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高精密 高難度 電鍍技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者
通常情況下，工程技術(shù)人員比較重視電鍍表面處理工藝對(duì)鍍層質(zhì)量的影響，而忽視零件的材質(zhì)、零件的表面狀況、零件的幾何因素等對(duì)鍍層質(zhì)量的影響。
1. 零件材質(zhì)的影響
設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及性能的需要選擇材質(zhì)，有金屬材質(zhì)(如鋼鐵、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金、鋅基合金、鎂及鎂合金、鈦及鈦合金等)和非金屬材質(zhì)(如塑料、陶瓷、玻璃、玻璃鋼、石膏等)。這些基體材料特性差異很大，在進(jìn)行鍍覆時(shí)所采用的工藝流程、溶液配方和前處理方法也差異很大，因此，對(duì)鍍層質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生不同影響。
金屬材料中含有的元素種類(lèi)和數(shù)量決定了材料的品種和牌號(hào)、規(guī)格和金相組織的特點(diǎn)等。金屬材料含有不同種類(lèi)的微量元素，這些元素會(huì)影響鍍前處理的工藝流程和方法，同時(shí)也影響鍍層的外觀及質(zhì)量。具有多相金相組織的金屬，隨所含的元素種類(lèi)和含量的不同，金屬表面上的化學(xué)不均一性差異很大，它們的前處理工藝可能不一樣，并且對(duì)鍍層質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響。比如，對(duì)于不銹鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等這些特殊金屬材料，鍍前都必須經(jīng)過(guò)特殊的前處理;對(duì)于非金屬材料，鍍前必須經(jīng)過(guò)表面金屬化處理，以保證零件表面達(dá)到“金屬純”，至少達(dá)到“電鍍純”的表面，然后才能進(jìn)行電鍍，保證鍍層的結(jié)合力和鍍層的完整性等使用性能。
2. 零件形狀的影響
零件形狀對(duì)電鍍層質(zhì)量的影響，主要是影響陰極電流在零件表面分布的均勻性。在零件深凹處，不容易鍍上鍍層或鍍層較薄，而零件的棱角部位的鍍層由于電流較集中而容易燒焦或粗糙，較大面積的平面零件中間部位與邊緣的鍍層其厚度差異也很大。形狀復(fù)雜的零件在電鍍時(shí)各部位表面上的鍍層厚度差異很大，甚至某些部位出現(xiàn)“氣袋”而鍍不上鍍層。另外，由于形狀復(fù)雜而藏液，造成工序間的交叉污染而產(chǎn)生電鍍故障。
由于零件的形狀不同，電鍍時(shí)掛具的設(shè)計(jì)顯得非常重要，如何選擇(或設(shè)計(jì))合適的掛具和裝掛點(diǎn)，來(lái)保證零件的鍍層質(zhì)量，是工程技術(shù)人員必須重視的問(wèn)題。
3. 零件尺寸精度的影響
由于產(chǎn)品性能和使用環(huán)境不同，對(duì)鍍層厚度要求也有差異，一般鍍層厚度可以從幾微米到100微米，有的甚至可以達(dá)到1000μm以上。假如零件沒(méi)有尺寸要求，在零件的最終尺寸上進(jìn)行電鍍和化學(xué)鍍都可以;假如零件的尺寸精密度較高，相互間配合公差小，若鍍層超過(guò)公差要求，對(duì)產(chǎn)品的裝配和性能都是不利的。為了解決有配合要求的零件鍍后尺寸配合問(wèn)題，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝部門(mén)須事先預(yù)留鍍層厚度和鍍層的尺寸偏差，此外，還應(yīng)考慮到因零件形狀不同而引起鍍層厚度不均勻的問(wèn)題。
為了解決零件鍍層因配合而出現(xiàn)的故障，一般可以采取以下方法：(1)在耐腐蝕性能允許的條件下，適當(dāng)?shù)販p少鍍層厚度，以減少鍍層厚度對(duì)配合尺寸的影響;(2)在零件性能允許的條件下，采用酸洗和化學(xué)拋光等工藝，事先對(duì)零件進(jìn)行處理，再控制零件需要電鍍層的厚度，以保證滿(mǎn)足裝配的要求;(3)在零件機(jī)加工過(guò)程中，預(yù)留一定的鍍層厚度尺寸;(4)選用耐腐蝕性能更好的基體材料以減薄鍍層厚度;(5)選用高耐腐蝕鍍層，降低鍍層厚度，保證鍍層的防護(hù)性能。
4. 零件表面粗糙度的影響
零件表面的粗糙度是設(shè)計(jì)者根據(jù)產(chǎn)品的性能、裝配因素等確定的，設(shè)計(jì)者往往很少考慮表面粗糙度對(duì)鍍層質(zhì)量的影響。零件表面粗糙度首先影響零件面積的真實(shí)性，表面粗糙度大，零件表面的真實(shí)面積與計(jì)算面積之間的偏差就大。在同樣的電流密度下電鍍時(shí)，表面粗糙度大的零件比表面粗糙度小的零件上的鍍層，要達(dá)到同樣平均厚度的時(shí)間要長(zhǎng)。當(dāng)鍍覆內(nèi)孔、槽、內(nèi)螺紋的零件時(shí)，表面粗糙度越大，不僅降低電鍍沉積速度，還明顯影響零件深凹部位的鍍層的深鍍能力和均鍍能力。表面粗糙度越大，鍍層外觀越差，表面越容易粘附贓物，其耐腐蝕性能降低等。
在允許的情況下，可以通過(guò)機(jī)械磨光、化學(xué)拋光處理等方法，來(lái)降低零件表面的粗糙度，提高零件表面的鍍層質(zhì)量。
5.零件加工(成形)工藝的影響
零件加工(成形)的方法很多，如車(chē)、銑、磨、刨、沖壓、熱塑、鑄造等，無(wú)論哪種加工(成形)方法往往會(huì)對(duì)零件表面狀況及性能產(chǎn)生一定影響。如：經(jīng)過(guò)車(chē)、刨、銑、磨的零件可能會(huì)帶有剩磁;經(jīng)沖壓和鑄造的零件可能存在內(nèi)應(yīng)力;經(jīng)機(jī)加工的零件，其表面缺陷處易滲入油污，很難除盡，在電鍍時(shí)還易造成交叉污染;彈性零件、冷軋薄板沖壓件等在機(jī)加工過(guò)程中易形成應(yīng)力集中區(qū)。因此，金屬基體的表面質(zhì)量對(duì)鍍層質(zhì)量的影響是不可忽視的。
6. 零件結(jié)構(gòu)形式的影響
需要電鍍的零件常會(huì)遇到搭接焊或電焊組合件、壓配合件、鉚接連接的組合件，也有折疊或卷邊的金屬薄板片、間隙很少的波紋狀零件等。這些零件往往留有縫隙、砂眼、孔穴、夾雜物等，由于在前處理工序中不容易清洗干凈，不僅污染鍍液，而且容易在這些缺陷處造成鍍層質(zhì)量異常(如：鍍不完整、起泡、鼓包)，甚至鍍層干燥或長(zhǎng)期存放后會(huì)出現(xiàn)殘留溶液痕跡等。這些是零件發(fā)生腐蝕的腐蝕源，是造成鍍層腐蝕的主要原因。
7. 零件材料金相因素的影響
金相因素包括基體材料含有的元素種類(lèi)、數(shù)量、金相結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及熱成形、冷塑成形方法，熱處理、化學(xué)熱處理方法等，這些因素對(duì)電鍍工藝和鍍層質(zhì)量都有一定的影響。
⑴ 具有固溶體金相組織的金屬，通常自身都有很好的耐腐蝕性，表面很容易被氧化或產(chǎn)
生鈍化膜，如果沒(méi)有使表面很好的活化，就很難在其表面獲得與基體結(jié)合良好的鍍層。
⑵ 鑄造零件在鍍覆時(shí)，由于其表面粗糙度較大，易產(chǎn)生氣孔和夾雜雜質(zhì)，甚至產(chǎn)生偏析，它不僅影響鍍層外觀，而且使鍍層不完整，或者由于孔隙而而清洗不凈而導(dǎo)致鍍層異常，降低其防護(hù)性能。
⑶ 熱塑成形的金屬零件，其表面往往容易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，易使表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜出現(xiàn)結(jié)晶狀，影響其外觀質(zhì)量。
⑷ 粉末冶金的零件由于集團(tuán)組織疏松多孔，鍍前需要事先進(jìn)行封孔處理，否則很難得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的鍍層。
⑸ 零件進(jìn)行熱處理和熱處理?xiàng)l件也會(huì)影響其表面鍍層和化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的質(zhì)量。用傳統(tǒng)加熱方法進(jìn)行熱處理會(huì)在零件表面形成一層氧化膜層，除去氧化膜時(shí)往往會(huì)影響零件尺寸等，如果熱處理后直接進(jìn)行電鍍或者化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，這層氧化膜會(huì)影響鍍層的質(zhì)量。
⑹ 高強(qiáng)度鋼材料在進(jìn)行酸洗和堿性溶液電鍍時(shí)(電流效率低)，極易使高強(qiáng)度零件產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象，電鍍時(shí)應(yīng)盡量避免強(qiáng)酸腐蝕，鍍后應(yīng)立即進(jìn)行高溫除氫處理。
⑺ 在鋼鐵零件表面進(jìn)行局部滲氮、滲碳來(lái)提高局部表面的強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致零件表面宏觀化學(xué)不均勻性。再進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理時(shí)，經(jīng)過(guò)熱處理的表面與不經(jīng)過(guò)熱處理的表面上的膜層外觀厚度、耐腐蝕性是不同的。