電鍍是利用電解作用在機(jī)械制品上沉積出附著良好的、但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術(shù)。電鍍層比熱浸層均勻,一般都較薄,從幾個(gè)微米到幾十微米不等。通過(guò)電鍍,可以在機(jī)械制品上獲得裝飾保護(hù)性和各種功能性的表面層,還可以修復(fù)磨損和加工失誤的工件。鍍層大多是單一金屬或合金,如鋅、鎘、金或黃銅、青銅等;也有彌散層,如鎳-碳化硅、鎳-氟化石墨等;還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外,還有非鐵金屬,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料電鍍前,必須經(jīng)過(guò)特殊的活化和敏化處理。
原理 在盛有電鍍液的鍍槽中,經(jīng)過(guò)清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極,用鍍覆金屬制成陽(yáng)極,兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。電鍍液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后,電鍍液中的金屬離子,在電位差的作用下移動(dòng)到陰極上形成鍍層。陽(yáng)極的金屬形成金屬離子進(jìn)入電鍍液,以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下,如鍍鉻,是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽(yáng)極,它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度,需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來(lái)維持。電鍍時(shí),陽(yáng)極材料的質(zhì)量、電鍍液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量,需要適時(shí)進(jìn)行控制。
鍍覆方式 電鍍分為掛鍍、滾鍍、連續(xù)鍍和刷鍍等方式,主要與待鍍件的尺寸和批量有關(guān)。掛鍍適用于一般尺寸的制品,如汽車的保險(xiǎn)杠,自行車的車把等。滾鍍適用于小件,如緊固件、墊圈、銷子等。連續(xù)鍍適用于成批生產(chǎn)的線材和帶材。刷鍍適用于局部鍍或修復(fù)。電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液,無(wú)論采用何種鍍覆方式,與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應(yīng)具有一定程度的通用性。
鍍層分類 鍍層分為裝飾保護(hù)性鍍層和功能性鍍層兩類。
裝飾保護(hù)性鍍層 主要是在鐵金屬、非鐵金屬及塑料上的鍍鉻層,特別是鋼的銅-鎳-鉻層,鋅及鋼上的鎳-鉻層。為了節(jié)約鎳,人們已能在鋼上鍍銅-鎳/鐵-高硫鎳-鎳/鐵-低固分鎳-鉻層。與鍍鉻層相似的錫/鎳鍍層,可用于分析天平、化學(xué)泵、閥和流量測(cè)量?jī)x表上。