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高精密 高難度 電鍍技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者
釹―鐵―硼磁性材料是將篩分后的釹、鐵、硼超細粉經(jīng)過混料、壓制、燒結(jié)而成的。根據(jù)產(chǎn)品用途要求，機械加工成不同的形狀。由于這種材料化學(xué)性質(zhì)比較活潑，極易被氧化，故其成品需要進行電鍍涂覆加工。然而電鍍涂覆的質(zhì)量又與它的前處理密切相關(guān)。
這種前處理工藝一般包括脫脂、去銹、活化等工序。如果這種前處理過程有一個環(huán)節(jié)處理得不干凈，都會給最終的電鍍產(chǎn)品帶來潛伏性缺陷，致使電鍍層出現(xiàn)起泡，剝落等問題產(chǎn)生。有缺陷的磁性材料零件會失去市場銷售價值而報廢。如果帶有隱蔽性缺陷的磁性材料零件一旦被應(yīng)用到設(shè)備上，也許就會因這種不合格零件上機而造成整機故障。甚至造成嚴重后果。
1、釹―鐵―硼磁性材料電鍍前的處理工藝
釹―鐵―硼磁性材料不像鍛壓金屬材料那么致密。屬微孔型材料。它的多孔性給電鍍前處理帶來諸多困難和麻煩。除了要去除工件表面上的堿性、酸性物質(zhì)和加工過程帶入的污物外，最大的難度是，如何將微孔中的污物清除干凈。
對于一般要求不高的低檔磁性材料，以往采用的前處理工藝為：堿性脫脂―水洗―酸洗（漂白、中和）―水洗―表面活化―電鍍。這種工藝過程雖簡單，但它對脫脂劑的要求較高，需要用釹―鐵―硼專用去油脫脂劑，這種去油脫脂劑的配方復(fù)雜，需要的原料種類多，用戶配制過程非常麻煩。而且一旦配比不當(dāng)，就會失效，實用性較差。
自從工業(yè)生產(chǎn)中的大功率超聲波清洗機問世之后，這種難題便迎刃而解。超聲波清洗得天獨厚的空化效應(yīng)能使殘留在磁性材料微孔中的堿性、酸性物質(zhì)得到較徹底清除。
采用超聲波清洗后，釹―鐵―硼磁性材料的前處理工藝一般為：
（1）堿性脫脂―水漂―超聲波精漂―稀硝酸處理（中和、漂白）―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―活化處理―電鍍
（2）堿性脫脂―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―稀硝酸（中和、漂白）處理―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―活化處理―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―電鍍
（3）超聲波堿性脫脂―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―稀硝酸（中和、漂白）處理―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―活化處理―水漂洗―水漂洗―超聲波精漂―電鍍
分析以上三種工藝，其不同點在于：工藝（1）的特點是：活化處理后直接電鍍。而（2）（3）兩種工藝卻在活化處理后又進一步使用了超聲波精漂洗。使用第一種工藝的理由是認為經(jīng)過活化處理后的磁性材料工件的表面狀態(tài)最佳、很適合與電鍍層的結(jié)合。容易保證電鍍質(zhì)量。而使用2、3種工藝的理由是認為活化液呈酸性，工件微孔中的殘留酸性物質(zhì)必須用超聲波清洗進一步去除才能保證電鍍質(zhì)量。
這些工藝的共同點都是在堿性清洗和酸性清洗之后采用超聲波精漂洗，工藝（3）使用了多達四道的超聲波清洗。
我們推薦有條件的企業(yè)采用工藝（3），尤其對高品位的磁性材料采用多道次超聲波清洗較為合適，它能很好地保證電鍍產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，這里不排除用戶根據(jù)自己的操作習(xí)慣和產(chǎn)品對象選擇不同的清洗工藝。
2、清洗方式的選擇
工件在清洗槽內(nèi)的擺放方式與清洗質(zhì)量有很大的關(guān)系，它的擺放方式又與工件的大小、形狀、結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說，工件之間的重疊堆放，或一次堆放過多都會影響清洗效果。
釹―鐵―硼磁性材料雖然形狀各異，但多屬于小型零件?？梢詫⑺旁谀猃埦W(wǎng)上，在清洗槽內(nèi)進行晃動清洗，這樣有助于工件表面的污物脫落，也有利于帶有盲孔工件的水膜破壞，使盲孔內(nèi)易產(chǎn)生空化效應(yīng)。另一種擺放方式是直接將工件攤平在清洗槽底板（也就是超聲波換能器輻射板）上，使工件承受強烈的超聲波沖擊。實踐證明這種直接將工件放在底板上進行清洗的方法，清洗效果最佳，效率最高。為適應(yīng)這一清洗方式，北京金星超聲波設(shè)備技術(shù)有限公司專門設(shè)計制造了淺槽平底型的超聲波清洗機，這種機型頗受磁性材料行業(yè)的青睞。
3、功率密度的選擇
眾所周知，超聲波輸出達到一定強度時才能產(chǎn)生空化作用。一般在水中最低的功率密度應(yīng)大于0.3W/cm2，然而功率密度過大，清洗能力提高了，卻有可能造成工件表面的機械損傷或空化腐蝕。功率密度過小則生產(chǎn)效率太低，甚至工件清洗質(zhì)量達不到要求。一般機械加工行業(yè)用超聲波清洗機，其面功率密度為0.40～0.8W/cm2，體功率密度為25W/L左右。北京金星超聲波設(shè)備技術(shù)有限公司制造的釹-鐵-硼磁性材料專用超聲波清洗機的面功率密度約為0.6W/cm2，體功率密度在100W/L左右。
4、釹―鐵―硼磁性材料專用清洗機的性能特點
釹―鐵―硼磁性材料的清洗由于批量大、工藝過程長、電鍍車間的環(huán)境惡劣、生產(chǎn)條件苛刻等因素，對超聲波清洗設(shè)備的性能要求非同一般的機械加工行業(yè)所用。其技術(shù)難點在于：
（1）負載變化大。由于清洗過程靠手工操作，放入槽內(nèi)工件的多少、水位高低、人為因素隨意性較大，其負載的變化往往是很大的。這就要求超聲波清洗設(shè)備在多變的負載下還能穩(wěn)定地工作，清洗能力變化不能太大。
（2）清洗槽淺。清洗槽淺便于清洗操作，但液位低常常使超聲波設(shè)備運行功率超大。個別操作工人圖省事往往在排液時不斷電，使設(shè)備在短時間內(nèi)無液運行，致使清洗槽鋼板振幅過大，內(nèi)應(yīng)力超過材料的疲勞強度，在鋼板內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，這種微裂紋一旦產(chǎn)生，在超聲波振動作用下，裂紋就會逐步擴展致使鋼板開裂。為避免這種情況發(fā)生要求設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取特殊措施。
（3）電鍍車間的酸霧氣氛和潮濕環(huán)境對設(shè)備影響大。酸霧和潮濕很容易使超聲波設(shè)備電子元件腐蝕和短路。
為適應(yīng)釹―鐵―硼磁性材料的清洗方式和工作條件，這就對超聲波清洗設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、制造工藝上提出更加嚴格的要求。
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