一、電刷鍍技術概述
刷鍍技術,是由過去的“筆鍍”方法發展而來,又經過現代改良的技術。在歐美稱“電刷鍍”或“選擇性電鍍”。在世界上知名度較高的有法國“Dalic”公司和美國“Selectron”公司。刷鍍技術是由法國“Dalic”研究所1938年開發的。因此,又稱“Dalic”法。四十年代開始在工業上應用。隨后美、英、日等國相繼開發和應用該工藝。我國在五十年代也有過研究報道,但沒有付諸實用。而真正進行大規模研究和應用是在八十年代“六·五”和“七·五”期間。從一九九九年開始至今十十多年,鼎正科技一直致力于研究和開發,已有幾十種工藝付諸實用。并廣泛應用于機械、冶金、紡織、電子、制糖、造紙、印刷、化學、交通運輸等行業,取得了較大的經濟效益和社會效益。
二、電刷鍍原理
電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層的過程。其中的在于強化、提高工件表面性能,取得工件的裝飾性外觀、耐腐蝕、抗磨損和特殊光、電、磁、熱性能;也可以改變工件尺寸,改善機械配合,修復因超差或因磨損而報廢的工件等,因而在工業上有廣泛的應用。電刷鍍技術(簡稱刷鍍技術)是電鍍技術中的一個重要分支,除了有上述的共同作用外,它更偏重于工件的修復應用和中小批量工件的功能性表面強化。因此在實踐上更要求現場或在線施鍍,在保證鍍層品質的基礎上,更強調鍍層的快速高效沉積。
刷鍍的基本過程是用裹有包套浸漬特種鍍液的鍍筆(陽極)貼合在工件(陰極)的被鍍部位并做相對運動形成鍍層,刷鍍電源串接于兩級之間。為了穩定地向工件表面液層提供足夠的被鍍金屬離子,高濃度的刷鍍液直接泵送或自然回流陰陽極之間。
三、電刷鍍設備與溶液
1、專用電源為電刷鍍主要設備,采用無級調節電壓的直流電源,常用電壓范圍為0~24V。
鍍筆是電刷鍍的主要工具,是由手柄和陽極組成。陽極是鍍筆的工作部分,石墨和鉑合金是理想的不溶性陽極材料,但石墨應用最多,只在陽極尺寸極小無法用石墨時才用鉑銥合金。在石墨陽極上包扎脫脂棉包套,其作用是儲存電鍍液,防止兩極接觸產生電弧燒傷零件表面和防止陽極石墨粒子脫落污染電鍍液。石墨陽極的形狀依被鍍零件表面形狀而定。 不過由于受工件形狀的限制,現在陽極在實際操作中用不銹鋼板材來代替了。
一般常見的刷鍍鍍筆的形狀如下圖所示:
陽極手柄的組成部分:
2、電鍍溶液,根據用途不同有表面預處理溶液、沉積金屬溶液、退鍍溶液等。
(1)表面預處理溶液:為了提高鍍層與基體的結合強度,被鍍表面必須預先進行嚴格的預處理,包括電凈處理和活化處理,所以有電凈液和活化液。
電凈液:用電解的方法清除零件金屬表面上的油污和雜質稱為電凈處理。電凈液為無色透明的堿性溶液,-10℃不結冰,可長期存放,腐蝕性小。零件電凈處理后用清水沖洗。
活化液:用電解的方法除去零件金屬表面的氧化膜稱為活化處理,目的是使零件表面露出金屬光澤,為鍍層與基體金屬結合創造條件?;罨河袃煞N:無色的2號活化液和草綠色的3號活化液,均有腐蝕性。
(2)沉積金屬溶液:捷利特電刷鍍溶液一般分為酸性和堿性兩大類。酸性溶液比堿性溶液沉積速度快1.5~3倍,但絕大部分酸性溶液不適用于材質疏松的金屬材料,如鑄鐵,也不適用于不耐酸腐蝕的金屬材料,如錫、鋅等。堿性和中性電鍍溶液有很好的使用性能,可獲得晶粒細小的鍍層,在邊角、狹縫和盲孔等處有很好的均鍍能力,無腐蝕性,適于在各種材質的零件上鍍覆。
(3)退鍍溶液:用于除去不需鍍覆表面上的鍍層,主要退除鉻、銅、鐵、鈷、鎳、鋅等鍍層。