电镀前的基体表面的状态和清洁程度是保证镀层质量的前提。要获得光亮、平滑、结合力强和耐蚀性强的镀层,基体表面不能粗糙,有锈蚀或者油污的存在,镀前必须进行预处理。有时镀层出现鼓泡、脱落、花斑、裂纹等现象,经实践证明大多是由于镀件的预处理不当造成的。因此,要想得到高质量的镀层,必须要对镀件进行仔细的预处理。
1.研磨的禁忌
研磨是用磨料或粘有磨料的磨光轮(或带),将被加工零件表面粗糙不平的地方削平,使其变成平坦的、光滑的过程。
1)在磨料研磨操作时,忌选择研磨磨料粒度不相当,否则达不到工艺要求。
2)禁用一种磨轮及速度对不同形状、切削量、硬度、表面粗糙度的部件进行处理。选择不同的磨轮既保证加工效率,也避免造成加工部件的几何形状变化。
3)磨光带的使用禁忌是磨光带应保存在阴凉、干燥的环境中,忌靠近热源,以防止其变脆、受潮。
2.抛光的禁忌
抛光的目的是在零件表面经过粗糙磨光后,进一步降低表面粗糙度,消除金属制件表面的细致不平,使表面出现镜面光泽。由于机械抛光主要还是靠人工完成,所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。
(1)机械抛光禁忌 抛光的机理是在抛光时,抛光轮高速旋转,金属部件与抛光轮摩擦产生高温,使部件塑性提高;在抛光作用下,金属表面产生塑性变形,使微凹处填平,使细微不平的表面进一步得到改善。机械抛光时,有以下操作禁忌:
1)机械抛光时,不同的金属材料,忌使用不当的抛光轮转速。
2)用砂纸抛光时,需要利用软的木棒或竹棒;当换用不同型号的砂纸时,抛光方向应变换45°~90°。
3)当要转换更细一级的砂号时,要注意该级砂号是否完全覆盖上一级(较粗)砂纹,必须清洗双手和工件,这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。
4)在抛光圆面或球面时,使用软木棒可更好地配合圆面和球面的弧度。
5)而较硬的木条像樱桃木,则更适用于平整表面的抛光。
6)为了避免擦伤和烧伤工件表面,在用1200号和1500号砂纸进行抛光时必须特别小心。
(2)电解抛光禁忌 电解抛光时,有如下禁忌:
1)采用抛光液电解抛光时,初期会产生泡沫,因此抛光液液面与抛光槽顶部之间的距离应≥15cm。
2)不锈钢工件在进入抛光槽之前应尽可能将残留在工件表面的水分除去,因工件夹带过多水分有可能造成抛光面出现严重麻点,局部浸蚀而导致工件报废。
3)在电解抛光过程中,作为阳极的不锈钢工件,其所含的铁、铬元素不断转变为金属离子溶入抛光液内而不在阴极表面沉积。随着抛光过程的进行,金属离子浓度不断增加,当达到一定数值后,这些金属离子以磷酸盐和硫酸盐形式不断从抛光液内沉淀析出,沉降于抛光槽底部。为此,抛光液必须定期过滤,去除这些固体沉淀物。
4)在抛光槽运行过程中,除磷酸、硫酸不断消耗外,水分也因蒸发和电解而损失。此外,高黏度抛光液不断被工件夹带损失,抛光液液面不断下降,需经常往抛光槽补加新鲜抛光液和水。
5)中和后污水排放要符合当今环保要求。(www.daowen.com)
6)本品有腐蚀性,勿入眼、口,勿触皮肤。如误触,立即用清水冲洗,严重者,按强酸烧伤就医。
7)在密封阴凉处保存,长期有效。
(3)化学抛光禁忌 化学抛光是金属制品表面在特定的条件下化学浸蚀的过程。金属表面上微观凸起处,在特定溶液中的溶解速度比微观凹下处的快,结果逐渐被整平而获得光滑、光亮的表面。
1)化学抛光时,抛光液的配制及适用范围忌不考虑金属材料。化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸起的部分较凹下的部分优先溶解,从而得到平滑面。
2)化学抛光时,抛光液的温度忌过高。阳极表面的电解液易发生过热,产生的气体和蒸汽可能将电解液从电极表面挤开,从而降低抛光效果,也很难用提高电流密度的方法达到抛光的目的。
3.脱脂的禁忌
(1)有机溶剂脱脂禁忌 有机溶剂脱脂是利用有机溶剂对油脂的物理溶解作用,将制件表面的油污除去,适用于可皂化和不可皂化的油脂。其注意事项如下:
1)有机溶剂脱脂时忌无安全保护装置。有机溶剂都是易燃物质,操作场所忌有明火,并必须有灭火设备。大多数有机溶剂有毒,忌在通风、防火、防爆等安全措施不好的条件下操作。
2)有机溶剂中油污量忌超过25%~30%(体积分数)。油污量过多,脱脂能力会严重下降。
(2)化学脱脂禁忌 利用热碱液对油脂的皂化和乳化作用,除去皂化性油脂,以及利用表面活性剂的乳化作用除去非皂化性油脂的作用过程称为化学脱脂。化学脱脂应用最广泛的是碱液脱脂、酸性脱脂和乳化脱脂等。化学脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素。
1)碱性化学脱脂成本低,不污染碱蚀液,效果又好,故应用广泛。其使用禁忌是:①碱液中氢氧化钠含量忌过高,对钢铁零件脱脂时,碱液中氢氧化钠含量应小于100g/L;②对于铜及其合金件,碱液中氢氧化钠含量应小于20g/L,而铝则不用浓碱脱脂,最好用碱性盐,如碳酸钠、磷酸钠等;③清洗时忌直接用冷水洗涤,否则会使皂化产物粘在零件表面,不易完全除去;④碱性化学脱脂忌温度太低,否则脱脂效率很低。无论哪一种,如在20℃以下使用,脱脂时间必须大于10min。碱性化学脱脂在35~45℃下使用效果最好。
2)酸性脱脂忌水洗不净就放入碱蚀槽中。酸性脱脂只适合于LD31铝合金。酸性脱脂可充分利用铝氧化废酸和除污出光废酸,做到了物尽其用,降低了成本。浸渍时间太短,水洗不净就放到碱蚀槽中会带来一系列后患:脱脂不净,则碱蚀不均匀,表面会出现不同色泽,其后氧化着色也不均匀;将硫酸等强酸带入碱蚀槽,中和了烧碱,同时硫酸根与碱槽中的铝离子、钠离子反应生成铝明矾,在碱蚀槽中形成颗粒沉淀,还会粘接在零部件上造成后续工艺槽的交叉污染。
(3)电化学脱脂禁忌 电化学脱脂要求电流密度不能过高,电流密度范围为5~10A/dm2。如果电流密度过高,则会造成槽电压过高,电能消耗大,形成大量碱雾污染空气,而且腐蚀零件。
忌使用高温表面活性剂,否则电解时两极分别析出氢气和氧气,会产生泡沫覆盖在液面上,或溢出槽外,当电极接触不良时可能引起爆炸。
4.酸洗禁忌
将金属部件浸入到酸、酸性盐和缓蚀剂等溶液中,以去除金属表面的氧化膜、氧化皮和锈蚀产物的过程,称为酸蚀或酸洗,可分为化学酸洗和电化学酸洗。酸洗是除去金属表面氧化膜的主要化学方法,一般使用盐酸或硫酸,而不锈钢则使用硝酸及氢氟酸等混合酸。
(1)化学酸洗禁忌 化学酸洗时常采用的浸蚀液浓度忌超标,否则会造成被浸蚀材料腐蚀。通常条件下盐酸一般不超过360g/L,在加热的条件下使用盐酸浓度更低。硫酸最好控制在100~250g/L范围,温度控制在50~60℃为宜,并且加入适量的缓蚀剂。
用硝酸酸洗时,忌通风差和高温操作。因为用硝酸酸洗时,硝酸反应会放出大量的有毒气体(氮氧化物)和热量。
(2)电化学酸洗禁忌 阳极浸蚀有可能发生基体材料的过浸蚀现象,因此形状复杂或尺寸要求高的零件忌采用阳极浸蚀;浸蚀过程中由于阴极上有氢气析出,可能会发生渗氢现象,使基体金属出现氢脆,因此,高强度钢及对氢脆敏感的合金钢忌采用阴极浸蚀;阳极电流密度为为5~10A/dm2,过高易引起金属钝化,电能消耗大,阴极电流密度为为7~10A/dm2,操作温度为60~70℃。因此,阳极和阴极酸洗时的电流密度忌超标。
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