電鍍,電鑄,電泳,濺鍍,陽極處理的區(qū)別

1、電鍍,電鑄,電泳,濺鍍,陽極處理的區(qū)別電泳涂裝(electro-coating)是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面的涂裝方法。電泳涂裝的原理發(fā)明于是20世紀(jì)30年代末，但開發(fā)這一技術(shù)并獲得工業(yè)應(yīng)用是在1963年以后，電泳涂裝是近30年來發(fā)展起來的一種特殊涂膜形成方法，是對水性涂料最具有實(shí)際意義的施工工藝。具有水溶性、無毒、易于自動(dòng)化控制等特點(diǎn)，迅速在汽車、建材、五金、家電等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。    電泳涂裝是把工件和對應(yīng)的電極放入水溶性涂料中，接上電源后，依靠電場所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用，使涂料中的樹脂、顏填料在以被涂物為電極的

2、表面上均勻析出沉積形成不溶于水的漆膜的一種涂裝方法。電泳涂裝是一個(gè)極為復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)過程，其中至少包括電泳、電沉積、電滲、電解四個(gè)過程。電泳涂裝按沉積性能可分為陽極電泳（工件是陽極，涂料是陰離子型）和陰極電泳（工件是陰極，涂料是陽離子型）；按電源可分為直流電泳和交流電泳；按工藝方法又有定電壓和定電流法。目前在工業(yè)上較為廣泛采用的是直流電源定電壓法的陽極電泳。    1-經(jīng)表面處理后的工件；2-電源；3-工件；4-噴水沖洗；5-槽液過濾；6-沉積槽；7-循環(huán)泵    電泳涂裝與其他涂裝方法相比較，具有下述特點(diǎn)：（1）采用水溶性涂料，以水為溶解介質(zhì)，節(jié)省了

3、大量有機(jī)溶劑，大大降低了大氣污染和環(huán)境危害，安全衛(wèi)生，同時(shí)避免了火災(zāi)的隱患；（2）涂裝效率高，涂料損失小，涂料的利用率可達(dá)90%95%；（3）涂膜厚度均勻，附著力強(qiáng)，涂裝質(zhì)量好，工件各個(gè)部位如內(nèi)層、凹陷、焊縫等處都能獲得均勻、平滑的漆膜，解決了其他涂裝方法對復(fù)雜形狀工件的涂裝難題；（4）生產(chǎn)效率高，施工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，大大提高勞動(dòng)效率；（5）設(shè)備復(fù)雜，投資費(fèi)用高，耗電量大，其烘干固化要求的溫度較高，涂料、涂裝的管理復(fù)雜，施工條件嚴(yán)格，并需進(jìn)行廢水處理；（6）只能采用水溶性涂料，在涂裝過程中不能改變顏色，涂料貯存過久穩(wěn)定性不易控制。一、電泳涂裝的設(shè)備    電泳涂裝的設(shè)

4、備是由電泳槽、攪拌裝置、涂料過濾裝置、溫度調(diào)節(jié)裝置、涂料管理裝置、直流電源裝置、電泳涂裝后的水洗裝置、超濾裝置、烘烤裝置、備用罐等組成。    電泳槽槽體的大小及形狀需根據(jù)工件大小、形狀和施工工藝確定。在保證一定的極間距離條件下，應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)小些。槽內(nèi)裝有過濾裝置及溫度調(diào)節(jié)裝置，以保證漆液一定的溫度和除去循環(huán)漆液中的雜質(zhì)和氣泡。攪拌裝置可使工作漆液保持均勻一致，多采用循環(huán)泵，漆液的循環(huán)一般每小時(shí)46次，當(dāng)循環(huán)泵開動(dòng)時(shí)，槽內(nèi)漆液液面應(yīng)均勻翻動(dòng)。涂料管理裝置的作用在于補(bǔ)充調(diào)整涂料成分，控制槽液的PH值，用隔膜電極除去中和劑和用超濾裝置排除低分子量成分等。電泳電源的選擇，一般采用

5、直流電源。整流設(shè)備可采用硅整流器或可控硅。電流的大小與涂料的性質(zhì)、溫度、工作面積、通電方式等有關(guān)，一般為3050A/m2。水洗裝置用于電泳涂裝前后工件的沖洗，一般用去離子水，但需加壓設(shè)備，常用的是一種帶螺旋體的淋洗噴嘴。烘烤裝置用來促進(jìn)電泳涂料的干燥成膜，可采用電阻爐、感應(yīng)電熱爐和紅外線烘烤設(shè)備。烘房設(shè)計(jì)要有預(yù)熱、加熱和后熱三段，應(yīng)根據(jù)涂料的品種和工件的情況制訂。二、影響電泳涂裝的主要工藝參數(shù)1、電壓    電泳涂裝采用的是定電壓法，設(shè)備相對簡單，易于控制。電壓對漆膜的影響很大；電壓越高，電泳漆膜越厚，對于難以涂裝的部位可相應(yīng)提高涂裝能力，縮短施工時(shí)間。但電壓過高，會(huì)引起漆

6、膜表面粗糙，烘干后易產(chǎn)生“橘皮”現(xiàn)象。電壓過低，電解反應(yīng)慢，漆膜薄而均勻，泳透力差。電壓的選擇由涂料種類和施工要求等確定。一般情況下，電壓與涂料的固體分及漆溫成反比，與兩極間距成正比。鋼鐵表面為4070V，鋁和鋁合金表面可采用60100V，鍍鋅件采用7085V。2、電泳時(shí)間    漆膜厚度隨著電泳時(shí)間的延長而增加，但當(dāng)漆膜達(dá)到一定厚度時(shí)，繼續(xù)延長時(shí)間，也不能增加厚度，反而會(huì)加劇副反應(yīng)；反之，電泳時(shí)間過短，涂層過薄。電泳時(shí)間應(yīng)根據(jù)所用的電壓，在保證涂層質(zhì)量的條件下，越短越好。一般工件電泳時(shí)間為1至3分鐘，大型工件為3至4分鐘。如果被涂物件表面幾何形狀復(fù)雜，可適當(dāng)提高電壓和延長

7、時(shí)間。3、涂料溫度    涂料溫度高，成膜速率快，但漆膜外觀粗糙，還會(huì)引起涂料變質(zhì)；溫度低，電沉積量少，成膜慢，涂膜薄而致密。施工過程中，由于電沉積時(shí)部分電能轉(zhuǎn)化成熱能，循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械摩擦產(chǎn)生熱量，將導(dǎo)致涂料溫度上升。一般漆液溫度控制在某些方面1530。4、涂料的固體分和顏基比    市售的電泳涂料的固體分一般為50%左右，施工時(shí)，需用蒸餾水將涂料固體分控制在10%15%。固體含量太低，漆膜的遮蓋力不好，顏料易沉淀，涂料的穩(wěn)定性差。固體分過高，粘度提高，會(huì)造成漆膜粗糙疏松，附著力差。一般顏基比為1比2左右，高光澤電泳涂料的顏基比可控制在1比4。由于實(shí)際操

8、作中，涂料的顏料量會(huì)逐漸下降，必須隨時(shí)添加顏料分高的涂料來調(diào)節(jié)。5、涂料的PH值    電泳涂料的PH值直接影響槽液的穩(wěn)定性。PH值過高，新沉積的涂膜會(huì)再溶解，漆膜變薄，電泳后沖洗會(huì)脫膜。PH值過低，工件表面光澤不一致，漆液的穩(wěn)定性不好，已溶解的樹脂會(huì)析出，漆膜表面粗糙，附著力降低。一般要求施工過程中，PH值控制在7.58.5之間。在施工工程中，由于連續(xù)進(jìn)行電泳，陽離子的銨化合物在涂料中積蓄，導(dǎo)致PH值的上升?？刹捎醚a(bǔ)加低PH值的原液，更換陰極罩蒸餾水，用離子交換樹脂除去銨離子，采用陽極罩等方法降低PH值。若PH值過低時(shí)，可加入乙醇銨來調(diào)節(jié)。6、涂料電阻 

9、60; 被涂物件從前一道工序帶入電泳槽的雜質(zhì)離子等引起涂料電阻值的下降，從而導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)粗糙不均和針孔等弊病。在涂裝施工中，需對涂料進(jìn)行凈化處理。為了得到高質(zhì)量涂膜，可采用陰極罩設(shè)備，以除去銨及鈣、鎂等雜質(zhì)正離子。7、工件與陰極間距離    距離近，沉積效率高。但距離過近，會(huì)使漆膜太厚而產(chǎn)生流掛、橘皮等弊病。一般距離不低于20cm。對大型而形狀復(fù)雜的工件，當(dāng)出現(xiàn)外部已沉積很厚涂膜，而內(nèi)部涂膜仍較薄時(shí)，應(yīng)在距離陰極較遠(yuǎn)的部位，增加輔助陰極。三、電泳涂裝的方法及技巧（1）一般金屬表面的電泳涂裝，其工藝流程為：    預(yù)清理上線除油水洗除銹水洗中和水洗磷化水洗

10、鈍化電泳涂裝槽上清洗超濾水洗烘干下線。（2）被涂物的底材及前處理對電泳涂膜有極大影響。鑄件一般采用噴砂或噴丸進(jìn)行除銹，用棉紗清除工件表面的浮塵，用80#120#砂紙清除表面殘留的鋼丸等雜物。鋼鐵表面采用除油和除銹處理，對表面要求過高時(shí)，進(jìn)行磷化和鈍化表面處理。黑色金屬工件在陽極電泳前必須進(jìn)行磷化處理，否則漆膜的耐腐蝕性能較差。磷化處理時(shí)，一般選用鋅鹽磷化膜，厚度約12m，要求磷化膜結(jié)晶細(xì)而均勻。（3）在過濾系統(tǒng)中，一般采用一級過濾，過濾器為網(wǎng)袋式結(jié)構(gòu)，孔徑為2575m。電泳涂料通過立式泵輸送到過濾器進(jìn)行過濾。從綜合更換周期和漆膜質(zhì)量等因素考慮，孔徑50m的過濾袋最佳，它不但能滿足漆膜的質(zhì)量要求

11、，而且解決了過濾袋的堵塞問題。（4）電泳涂裝的循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)量的大小，直接影響著槽液的穩(wěn)定性和漆膜的質(zhì)量。加大循環(huán)量，槽液的沉淀和氣泡減少；但槽液老化加快，能源消耗增加，槽液的穩(wěn)定性變差。將槽液的循環(huán)次數(shù)控制68次/h較為理想，不但保證漆膜質(zhì)量，而且確保槽液的穩(wěn)定運(yùn)行。5）隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長，陽極隔膜的阻抗會(huì)增加，有效的工作電壓下降。因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)電壓的損失情況，逐步調(diào)高電源的工作電壓，以補(bǔ)償陽極隔膜的電壓降。（6）超濾系統(tǒng)控制工件帶入的雜質(zhì)離子的濃度，保證涂裝質(zhì)量。在此系統(tǒng)的運(yùn)行中應(yīng)注意，系統(tǒng)一經(jīng)運(yùn)行后應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，嚴(yán)禁間斷運(yùn)行，以防超濾膜干枯。干枯后的樹脂和顏料附著在超濾膜上，無法徹底清洗

12、，將嚴(yán)重影響超濾膜的透水率和使用壽命。超濾膜的出水率隨運(yùn)行時(shí)間而呈下降趨勢，連續(xù)工作3040天應(yīng)清洗一次，以保證超濾浸洗和沖洗所需的超濾水。（7）電泳涂裝法適用于大量流水線的生產(chǎn)工藝。電泳槽液的更新周期應(yīng)在3個(gè)月以內(nèi)。以一個(gè)年產(chǎn)30萬份鋼圈的電泳生產(chǎn)線為例，對槽液的科學(xué)管理極為重要，對槽液的各種參數(shù)定期進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對槽液進(jìn)行調(diào)整和更換。一般按如下頻率測量槽液的參數(shù)：    電泳液、超濾液及超濾清洗液、陰（陽）極液、循環(huán)洗液、去離子清洗液的PH值、固體含量和電導(dǎo)率  每天一次；顏基比、有機(jī)溶劑含量、試驗(yàn)室小槽試驗(yàn)  每周2次

13、。（8）對漆膜質(zhì)量的管理，應(yīng)經(jīng)常檢查涂膜的均一性和膜厚，外觀不應(yīng)有針孔、流掛、橘皮、皺紋等現(xiàn)象，定期檢查涂膜的附著力、耐腐蝕性能等物理化學(xué)指標(biāo)。檢驗(yàn)周期按生產(chǎn)廠家的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，一般每個(gè)批次都需檢測。電鑄大致可分為三類，即裝飾性電鍍（以鍍鎳-鉻、金、銀為代表）、防護(hù)性電鑄（以鍍鋅為代表）和功能電鍍(以鍍硬鉻為代表 電鑄是利用電鍍法來制造產(chǎn)品的功能電鍍之一。據(jù)稱電鑄始于1838年。當(dāng)時(shí)，蘇聯(lián)的Jacoli在石膏母型上涂敷石臘，通過石墨使其表面具有導(dǎo)電性，然后表面鍍銅，鍍后脫模，以此制成銅的復(fù)制品。日本昭和初年，京都市工業(yè)研究所和大板造幣司等單位就已積極開展了在石膏母型上鑄銅，在絕緣體上電鍍等方面的研

14、究，并制作了許多精美的金屬工藝品。但是，以石膏或臘等作為母型模進(jìn)行電鑄時(shí)，不僅制造技藝要求高、操作麻煩，而且母型易破損，難以制出精致的復(fù)制品，所以電鑄的應(yīng)用范圍十分有限。后來，由于塑料母型材料的問世以及電鍍水平的提高，電鑄技術(shù)也得到很大發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于制造那些采用其它方法不能制造的或加工有困難的急需產(chǎn)品。特別是最近幾年，由于電鑄用于制造宇航或原子能的某些零件，它已作為一種尖端加工技術(shù)而為人們所矚目。（此外通過電鍍使金屬與金屬相結(jié)合的所謂“電結(jié)合技術(shù)”也進(jìn)行了研究。這種電結(jié)合的金屬不會(huì)因熱而改變金屬材質(zhì)的機(jī)械性能和物理性。）二、電鑄特征與電鑄制品電鑄法的優(yōu)點(diǎn)：1、  能進(jìn)行

15、超精密加工（復(fù)制精度好）。電鑄最重要的特征是它具有高度“逼真性”。電鑄甚至可復(fù)制0.5微米以下的金屬線。例如：1英寸的寬度內(nèi)，有2500根3.5微米的超細(xì)線的電視攝像機(jī)用的高精度金屬網(wǎng)(超細(xì)金屬網(wǎng))，就使用了電鑄法進(jìn)行生產(chǎn)的。而香煙過濾嘴的纖維，也是使用纖維素通過超細(xì)金屬網(wǎng)制成的，這是用其他金屬加工法所不能達(dá)到的。電鑄復(fù)制的精度是非常高的。高精度金屬網(wǎng)的制造法，是在底板上用照相制板技術(shù)按需要涂上絕緣層（保護(hù)層），然后以此作為模板進(jìn)行電鑄。2、  能調(diào)節(jié)沉積金屬的物理性質(zhì)?？梢酝ㄟ^改變電鍍條件，鍍液的組分的方法來調(diào)節(jié)沉積金屬的硬度、韌性和拉 伸強(qiáng)度等。還可以采用多層電鍍、合金

16、電鍍、復(fù)合電度鍍方法得到其他加工方法不能得到的物理性質(zhì)。3、  不受制品大小的限制。只要能夠放入電鍍槽就行。4、  容易制出復(fù)雜形狀的零件。電鑄法的缺點(diǎn)：1、  操作時(shí)間長。例如：用3A/dmm的陰極電流密度沉積3mm厚的鎳層，需要25h20min。即使用是小薄零件要鍍厚層時(shí)，成本很高，但是電鍍過程中可以無人管理。2、  要有經(jīng)驗(yàn)和熟練技能的人員操作。電鑄裝置是簡單的，但在復(fù)制復(fù)雜形狀的模型中要制造母模、導(dǎo)電層處理、剝離處理等，這些工序都要求有經(jīng)驗(yàn)和熟練技能的人員才能操作。3、  必須有很大的作

17、業(yè)面積。即使是小制品，也需要有鍍槽、水洗槽等平面布置，廢水處理裝置必須有相當(dāng)大的作業(yè)面積。4、  除了要有電鍍操作技術(shù)外，還必須有機(jī)械加工和金屬加工知識(shí)。電鑄法并不是單用電鍍操作而制出制品，還要進(jìn)行襯底加工、研磨等機(jī)械操作，所以必須具備這些方面的知識(shí)和技巧。電鑄制品1、  制造復(fù)制品。包括原版錄音片及其壓模、印模、粗糙度標(biāo)準(zhǔn)片、美術(shù)工藝品、建筑五金、佛具等金屬五金類。2、  制造模具。包括塑料成形模具、沖壓模具、鎳-鈷-鎢硬質(zhì)合金電鑄模具、印刷用字母等。3、  金屬箔與金屬網(wǎng)的制造。印刷線路板用銅箔，各種金屬網(wǎng)、平

18、板或旋轉(zhuǎn)過濾網(wǎng)（印染、電器及電子零件用）、特殊刀片等。4、  其它。用于制造電火花加工電極、防涂裝遮蔽板、金剛石銼刀、鉆頭、波導(dǎo)管，貯藏液態(tài)氫的球型真空容器，熔融鹽電解制造鎢等耐熱金屬的透平葉片，從非水溶液制造鋁太陽能集熱板等。濺鍍的原理主要利用輝光放電(glowdis-charge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶(tar-get)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。新型的濺鍍設(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)動(dòng)以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機(jī)率增加,提高濺鍍速率。一般金屬

19、鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdis-charge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(tar-get)表面，電漿中的陽離子會(huì)加速?zèng)_向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面，這個(gè)沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。一般來說，利用濺鍍制程進(jìn)行薄膜披覆有幾項(xiàng)特點(diǎn)：(1)金屬、合金或絕緣物均可做成薄膜材料。(2)再適當(dāng)?shù)脑O(shè)定條件下可將多元復(fù)雜的靶材制作出同一組成的薄(3)利用放電氣氛中加入氧或其它的活性氣體，可以制作靶材物質(zhì)與氣體分子的混合物或化合物。(4)靶材輸入電流及濺射時(shí)間可以控制，容易得到高精度的膜厚。(5)較其它制程利于生產(chǎn)大面積

20、的均一薄膜。(6)濺射粒子幾不受重力影響，靶材與基板位置可自由安排。(7)基板與膜的附著強(qiáng)度是一般蒸鍍膜的10倍以上，且由于濺射粒子帶有高能量，在成膜面會(huì)繼續(xù)表面擴(kuò)散而得到硬且致密的薄膜，同時(shí)此高能量使基板只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜。(8)薄膜形成初期成核密度高，可生產(chǎn)10nm以下的極薄連續(xù)膜。(9)靶材的壽命長，可長時(shí)間自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。(10)靶材可制作成各種形狀，配合機(jī)臺(tái)的特殊設(shè)計(jì)做更好的控制及最有效率的生產(chǎn)。陽極處理為一種電解過程，提供鍍層金屬的金屬片作用有如陽極，電解液通常為鍍著金屬的離子溶液，被鍍物作用則有如陰極。陽極與陰極間輸入電壓后，吸引電解液中的金屬離子游至陰極，還原后即鍍著

21、其上。同時(shí)陽極的金屬再溶解，提供電解液更多的金屬離子。某些情況下使用不溶性陽極，電鍍時(shí)需添加新群電解液補(bǔ)充鍍著金屬離子。一般鋁合金很容易氧化，氧化層雖有一定鈍化作用，但長期曝露之結(jié)果，氧化層仍會(huì)剝落，喪失保護(hù)作用，因此陽極處理的目的即利用其易氧化之特性，藉電化學(xué)方法控制氧化層之生成，以防止鋁材進(jìn)一步氧化，同時(shí)增加表面的機(jī)械性質(zhì)。電鍍的涵義電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。（2）、電鍍的目的電鍍的目的主要是使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。（3）、電鍍的原理電鍍的原理與電解精煉銅的原理是一致的。電鍍時(shí)，一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)配成電鍍液；把待鍍金屬

22、制品浸入電鍍液中與直流電源的負(fù)極相連，作為陰極；用鍍層金屬作為陽極，與直流電源正極相連。通入低壓直流電，陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子，移向陰極，這些離子在陰極獲得電子被還原成金屬，覆蓋在需要電鍍的金屬制品上。金屬表面容易氧化生銹是世人皆知的現(xiàn)象，特別是近幾年來，酸雨及空氣的污染，更加重了金屬的腐蝕程度。為此，金屬表面處理工藝-電鍍鉻技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。 在我國，傳統(tǒng)的電鍍鉻金屬表面處理工藝已有180多年的歷史。這種工藝通過陽極溶解、陰極吸附的技術(shù)原理，可在各種易氧化生銹的金屬工件表面形成保護(hù)層。然而，隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電鍍鉻技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)電鍍處理工藝的缺點(diǎn)也越來越明顯，其缺

23、點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： 1、設(shè)備投資過大。電鍍槽的制備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，要求嚴(yán)，令一般投資者望而卻步。2、生產(chǎn)過程中需直流電，能源消耗極大。 3、生產(chǎn)成本高。所使用的鉻酐價(jià)格昂貴，且有很大的毒害性，故而限制其應(yīng)用范圍。 4、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻廢水，排放滲入地下后不能分解，嚴(yán)重污染地下水源。還會(huì)產(chǎn)生毒害氣體排放，污染環(huán)境和空氣，危害人們的身心健康和生態(tài)環(huán)境，惡化了廣大城鎮(zhèn)居民的居住質(zhì)量。電鍍完成後:我們會(huì)發(fā)現(xiàn)正極減少的重量等於負(fù)極增加的重量。主要是因?yàn)檎龢O金屬溶解，形成金屬離子於溶液中，所以正極重量減少 ; 而金屬離子在負(fù)極形成金屬原子析出，故負(fù)極重量增加。另外電鍍液中的離子數(shù)目保持一定，所以電

24、鍍液的濃度也不變。最後要提醒的是電鍍時(shí)，被鍍物表面上的金屬薄膜是否均勻堅(jiān)實(shí)，受到溫度、電流強(qiáng)度及電鍍液濃度等因素影響。所以電鍍也是需要技巧的呢 !因?yàn)楸诲兾锷系溺n斑和油汙不導(dǎo)電，若不除去便無法鍍上，所以我們使用砂紙磨除鏽斑，再以氫氧化鈉水溶液洗去油汙，最後用蒸餾水沖洗。電鍍完成後，被鍍物必須先以蒸餾水沖洗，再以丙酮洗淨(jìng)，並靜置使之乾燥，使電鍍層硬化，最後用軟布摩擦，使其光亮。註 : 丙酮為一種極易揮發(fā)的溶劑，電鍍後的物體以丙酮沖洗後靜置，有助於快速乾燥硬化2：陰極電泳漆比陽極電泳漆更昂貴，就陰極電泳漆的設(shè)備成本就比陽極電泳漆的高出大約30%，但陰極電泳漆優(yōu)異的抗腐蝕性經(jīng)常使它們成為首選。這兩種

25、涂料有各自特殊的使用領(lǐng)域?，F(xiàn)在全球超過98%的汽車生產(chǎn)商使用電泳底漆。汽車車身和附件，設(shè)備、熱交換器、金屬裝飾件都采用電泳涂裝。這種方法被廣泛使用在金屬或需要大量生產(chǎn)的金屬表面的一次性涂裝中，尤其適用很難采用其它涂裝進(jìn)行涂裝的復(fù)雜形狀物體。環(huán)氧型陽極電沉積涂料: 農(nóng)具、汽車零部件、型鋼 丙烯酸型陽極電沉積涂料:  金屬辦公室家俱、空氣擴(kuò)散器、金屬絲網(wǎng)、吊架 環(huán)氧型陰極電沉積涂料: 汽車車身及部件、轉(zhuǎn)換器、家用電器 丙烯酸型陰極電沉積涂料: 草坪和花園農(nóng)具、儀器、汽車輪和汽車門窗真空鍍膜技術(shù)蒸鍍(Evaporation) &濺鍍(Sputter) 薄膜沈積(Thin

26、Film Deposition) 在機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)或半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域，為了對所使用的材料賦與某種特性在材料表面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而加以使用，假如此被膜經(jīng)由原子層的過程所形成時(shí)，一般將此等薄膜沈積稱為蒸鍍（蒸著）處理。採用蒸鍍處理時(shí)，以原子或分子的層次控制蒸鍍粒子使其形成被膜，因此可以得到以熱平衡狀態(tài)無法得到的具有特殊構(gòu)造及功能的被膜。 薄膜沈積的兩種常見的製程物理氣相沈積-PVD（Physical Vapor Deposition）化學(xué)氣相沈積CVD （Chemical Vapor Deposition）真空電鍍簡介被鍍物與塑膠不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)環(huán)保製程；無化學(xué)物污染可鍍多重金屬

27、生產(chǎn)速度快可對各種素材加工屬低溫製程化學(xué)鍍鎳的定義與分類 化學(xué)鍍鎳，又稱為無電解鍍鎳，是在金屬鹽和還原劑共同存在的溶液中靠自催化的化學(xué)反應(yīng)而在金屬表面沉積了金屬鍍層的新的成膜技術(shù)。氫脆的控制   在任何電鍍?nèi)芤褐?由于水分子的離解,總或多或少地存在一定數(shù)量的氫離子。因此,電鍍過程中,在陰極析出金屬(主反應(yīng))的同時(shí),伴有氫氣的析出(副反應(yīng))。析氫的影響是多方面的,其中最主要的是氫脆。氫脆是表面處理中最嚴(yán)重的質(zhì)量隱患之一,析氫嚴(yán)重的零件在使用過程中就可能斷裂,造成嚴(yán)重的事故。表面處理技術(shù)人員必須掌握避免和消除氫脆的技術(shù),以使氫脆的影響降低到最低限度。   一

28、、氫脆   1氫脆現(xiàn)象   氫脆通常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象。曾經(jīng)出現(xiàn)過汽車彈簧、墊圈、螺釘、片簧等鍍鋅件,在裝配之后數(shù)小時(shí)內(nèi)陸續(xù)發(fā)生斷裂,斷裂比例達(dá)40%50%。某特種產(chǎn)品鍍鎘件在使用過程中曾出現(xiàn)過批量裂紋斷裂,曾組織過全國性攻關(guān),制訂嚴(yán)格的去氫工藝。另外,有一些氫脆并不表現(xiàn)為延遲斷裂現(xiàn)象,例如:電鍍掛具(鋼絲、銅絲)由于經(jīng)多次電鍍和酸洗退鍍,滲氫較嚴(yán)重,在使用中經(jīng)常出現(xiàn)一折便發(fā)生脆斷的現(xiàn)象;獵槍精鍛用的芯棒,經(jīng)多次鍍鉻之后,墮地?cái)嗔?有的淬火零件(內(nèi)應(yīng)力大)在酸洗時(shí)便產(chǎn)生裂紋。這些零件滲氫嚴(yán)重,無需外加應(yīng)力就產(chǎn)生裂紋,再也無法用去氫來恢復(fù)原有的

29、韌性。氫脆機(jī)理   延遲斷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于零件內(nèi)部的氫向應(yīng)力集中的部位擴(kuò)散聚集,應(yīng)力集中部位的金屬缺陷多(原子點(diǎn)陣錯(cuò)位、空穴等)。氫擴(kuò)散到這些缺陷處,氫原子變成氫分子,產(chǎn)生巨大的壓力,這個(gè)壓力與材料內(nèi)部的殘留應(yīng)力及材料受的外加應(yīng)力,組成一個(gè)合力,當(dāng)這合力超過材料的屈服強(qiáng)度,就會(huì)導(dǎo)致斷裂發(fā)生。氫脆既然與氫原子的擴(kuò)散有關(guān),擴(kuò)散是需要時(shí)間的,擴(kuò)散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類有關(guān)。因此,氫脆通常表現(xiàn)為延遲斷裂。   氫原子具有最小的原子半徑,容易在鋼、銅等金屬中擴(kuò)散,而在鎘、錫、鋅及其合金中氫的擴(kuò)散比較困難。鍍鎘層是最難擴(kuò)散的,鍍鎘時(shí)產(chǎn)生的氫,最初停留在鍍

30、層中和鍍層下的金屬表層,很難向外擴(kuò)散,去氫特別困難。經(jīng)過一段時(shí)間后,氫擴(kuò)散到金屬內(nèi)部,特別是進(jìn)入金屬內(nèi)部缺陷處的氫,就很難擴(kuò)散出來。常溫下氫的擴(kuò)散速度相當(dāng)緩慢,所以需要即時(shí)加熱去氫。溫度升高,增加氫在鋼中的溶解度,過高的溫度會(huì)降低材料的硬度,所以鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫的溫度選擇,必須考慮不致于降低材料硬度,不得處于某些鋼材的脆性回火溫度,不破壞鍍層本身的性能。避免和消除的措施   .1減少金屬中滲氫的數(shù)量   在除銹和氧化皮時(shí),盡量采用吹砂除銹,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑;在除油時(shí),采用化學(xué)除油、清洗劑或溶劑除油,滲氫量較少,若采用電化學(xué)除油

31、,先陰極后陽極;在電鍍時(shí),堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。   2采用低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度的鍍涂層   一般認(rèn)為,在電鍍、時(shí),滲入鋼件的氫容易殘留下來,而、等金屬鍍層具有低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度,滲氫較少。在滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求的情況下,可采用不會(huì)造成滲氫的涂層,如達(dá)克羅涂覆層可以代替鍍鋅,不會(huì)發(fā)生氫脆,耐蝕性提高710倍,附著力好,膜厚68,相當(dāng)于較薄的鍍鋅層,不影響裝配。   3鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫以消除氫脆隱患   若零件經(jīng)淬火、焊接等工序后內(nèi)部殘留應(yīng)力較大,鍍前應(yīng)進(jìn)行回火處理,減少發(fā)生嚴(yán)重滲氫的隱患。

32、   對電鍍過程中滲氫較多的零件原則上應(yīng)盡快去氫,因?yàn)殄儗又械臍浜捅韺踊w金屬中的氫在向鋼基體內(nèi)部擴(kuò)散,其數(shù)量隨時(shí)間的延長而增加。新的國際標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定“最好在鍍后1內(nèi),但不遲于3,進(jìn)行去氫處理”。國內(nèi)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),對電鍍鋅前、后的去氫處理作了規(guī)定。電鍍后去氫處理工藝廣泛采用加熱烘烤,常用的烘烤溫度為150300°,保溫224。具體的處理溫度和時(shí)間應(yīng)根據(jù)零件大小、強(qiáng)度、鍍層性質(zhì)和電鍍時(shí)間的長短而定。去氫處理常在烘箱內(nèi)進(jìn)行。鍍鋅零件的去氫處理溫度為110220°,溫度控制的高低應(yīng)根椐基體材料而定。對于彈性材料、0.5以下的薄壁件及機(jī)械強(qiáng)度要求較高的鋼鐵零件

33、,鍍鋅后必須進(jìn)行去氫處理。為了防止“鎘脆”,鍍鎘零件的去氫處理溫度不能太高,通常為180200°。應(yīng)注意的問題   材料強(qiáng)度越大,其氫脆敏感性也越大,這是表面處理技術(shù)人員在編制電鍍工藝規(guī)范時(shí)必須明確的基本概念。國際標(biāo)準(zhǔn)要求抗拉強(qiáng)度>105/2的鋼材,要進(jìn)行相應(yīng)的鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫處理。法國航空工業(yè)對屈服強(qiáng)度>90/2的鋼件就要求作相應(yīng)去氫處理。   由于鋼材強(qiáng)度與硬度有很好的對應(yīng)關(guān)系,因此,用材料硬度來判斷材料氫脆敏感比用強(qiáng)度來判斷更為直觀、方便。因?yàn)橐环萃晟频漠a(chǎn)品圖和機(jī)加工工藝都應(yīng)標(biāo)注鋼材硬度。在電鍍中我們發(fā)現(xiàn)鋼的硬度在38左右

34、時(shí)開始呈現(xiàn)氫脆斷裂的危險(xiǎn)。對高于43的零件,鍍后應(yīng)考慮去氫處理。硬度為60左右時(shí),在表面處理之后必須立即進(jìn)行去氫處理,否則在幾小時(shí)之內(nèi)鋼件會(huì)開裂。      除了鋼材硬度外,還應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)：   (1)零件的使用安全系數(shù):安全重要性大的零件,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(2)零件的幾何形狀:帶有容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺口,小等的零件應(yīng)加強(qiáng)去氫;(3)零件的截面積:細(xì)小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(4)零件的滲氫程度:在表面處理中產(chǎn)生氫多、處理時(shí)間長的零件,應(yīng)加強(qiáng)去氫;(5)鍍層種類:如鍍鎘層會(huì)嚴(yán)重阻擋氫向外擴(kuò)散,所以要加強(qiáng)去氫;

35、(6)零件使用中的受力性質(zhì):當(dāng)零件受到高的張應(yīng)力時(shí)應(yīng)加強(qiáng)去氫,只受壓應(yīng)力時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氫脆;(7)零件的表面加工狀態(tài):對冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內(nèi)部殘留應(yīng)力大的零件,不僅鍍后要加強(qiáng)去氫,而且鍍前要去應(yīng)力;(8)零件的歷史情況:對過去生產(chǎn)中發(fā)生過氫脆的零件應(yīng)特別加以注意,并作好相關(guān)記錄。internal hydrogen embrittlement (IHE)  氫脆的一種，是經(jīng)典的氫脆問題。在材料的冶煉過程和零件的制造與裝配過程(如電鍍、焊接)中進(jìn)入鋼材內(nèi)部的微量氫(106量級)在內(nèi)部殘余的或外加的應(yīng)力作用下導(dǎo)致材料脆化甚至開裂。在尚未出現(xiàn)開裂的情況下可以通過脫氫處理

36、(例如加熱到200以上數(shù)小時(shí)，可使內(nèi)氫減少)恢復(fù)鋼材的性能。因此內(nèi)氫脆是可逆的。Hydrogen Embrittlement 氫脆（鍍銅、鎳、金、錫、錫鉛） 因電鍍?nèi)芤菏怯伤渲?，故在電鍍的同時(shí)，水也會(huì)被電解而在陰極上產(chǎn)生氫氣滿在陽極產(chǎn)生氧氣。那是由于帶正電的H會(huì)往陰極游動(dòng)，帶負(fù)電的O會(huì)往陽極游動(dòng)之故。由于氫氣的體積很小，故當(dāng)其在陰極外表登陸，而又未及時(shí)被趕走浮離時(shí)，則很可能有一部份，會(huì)被后來登陸的金屬所覆蓋而殘留在鍍層中，甚至還會(huì)往金屬底材的細(xì)縫中鉆進(jìn)，造成鍍件的脆化稱為"氫脆"。此現(xiàn)象對高強(qiáng)鋼物體之為害極大，二次大戰(zhàn)時(shí)，美軍即發(fā)現(xiàn)很多飛機(jī)的起落架常會(huì)折斷，后來才研究出

37、那是因電鍍時(shí)的"氫脆"所造成的。一般堿性鍍液的"氫脆性"要比酸性鍍液少，而且若能在鍍完后立即送進(jìn)烤箱在 200 下烘烤2 小時(shí)以上，可將大部份氫氣趕出來，此二種做法皆可減少氫脆的發(fā)生。  彈簧的鍍鋅和鍍鎘是在氰化電解液中進(jìn)行的。在電鍍過程中，除鍍上鋅或鎘外，還有一部分還原的氫滲透入到鍍層和基體金屬的晶格中去，造成內(nèi)應(yīng)力，使彈簧上的鍍層和彈簧變脆，也叫氫脆。由于彈簧材料的強(qiáng)度很高，再加上彈簧成形時(shí)的變形很大，因此，對氫脆特別敏感，如不及時(shí)去氫，往往會(huì)造成彈簧的斷裂。為了消除電鍍過程中產(chǎn)生的一些缺陷，改善彈簧的物理化學(xué)性能，延長彈簧的使用

38、壽命，提高鍍層的抗蝕能力，必須進(jìn)行鍍后處理，即除氫處理。除氫處理是在電鍍后，立即或者在幾小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行。將電鍍后的彈簧在200215°C的溫度中，加熱12h（或2h以上,如果時(shí)間過長容易產(chǎn)生鉻脆），即可達(dá)到除氫的目的。 除氫一般在烘箱中進(jìn)行。除氫效果與溫度、時(shí)間、電鍍后的停留時(shí)間等有關(guān)。一般來說，溫度高、加熱時(shí)間長，鍍后停頓時(shí)間短，其除氫效果就好。故對彈簧除氫溫度選擇可高一些。推薦一種螺栓氫脆失效傾向（HES）的試驗(yàn)方法 相信大多數(shù)緊固件制造廠商都有高強(qiáng)度螺栓因電鍍后氫脆失效的經(jīng)驗(yàn)，減少和消除螺栓的氫脆一般靠嚴(yán)格的電鍍工藝控制，鍍后還要通過對電鍍件長時(shí)間的烘烤（烘烤的時(shí)間是否足夠主要取

39、決于螺栓的機(jī)械性能級別、鍍層類別和厚度），使產(chǎn)品中游離狀的氫得以釋放，減輕氫對產(chǎn)品的影響。    由于電鍍工藝中各種參數(shù)（例如酸洗濃度、電鍍液、電流大小、溫度、時(shí)間等），都可能引起產(chǎn)品滲氫量的變化，而大多數(shù)生產(chǎn)廠家電鍍后烘烤時(shí)間根據(jù)螺栓的機(jī)械性能是固定的，雖然可以避免和減少氫脆現(xiàn)象的發(fā)生，但是由于各種參數(shù)的變化和不能即時(shí)測試氫的含量，以及在考慮經(jīng)濟(jì)性、效率的同時(shí)又不能無限制的增加烘烤時(shí)間，所以雖然經(jīng)過烘烤，卻不能完全排除產(chǎn)品的氫脆失效的可能。電鍍除氫后測試氫脆傾向試驗(yàn)是有必要的，為此國際上提出多種關(guān)于氫脆傾向的試驗(yàn)辦法，我們國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)ISO15330制定了GB/T3098.172000標(biāo)準(zhǔn)，提出了檢查氫脆用預(yù)載荷試驗(yàn)平行支承面法。    螺栓的氫脆