带你了解电镀的镀后处理原理及其重要性
我们都知道工艺上常见的电镀处理包括水溶液电镀(滚镀、挂镀、连续镀)、化学电镀等,但在实际生产中,我们为了确保产品质量万无一失,通常还会对产品进行镀后处理,其实镀后处理是很重要的,它可以有效的提升镀层质量,提高镀层防护性、装饰性以及功能性,但很多企业往往会忽视镀后处理。
镀后处理的工艺往往是根据电镀层的性能、使用要求、环境影响等因素来选定,常用的有抛光、钝化、着色、涂膜、封闭、除氢这六大工艺,接下来我们一起来了解学习一下吧!
一、抛光处理
抛光是通过化学抛光或机械抛光来提高金属工件表面的平整性和降低表面粗糙度的工艺过程,它既能直接用于金属的表面加工,也用于金属工件镀前处理及镀后精加工。如铜、镍等合金以及镀后的铜、镍、铬等金属镀层的装饰性精加工。如何进行抛光处理取决于我们想要得到什么样的效果,抛光主要是以得到光滑表面或镜面光泽为目的,有时也用以消除光泽(消光)
二、钝化处理
所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理,在镀层上形成一层坚实致密的,稳定性高的薄膜的金属表面处理方法。钝化可以大大提高镀层耐蚀性并且能够增加金属表面光泽和抗污染能力,这种方法用途很广,镀锌、铜等后,都可以进行钝化处理。
钝化处理按照钝化膜的化学成分可分为无机盐钝化和有机类钝化两类;根据钝化膜组成成分对人体的危害性可分为铬酸钝化和无铬钝化。
三、着色处理
金属表面着色是在特定的溶液中采用化学、电化学、置换或热处理等方法在金属表面形成一层颜色各异的膜或干扰膜层。由于各种金属氧化物颜色不同,从而使着色金属表面呈现不同的颜色,改变了原有金属的外观,达到模仿昂贵金属、仿古、装饰等目的。
四、涂膜处理
一般来说,是基于让产品更加美观以及延长使用寿命的需求,因此对银及仿金镀层的零件,涂覆或浸一层透明的且具有一定厚度的均匀有机膜层,起到防止或延续镀层变色的工序。制备涂膜时,涂料的粘度、制备方法、环境温度和湿度、干燥条件和时间等,都要严格遵守规定的要求。
五、封闭处理
封闭处理是为了提高工件在大气中的抗腐蚀能力,采用物理、化学或电化学的方法,使其表面(或中间镀层)均匀地覆盖一层膜层,这种工艺称为封闭。封闭处理是目前弥补表面阳极氧化膜上高孔隙率和高吸附力的缺陷的重要措施。
六、除氢处理
大部分金属基体如钢铁、铜,在前处理(酸洗、阴极电解除油)及电沉积过程中,都会产生“氢”,有部分还没来得及形成“氢气”即以“氢原子”的形式渗入到基体和镀层中,使镀件产生脆性,严重降低零件的抗拉强度,称为氢脆。
除氢对于电镀产品显得尤为重要,因为在电镀体系中,被镀金属离子在阴极上得到电子,氢离子也同样会得到电子,生成原子态的氢,渗透到金属镀层内部,使镀层产生疏松,当搁置一段时间后,原子态的氢会结合生成氢气而体积膨胀,这样就导致镀层产生针孔、鼓泡甚至脱落等不良缺陷,如果渗透到基体还会导致整个构件的氢脆现象,特别是对于高强度钢,一旦渗氢容易导致构件的脆断。因此,电镀后要在一定的温度下热处理数小时,以驱除渗透到镀层下面或者基体金属中的氢。
相对于钝化处理来说,除氢处理的方法比较单一和简单,一般都是采用热处理的方式把原子态的氢驱逐出来,对于常用的镀锌构件,一般是在带风机的烘箱中,220℃恒温条件下保温2小时,这个工序一般是在钝化之前,这样不会造成由于驱氢而导致钝化层的破裂。不锈钢化学镀镍后经过400℃,1.5h的热处理,可以显著提高其硬度,降低脆性。Fe-Mn合金镀层经过100℃、150℃、200℃,1.5h的除氢处理后,拉伸结合强度分别提高了49.5%、75.5%和121.8%,可见,除氢处理对于提高镀层的性能具有重要作用。
由此可见,除氢处理通常是选择一个最佳的温度区间(一般是在200~300℃之间)和时间(一般是2~3h)进行热处理,但是针对不同的镀层稍有差异,而且不同的处理温度和处理时间对镀层的性能也有一定的影响。因此,除氢要保证即能有效的驱除渗透到镀层或者金属基体的原子态的氢,又不会导致镀层破裂。
我们最常使用的镀后处理是除氢处理和钝化处理,因为这两者可以有效提高镀层的耐腐蚀性能或者保持镀层原有的特性,是电镀产品呈现出最优质、美观的状态。我们需要明白的是镀后处理和镀前处理同样重要,如果不进行镀后处理或者镀后处理方式不恰当,就可能会造成无法弥补的后果和损失。
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