镀敷是表面处理的一种,是在金属、树脂的表面成形与材料不同种类的金属的薄膜的方法。汉字写成“镀金”,不仅可以写成“镀敷”、“电镀”,还有时写成“镀”。这次就介绍一下镀金的种类和方法。
何谓镀敷?
镀敷是在成为基材的工件表面覆盖较薄的金属膜的表面加工。镀敷的目的大致有三个。
• 装饰性的提高
是为了提高外观美观性的镀敷,例如制作有光泽的表面、有高级感的色泽等。代表性的有镀金。
• 耐腐蚀性的提高
工业产品常用的铁等材料有的容易生锈。因此,会用耐腐蚀的金属覆盖表面,这就是为了避免生锈而实施镀敷。镀锌等是其代表。
• 功能性的提高
镀敷除了装饰性、耐腐蚀性以外,还能追加各种功能。例如在优化叫做焊料润湿性的焊料的适合度的镀敷中,实施镀镍,或使用铜、锡的合金进行镀敷等。此外,还有提高滑动性或提高导电性的镀敷等。
镀敷的种类
镀敷的种类有多种。
*所记载的数值为参考值。
名称 | 威氏 | 层厚 | 可处理的材质 | 使用例 | 目的・特点 | 备考 | |
镀锌 | − | 3~20 | 碳钢 | 薄板 | · 防锈、价格低 · 外观不佳 | − | |
镀铬 | − | 1~2 | 碳钢 | 钣金部分 | · 防锈、价格低 · 适合量产品 · 美观性下降但可以替代镀镍 | − | |
光泽镀锌 | − | 1~2 | 碳钢 | − | |||
三价铬酸盐 | − | 1~2 | 碳钢 | 螺栓、螺母 | · 防锈、价格低 · 不含六价铬 | − | |
镀镍 | − | − | 碳钢 | − | · 提高耐腐蚀性、装饰 · 在大气中镀铬的耐腐蚀性更强 | · 根据需要,实施铜基电镀 · 较深的凹陷不能实施 | |
1号镀敷 | 500 | 5~20 | · 外观比3号镀敷好 | · 材料→抛光→镀敷→抛光 | |||
3号镀敷 | − | · 材料→镀敷 | |||||
梨皮面镀敷 | − | − | · 耐疲劳性 · 小缺陷不明显 | · 材料→梨皮面处理→镀敷 | |||
无电解 | 500 | 能够指定 | 碳钢 | 无法镀镍的零件 | · 膜厚管理容易 · 耐腐蚀性、耐磨性强 · 能够使非金属成为导体 · 能够通过镀敷后的热处理进行固化 | − | |
镀铬 | − | − | 碳钢 | − | · 有光泽的外观 · 耐腐蚀性良好 · 镀铬彼此的滑动容易烧结 | · 根据需要实施镍基电镀 · 较深的凹陷不能实施 | |
1号镀敷 | 500 | 5~20 | · 外观比3号镀敷好 | · 材料→抛光→镀敷→抛光 | |||
3号镀敷 | − | · 材料→镀敷 | |||||
梨皮面镀敷 | − | − | · 耐疲劳性 · 小缺陷不明显 | · 材料→梨皮面处理→镀敷 | |||
硬质镀铬 | 1000 | 10~30 | 轴 | · 耐磨性优秀 · 比其他镀铬昂贵 | · 材料→镀敷(3号镀敷) | ||
四三氧化铁保护膜 | − | − | 碳钢 | 螺栓 | · 涂装基底 · 外观(有光泽) · 比扩散渗氮容易生锈 | · 生成四三氧化铁(黑色) | |
低温黑色 | − | 1~2 | 碳钢 | 需要精度的零件 | · 长久防锈力 · 黑色中耐腐蚀性最好 · 超薄膜 | · 因为是低温下处理,因此没有热量对材料的影响,与塑料橡胶等的结合零件也能直接加工。 | |
阳极氧化处理 | 白色 | − | 3~5 | 铝合金 | − | · 防腐蚀性、耐磨性 · 无导电性 · 耐热性 | · 有着色阳极氧化处理,即在表面生成坚硬的氧化皮膜,利用氧化皮膜的细孔进行着色。 |
镀敷因处理方法而大致分为三类,我们从下章起分别讲解。
电镀和种类
电镀是镀敷中种类最多的常用方法,用于使材料具有装饰性、防锈性、耐磨性、导电性。在含有金属离子的溶液中放入待镀金属、镀层金属,将待镀金属与阴极相连,将镀层金属与阳极相连,通上直流电流。于是在溶液中发生还原反应,阳极的金属表面析出镀层金属。
所析出的金属的量会因电流密度而改变,因此镀敷的厚度会因零件的形状而变得不均匀。具体而言,在突出的部位,镀敷较厚,在凹陷部分,镀敷较薄。电镀的镀敷厚度会因所通的电流和时间而变化,因此需要针对每个镀敷的零件,发现符合目的的镀敷厚度。
电镀主要有以下几类。
镀金
金是具有美丽光泽的金属,但价格昂贵是其特征。因此,用金仅包裹产品的表面,为了提高装饰性而实施镀金。金不仅外观美丽,化学形状还稳定,因此耐腐蚀性优异,也能用于防锈目的和提高导电性。镀银
银也是与金相同具有优秀的装饰性的金属。但是,由于具有容易氧化的性质,因此需要在镀银后实施防止变色的处理。由于导电性较高,因此用于精密设备的连接器部分的表面处理等。镀锌
这是作为防锈镀敷最常用的加工法。当对碳钢零件实施镀锌时,会因对碳钢的自我牺牲作用而防止碳钢的腐蚀。在镀锌后,实施光泽镀锌、三价铬酸盐光泽处理,保护锌的镀层。镀铬
镀铬是为了使装饰镀敷具有光泽而实施的。另外耐磨性强,耐腐蚀性优异,因此也被用于工业领域的机械零件。
无电解电镀和种类
无电解电镀是不用电的镀敷方法。将想镀敷的产品浸入含有形成敷膜的金属离子的溶液中,使金属离子还原,形成覆膜。由于不用电,也能够对树脂等非导体实施镀敷。此时由于在表面上成形的金属膜导电,因此有时会对非导体产品实施无电解电镀,使之具有导电性,作为电镀的预处理。
镀镍是无电解电镀中常见的镀敷。
无电解镀镍
这是别名为化学镀镍的镀敷方法。覆膜的厚度比电解镀镍稳定,但镀敷溶液的温度较高,需要注意。无电解镀镍的耐磨性和防锈性优异。
其他镀敷
除了电镀、无电解电镀外,还有化成处理(黑色氧化膜)、阳极氧化处理(氧化铝)、热镀锌等。
化成处理(黑色氧化膜)
在想获得黑色表面等情况下,使用化成处理。也被称为发黑处理,形成四三氧化铁膜。覆膜的厚度薄而稳定,也能对尺寸公差严格的零件实施。阳极氧化处理(氧化铝)
强制氧化铝材的表面来获得覆膜的方法叫做阳极氧化处理。硬度高,耐腐蚀性优异。热镀锌
将零件浸在加热、熔融的溶液中,在表面形成覆膜的方法就是热镀锌。用于线材、构造物等。因为浸在熔融的锌中,因此热量的影响较大。
总结
镀敷是在金属、树脂的表面形成其他种类的金属的覆膜方法。根据提高装饰性、实现防锈性、耐久性等各种目的实施镀敷处理。镀敷的方法除了用电的镀敷外,还主要使用在溶液中析出金属的无电解电镀等。
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