表面處理技術培訓教材(入門級)

1、表面處理技術培訓教材（入門級，第1版）版權所有 侵權必糾 根據(jù)使用的方法不同,表面處理技術分為下述幾類：一、電化學方法：一、電化學方法：利用電極反應，在工件表面形成鍍層1 1、電鍍：、電鍍：在電解質溶液中，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、化學方法：二、化學方法：利用化學物質相互作用，在工件表面形成鍍覆層1 1、化學轉化膜處理：、化學轉化膜處理：在電解質溶液中，溶液中的物質與工件表面物質相互作用而形成鍍層，如金屬表面的磷化、鈍化等。2 2、化學鍍：、化

2、學鍍：在電解質溶液中，工件表面經(jīng)催化處理，溶液中的物質由于化學還原作用沉積于工件表面而形成鍍層，如化學鍍鎳、化學鍍銅等。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?。?、熱燙?。簩⒔饘俨訙?、加壓覆蓋于工件表面形成涂層，如燙金。4 4、化學熱處理：、化學熱處理：工件與化學物質接觸、加熱，在高溫狀態(tài)下令某種元素進入工件表面，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、化學氣相沉積（、化學氣相沉積（CVDCVD）：）：低壓下，氣態(tài)物質在工件表面因化學反應而生成固態(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構改變的過程，如激光淬火、激光重熔等。4 4、超硬膜技術：、超硬膜技術：以物理或化學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：將工件作為一個電極放入導電的涂料溶液或乳化液中，在電場作用下，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：表面涂層的基本性能指標：1 1、結合強度：、

5、結合強度：涂（鍍）層與基體的結合強度主要由涂層與基體的結合機理相關，如機械結合強度差，冶金結合強度高。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、價白鉻產(chǎn)品、三價黑鉻產(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。 塑膠電鍍簡介： 原則上任何一種塑料都可以經(jīng)過適當?shù)那疤幚砗筮M行化學鍍鎳，但目前應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粗化預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鎳化學鎳解膠解膠水洗水洗鈀水鈀水預浸預浸 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鎳前處理流程ABSPd上掛除油粗化中和活化解膠化學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)品電鍍層結構(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三價白鉻白鉻三價三價黑鉻黑鉻粗粗化化化化學學鎳鎳焦焦銅銅 塑膠電鍍產(chǎn)品電鍍層結構(二):塑膠基材化學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。預粗化：預粗化：一種有機膨脹劑（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)：化學鎳：化學鎳：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)品化學鎳基礎上形成薄銅層,以增強導電性能。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，柱狀結構的半光鎳與層狀結構的光鎳形

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，從而進一步提高鍍層的耐蝕性，符合汽車工業(yè)對微孔鉻的要求?；罨夯罨毫蛩崛芤?，除掉鎳層表面的氧化膜。鈍化：鈍化：稀的光鉻溶液，起預浸的作用。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黑鉻普通光鉻三價白鉻 金諾推薦的塑膠電鍍產(chǎn)品一般功能測試指標：1、厚度：Cu8um，Ni 4um，Cr 0.12um；2、附著力：百格測試，1mm格距，3M 600膠帶，每格脫落面積少于2

12、0%；冷熱循環(huán)測試（25 1H 751H 25 1H -30 1H）3個循環(huán)后電鍍層無開裂、起泡、變色等不良；3、表面硬度：鉛筆硬度測試，1000g力，三菱H鉛筆不劃傷表面；4、耐腐蝕性：中性鹽霧測試（ASTM B117-03）8小時，腐蝕程度判定十級；5、耐磨性：對表面鍍鉻產(chǎn)品進行RCA測試，表面經(jīng)300圈后不被磨穿。 注塑工藝對電鍍產(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、附著力差等不良，建議使用流動性好的塑膠原料；2、注塑時需保證模具溫度穩(wěn)定，建議使用水溫機OR油溫機，以保證產(chǎn)品外觀、尺寸的穩(wěn)定；3、電鍍產(chǎn)品注塑時一般使用多級注塑、高模溫、高料筒溫度、低射速、低

13、射壓、長冷卻時間等條件，以保證產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、低殘余應力；4、注塑后產(chǎn)品一般需放置12小時以后才可電鍍，對于應力大導致附著力差的產(chǎn)品可以通過延長電鍍前后的放置時間來改善。膠件內(nèi)應力是影響產(chǎn)品結合力最主要的因素,內(nèi)應力測試將試件在25下于冰醋酸中浸 3,視試件表面“發(fā)白”程度判斷內(nèi)應力大小,內(nèi)應力越大,“發(fā)白”現(xiàn)象越嚴重。這種方法能大致說明內(nèi)應力的狀況。塑料電鍍素材表面狀態(tài)直接影響電鍍產(chǎn)品外觀質量.比如 模具麻點,成型結合線,成型凹點,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)：麻點麻點(電鍍藥液光劑含量異常引起)雜質雜質(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、色素等物質的混合物） 塑膠電鍍產(chǎn)品Masking加工