電鍍工藝是利用電解的原理將導電體鋪上一層金屬的方法。電鍍是指在含有預鍍金屬的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中預鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來,形成鍍層的一種表面加工方法。
常見的電鍍分類有:化學鍍、電鍍、電鑄和真空鍍等。
1、電鍍就是利用電解的方式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,就叫電鍍。
2、常見的電鍍分類
(1)化學鍍(自催化鍍)
在經活化處理的基體表面上,鍍液中金屬離子被催化還原形成金屬鍍層的過程。這是在我們的工藝過程中大多都要涉及到的一個工藝工程,通過這樣的過程才能進行后期電鍍等處理,多作為塑件的前處理過程。
(2) 電鍍
利用電解在制件表面形成均勻、致密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程,這種工藝過程比較煩雜,但是其具有很多優點,例如沉積的金屬類型較多,可以得到的顏色多樣,相比類同工藝較而言價格比較低廉。
(3)電鑄
通過電解使金屬沉積在鑄模上制造或復制金屬制品(能將鑄模和金屬沉積物分開)的過程。這種處理方式是我們在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明顯的拋光與蝕紋分隔線或特殊的銳角等情況下使用,一般采用銅材質作一個部件的形狀后,通過電鍍的工藝手段將合金沉積在其表面上,通常沉積厚度達到幾十毫米,之后將形腔切開,分別鑲拼到模具的形腔中,注射塑件,通過這樣處理的制件在棱角和幾個面的界限上會有特殊的效果,滿足設計的需要,通常我們看到好多電鍍后高光和蝕紋電鍍效果界限分明的塑膠件質量要求較高的通常都采用這樣的手段作設計。如下圖所見的棱角分明的按鍵板在制造上采用電鑄工藝的話,會達到良好的外觀效果。
(4)真空鍍
真空鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型,它們都是采用在真空條件下,通過蒸餾或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜,通過這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層,同時具有速度快附著力好的突出優點,但是價格也較高,可以進行操作的金屬類型較少,一般用來作較高檔產品的功能性鍍層,例如作為內部屏蔽層使用。
3、電鍍工藝的用途:
(1)防腐蝕
(2)防護裝飾
(3)抗磨損
(4)電性能:根據零件工作要求,提供導電或絕緣性能的鍍層
影響因素:
主鹽體系
每一鍍種都會發展出多種主鹽體系及與之相配套的添加劑體系。如鍍鋅有氰化鍍鋅,鋅酸鹽鍍鋅,氯化物鍍鋅(或稱為鉀鹽鍍鋅),氨鹽鍍鋅,硫酸鹽鍍鋅等體系。
每一體系都有自己的優缺點,如氰化鍍鋅液分散能力和深度能力好,鍍層結晶細致,與基體結合力好,耐蝕性好,工藝范圍寬,鍍液穩定易操作對雜質不太敏感等優點。但是劇毒,嚴重污染環境。氯化物鍍鋅液是不含絡合劑的單鹽鍍液,廢水極易處理;鍍層的光亮性和整平性優于其它體系;電流效率高,沉積速度快;氫過電位低的鋼材如高碳鋼,鑄件,鍛件等容易施鍍。但是由于氯離子的弱酸性對設備有一定的腐蝕性,一方面會對設備造成一定的腐蝕,另一方面此類鍍液不適應需加輔助陽極的深孔或管狀零件。
添加劑
添加劑包括光澤劑,穩定劑,柔軟劑,潤濕劑,低區走位劑等。光澤劑又分為主光澤劑,載體光亮劑和輔助光澤劑等。對于同一主鹽體系,使用不同廠商制作的添加劑,所得鍍層在質量上有很大差別。總體而言歐美和日本等發達國家的添加劑最好,***次之,大陸產的相對而言比前兩類都遜色。
主鹽與具體某一廠商的添加劑的聯合決定了使用的鍍液的整體性能。優秀的添加劑能彌補主鹽某些性能的不足。如優秀的氯化物鍍鋅添加劑與氯化物主鹽配合得到的鍍液深鍍能力比許多氰化鍍鋅鍍液的深度能力好 。
電鍍設備
掛具:方形掛具與方形鍍槽配合使用,圓形掛具與圓形鍍槽配合使用。 圓形鍍槽和掛具更有利于保證電流分布均勻,方形掛具則需在掛具周圍加設諸如鐵絲網之類的分散電流裝置或縮短兩側陽極板的長度,使用如圖所示的橢圓形陽極排布。
攪拌裝置:促進溶液流動,使溶液狀態分布均勻,消除氣泡在工件表面的停留。
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