表面處理技術(shù)培訓(xùn)教材(入門級(jí))

1、表面處理技術(shù)培訓(xùn)教材（入門級(jí)，第1版）版權(quán)所有 侵權(quán)必糾 根據(jù)使用的方法不同,表面處理技術(shù)分為下述幾類：一、電化學(xué)方法：一、電化學(xué)方法：利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層1 1、電鍍：、電鍍：在電解質(zhì)溶液中，工件為陰極，在外電流作用下，使其表面形成鍍層，如電鍍銅、鎳、鉻等。2 2、氧化：、氧化：在電解質(zhì)溶液中，工件為陽極，在外電流作用下，使其表面形成氧化膜層，如鋁合金的陽極氧化。二、化學(xué)方法：二、化學(xué)方法：利用化學(xué)物質(zhì)相互作用，在工件表面形成鍍覆層1 1、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理：、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理：在電解質(zhì)溶液中，溶液中的物質(zhì)與工件表面物質(zhì)相互作用而形成鍍層，如金屬表面的磷化、鈍化等。2 2、化學(xué)鍍：、化

2、學(xué)鍍：在電解質(zhì)溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，溶液中的物質(zhì)由于化學(xué)還原作用沉積于工件表面而形成鍍層，如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。三、熱加工方法：三、熱加工方法：在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散到工件表面形成鍍層。1 1、熱浸鍍：、熱浸鍍：將金屬工件放入熔融金屬中，在其表面形成涂層，如熱浸鍍鋅、鋁等。2 2、熱噴涂：、熱噴涂：將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面形成涂層，如熱噴涂鋅、鋁等。3 3、熱燙?。骸釥C?。簩⒔饘俨訙亍⒓訅焊采w于工件表面形成涂層，如燙金。4 4、化學(xué)熱處理：、化學(xué)熱處理：工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱，在高溫狀態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面，如滲氮。5 5、堆焊：、堆焊：以焊接方式 ，令熔敷金屬

3、堆積于工件表面形成焊層的過程，如堆焊耐磨合金。四、真空法：四、真空法：在高真空狀態(tài)下讓材料氣化或離子化沉積于工件表面形成涂層。1 1、物理氣相沉積（、物理氣相沉積（PVDPVD）：）：真空條件下，將金屬氣化成原子、分子或離子狀態(tài)直接沉積到工件表面形成涂層，如蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍等。2 2、離子注入：、離子注入：高壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，如注硼。3 3、化學(xué)氣相沉積（、化學(xué)氣相沉積（CVDCVD）：）：低壓下，氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。五、其它方法五、其它方法1 1、涂裝：、涂裝：將涂料噴到或刷到工件表面形成涂層，如噴

4、漆、刷漆等。2 2、沖擊鍍：、沖擊鍍：用機(jī)械沖擊作用在工件表面形成涂層，如沖擊鍍鋅。3 3、激光表面處理：、激光表面處理：用激光照射工件表面令其結(jié)構(gòu)改變的過程，如激光淬火、激光重熔等。4 4、超硬膜技術(shù)：、超硬膜技術(shù)：以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜，如金剛石薄膜、立方氮化硼薄膜等。5 5、電泳：、電泳：將工件作為一個(gè)電極放入導(dǎo)電的涂料溶液或乳化液中，在電場(chǎng)作用下，帶電涂料成分被吸附到工件表面形成涂層。6 6、靜電噴涂：、靜電噴涂：在直流高電壓（80-90KV）電場(chǎng)作用下，霧化的帶電粒子定向飛往接上電極的工件表面形成涂層。表面涂層的基本性能指標(biāo)：表面涂層的基本性能指標(biāo)：1 1、結(jié)合強(qiáng)度：、

5、結(jié)合強(qiáng)度：涂（鍍）層與基體的結(jié)合強(qiáng)度主要由涂層與基體的結(jié)合機(jī)理相關(guān)，如機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度差，冶金結(jié)合強(qiáng)度高。2 2、孔隙率及密度：、孔隙率及密度：一般鍍層均存在不同程度的孔隙率，進(jìn)而其密度也有變化，如金屬鉻的密度為7.19g/cm3，而電鍍鉻層的密度為6.9-7.18g/cm3.3 3、耐蝕性：、耐蝕性：涂層耐大氣、水及化工介質(zhì)腐蝕的性能。4 4、硬度：、硬度：電鍍鉻顯微硬度為600-900HV。5 5、電阻率：、電阻率：電阻率主要取決于涂層密度及純度。 金諾簡(jiǎn)介： 金諾塑膠電鍍是一家專業(yè)塑膠電鍍單位，主要從事ABS(或PC+ABS)塑膠電鍍加工。按電鍍產(chǎn)品外觀顏色的不同可將產(chǎn)品分為普通光鉻產(chǎn)品、三

6、價(jià)白鉻產(chǎn)品、三價(jià)黑鉻產(chǎn)品、珍珠鉻產(chǎn)品、深槍（錫鎳合金）產(chǎn)品等五類，所有這些產(chǎn)品均能滿足SONY GP體系要求、歐盟ROHS指令要求。 塑膠電鍍簡(jiǎn)介： 原則上任何一種塑料都可以經(jīng)過適當(dāng)?shù)那疤幚砗筮M(jìn)行化學(xué)鍍鎳，但目前應(yīng)用最廣泛的可鍍塑料是ABS塑料或ABS/PC（通常PC含量低于30%）混合塑料。ABS塑料是由A組分（丙烯晴）、B組分（丁二烯）、S組分（苯乙烯）三元共聚而成的，其中A組分與S組分發(fā)生的是共聚，呈樹脂相，B組分是自聚成球形狀態(tài)后分散在AS共聚組分中，呈橡膠相。由于丁二烯自聚后存在大量碳-碳雙鍵，碳-碳雙鍵容易發(fā)生氧化斷鍵，使丁二烯能夠溶解在強(qiáng)氧化性的鉻酸與硫酸的混合溶液中。ABS塑料

7、之所以容易進(jìn)行金屬化處理就在于存在高度彌散的球狀丁二烯組分。 部分塑膠電鍍產(chǎn)品展示: 塑膠電鍍工藝流程(前處理)：上掛上掛除蠟除蠟除油除油水洗水洗預(yù)粗化預(yù)粗化水洗水洗水洗水洗水洗水洗中和中和粗化粗化水洗水洗后處理后處理水洗水洗化學(xué)鎳化學(xué)鎳解膠解膠水洗水洗鈀水鈀水預(yù)浸預(yù)浸 塑膠電鍍工藝流程(后處理)：前處理前處理水洗水洗焦銅焦銅水洗水洗酸洗酸洗光銅光銅水洗水洗酸洗酸洗水洗水洗半光鎳半光鎳光鎳光鎳水洗水洗活化活化水洗水洗封口鎳封口鎳水洗水洗光鉻光鉻鈍化鈍化烘干烘干水洗水洗水洗水洗水洗水洗除油粗化上掛中和活化解膠化學(xué)鎳前處理流程ABSPd上掛除油粗化中和活化解膠化學(xué)鍍鎳無電解后處理流程焦銅光銅半光鎳

8、光鎳光鉻干燥拆掛CrNiCu焦銅光銅半光鎳光鎳鍍鉻烘干拆掛封口鎳封口鎳水洗水洗水洗水洗 塑膠電鍍產(chǎn)品電鍍層結(jié)構(gòu)(一): 膠膠件件光光銅銅半半光光鎳鎳光光鎳鎳珍珍珠珠鎳鎳普通普通光鉻光鉻珍珍珠珠鉻鉻三價(jià)三價(jià)白鉻白鉻三價(jià)三價(jià)黑鉻黑鉻粗粗化化化化學(xué)學(xué)鎳鎳焦焦銅銅 塑膠電鍍產(chǎn)品電鍍層結(jié)構(gòu)(二):塑膠基材化學(xué)鎳層焦銅層光銅層半光鎳層光鎳層封口鎳層光鉻層 塑膠電鍍工藝主要流程解說(一)：除蠟除蠟/ /除油：除油：除去塑膠件表面的污垢,促使粗化均勻。主要成份為氫氧化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉、表面活性劑等，工作溫度為4060。預(yù)粗化：預(yù)粗化：一種有機(jī)膨脹劑（二甲基甲酰胺）溶液，主要用于ABS+PC材料的產(chǎn)品，它對(duì)塑

9、膠件表面有溶脹作用，以保證后面的粗化工序能順利進(jìn)行，工作溫度為30-40。粗化：粗化：主要成分為鉻酸酐（CrO3）和硫酸，工作溫度為6070，其作用為使塑膠件表面粗糙以增加表面積，并生成某些極性基團(tuán)使膠件表面由憎水性變成親水性。中和：中和：一種還原性溶液，作用是清除產(chǎn)品表面的粗化液殘留，室溫下工作。鈀水（活化）：鈀水（活化）：主要成份為氯化鈀、氯化亞錫、鹽酸，其作用是在塑膠產(chǎn)品表面產(chǎn)生具有催化作用的貴金屬薄膜，工作溫度為2025 。解膠：解膠：主要成份為鹽酸、硫酸或氫氧化鈉，是利用氫離子或者氫氧根離子的水解作用,露出具有催化活性的金屬鈀.如用酸解膠工作溫度為3040，若用堿解膠則在常溫下工作。

10、 塑膠電鍍工藝主要流程解說(二)：化學(xué)鎳：化學(xué)鎳：主要成份為硫酸鎳、次磷酸鈉、檸檬酸鈉、氨水，工作溫度為3545，其工作原理是在鈀金屬的催化作用下在塑膠產(chǎn)品表面形成薄鎳金屬層。焦銅焦銅: :主要成份是焦磷酸銅,在電流作用下在產(chǎn)品化學(xué)鎳基礎(chǔ)上形成薄銅層,以增強(qiáng)導(dǎo)電性能。酸洗：酸洗：硫酸溶液，除掉焦銅層表面的氧化膜。光銅：光銅：主要成份是硫酸銅,在電流作用下形成產(chǎn)品銅層，其光亮性,柔韌性,延展性,導(dǎo)電性等都很優(yōu)良。過硫酸洗：過硫酸洗：主要成分是過硫酸，除去銅層表面氧化膜并微蝕銅層表面。半光鎳與光鎳：半光鎳與光鎳：主要成份是硫酸鎳和氯化鎳，在電流作用下形成產(chǎn)品鎳層，柱狀結(jié)構(gòu)的半光鎳與層狀結(jié)構(gòu)的光鎳形

11、成雙層鎳體系，產(chǎn)生非常光亮、耐蝕性高具有一定整平性的鍍層。封口鎳封口鎳：鍍液中含有不可溶固體顆粒，封口鎳鍍層與鉻鍍層組合，生成微孔鉻層，從而進(jìn)一步提高鍍層的耐蝕性，符合汽車工業(yè)對(duì)微孔鉻的要求。活化：活化：硫酸溶液，除掉鎳層表面的氧化膜。鈍化：鈍化：稀的光鉻溶液，起預(yù)浸的作用。光鉻：光鉻：主要成份是鉻酸酐，在電流作用下形成產(chǎn)品鎳層。 ABS粗化后的斷面示意圖 不同電鍍顏色產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝區(qū)別：半光鎳珍珠鎳光鎳三價(jià)黑鉻普通光鉻三價(jià)白鉻 金諾推薦的塑膠電鍍產(chǎn)品一般功能測(cè)試指標(biāo)：1、厚度：Cu8um，Ni 4um，Cr 0.12um；2、附著力：百格測(cè)試，1mm格距，3M 600膠帶，每格脫落面積少于2

12、0%；冷熱循環(huán)測(cè)試（25 1H 751H 25 1H -30 1H）3個(gè)循環(huán)后電鍍層無開裂、起泡、變色等不良；3、表面硬度：鉛筆硬度測(cè)試，1000g力，三菱H鉛筆不劃傷表面；4、耐腐蝕性：中性鹽霧測(cè)試（ASTM B117-03）8小時(shí)，腐蝕程度判定十級(jí)；5、耐磨性：對(duì)表面鍍鉻產(chǎn)品進(jìn)行RCA測(cè)試，表面經(jīng)300圈后不被磨穿。 注塑工藝對(duì)電鍍產(chǎn)品功能的影響:1、注塑原料禁止使用再生料，否則電鍍產(chǎn)品易出現(xiàn)麻點(diǎn)、附著力差等不良，建議使用流動(dòng)性好的塑膠原料；2、注塑時(shí)需保證模具溫度穩(wěn)定，建議使用水溫機(jī)OR油溫機(jī)，以保證產(chǎn)品外觀、尺寸的穩(wěn)定；3、電鍍產(chǎn)品注塑時(shí)一般使用多級(jí)注塑、高模溫、高料筒溫度、低射速、低

13、射壓、長(zhǎng)冷卻時(shí)間等條件，以保證產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、低殘余應(yīng)力；4、注塑后產(chǎn)品一般需放置12小時(shí)以后才可電鍍，對(duì)于應(yīng)力大導(dǎo)致附著力差的產(chǎn)品可以通過延長(zhǎng)電鍍前后的放置時(shí)間來改善。膠件內(nèi)應(yīng)力是影響產(chǎn)品結(jié)合力最主要的因素,內(nèi)應(yīng)力測(cè)試將試件在25下于冰醋酸中浸 3,視試件表面“發(fā)白”程度判斷內(nèi)應(yīng)力大小,內(nèi)應(yīng)力越大,“發(fā)白”現(xiàn)象越嚴(yán)重。這種方法能大致說明內(nèi)應(yīng)力的狀況。塑料電鍍素材表面狀態(tài)直接影響電鍍產(chǎn)品外觀質(zhì)量.比如 模具麻點(diǎn),成型結(jié)合線,成型凹點(diǎn),模具漏油,成型射紋流紋等直接影響到電鍍產(chǎn)品外觀. 塑膠電鍍產(chǎn)品常見外觀缺陷(一)：麻點(diǎn)麻點(diǎn)(電鍍藥液光劑含量異常引起)雜質(zhì)雜質(zhì)(藥液內(nèi)異物沾到產(chǎn)品表面引起) 塑膠電鍍產(chǎn)品常見外觀缺陷(二)：刮傷刮傷(外界硬物接觸產(chǎn)品表面引起)披鋒披鋒(模具或成型條件不良引起) 塑膠電鍍產(chǎn)品常見外觀缺陷(三)：漏鍍漏鍍(電鍍前處理異?；虺尚蜅l件不良引起)氣紋氣紋(成型條件或模具排氣不良引起引起) 塑膠電鍍產(chǎn)品水口加工介紹 塑膠電鍍產(chǎn)品Masking加工介紹(一): 透明絕緣油透明絕緣油 綠色絕緣油綠色絕緣油 黑色絕緣油黑色絕緣油(絕緣油通常為乙酸乙脂、甲苯、二甲苯、丙烯酸、色素等物質(zhì)的混合物） 塑膠電鍍產(chǎn)品Masking加工