金属表面加工常用方法之电镀刷镀化学镀

 金属表面加工     |      2018-05-17 08:58

电镀、化学镀等在金属表面加工领域属于历史悠久应用广泛的一种加工方法。但是随着工艺发展,时代进步,电镀等带来的污染越来越成为社会问题,面临着被淘汰的命运。

电镀、刷镀、化学镀  
电镀硬铬、硬镍是模具表面处理技术中的 传统技术,通过利用电化学的方法在模具工作面上沉积薄层金属或合金的一种湿式镀覆。
电镀操作温度低,模具发生变形较小,模具本身的性能几乎不受影响,镀层的摩擦系数低,显微硬度可达800HV,可以大大提高模具的耐磨性。但是,镀层的孔隙较大,耐腐蚀性能不高,不适用于耐腐蚀性要求高的模具。同时,由于电镀具有尖端效应,对于多孔、形状复杂 的模具也不适用。  
 
刷镀工艺简单,沉积速度快,操作方便,镀层质量和性能较好。易于现场操作,不受模具大小和形状的限制,用在报废模具和大模具的修复上经济效益明显。刷镀应用于热作模具,可提高模具寿命50 %-200 %,主要原因是刷镀层有良好的红硬性、耐磨性和抗氧化能力。刘元义研究表明材料为3Cr2W8V的热冲模刷镀处理后表面硬度达750 HV,模具寿命提高1-3倍。刷镀也可以大幅度提高冷作模具的寿命,这是因为刷镀层有高的硬度和良好的抗粘着性能。北京内燃机总厂的连杆盖模3Cr2W8V经刷镀处理后提高寿命54.5 %。  
 
化学镀是利用还原剂把电解质溶液中的金属离子化学还原在呈活性催化的工件表面沉积出能与基体表面牢固结合的涂镀层。化学镀没有电镀中因为电力分布不均而造成的深镀和分散能力差的问题。它对于形状复杂、多孔洞、有棱边夹角的模具的处理最为有效,克服了电镀的缺点与不足。在汽车用铸模、铝模具上化学镀镍,不仅可以提高脱模效果,还可提高模具50 %的使用寿命,且零部件的光洁度高。如用45#钢加表面Ni-P化学镀代替不锈钢制作塑料型材挤出模,不但降低模具制造成本,而且可以提高模具寿命,由于镀层改善了脱模性能,塑料成形周期缩短,型材表面质量显著改善。  
 
在生产应用中对模具表面性能要求是多元 的,因此单金属的镀层往往不能满足质量要求,这些促使了复合镀技术的发展。现在复合镀技术的实施主要借助于电镀、刷镀、化学镀。复合镀后膜层质量和性能提高显著,模具寿命更长。在模具表面上复合电镀Ni-W-P、Ni-Fe-P、Co-W-P合金显著提高了汽车模具的耐磨性和使用寿命。如Ni-PTFE、Al2O3镀层可提高抗蚀性能;Ni-WC、SiC、SiO2镀层可提高耐磨及抗蠕变性能;Ni-Mo2镀层可提高减磨自润性能;Ni-Cr镀层可提高高温强度。