設(shè)備簡(jiǎn)單,、操作便捷
相較于一些復(fù)雜的表面處理技術(shù),,如物理的氣相沉積(PVD),其設(shè)備龐大,、價(jià)格昂貴,,且對(duì)操作環(huán)境和人員技術(shù)要求極高。電刷鍍?cè)O(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,,主要由電源,、鍍筆和鍍液組成,,設(shè)備體積小、成本低,,易于安裝和移動(dòng),。操作人員經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)后,即可熟練掌握操作技巧,,能夠快速上手進(jìn)行各種工件的表面處理,。這種簡(jiǎn)單便捷的設(shè)備和操作方式,使得電刷鍍?cè)谝恍?duì)設(shè)備投資有限,、生產(chǎn)場(chǎng)地空間較小的企業(yè),,以及對(duì)臨時(shí)性、應(yīng)急性表面處理需求較高的場(chǎng)景中具有明顯優(yōu)勢(shì),。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件電刷鍍,,承受惡劣工況考驗(yàn)。上海環(huán)保電刷鍍工藝
在電刷鍍體系中,,有兩個(gè)關(guān)鍵的電極,。一個(gè)是作為陽極的鍍筆,鍍筆通常采用高純度的石墨等不溶性材料作為陽極基體,,其表面包裹著棉花等吸水性材料,,這些材料會(huì)吸附鍍液。另一個(gè)電極則是待鍍工件,,它作為陰極,。當(dāng)外接直流電源接通后,電流從陽極(鍍筆)經(jīng)鍍液流向陰極(工件),。
在電場(chǎng)力的作用下,,鍍液中的金屬離子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)。帶正電荷的金屬離子會(huì)向著陰極(工件)移動(dòng),,而帶負(fù)電荷的陰離子則會(huì)朝著陽極(鍍筆)移動(dòng),。當(dāng)金屬離子移動(dòng)到陰極表面時(shí),會(huì)得到電子,,發(fā)生還原反應(yīng),。例如銅離子在陰極表面得到兩個(gè)電子后,就會(huì)還原成金屬銅原子,,并在工件表面沉積下來,,逐漸形成鍍層。
江蘇哪些電刷鍍費(fèi)用電刷鍍特殊功能鍍液,,賦予鍍層自潤(rùn)滑等特性,。電刷鍍技術(shù)依托于電化學(xué)原理,其重點(diǎn)是金屬離子在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)金屬鹽溶解于特定的鍍液中,,便會(huì)電離形成金屬離子和相應(yīng)的陰離子,。以常見的鍍銅為例,硫酸銅(CuSO4)在鍍液中電離為銅離子(Cu2+)和硫酸根離子(SO42?),。這些離子在鍍液中處于自由移動(dòng)的狀態(tài),,為后續(xù)的沉積過程奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。電刷鍍系統(tǒng)主要由鍍筆,、鍍液,、待鍍工件以及外接直流電源構(gòu)成。鍍筆作為陽極,,其內(nèi)部基體通常采用高純度石墨等不溶性材料,外部包裹著棉花等吸水性強(qiáng)的材料,,這些材料能夠充分吸附鍍液,。待鍍工件則作為陰極。當(dāng)外接直流電源接通后,,整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)完整的回路,,電流從陽極(鍍筆)經(jīng)鍍液流向陰極(工件)。
鍍液的使用方式也是二者原理差異的重要體現(xiàn),。傳統(tǒng)電鍍將工件完全浸沒在大容量的鍍槽中,,鍍槽內(nèi)的鍍液體積較大,且需要保持相對(duì)穩(wěn)定的成分和濃度,。為了維持鍍液的穩(wěn)定性,,往往需要配備復(fù)雜的過濾、攪拌和溫度控制裝置,。鍍液中的金屬離子在電場(chǎng)作用下,,從陽極向陰極移動(dòng)并在工件表面沉積,整個(gè)鍍覆過程在鍍槽這個(gè)相對(duì)封閉且均勻的環(huán)境中進(jìn)行,。與之不同,,電刷鍍的鍍液并不存放在大型鍍槽中,而是通過鍍筆攜帶,。鍍筆吸附少量鍍液,,在與工件接觸的局部區(qū)域進(jìn)行鍍覆。這意味著電刷鍍對(duì)鍍液的需求量小,,且鍍液無需長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存和循環(huán)使用,,減少了鍍液的浪費(fèi)和管理成本。同時(shí),,由于鍍液只在局部區(qū)域參與反應(yīng),,受外界因素干擾小,更易于控制鍍覆過程中的參數(shù)。工件除銹不徹底,,影響電刷鍍鍍層與基體結(jié)合,。
電刷鍍過程中的工藝參數(shù),如電流密度,、電壓,、鍍筆移動(dòng)速度等,對(duì)鍍層質(zhì)量有著直接且緊密的聯(lián)系,。電流密度決定了單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的電荷量,,進(jìn)而影響金屬離子的沉積速率。當(dāng)電流密度過低時(shí),,鍍層沉積緩慢,,結(jié)晶細(xì)致但可能導(dǎo)致鍍層厚度不均勻;而電流密度過高,,會(huì)使金屬離子在陰極表面的還原反應(yīng)過于劇烈,,容易產(chǎn)生氣孔、燒焦等缺陷,,同時(shí)鍍層的內(nèi)應(yīng)力增大,,可能導(dǎo)致鍍層開裂。
電壓作為驅(qū)動(dòng)電流的動(dòng)力源,,與電流密度密切相關(guān),。一般來說,提高電壓會(huì)使電流密度增大,,但過高的電壓可能引發(fā)鍍液的電解副反應(yīng),,產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣的析出會(huì)在鍍層中形成氣孔,,降低鍍層的致密性,;氧氣的產(chǎn)生則可能氧化鍍液中的某些成分,破壞鍍液的穩(wěn)定性,,進(jìn)而影響鍍層質(zhì)量,。
鍍筆移動(dòng)速度也是影響鍍層質(zhì)量的重要參數(shù)。鍍筆移動(dòng)速度過快,,鍍液與工件表面的接觸時(shí)間過短,,金屬離子來不及充分沉積,導(dǎo)致鍍層厚度不均勻,,甚至出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象,;移動(dòng)速度過慢,則會(huì)使局部鍍層過厚,,可能造成鍍層與基體之間的結(jié)合力下降,,并且浪費(fèi)鍍液,。 鍍液成分準(zhǔn)確調(diào)配,是電刷鍍鍍層質(zhì)量好的關(guān)鍵保障,。耐用電刷鍍工藝
合適的電流密度,,決定電刷鍍鍍層的沉積速率與質(zhì)量。上海環(huán)保電刷鍍工藝
在電場(chǎng)力的作用下,,鍍液中的離子開始定向移動(dòng),。帶正電荷的金屬離子,如銅離子(Cu2+),,會(huì)沿著電場(chǎng)線的方向向陰極(工件)移動(dòng),;而帶負(fù)電荷的陰離子,像硫酸根離子(SO42?),,則朝著陽極(鍍筆)移動(dòng),。這種離子的定向遷移是金屬在物體表面沉積的前提條件。當(dāng)金屬離子遷移到陰極(工件)表面時(shí),,會(huì)發(fā)生關(guān)鍵的還原反應(yīng),。以銅離子為例,它在陰極表面獲得兩個(gè)電子,,從離子態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘僭樱碈u2++2e??Cu,。這些新生成的金屬原子便開始在工件表面逐漸沉積,,隨著時(shí)間的推移和反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行,金屬原子不斷積累,,形成一層連續(xù)的鍍層,。上海環(huán)保電刷鍍工藝