镀前处理
无论是金属还是非金属材料在加工成型过程中都会在材料表面生成油污,锈蚀,氧化物、毛刺等物质。在电镀之前,必须将这些物质去除干净, 以裸露出基体材料新鲜、干净的表面。否则,所获得的镀层是粗糙、发花、起泡、甚至是不完整的。
工件的镀前处理包括
物理方法和化学方法两大类
一、物理方法
物理方法中主要以机械处理方法为主。这种方法的目的是采用磨削方法将欲镀工件表面形成的毛刺、砂眼、焊疤、烧蚀物等各种宏观粗糙物进行清理。
常用的物理方法有磨光,抛光,喷沙,打光,振动光饰等手段。
1 磨光
一般采用磨光轮,靠高速旋转,通过磨轮上的金刚砂与电镀工件接触,使表面变得平滑,以除去工件上的宏观缺陷。磨光分粗磨和精磨。一般粗磨所用金刚砂的粒度较大 (120~240目),精磨的粒度一般大于280目。
2 抛光
工件经过磨光后,表面虽然没有了毛刺、砂眼、焊疤及锈蚀物,但会有许多划痕,不能达到装饰电镀要求,还要进行抛光处理。
抛光处理是采用抛光轮(布质或纸质材料)上涂抛光膏的方法对磨光后的表面进行抛光。根据被抛光件的硬度选择抛光膏的类型。
抛光膏又称抛光皂。它是由磨料、油脂及填料组成。市场上常有三种不同色泽的抛光膏销售,这些色泽代表了不同磨料和用途:
1) 绿色抛光膏。磨料主要成分为氧化铬,用来抛光不锈钢,硬质合金及镀铬层等硬质表面。
2) 红色抛光膏。磨料主要成分是氧化铁和长石粉,主要用来抛光钢铁制品中的中等硬度材料表面。
3) 白色抛光膏。磨料的主要成分是氧化钙和氧化镁。主要用来抛光硬度较低的材料表面。例如:铜及合金件,铝及合金件、锌合金件等。
3 喷沙
喷沙是采用机械或压缩空气将沙流喷向电镀工件表面,将工件表面清理干净的一种物理方法。有干法和湿法两种:干法处理的表面较粗糙;湿法处理的表面较细致。后者适应于较精密的零件,且污染(粉尘)较小。
4 喷丸
所用磨料与喷沙不同。喷丸的磨料采用铁丸、玻璃、陶瓷等材料。相对于喷沙而言,喷丸所获得之表面产生压应力。经喷丸处理后的零件使用温度不能过高, 以防止温度过高使应力降低。从而降低零件的疲劳强度和抗蚀力。
5 打光
打光又称滚光。其方法是将工件放于圆形或棱形滚桶内(材料有木质、铁质、塑料几种),同时装入磨料。在滚桶旋转下工件与磨料,工件与工件相互摩擦以达到工件表面清理干净的目的。常用磨料有钉子尖、金刚砂、石英砂、氧化铝等, 形状有圆形、三角形、方形、圆锥形等。有时为了与脱脂, 除锈同时进行, 在磨料中还掺入碱性物质 (脱脂),例如磷酸钠,皂角, OP乳化剂等。或掺入酸性物质(除锈)例如:硫酸, OP乳化剂, 缓蚀剂等。
6 振动光饰
这是近年来实行的一种机械光饰设备。工件放在筒状或碗状容器内,容器内放入磨料,在50~60Hz的振动下, 工件与磨料互相摩擦, 达到光饰的目的。工件可以固定,以防止相互碰撞造成划痕和蹭伤,其光饰功率高,效果好,但该法不适应加工精密件和脆性大的工件。也不适应表面粗糙度较低的工件。
在选择上述物理方法时,应根据工件的材质,尺寸外形,表面装饰要求等诸多因素来考虑。例如:较大工件在镀装饰性镀层时应选择磨光和抛光。较小工件应选择滚光(打光)和振动光饰。
二、化学方法
物理方法只是解决了欲镀工件表面的宏观结构,但对于那些要求较高装饰性或功能性的欲镀工件,还达不到要求,这就要借助化学方法来进一步降低表面的粗糙度。化学方法是建立在物理方法基础之上的。但有些却是在物理方法处理之前进行的。
常用的化学方法有脱脂除蜡,酸浸蚀去锈、去氧化皮、化学抛光和电化学抛光等。
对于油污较重的工件,往往要先进行化学脱脂,再进行机械处理。而对于热处理后的工件,氧化皮层较厚,也要先进行化学浸蚀, 以除去厚氧化层后再进行磨光、抛光处理。
经过磨光、抛光后的工件,会在工件表面形成一层蜡质膜(甚至是透明的不易被察觉),在电镀前一定要进行化学脱脂处理或电化学脱脂,将其蜡质清洗干净。脱脂后的表面尽管看上去很干净,但表面上仍有一层透明状的(有时会有色泽)氧化膜。在电镀前要进行弱腐蚀处理,将氧化膜去除,以增加镀层与基体金属的结合力。
化学抛光是机械磨光抛光的一种补充。有时工件形状复杂不适应机械磨抛光时,可采用化学抛光方法。如较小零件、内孔件、凹槽件等,化学抛光的优点是不受几何形状限制。但成本较高,存在污染问题,且表面光洁程度较差。
电化学抛光适应于低表面粗糙度镀件,对金属表面进行微观整平, 以达到表面光亮的目的。但电抛光对宏观划痕,深麻点则无能为力。对不同金属材料必须采用不同的抛光液。电化学抛光成本高,对环境会造成污染。
来源:仟佰镀
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