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了解鍍敷目的、種類、加工工序

發布日期: 2023-09-12

鍍敷是表面處理的一種,是在金屬、樹脂的表面成形與材料不同種類的金屬的薄膜的方法。漢字寫成“鍍金”,不僅可以寫成“鍍敷”、“電鍍”,還有時寫成“鍍”。這次就介紹一下鍍金的種類和方法。

在機械加工中,鍍敷是表面處理的一種,是在金屬、樹脂的表面成形與材料不同種類的金屬的薄膜的方法。

 

 

何謂鍍敷?

鍍敷是在成為基材的工件表面覆蓋較薄的金屬膜的表面加工。鍍敷的目的大致有三個。

? 裝飾性的提高

是為了提高外觀美觀性的鍍敷,例如制作有光澤的表面、有高級感的色澤等。代表性的有鍍金。

? 耐腐蝕性的提高

工業產品常用的鐵等材料有的容易生銹。因此,會用耐腐蝕的金屬覆蓋表面,這就是為了避免生銹而實施鍍敷。鍍鋅等是其代表。

? 功能性的提高

鍍敷除了裝飾性、耐腐蝕性以外,還能追加各種功能。例如在優化叫做焊料潤濕性的焊料的適合度的鍍敷中,實施鍍鎳,或使用銅、錫的合金進行鍍敷等。此外,還有提高滑動性或提高導電性的鍍敷等。

 

 

鍍敷的種類

鍍敷的種類有多種。
*所記載的數值為參考值。

名稱

威氏
硬度HV

層厚
μm

可處理的材質

使用例

目的?特點

備考

鍍鋅

?

3~20

碳鋼

薄板
線材

· 防銹、價格低

· 外觀不佳

?

鍍鉻

?

1~2

碳鋼

鈑金部分
螺栓、螺母

· 防銹、價格低

· 適合量產品

· 美觀性下降但可以替代鍍鎳

?

光澤鍍鋅

?

1~2

碳鋼

?

三價鉻酸鹽

?

1~2

碳鋼

螺栓、螺母

· 防銹、價格低

· 不含六價鉻

?

鍍鎳

?

?

碳鋼

黃銅

?

· 提高耐腐蝕性、裝飾

· 在大氣中鍍鉻的耐腐蝕性更強

· 根據需要,實施銅基電鍍

· 較深的凹陷不能實施

 

1號鍍敷

500

5~20

· 外觀比3號鍍敷好

· 材料→拋光→鍍敷→拋光

3號鍍敷

?

· 材料→鍍敷

梨皮面鍍敷

?

?

· 耐疲勞性

· 小缺陷不明顯

· 材料→梨皮面處理→鍍敷

無電解
鍍鎳

500

能夠指定

碳鋼
不銹鋼

鋁合金
玻璃
塑料

無法鍍鎳的零件
鍍敷后實施固化處理的零件

· 膜厚管理容易

· 耐腐蝕性、耐磨性強

· 能夠使非金屬成為導體

· 能夠通過鍍敷后的熱處理進行固化

?

鍍鉻

?

?

碳鋼

黃銅

?

· 有光澤的外觀

· 耐腐蝕性良好

· 鍍鉻彼此的滑動容易燒結

· 根據需要實施鎳基電鍍

· 較深的凹陷不能實施

 

1號鍍敷

500

5~20

· 外觀比3號鍍敷好

· 材料→拋光→鍍敷→拋光

3號鍍敷

?

· 材料→鍍敷

梨皮面鍍敷

?

?

· 耐疲勞性

· 小缺陷不明顯

· 材料→梨皮面處理→鍍敷

硬質鍍鉻

1000

10~30


滑動零件

· 耐磨性優秀

· 比其他鍍鉻昂貴

· 材料→鍍敷(3號鍍敷)

四三氧化鐵保護膜
(發黑處理)

?

?

碳鋼

螺栓
螺母
測量儀

· 涂裝基底

· 外觀(有光澤)

· 比擴散滲氮容易生銹

· 生成四三氧化鐵(黑色)

低溫黑色
鍍鉻

?

1~2

碳鋼

不銹鋼

需要精度的零件

· 長久防銹力

· 黑色中耐腐蝕性最好

· 超薄膜

· 因為是低溫下處理,因此沒有熱量對材料的影響,與塑料橡膠等的結合零件也能直接加工。

陽極氧化處理

白色

?

3~5

鋁合金

?

· 防腐蝕性、耐磨性

· 無導電性

· 耐熱性

· 有著色陽極氧化處理,即在表面生成堅硬的氧化皮膜,利用氧化皮膜的細孔進行著色。

鍍敷因處理方法而大致分為三類,我們從下章起分別講解。

 

電鍍和種類

在機械加工中,電鍍是鍍敷中種類最多的常用方法,用于使材料具有裝飾性、防銹性、耐磨性、導電性。

電鍍是鍍敷中種類最多的常用方法,用于使材料具有裝飾性、防銹性、耐磨性、導電性。在含有金屬離子的溶液中放入待鍍金屬、鍍層金屬,將待鍍金屬與陰極相連,將鍍層金屬與陽極相連,通上直流電流。于是在溶液中發生還原反應,陽極的金屬表面析出鍍層金屬。
所析出的金屬的量會因電流密度而改變,因此鍍敷的厚度會因零件的形狀而變得不均勻。具體而言,在突出的部位,鍍敷較厚,在凹陷部分,鍍敷較薄。電鍍的鍍敷厚度會因所通的電流和時間而變化,因此需要針對每個鍍敷的零件,發現符合目的的鍍敷厚度。
電鍍主要有以下幾類。

  • 鍍金
    金是具有美麗光澤的金屬,但價格昂貴是其特征。因此,用金僅包裹產品的表面,為了提高裝飾性而實施鍍金。金不僅外觀美麗,化學形狀還穩定,因此耐腐蝕性優異,也能用于防銹目的和提高導電性。

  • 鍍銀
    銀也是與金相同具有優秀的裝飾性的金屬。但是,由于具有容易氧化的性質,因此需要在鍍銀后實施防止變色的處理。由于導電性較高,因此用于精密設備的連接器部分的表面處理等。

  • 鍍鋅
    這是作為防銹鍍敷最常用的加工法。當對碳鋼零件實施鍍鋅時,會因對碳鋼的自我犧牲作用而防止碳鋼的腐蝕。在鍍鋅后,實施光澤鍍鋅、三價鉻酸鹽光澤處理,保護鋅的鍍層。

  • 鍍鉻
    鍍鉻是為了使裝飾鍍敷具有光澤而實施的。另外耐磨性強,耐腐蝕性優異,因此也被用于工業領域的機械零件。

 

 

無電解電鍍和種類

在機械加工中,無電解電鍍是不用電的鍍敷方法。

無電解電鍍是不用電的鍍敷方法。將想鍍敷的產品浸入含有形成敷膜的金屬離子的溶液中,使金屬離子還原,形成覆膜。由于不用電,也能夠對樹脂等非導體實施鍍敷。此時由于在表面上成形的金屬膜導電,因此有時會對非導體產品實施無電解電鍍,使之具有導電性,作為電鍍的預處理。

鍍鎳是無電解電鍍中常見的鍍敷。

  • 無電解鍍鎳
    這是別名為化學鍍鎳的鍍敷方法。覆膜的厚度比電解鍍鎳穩定,但鍍敷溶液的溫度較高,需要注意。無電解鍍鎳的耐磨性和防銹性優異。

 

 

其他鍍敷

除了電鍍、無電解電鍍外,還有化成處理(黑色氧化膜)、陽極氧化處理(氧化鋁)、熱鍍鋅等。

  • 化成處理(黑色氧化膜)
    在想獲得黑色表面等情況下,使用化成處理。也被稱為發黑處理,形成四三氧化鐵膜。覆膜的厚度薄而穩定,也能對尺寸公差嚴格的零件實施。

  • 陽極氧化處理(氧化鋁)
    強制氧化鋁材的表面來獲得覆膜的方法叫做陽極氧化處理。硬度高,耐腐蝕性優異。

  • 熱鍍鋅
    將零件浸在加熱、熔融的溶液中,在表面形成覆膜的方法就是熱鍍鋅。用于線材、構造物等。因為浸在熔融的鋅中,因此熱量的影響較大。

 

 

總結

鍍敷是在金屬、樹脂的表面形成其他種類的金屬的覆膜方法。根據提高裝飾性、實現防銹性、耐久性等各種目的實施鍍敷處理。鍍敷的方法除了用電的鍍敷外,還主要使用在溶液中析出金屬的無電解電鍍等。

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