噴底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→質檢
多層噴涂工藝以三次噴涂(簡稱三噴),噴底面漆、面漆及罩光漆和二次噴涂(底漆、面漆)。
1.前處理的目的:在鋁合金型材、板材進行噴涂前,工件表面要經過去油去污及化學處理,以產生鉻化膜,增加涂層和金屬表面結合力和防氧化能力,有利于延長漆膜的使用年限。
2.底漆涂層:作為封閉底材的底漆涂層,其作用在于提高涂層抗滲透能力,增強對底材的保護,穩定金屬表面層,加強面漆與金屬表面的附著力,可以保證面漆涂層的顏色均勻性,漆層厚度一般為5-10微米。
3.面漆涂層:面漆涂層是噴涂層關鍵的一層,在于提供鋁材所需要的裝飾顏色,使鋁材外觀達到設計要求,并且保護金屬表面不受外界環境大氣,酸雨,污染的侵蝕,防止紫外線穿透。大大
增強抗老化能力,面漆涂層是噴涂中最厚的一層漆層,漆層厚度一般為23-30微米。
4.罩光漆涂層:罩光漆涂層也稱清漆涂層,主要目的是更有效地增強漆層抗外界侵蝕能力,保護面漆涂層,增加面漆色彩的金屬光澤,外觀更加顏色鮮明,光彩奪目,涂層厚度一般為5-10微米。三噴涂層總厚度一般為40-60微米,特殊需要的可以加厚。
5.固化處理:三噴涂層一般需要二次固化,鋁材進入固化爐處理,固化溫度一般在180℃-250℃之間,固化時間為15-25分鐘,不同氟碳涂料生產廠家,都會根據自己的涂料,提供最佳的溫度和時間。氯碳噴涂廠(鋦油廠)也有的根據自己經驗把三噴時的兩次固化改為一次固化。
質量檢驗:質量檢驗應按AAMA-605.02.90標準。嚴格的質量檢查才能保證高質量噴涂產品
二、陽極氧化(陰極氧化)、電泳
電泳法可分為自由電泳(無支持體)及區帶電泳(有支持體)兩大類。前者包括 Tise-leas式微量電泳、顯微電泳、等電聚焦電泳、等速電泳及密度梯度電泳。區帶電泳則包括濾紙電泳(常壓及高壓)、薄層電泳(薄膜及薄板)、凝膠電泳(瓊脂、瓊脂糖、淀粉膠、聚丙烯酰胺凝膠)等。電泳是電泳涂料在陰陽兩極,施加于電壓作用下,帶電荷之涂料離子移動到陰極,并與陰極表面所產生之堿性作用形成不溶解物,沉積于工件表面。
它包括四個過程:
① 電解(分解)
在陰極反應最初為電解反應,生成氫氣及氫氧根離子 OH,此反應造成陰極面形成一高堿性邊界層,當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質,涂膜沉積,方程式為: H2O→OH+H② 電泳動(泳動、遷移)
陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下,向陰極移動,而陰離子向陽極移動過程。
③ 電沉積(析出)
在被涂工件表面,陽離子樹脂與陰極表面堿性作用,中和而析出不沉積物,沉積于被涂工件上。④ 電滲(脫水)
涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的,具有多數毛細孔,水被從陰極涂膜中排滲出來,在電場作用下,引起涂膜脫水,而涂膜則吸附于工件表面,而完成整個電泳過程。
電泳表面處理工藝的特點:
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優點,電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優于其它涂裝工藝。
陽極氧化的原理及相關知識
以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中, 利用電解作用, 使其表面形成氧化鋁薄膜的過程, 稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時, 將發生以下的反應:
在陰極上, 按下列反應放出 H2:2H + +2e → H2
在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態的氧(O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的12O3膜: 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應指出, 生成的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態的形式析出。陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 歸納起來有以下幾種分類方 法: 按電流型式分有:直流電陽極氧化;交流電陽極氧化;以及可縮短達到要求厚度的生產時間,膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性質分有:普通膜、硬質膜(厚膜)、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍, 這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性;膜層無色透明、吸附能力強極易著色;處理電壓較低,耗電少;處理過程不必改變電壓周期, 有利于連續生產和實踐操作自動化;硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優點。近十年來, 我國的建筑業逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產線都是采用這種方法。
三、電鍍工藝:利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面,以形成均勻、致密、結合力良
好的金屬層的過程叫電鍍。電鍍是一種電化學過程,也是一種氧化還原過程。電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極,大多數陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極,如:鍍鋅為鋅陽極,鍍銀為銀陽極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極.但是少數電鍍由于陽極溶解困難,使用不溶性陽極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極.鍍液主鹽離子靠添加配制好的標準含金溶液來補充.鍍鉻陽極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽極。
工藝過程
一般包括電鍍前預處理,電鍍及鍍后處理三個階段。完整過程:
1、浸酸→全板電鍍五金及裝飾性電鍍工藝程序
銅→圖形轉移→酸性除油→二級逆流漂洗→微蝕→二級 →浸酸→鍍錫→二級逆流漂洗
2、逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級逆流漂洗 →鍍鎳→二級水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級純水洗→烘干工藝要求
① 鍍層與基體金屬、鍍層與鍍層之間,應有良好的結合力。
② 鍍層應結晶細致、平整、厚度均勻。
③ 鍍層應具有規定的厚度和盡可能少的孔隙。
④ 鍍層應具有規定的各項指標,如光亮度、硬度、導電性等。
⑤ 電鍍時間及電鍍過程的溫度,決定鍍層厚度的大小。
第三篇:達克羅表面處理
達克羅"表面涂層處理技術是目前世界上最新的金屬表面涂層處理技術工藝。用一種新工藝在金屬表面涂敷專用混合涂層,可替代傳統工藝的所有前處理工序,金屬防護水平達到國際標準。在金屬表面處理工藝中可稱為高效全封閉綠色環保處理工程。達克羅是DACROMET的縮寫和譯音。又稱達克銹、達克曼、迪克龍、鋅鉻膜。達克羅技術是由美國人發明,日本人買斷,現被我國引進的專有控制性技術,整套工藝設備采用全過程閉路循環的涂復方式,革新了電鍍工藝,杜絕了電鍍過程中產生的酸、堿、鋅、鉻及污水、廢氣的排放等污染問題。達克羅是經過脫脂→拋丸→涂復→固化→冷卻→成品的工藝過程,使用工件形成片狀鋅粉、鋁粉及金屬鉻鹽組成的銀灰色防腐蝕涂層。達克羅膜層在金屬表面形成的過程中,其揮發的物質幾乎全部是經過氣化的水分,且無任何污染和公害在工業發達國家中,已得到廣泛的應用,正逐步替代污染嚴重的電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鍍鋅、熱噴鋅、機械鍍鋅、鋅基合金鍍層、氧化、磷化等多種傳統的表面處理工藝,從根本上減少了環境污染的發生,并具有其他表面處理所無法比擬的優勢和特點。
目前國內從事達克羅涂覆生產的單位有四十多家,百分之六十的生產線分布在上海及江浙一帶,現在,從設備到工藝、涂液、以及達克羅液的生產配方,在市場上均可找到提供的商家,價格也不高。達克羅的涂覆生產線,分為連續式和間斷式二種,早期的達克羅生產線,因為都是一些資金充足的企業投資的,所以都采用了連續式的生產線。這種生產線的設備投資在一百萬左右,包括前處理設備:如拋丸機、清洗機、浸涂與甩液的機械手、網帶式燒結固化爐、化驗檢測設備等。在近幾年,隨著達克羅技術在中小企業的推廣使用,出現了一種間斷式的達克羅生產線,其中使用到的設備與連續式的主要區別在于其用于固化的燒結爐子采用了箱式的爐子,使設備的成本降低許多,另外,涂覆上也簡化了,不再使用機械手涂覆及甩液,這樣的結果,使整套市長的總的投資降到了三十萬左右。
對于那些動手能力強的企業,還可以利用現有的設備,進行改造,添加一些必要的設備后組成達克羅生產線的,這樣做的話,投資還可以大大的降低。
無論采用何種方式,都須滿足達克羅生產的工藝要求,才能獲得合格的產品。不能因為要降低生產成本,不顧生產工藝的要求,對設備亂改一氣。
以上是我根據多年來的達克羅生產實踐,對達克羅的一點解釋,歡迎從事這一工作的同道互相探討,如有不當,敬請指正。
第四篇:不銹鋼表面處理技術
鍍鈦板系列:通過離子真空鍍膜機進行加工處理,從而在不銹鋼板面形成豐富多彩的金屬膜。
應用范圍:主要用在建筑裝璜、電梯裝璜、廚房設備、設施裝璜等不銹鋼系列產品。
發絲板系列:用適當粒度拋光砂帶的連續研磨花紋的產品,具有較佳的光澤度(干發絲光澤度較低)
和紋板系列:通過對不銹鋼表面不斷的壓力研磨,形成不規則的橫向短彎絲
應用范圍:主要用在建筑裝璜、電梯裝璜、廚房設備、設施裝璜等不銹鋼系列產品。
蝕刻板系列:通過在不銹鋼板表面絲網印刷、烘干后,浸入化學腐蝕液中,通過化學反應,腐蝕掉部分表面,從而在不銹鋼表面形成各種設計圖形。
應用范圍:用于電梯裝潢、電器產品、建筑裝飾、廚房設備、室內外設計裝潢等不銹鋼系列產品。
壓花板系列:通過機械設備在不銹鋼板上進行壓紋加工,使板面出現凹凸圖紋。
應用范圍:主要用在建筑裝璜、電梯裝璜、廚房設備、設施裝璜等不銹鋼系列產品。
鏡面板系列:用研磨液通過拋光設備在不銹鋼板面上進行拋光,使板面光度像鏡子一樣清晰。
應用范圍:主要用在建筑裝璜、電梯裝璜、工業裝璜、設施裝璜等不銹鋼系列產品。
第五篇:表面處理工藝
表面處理工藝
表面處理工藝大全
表面處理工藝:機殼漆
機殼漆金屬感極好,耐醇性佳,可復涂PU或UV光油。玩具油漆重金屬含量符合國際安全標準。包括CPSC含鉛量標準、美國測試標準ASTMF 963、歐洲標準EN71、EN1122。表面處理工藝:變色龍
隨不同角度而變化出不同顏色。是一種多角度幻變特殊涂料,使你的商品價值提高,創造出無懈可擊的超卓外觀效果。表面處理工藝:電鍍銀涂料
電鍍銀漆是一款無毒仿電鍍效果油漆,適用ABS、PC、金屬工件,具有極佳的仿電鍍效果和優異的耐醇性。
表面處理工藝:橡膠漆
適用范圍:ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。
產品特點:本產品為單組份油漆,質感如同軟性橡膠,富有彈性,手感柔和,具有防污、防溶劑等功能。這種油漆干燥后可得涂絲印。重金屬含量符合國際安全標準。包括CPSC含鉛量標準、美國測試標準ASTMF 963、歐洲標準EN71、EN1122。表面處理工藝:導電漆
適用于各種 PS 及 ABS 塑料制品;導電導磁、對外界電磁波、磁力線都能起到屏蔽作用;在電氣功能上達到以塑料代替金屬的目的。電阻值可根據客人要求調試。重金屬含量符合國際安全標準,包括 CPSC 含鉛量標準、美國測試標準 ASTMF-963、歐洲標準 EN71、EN1122。表面處理工藝:UV
高性能UV固化光油
表面處理工藝:珠光粉-ZG001
珠光顏料廣泛應用于化妝品、塑料、印刷油墨及汽車涂料等行業。珠光顏料的主要類型有:天然魚鱗珠光顏料、氯氧化鉍結晶珠光顏料、云母涂覆珠光顏料。表面處理工藝:夜光漆
夜光粉是一種能在黑暗中發光的粉末添加劑;它可以與任何一種透明涂層或外涂層混和使用,效果更顯著,晚上發光時間長達8小時!激光雕刻
用激光雕刻刀作雕刻,比用普通雕刻刀更方便,更迅速。用普通雕刻刀在堅硬的材料上,比如在花岡巖、鋼板上作雕刻,或者是在一些比較柔軟的材料,比如皮革上作雕刻,就比較吃力,刻一幅圖案要花比較長的時間。如果使用激光雕刻則不同,因為它是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料氣化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種雕刻方法。它根本就沒有和材料接觸,材料硬或者柔軟,并不妨礙 “雕刻” 的速度。所以激光雕刻技術是激光加工最大的應用領域之一。用這種雕刻刀作雕刻不管在堅硬的材料,或者是在柔軟的材料上雕刻,刻劃的速度一樣。倘若與計算機相配合,控制激光束移動,雕刻工作還可以自動化。把要雕刻的圖案放在光電掃描儀上,掃描儀輸出的訊號經過計算機處理后,用來控制激光束的動作,就可以自動地在木板上,玻璃上,皮革上按照我們的圖樣雕刻出來。同時,聚焦起來的激光束很細,相當于非常靈巧的雕刻刀,雕刻的線條細,圖案上的細節也能夠給雕刻出來。激光雕刻可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,這對產品的防偽有特殊的意義。激光雕刻是近年巳發展至可實現亞微米雕刻,已廣泛用于微電子工業和生物工程。
優點:
1、精美、防偽、永久保存、極大提高產品檔次。
表面處理工藝
2、比傳統腐蝕精美,沒有絲印、移印的圖案易被擦掉以至模糊不清的缺點。
3、電腦控制、圖文可隨意改動。
4、顯著增強競爭能力,速度快接近0%的廢品率。
5、沒有污染、沒有化學物質污染產品表面。
6、加工精度可達到0.01mm,保證同一批次的加工效果完全一致 水轉印工藝簡介
水轉印是一項融合了復雜的化學及水壓原理而形成的一種轉印技術。此技術是針對一般傳統印刷及熱轉印、移印、網印(絲印)表面涂裝所不能克服的復雜造型及死角問題所研發出來的一種革命性的轉印技術。
特點:
1、水轉印工藝適用于任何素材的復雜外形及表面(如塑料ABS、PC、PP、尼龍、木材、金屬、玻璃、電木、陶瓷等)
2、水轉印工藝防水不輕易褪色,使美觀的外表持久不變。
3、超過數百種的天然花紋。如木紋、石紋、卡通和各種動物圖案。也可以設計自己獨有的花紋。
適用范圍:
1、國防工業類:鋼盔、對講機、槍柄、望遠鏡等;
2、電器類:電視機外殼、遙控器、電話機、手電筒、電冰箱、洗衣機、抽油煙機、計算機、鼠標等;
3、汽車類:汽車儀表板、后視鏡、排檔頭、茶杯架、剎車板、輪圈蓋、水箱護罩等;
4、家俱類:鎖頭、把手、開關面板、鋼管、沙發扶手、辦公家俱等;
5、鞋類:鞋根、鞋大底、溜冰鞋、運動鞋等;
6、運動器材類:網球拍、高爾夫球桿、撞球桿、定時器、釣桿、浮標等;
7、文具用品類:訂書機、筆管、激光指示器、印盒、樂器等;
8、其它類:香水瓶蓋、皮箱、珠寶盒、燈罩、花瓶、化妝盒、口紅盒、照相機、衛浴設備等
熱轉印工藝
熱轉印是通過預熱壓將熱轉印花膜圖案轉印到工件表面。利用熱轉印膜印刷可將柯色圖案一次成圖,無需套色,簡單的設備也可印出逼真的圖案,且色彩鮮艷、亮澤、畫面栩栩如生。熱轉印工藝極富裝飾價值,可使產品附加值大增。
★熱轉印的產品特點:
① 柯色圖案一次成形,無需套色。② 設備簡單,印工精致。③ 附著力強,耐高溫耐磨。④ 色彩鮮艷亮澤,永不褪色。⑤ 符合綠色環保印刷標準,無環境污染
★適用底材:
ABS、PS、PVC、AS、PC、PU、PMMA、PET、PP、PE等塑膠之表面,以及金屬、玻璃、木材等材料的涂層面。
★ 熱轉印技術的優越性:
圖案印刷精度高--圖案由八色以上大型凹版印刷機,完成以PET薄膜涂布為基材,采用精細的專業銅版,實現高精細度的圖形印刷。拉絲工藝
拉絲可根據裝飾需要,制成直紋、亂紋、螺紋、波紋和旋紋等幾種。
直紋拉絲是指在鋁板表面用機械磨擦的方法加工出直線紋路。它具有刷除鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直紋拉絲有連續絲紋和斷續絲紋兩種。連續絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過對鋁板表面進行連續水平直線磨擦(如在有靠現裝置的條件下手工技磨或用刨床夾住鋼絲刷在鋁板上磨刷)獲取。改變不銹鋼刷的鋼絲直徑,可獲得不同粗細的紋路。斷續絲紋一般在刷光機或擦紋機上加工制得。制取原理:采用兩組同向旋轉的差動輪,上組為快速旋轉的磨輥,下組為慢速轉動
表面處理工藝 的膠輥,鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經過,被刷出細膩的斷續直紋。亂紋拉絲是在高速運轉的銅絲刷下,使鋁板前后左右移動磨擦所獲得的一種無規則、無明顯紋路的亞光絲紋。這種加工,對鋁或鋁合金板的表面要求較高。波紋一般在刷光機或擦紋機上制取。利用上組磨輥的軸向運動,在鋁或鋁合金板表面磨刷,得出波浪式紋路。旋紋也稱旋光,是采用圓柱狀毛氈或研石尼龍輪裝在鉆床上,用煤油調和拋光油膏,對鋁或鋁合金板表面進行旋轉拋磨所獲取的一種絲紋。它多用于圓形標牌和小型裝飾性表盤的裝飾性加工。螺紋是用一臺在軸上裝有圓形毛氈的小電機,將其固定在桌面上,與桌子邊沿成60度左右的角度,另外做一個裝有固定鋁板壓茶的拖板,在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來限制螺紋競度。利用毛氈的旋轉與拖板的直線移動,在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。
手機按鍵表面的金屬拉絲效果,是雷射環狀拉絲,有專用設備,原理差不多,更精密。噴砂
一、功能或用途
.工件表面的清理
可用作對金屬的銹蝕層、熱處理件表面的殘鹽和氧化層、軋制件表面的氧化層、鍛造件表面的氧化層、焊接件表面的氧化層、鑄件表面的型砂及氧化層、機加件表面的殘留污物和微小毛刺、舊機件表面等進行處理,以去除表面附著層,顯露基體本色 , 表面清理質量可達到 Sa3 級。.工件表面涂覆前的預處理
可用作各種電鍍工藝、刷鍍工藝、噴涂工藝和粘接工藝的前處理工序,以獲得活性表面,提高鍍層、涂層和粘接件之間的附著力。.改變工件的物理機械性能
可以改變工件表面應力狀態,改善配合偶件的潤滑條件,降低偶件運動過程中的噪音。可使工件表面硬化,提高零件的耐磨性和抗疲勞強度。.工件表面的光飾加工
可以改變工件表面粗糙度 Ra 值。可以產生亞光或漫反射的工件表面,以達到光飾加工的目的。
二、主要參數
影響噴砂加工的主要參數:磨料種類、磨料粒度、磨液濃度、噴射距離、噴射角度、噴射時間、壓縮空氣壓力等。
三、環保特點.極大地改善了粉塵對環境的污染和對工人健康的危害。.可直接安裝在生產線上,節省生產面積 , 有利工件周轉。.工作方法靈活,工藝參數可變,能適應不同材質和不同精度零件的光飾加工要求。.在工作過程中磨料循環使用,消耗量些 .主要零部件使用壽命長,且便于維修。
常用噴砂工藝參數
獲得表面結果的三要素:
壓縮空氣對噴射流的加速作用(噴砂壓力大小的調節)P
磨料的類型(S)
噴槍的距離(H)、角度(θ)
1. 壓力大小的調節對表面結果的影響
在S、H、θ三個量設定后,P值越大,噴射流的速度越高,噴砂效率亦越高,被加工件表面越粗糙,反之,表面由相對較光滑。
2. 噴槍的距離、角度的變化對表面結果的影響
在P、S值設定后,此項為手工噴砂技術的關鍵,噴槍距工件一般為 50-150mm,噴槍距工件越遠,噴射流的效率越低,工件表面亦越光滑。噴槍與工件的夾角越小,噴射流的效率亦越低,工件表面也越光滑。
表面處理工藝
3. 磨料類型對表面結果的影響
磨料按顆粒狀態分為球形,菱形兩類,噴砂通常采用的金剛砂(白鋼玉、棕剛玉)為菱形磨料。玻璃珠為球形磨料。在P、H、θ三值設定后,球形磨料噴砂得到的表面結果較光滑,菱形磨料得到的表面則相對較粗糙,而同一種磨料又有粗細之分,國內按篩網數目劃分磨料的粗細度,一般稱為多少號,號數越高,顆粒度越小,在P、H、θ值設定后,同一種磨料噴砂號數越高,得到的表面結果越光滑。
下表為不同材質產品為達到不同的處理目的而通常采用的手段(僅供參考)