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重庆表面处理,如何选择?

当前栏目:公司新闻日期:2019/5/20 10:25:52浏览量:42

  表面处 理的选择是每个设计师都面临的问题。有许多 类型的表面处理可供选择,但原则只是“经济和实用”。

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  一、基本工序

  (磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装

  二、各工序的作用

  1、前处理﹕施镀前 的所有工序称为前处理﹐其目的 是修整工件表面﹐除掉工件表面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续 镀层的沉积提供所需的电镀表面。前处理 主要影响到外观,结合力﹐据统计﹐60%的电镀 不良品是由前处理不良造成﹐所以前 处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。在电镀 技朮发达的国家﹐非常重视前处理工序﹐前处理 工序占整个电镀工艺的一半或以上﹐因而能 得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。

  喷砂﹕除去零件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其它干燥的油污﹔除去铸件﹐锻件或 热处理后零件表面的型砂和氧化皮﹔除去零 件表面的毛刺和和方向性磨痕﹔降低零 件表明的粗糙度﹐以提高 油漆和其它涂层的附着力﹔使零件 呈漫反射的消光状态

  磨光﹕除掉零件表明的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺陷﹐以提高 零件的平整度和电镀质量。

  抛光﹕抛光的 目的是进一步降低零件表面的粗糙度﹐获得光亮的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。

  脱脂除油﹕除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油﹐化学除油﹐电化学除油﹐擦拭除油﹐滚筒除油等手段。

  酸洗﹕除掉工 件表面锈和氧化膜。有化学 酸洗和电化学酸洗。

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  2、电镀

  在工件 表面得到所需镀层﹐是电镀 加工的核心工序﹐此工序 工艺的优劣直接影响到镀层的各种性能。此工序 中对镀层有重要影响的因素主要有以下几个方面﹕

  ①主盐体系

  每一镀 种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系。如镀锌有氰化镀锌﹐锌酸盐镀锌﹐氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌)﹐氨盐镀锌﹐硫酸盐镀锌等体系。

  每一体 系都有自己的优缺点﹐如氰化 镀锌液分散能力和深度能力好﹐镀层结晶细致﹐与基体结合力好﹐耐蚀性好﹐工艺范围宽﹐镀液稳 定易操作对杂质不太敏感等优点。但是剧毒﹐严重污染环境。氯化物 镀锌液是不含络合剂的单盐镀液﹐废水极易处理﹔镀层的 光亮性和整平性优于其它体系﹔电流效率高﹐沉积速度快﹔氢过电 位低的钢材如高碳钢﹐铸件﹐锻件等容易施镀。但是由 于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性﹐一方面 会对设备造成一定的腐蚀﹐另一方 面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件。

  ②添加剂

  添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂﹐低区走位剂等。光泽剂 又分为主光泽剂﹐载体光 亮剂和辅助光泽剂等。对于同一主盐体系﹐使用不 同厂商制作的添加剂﹐所得镀 层在质量上有很大差别。总体而 言欧美和日本等发达国家的添加剂最好﹐台湾次之﹐大陆产 的相对而言比前两类都逊色。

  主盐与 具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能。优秀的 添加剂能弥补主盐某些性能的不足。如优秀 的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好。

  ③电镀设备

  (1)挂具﹕方形挂 具与方形镀槽配合使用﹐圆形挂 具与圆形镀槽配合使用。圆

  形镀槽 和挂具更有利于保证电流分布均匀﹐方形挂 具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或缩短两侧阳极板的长度﹐使用如 图所示的椭圆形阳极排布。

  (2)搅拌装置﹕促进溶液流动﹐使溶液状态分布均匀﹐消除气 泡在工件表面的

  停留。

  (3)电源﹕直流﹐稳定性好﹐波纹系数小。

  三、后处理

  电镀后 对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能﹐如耐蚀性﹐抗变色能力﹐可焊性等。

  脱水处理﹕水中添加脱水剂﹐如镀亮镍后处理

  钝化处理﹕提高镀层耐蚀性﹐如镀锌

  防变色处理﹕水中添加防变色药剂﹐如镀银﹐镀锡﹐镀仿金等

  提高可焊性处理﹕如镀锡

  因此后 处理工艺的优劣直接影响到镀层这些功能的好坏。

  由于几 乎所有商业紧固件均由碳钢和合金钢制成,因此通 常的紧固件可防止腐蚀。此外,表面处 理过的涂层必须牢固附着,在安装 和拆卸过程中不能剥落。对于螺纹紧固件,涂层需 要足够薄以允许电镀螺纹仍然是螺纹的。通常,涂层的 温度极限低于紧固件材料的温度极限,因此还 必须考虑紧固件的操作温度要求。

  对于表面处理,人们通 常注重美观和防腐蚀,但紧固 件的主要功能是固定部件,表面处 理对紧固件的紧固性能有很大影响。因此,在选择表面处理时,还应考 虑紧固性能的因素,即安装扭矩-预紧力的一致性。

  高级设 计师不仅要考虑设计,还要注 意装配的技术性,甚至是环境要求。在下文中,根据上述因素,一些常 用的紧固件涂层简要介绍以供紧固件从业者参考。

  电镀锌

  电镀锌 是商业紧固件最常用的涂层。它更便宜,看起来更好。它可以 是黑色或军绿色。然而,其抗腐 蚀性能是一般的,并且其 抗腐蚀性能在镀锌(涂层)层中是最低的。一般来说,电镀锌 中性盐雾试验是在72小时内进行的,并且还 使用了特殊的密封剂,因此中 性盐雾试验超过200小时,但价格昂贵,这是5-8倍一般镀锌。

  电镀工 艺容易产生氢脆,因此10.9以上的 螺栓一般不用镀锌处理。虽然电 镀后可以使用烘箱去除氢气,但是当温度高于60°C时,钝化膜会被破坏。在电镀 之后进行钝化之前进行。这种可 操作性差并且加工成本高。实际上,除非特 定客户强制要求,否则一 般制造商不会主动去除氢气。

  电镀锌紧固件扭矩-预紧力 一致性差且不稳定,通常不 用于重要部件的连接。为了提高扭矩-预紧性一致性,还可以 通过在电镀之后施加润滑剂来改善和增加扭矩-预载一致性。

  磷化

  一个基 本原则是磷化比镀锌便宜,其耐腐 蚀性比镀锌更差。磷化后,应涂油,其耐腐 蚀性与油的性能有很大关系。例如,磷化后,应用一般的防锈油,中性盐雾试验仅10至20小时。使用高档防锈油72~96小时。然而,它的价 格是普通磷化油的2至3倍。

  通常使 用两种类型的紧固件磷化,锌磷化和锰磷化。锌磷化 润滑性能优于锰磷化,锰磷化耐腐蚀,耐磨性优于镀锌。它可以在225至400华氏度(107至204°C)的温度下使用。特别是 一些重要部分的连接。例如,发动机连杆螺栓,螺母,气缸盖,主轴承,飞轮螺栓,车轮螺栓螺母等。

  磷化高 强度螺栓以避免氢脆问题。因此,工业领域中10.9级或更 高级别的螺栓通常用磷化表面处理。

  氧化(变黑)

  发黑+涂油是 工业紧固件的一种流行涂料,因为它 是最便宜的并且在油耗尽之前看起来很好。由于黑 化几乎没有防锈能力,因此在 没有油的情况下会很快生锈。也就是说,在油性状态下,中性盐 雾试验只能达到3至5小时。

  镀镉

  镉涂层 具有良好的耐腐蚀性,特别是在海洋环境中,耐腐蚀 性优于其他表面处理。镉电镀 过程中的废液价格昂贵且成本高,其价格约为电镀锌的15-20倍。因此,它不用于一般行业,仅用于某些特定环境。例如,用于石 油钻井平台和海南飞机的紧固件。

  镀铬层在大气中稳定,不易变色,失去光泽,硬度高,耐磨性好。在紧固 件上使用镀铬通常用作装饰效果。它很少 用于需要高耐腐蚀性的工业应用中,因为良 好的镀铬紧固件与不锈钢一样昂贵,除非不 锈钢强度不足以用镀铬紧固件代替。为防止腐蚀,应在镀 铬前先镀铜和镍。镀铬可以承受高达1200华氏度(650°C)的温度。然而,氢脆化 也以与电镀锌相同的方式存在。镀镍主 要用于需要防腐蚀和导电性的场合。如汽车电池的终端等。热浸镀锌,磷化,黑化,镀铬等表面处理工艺,如何选 择热浸锌用于紧固件加热锌加热扩散涂层下的液体。涂层厚度为15~100μm,不易控制,但具有 良好的耐腐蚀性,可用于工程。热浸锌 处理过程受到严重污染,例如锌废料和锌蒸气。由于厚的镀层,在紧固 件中引起内螺纹和外螺纹难以拧紧的问题。由于热浸镀锌的温度(340-500℃),它不能用于10.9以上的紧固件。锌渗透 是锌粉的固体粉末冶金热扩散涂层。均匀性良好,可在螺 纹和盲孔中获得均匀的层。涂层厚度为10~110μm,误差可控制在10%。在锌涂层(镀锌,热浸镀锌,达克罗)中,它与基 材的粘合强度和耐腐蚀性最佳。其加工过程无污染,最环保。达克罗镀锌,磷化,黑化,镀铬等表面处理工艺,如何选择紧固件,没有氢脆问题,且扭矩-预紧力是一致的。如果不 考虑铬的价格和环境问题,它实际 上最适合具有高耐腐蚀性的高强度紧固件。


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