上篇介绍了镀膜目的及其种类,本篇继续讲解电解镀、无电解镀及其他镀膜工艺。
03电解镀膜及其种类
电解镀膜(简称电镀)是最常见的镀膜处理工艺,用于赋予工件装饰性、防锈性、耐磨性和导电性。将被镀金属和作为镀层的金属置于含有金属离子的溶液中,作为镀层的金属接负极,被镀金属接正极,然后通入直流电。随后会在溶液中发生还原反应,作为镀层的金属析出沉积在正极金属表面。
由于沉积的金属量取决于电流密度,因此镀层的厚度会因为部件的形状而出现不均匀。具体而言,凸起部位的镀层较厚,凹陷部位的镀层较薄。电镀时,镀层的厚度会随着经过的电流和时间发生变化,因此需要为每种待镀部件找到与其用途相匹配的镀层厚度。
主要的电镀工艺如下所示。
镀金
黄金是一种具有美丽光泽的金属,但其特征是价格昂贵。因此,镀金工艺经常用于仅在产品表面覆盖金的镀层,以提升装饰性。黄金不仅外观美观,而且由于其化学性能稳定,具有出色的耐腐蚀性,还可用于防锈以及提高导电性。
镀银
与黄金一样,银也是具有优秀装饰性的金属。但由于容易在空气中氧化,所以镀银后必须进行防变色处理。由于其导电性高,可用于精密设备连接器部分的表面处理等用途。
镀锌
作为防锈镀层,镀锌是最常见的加工工艺。对铁质部件镀锌,则可利用锌的自我牺牲作用来防止铁发生腐蚀。镀锌后再进行镀铬或是三价铬酸盐处理,可保护镀锌层。
镀铬
镀铬主要是用作为装饰性镀层,以提升光泽。此外,由于其具备高耐磨性和优异的耐腐蚀性,还作为工业用途被应用在机械零部件的表面处理上。
04无电解镀膜及其种类
无电解镀膜是一种不使用电的镀膜方法。将待镀产品浸入含有镀层金属离子的溶液中,金属离子被还原形成镀层。由于不用电,所以树脂等绝缘体也可进行镀膜处理。另外,由于此时在表面形成的金属膜具有导电性,因此有时,作为电镀前的预处理工艺,会对绝缘体的产品进行无电解镀膜,从而使其具有导电性。
无电解镀膜中最常见的是镀镍。
无电解镀镍
这种镀膜工艺也被称为Kanigen法(Catalytic Nickel Generation)。需注意的是,虽然其膜厚比电解镀镍稳定,但镀膜溶液的温度较高。无电解镀镍拥有优异的耐磨损性及防锈性。
05其他镀膜工艺
除了电解镀膜、无电解镀膜外,还有化学转化膜处理(铁氧体)、阳极氧化处理(氧化铝)、热浸镀锌等处理工艺。
化学转化膜处理(铁氧体)
当希望获得黑色表面时,可采用化学转化膜处理。这一工艺也被称为发黑处理,可形成四氧化三铁镀膜。由于镀膜的厚度较薄且能够保持恒定一致,所以尺寸公差要求严格的部件也可采用这一工艺。
阳极氧化处理(氧化铝)
对铝材表面进行强制氧化以形成皮膜的方法,称为阳极氧化处理。其镀层硬度高且具有优秀的耐腐蚀性。
热浸镀锌
热浸镀锌是将零部件浸入加热熔化的镀层金融中,使其表面形成一层薄膜的镀锌工艺。常用于钢丝及构造物等。由于需要浸泡在熔融的锌金属中,因此会受到严重热影响。
06总结
镀膜处理是在金属或树脂表面形成异种金属薄膜的处理工艺。镀膜处理的目的多种多样,例如提升装饰性、防锈性、耐久性等。而常用的镀膜处理工艺,除了使用电力的电镀外,还有在溶液中让金属析出的无电解镀膜等方式。