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模具電鍍加工的流程是怎樣的?


模具電鍍加工的流程通常包括預(yù)處理、電鍍、后處理三大核心環(huán)節(jié),每個(gè)步驟的精細(xì)操作直接影響鍍層質(zhì)量和模具性能。以下是詳細(xì)流程及關(guān)鍵要點(diǎn):
一、預(yù)處理(決定鍍層附著力的關(guān)鍵)
預(yù)處理的目標(biāo)是去除模具表面的污染物,形成清潔、粗糙(或活化)的表面,確保鍍層與基材牢固結(jié)合。
除油
方法:
化學(xué)除油:使用氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性溶液,通過(guò)皂化反應(yīng)去除動(dòng)植物油,或用表面活性劑乳化去除礦物油。
超聲波除油:利用高頻振動(dòng)加速油污脫離,適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具。
有機(jī)溶劑除油:用酒精、丙酮等溶解油脂,適用于精密模具。
標(biāo)準(zhǔn):表面無(wú)油膜,水膜連續(xù)(即 “水?dāng)嘣囼?yàn)” 合格)。
除銹 / 拋光
機(jī)械拋光:用砂紙、研磨膏去除氧化皮、銹跡,使表面粗糙度達(dá)到 Ra≤1.6μm(根據(jù)鍍層要求調(diào)整,如鏡面鍍層需 Ra≤0.05μm)。
電解拋光:模具作為陽(yáng)極,通過(guò)電化學(xué)溶解整平微觀凸起,適用于不銹鋼等難拋光材料。
噴砂處理:用氧化鋁砂粒噴射粗糙表面,增強(qiáng)鍍層機(jī)械咬合(如鋁合金模具鍍鎳前)。
活化(酸洗)
用稀鹽酸、硫酸或?qū)S没罨海ㄈ缜杌锶芤海柚?jǐn)慎操作)輕度腐蝕表面,露出新鮮金屬基體。
示例:鋼鐵模具鍍鎳前,用 5% 鹽酸活化 30 秒,去除鈍化膜并產(chǎn)生微觀孔隙,提升結(jié)合力。
二、電鍍(核心工藝,決定鍍層性能)
根據(jù)鍍層材料選擇電解液配方和工藝參數(shù),常見(jiàn)電鍍類(lèi)型包括:
鍍硬鉻(提高耐磨性)
電解液:鉻酐(CrO?)+ 硫酸(H?SO?),濃度約 250-400 g/L。
工藝條件:
溫度:50-60℃(需恒溫控制);
電流密度:50-100 A/dm2(高電流密度加速沉積);
時(shí)間:根據(jù)厚度需求(如 20μm 鍍層需約 2 小時(shí))。
特點(diǎn):鍍層硬度高,但需注意六價(jià)鉻的環(huán)保處理。
鍍鎳(耐腐蝕與裝飾性)
電解液:硫酸鎳(NiSO?)+ 氯化鎳(NiCl?)+ 硼酸(H?BO?),呈酸性。
工藝條件:
溫度:45-60℃;
電流密度:2-10 A/dm2;
添加劑:含硫化合物(如糖精)可細(xì)化晶粒,提高硬度。
3. 化學(xué)鍍鎳磷合金(無(wú)電沉積,均勻性好)
無(wú)需通電,利用還原劑(如次磷酸鈉)使鎳離子在催化表面自沉積,形成非晶態(tài)鍍層。
工藝條件:
pH 值:4.5-5.5(用氨水調(diào)節(jié));
溫度:85-95℃;
磷含量:6%-12%(高磷鍍層耐腐蝕性更佳)。
關(guān)鍵控制項(xiàng):
陽(yáng)極選擇:鍍鎳用純鎳板,鍍鉻用鉛錫合金陽(yáng)極,避免雜質(zhì)污染電解液。
攪拌與過(guò)濾:通過(guò)空氣攪拌或泵循環(huán)使電解液均勻,定期過(guò)濾去除金屬雜質(zhì)(如 Fe2?)和固體顆粒。
掛具設(shè)計(jì):確保模具導(dǎo)電良好,復(fù)雜件需用象形陽(yáng)極(如仿形鉛塊)保證鍍層均勻。
三、后處理(提升鍍層實(shí)用性與安全性)
清洗與烘干
用流動(dòng)水徹底沖洗表面殘留電解液,防止腐蝕;
低溫烘干(如 60-80℃),避免高溫導(dǎo)致模具變形或鍍層氧化(如鍍銀件需真空烘干)。
鍍層檢測(cè)
厚度:用庫(kù)侖法、X 射線(xiàn)熒光測(cè)厚儀檢測(cè)(如硬鉻層厚度需≥10μm);
結(jié)合力:劃格法(劃刻鍍層觀察是否脫落)或熱震試驗(yàn)(加熱后驟冷);
硬度:顯微維氏硬度計(jì)測(cè)量(如鎳磷合金鍍層硬度 HV 500-1000)。
精修與拋光
對(duì)鍍層進(jìn)行研磨、拋光,達(dá)到精度要求(如注塑模鏡面粗糙度 Ra≤0.01μm);
復(fù)雜型面可采用電解拋光或超聲波拋光,避免機(jī)械損傷。
后處理工藝(可選)
鈍化:鍍鋅、鍍鎘后用鉻酸鹽或無(wú)鉻鈍化劑處理,形成保護(hù)膜;
擴(kuò)散處理:鍍后加熱(如鍍鎳層在 400℃下擴(kuò)散退火),提高結(jié)合力;
封閉處理:鍍多孔性鍍層(如鍍銀)后浸涂有機(jī)涂料,防止腐蝕。
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