各不同材質產品的電鍍工藝簡介

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  • 时间:2018-08-10 05:25
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電鍍可為不同材質工件提供各種要求的表面性能,如裝飾性、耐腐蝕性及耐磨性,這是其他表面處理工藝所不能達到的。因此,電鍍產業在整個工業體系中具有不可取代的地位,前景非常遠大。

一、鎖具、燈飾與裝飾五金的電鍍

鎖具、燈飾、裝飾五金的電鍍加工約有40~50%出口美國、西歐等地,高檔鎖具的電鍍加工過去幾乎被廣東中山小欖,以固力、華鋒的大企制鎖企業和溫州的高檔鎖具、燈飾、裝飾五金電鍍所包攬。現在江蘇的無錫、昆山;山東青島等地都有高檔加工。經濟發達地區、沿海地區,對國際市場電鍍加工的需求瞭解快,反應快,因此對新鍍種、新工藝接受快、實踐也快,各種槍黑色、珍珠黑的合金,多類粒度的沙面鎳、多種色調的電鍍應用十分流行。

鎖具、燈飾、裝飾五金件的基材大多為鋅合金、鋼鐵件和銅件

典型電鍍工藝如下:

(一)、鋅基合金壓鑄件

拋光→三氯乙烯除脂→上掛→化學除油→水洗→超聲波清洗→水洗→電解除油→水洗→酸鹽活化→水洗→預鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸鹽鍍銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→a)、或其他(b到e)

a) 鍍黑鎳(或槍黑)→水洗→幹燥→拉絲→噴漆→(紅古銅)

b) →鍍光亮鎳→回收→水洗→鍍鉻→回收→水洗→幹燥

c) →仿金→回收→水洗→幹燥→噴漆→幹燥

d) →仿金→回收→水洗→鍍黑鎳→水洗→幹燥→拉絲→噴漆→幹燥→(青古銅)

e) →鍍珍珠鎳→水洗→鍍鉻→回收→水洗→幹燥

(二)、鋼鐵件(銅件)

拋光→超聲波清洗→上掛→化學除油→陰極電解除油→陽極電解除油→水洗→鹽酸活化→水洗→預鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗(紅古銅、鍍鉻、仿金、青古銅、珍珠鎳工藝與鋅基合金件相同)

二、塑料電鍍

1、塑件選材塑料的種類很多,但並非所有的塑料都可以電鍍。

有的塑料與金屬層的結合力很差,沒有實用價值;有些塑料與金屬鍍層的某些物理性質如膨脹系數相差過大,在高溫差環境中難以保證其使用性能。

鍍層大多是單一金屬或合金,如鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等;也有彌散層,如鎳-碳化矽、鎳-氟化石墨等;還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。目前用於電鍍最多的是ABS,其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功電鍍的方法,但難度較大。

ABS/PC塑料電鍍工藝流程:

除油→ 親水→預粗化(PC≥50%)→粗化→中和→整面→活化→解膠→化學沉鎳→鍍焦銅→鍍酸銅→鍍半亮鎳→鍍高硫鎳→鍍亮鎳→鍍封→鍍鉻

    2、塑件造型設計在不影響外觀和使用的前提下,塑件造型設計時應盡量滿足如下要求:

(1) 金屬光澤會使原有的縮癟變得更明顯,因此要避免制品的壁厚不均勻狀況,以免出現縮癟,而且壁厚要適中,以免壁太薄(小於1.5mm),否則會造成剛性差,在電鍍時易變形,鍍層結合力差,使用過程中也易發生變形而使鍍層脫落。

(2) 避免盲孔,否則殘留在盲孔內的處理液不易清洗幹凈,會造成下道工序污染,從而影響電鍍質量。

(3) 電鍍工藝有銳邊變厚的現象。電鍍中的銳邊會引起尖端放電,造成邊角鍍層隆起。因此應盡量采用圓角過渡,圓角半徑至少0.3mm以上。平板形塑件難電鍍,鍍件的中心部分鍍層薄,越靠邊緣鍍層越厚,整個鍍層呈不均勻狀態,應將平面形改為略帶圓弧面或用桔皮紋制成亞光面。電鍍的表面積越大,中心部位與邊緣的光澤差別也越大,略帶拋物面能改善鍍面光澤的均勻性[2]。

(4) 塑件上盡量減少凹槽和突出部位。因為在電鍍時深凹部位易露塑,而突出部位易鍍焦。凹槽深度不宜超過槽寬的1/3,底部應呈圓弧。有格柵時,孔寬應等於梁寬,並小於厚度的1/2。

(5) 鍍件上應設計有足夠的裝掛位置,與掛具的接觸面應比金屬件大2~3倍。

(6) 塑件的設計要使制件在沉陷時易於脫模,否則強行脫模時會拉傷或扭傷鍍件表面,或造成塑件內應力而影響鍍層結合力。

(7) 當需要滾花時,滾花方向應與脫模方向一致且成直線式.滾花條紋與條紋的距離應盡量大一些。

(8) 塑件盡量不要用金屬鑲嵌件,否則在鍍前處理時嵌件易被腐蝕。

(9) 塑件表面應保證有一定的表面粗糙度。

3、模具設計與制造為瞭確保塑料鍍件表面無缺陷、無明顯的定向組織結構與內應力,在設計與制造模具時應滿足下面要求。

(1) 模具材料不要用鈹青銅合金,宜用高質量真空鑄鋼制造,型腔表面應沿出模方向拋光到鏡面光亮,不平度小於0.2μm,表面最好鍍硬鉻。

(2) 塑件表面如實反映模腔表面,因此電鍍塑件的模腔應十分光潔,模腔表面粗糙度應比制件表面表面粗糙度高1~2級。

(3) 分型面、熔接線和型芯鑲嵌線不能設計在電鍍面上。

(4) 澆口應設計在制件最厚的部位。為防止熔料充填模腔時冷卻過快,澆口應盡量大(約比普通註射模大10%),最好采用圓形截面的澆口和澆道,澆道長度宜短一些。

(5) 應留有排氣孔,以免在制件表面產生氣絲、氣泡等疵病。

(6) 選擇頂出機構時應確保制件順利脫模。

三、摩托車、汽車配件與鋼制傢俱的電鍍

眾所周知,四川重慶及周邊地區是我國摩托車生產基地,此外浙江的溫嶺、山東濟南、河南洛陽等地都有相當的加工規模,廣東地區高要實力摩托車配件廠規模很大,從化一帶電鍍摩托車另部件工廠很多,鋼制傢俱廠的電鍍分佈在廣州北部的花山,它們的基材都是鋼鐵,都采用多層電鍍工藝,對外觀、耐蝕性都有很高要求。

典型工藝如下:

拋光→上掛→陰極電解除油→水洗→酸電解→水洗→陽極電解除油→水洗→H2SO4活化→水洗→鍍半光亮鎳→全光亮鎳→回收→水洗×3→鍍鉻→回收→清洗×3→下掛→幹燥

摩托車零件厚度要求:Ni 20μm以上,Cr 0.25μm

防腐要求:CASS試驗,連續噴霧16小時,達7級

傢具要求與摩托車零件相同,N i層總厚度大約16-22μm

電位差:半光亮鎳與全光鎳之間的電位差為125~140mv

四、衛生潔具配件的電鍍

廣東開平是潔具的電鍍中心,此外溫州、福建晉江、泉州一帶臺資工廠都是高檔潔具配件電鍍加工地區,潔具基材大多以鋅合金為主,研磨十分講究,要求鍍層光亮度、整平性都很高。還有一部分潔具是黃銅基材,電鍍工藝與鋅合金相同(隻是不需要鍍焦磷酸銅)

典型工藝如下:

鋅合金件:

拋光→三氯乙烯除脂→上掛→化學除油→水洗→超聲波清洗→水洗→電解除油→水洗→ 酸鹽活化→水洗→預鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸鍍銅→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮銅→回收→水洗→幹燥→下掛→拋光→除臘→水洗→鍍堿銅→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→鍍光亮鎳(有些要求高,也用多層Ni)→回收→水洗×3→鍍鉻→回收→水洗×3→幹燥

厚度要求:Cu 20~25μm Ni 12~15μm Cr 0.25~0.3μm,中性鹽霧 96小時以上。

五、電池殼的電鍍

由於堿性鋅錳電池與Ni-MH可充電池大量應用,除瞭我們自己的電池生產量不斷擴大外,美國的金霸王、日本的東芝、松下都在國內大量生產這些電池,因此對AA、AAA電池殼的需求增多,因此電池殼的電鍍工藝和專用設備又是另一個電鍍界的熱門話題,它要求滾鍍鎳光亮劑具有特別好的低DK區走位性能和後處理防銹性能。

電池殼電鍍的技術指標如下:

1) 電池殼外壁鍍層厚度2.0±1.0μm,內壁厚度≥0.3μm;

2) 電池殼的外壁光亮,內壁白亮;

3) 鍍層耐蝕性,中性鹽霧大於8級;

4) 工藝穩定,成品率大於99.0%;

典型工藝流程:

滾光除油→水洗→活化→水洗→表調→滾鍍鎳→水洗→去膜→水洗→鈍化→水洗→中和→水洗→封閉

六、 汽車鋁合金輪轂的電鍍

近年來北美、歐洲特別是美國市場對鋁合金輪轂的需求加多,每隻售價為100~150美元,電鍍加工費為30~35美元,全部電鍍加工最好四條線,連續生產。無錫電鍍設備廠、無錫出新電鍍環保設備廠均接到許多設備定單,廣東的臺山;湖南的益陽;浙江寧波;江蘇昆山等地均有許多生產線。由於拋光研磨直到成品出來工序過程繁多、外觀、耐蝕、結合力均要一流,電鍍前處理劑及多鍍種的光亮劑在整個加工中的共用有限,為瞭出口創匯,客戶絕大多數選擇國外著名公司的產品,Atotech占去瞭90%以上的市場。

(1)工藝流程

拋光→噴丸(選擇性)→超聲波除臘→水洗→堿蝕除油→水洗→酸蝕(出光)→水洗→沉鋅(Ⅰ)→水洗→退鋅→水洗→沉鋅(Ⅱ)→水洗→電鍍暗鎳→水洗→酸性亮銅→水洗→拋光→超聲波除臘→水洗→陰極電解除油→水洗→活化→水洗→半光亮鎳→高硫鎳→光亮鎳→鎳封→水洗→鍍鉻→水洗

以上僅是電鍍加工中常碰到的典型產品的舉例,現在我們整個電鍍大國在這期間,很多熱點領域產生瞭一些變化,更先進制造業會帶動先進的電鍍企業產生。先進的電鍍企業也會有助於先進制造業發展。品牌就是行業價值,行業價值提升就是電鍍行業品牌提升。我們電鍍行業將來要成為社會尊敬的一個職業就必須靠我們行業價值提升。

 

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