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模具表面的電鍍技術介紹
電鍍技術是一種用電化學方法在基體(金屬或非金屬)表面沉積金屬或金屬化處理的技術。它能使均勻溶解在溶液中的金屬離子,有序地在溶液(即鍍液)中和基體表面接觸獲得電子、還原成金屬原子并沉積在基體表面,形成宏觀金屬層——鍍層。
電鍍技術包括了技術原理、結合和鍍覆工藝、鍍液和設備等基本要素。經過近200年的發(fā)展史,現(xiàn)代的電鍍技術已是一類綜合應用了當代科學技術成就、十分重要的表面工程技術,具有非常寬廣、深入的應用領域。
電鍍過程分析
模具零件電鍍的主要工藝流程:除油清洗、酸洗退鉻、中和、清洗、陽極設置、電鍍及拋光等。在酸洗與電鍍過程中,由于氫原子直徑較小,能在Fe晶格中自由運動,在酸性電解質環(huán)境下,溶液中的H 從模具零件表面尤其是細微裂紋處滲入基材內部并自由移動。在移動過程中,H 容易在晶格空位、位錯、疏松孔隙及微小裂紋處聚集并生成氫分子H2,氫離子向氫原子轉化過程中體積約膨脹10倍,不斷積累形成的高壓氣團膨脹促使裂紋生成或裂紋源進一步擴展,嚴重降低材料的力學性能,即發(fā)生氫脆現(xiàn)象。
鍍層的孔隙是指鍍層表面直至基體金屬的細小孔道 ??紫洞笮∮绊戝儗拥姆雷o能力。測定孔隙的方法有貼濾法﹑涂膏法﹑浸漬法等。
1. 電圖像法
通過對鍍層的基體金屬通電,使其陽極溶解。溶解的金屬離子通過鍍層上的孔隙,電泳遷移到測試紙上。由于金屬離子和測試紙上的化學試劑會發(fā)生反應形成染色點,因此可根據(jù)測試紙上染色點的多少來判定鍍層孔隙的多少。
2. 氣體滲透法
氣體滲透法是將試樣暴露于腐蝕性氣體環(huán)境中一定時間后,通過顯微鏡觀測銹斑個數(shù)合腐蝕程度來計算孔隙率。本方法具有液體浸沒試驗沒有的兩個潛在優(yōu)點:氣體滲透入孔隙的能力比液體強;許多氣體孔隙率試驗模擬了實際使用過程中發(fā)生的孔隙發(fā)生機制。
電鍍件模具設計,鍍層內應力是指在沒有外加載荷的情況下,鍍層內部所具有的一種平衡應力。這種應力是在電鍍過程中受到一些沉積因素的影響,引起金屬晶格缺陷所致。鍍液中的某些金屬離子,陰離子,以及有機添加劑,都會顯著增加鍍層的內應力。鍍層內應力會導致鍍層在儲存、使用過程中產生氣泡、開裂、剝落等現(xiàn)象,在外力作用時,還會引起應力腐蝕和降低疲勞強度等。
接觸電阻是指電流通過接觸點時在接觸處產生的電阻,它是收縮電阻和膜電阻之和。收縮電阻是指電流通過接觸面時,因電流線急劇收縮而產生的電阻,膜電阻是指觸電表面膜所產生的電阻。接觸電阻是連接器,繼電器,開關等電子元氣件的重要性能指標之一。接觸電阻非常小,一般在微歐姆至幾歐姆之間。