电镀处理轴承
表面处理 CNC 加工零件的加工对于功能、耐用性和外观而言是至关重要的过程。 对于大多数应用来说，加工后的表面效果是不可接受的，需要进行后处理阶段。
根据材料和精加工要求，多种表面精加工方法可应用于 CNC 加工零件。 典型的表面处理工艺包括喷砂、电镀、抛光和喷漆。 而在这篇文章中， 我们将讨论不同的电镀工艺及其重要性。
什么是电镀表面处理？
电镀过程涉及用不同金属的薄保护层覆盖数控加工零件。 电镀的主要目的是改变表面的特性，例如粗糙度、耐腐蚀性、耐磨性和强度。 基材表面（需要电镀的零件或材料）的原始性能可能需要针对应用进行改进，而电镀可以按照需要制造零件。
电镀工艺有四种类型： 电镀、化学镀、机械电镀和浸镀.
了解更多： 电镀与化学镀
电镀工艺
电镀饰面零件
电镀利用电解作用在零件表面沉积薄薄的保护层。 电解液负责在基材表面上进行电沉积。 电镀涉及通过水解将一种金属沉积到另一种金属上的技术。 这种方法通常用于增强美观性或保护金属免受腐蚀。 各种形式包括镀铜、镀银和镀铬。 上图展示了一个具有令人惊叹的电镀表面的组件，其特点是其令人眼花缭乱的光滑表面和值得称赞的防腐蚀和防摩擦性能。
电镀是如何进行的？
电镀的工作原理是基于电解原理。 它由阳极、阴极、电解液和直流电源组成。
| 阴极 | 基板连接至电源的负极端子。 |
| 阳极 | 表面上所需的金属连接到正极端子。 |
| 电解液 | 它含有需要镀在基材表面上的金属离子，也有利于阳极的氧化。 |
让我们通过以下方式了解电镀过程的工作原理： 锌表面镀铜的示例。
Zn表面电镀Cu
纯铜连接在正极端子（阳极）上，锌连接在负极端子（阴极）上。 两个电极都浸入含有铜离子（CuSo4）的电解液中。 通电后，铜（阳极）发生氧化过程。 铜离子溶解在电解液中并向带负电的锌基材移动。 铜离子（阳离子）向锌的连续运动在锌表面形成铜层。
沉积的厚度、质量和均匀性取决于各种控制变量，例如 电流大小、两个电极之间的距离以及电解质温度。
- 温度： 合适的电解质温度有利于传质并降低电解电阻。
- 电极距离： 电镀金属离子溶解后，移动到阴极。 如果空间太大，就会降低沉积速率。
- 当前幅度： 流经电路的电流大小决定了阳极的氧化速率，并相应地产生用于沉积的离子。
电镀材料
电镀可应用于 任何导电材料的 CNC 加工零件，包括铁、钢、黄铜、铝、锌和银。 然而，最新技术也允许在非金属部件上使用。
相关新闻： CNC加工常用材料
以下是用于电镀各种基材的最流行的材料。
- 黄金
- 铜
- 白银
- 铬
- 锌
- 黄铜
- 镍
- 钛等
电镀的最佳材料取决于基材材料和您想要添加的特性。 例如，铜是增加导电性的最佳选择，而金可能是装饰的理想选择。
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化学镀
化学镀表面处理的零件
顾名思义，化学镀是指不使用电解过程在基材表面形成镀层。 化学镀也称为转化膜或自催化镀。
这是利用离子化学沉积创建保护层的过程。 如果您还记得的话，电镀仅适用于导电基材。 这种方法最显着的优点之一包括非导电部件或材料（例如塑料）的电镀。
化学镀如何工作？
化学镀工艺使用还原剂形成电镀金属离子，通过催化剂沉积在基材表面并形成保护层。
让我们了解化学镀的工作原理 以钢表面镀镍为例。 硫酸镍溶液（NiSO4 [水]6 ）作为镍离子源，还原剂次磷酸钠（NaH2PO2 H2O) 氧化硫酸镍以产生镍离子，镍离子沉积在钢表面。
其他溶液如柠檬酸三铵 [(NH4)3C6H5O7)] 也在该过程中用作 A 缓冲剂或温和的复合剂 （品牌，2014）
化学镀材料
铜、镍、银、钛和其他金属可以电镀许多基材，包括金属和非金属零件。 合适的还原剂、络合剂和缓冲溶液对于获得高质量的结果至关重要。
浸镀
浸镀是指通过将基材浸入另一种金属的溶液中，在基材上涂上一层薄薄的另一种金属保护层。 浸镀的主要要求是基材金属的惰性需要低于电镀金属。
与化学镀和电镀相比，它会形成一层薄薄的保护层。 这种电镀方法有利于使零件耐腐蚀、增加硬度并改变导电性。
浸镀如何工作？
浸镀工艺使用含有涂层金属的溶液。 涂层金属溶液从表面置换基底金属离子。 它也被称为置换电镀，因为一种金属置换形成涂层。
这种现象的发生是因为被置换的金属具有更高的氧化电位。 让我们了解一个在钢表面镀铜的例子。 当钢浸入含有铜离子的溶液中时，铁会取代溶液中的铜，因为铜比铁具有更高的氧化电位。
铁+铜2+ = 铜 + 铁2+ 【作者：斯坦利·赫希、查尔斯·罗森斯坦]
当母材表面完全被覆盖时，涂层金属的沉积停止。 镀层厚度受到不同变量的影响，例如温度、反应速率和表面质量。
浸镀材料
许多金属和合金，包括铁、钢、铜、锌和铝，都适合浸镀。 在工业应用中，金、银、铜、锡、锌、铂、铑和钌是最常用于形成保护涂层的金属。
机械电镀
机械电镀零件
机械电镀是通过将基材浸入电镀介质中来完成的。 这是一种快速涂覆许多零件的经济高效的方法，比镀锌具有更多优势。 该工艺需要清洁、无污染的金属部件，并且可以在室温下操作。 然而，稍微高一点的温度可以加速这个过程。
机械电镀如何工作？
将基底金属浸入含有涂层金属粉末/溶液的电镀滚筒中。 电镀滚筒中还含有其他材料，例如玻璃球和硅颗粒，它们会锤击镀层。 涂料粉末 一旦滚筒开始旋转，就会进入基材表面。
机械电镀材料
锌、镉、锡、铜和铝是通过机械电镀方法涂覆基材表面的常用材料。 然而，锌是其中广泛使用的金属。
涂层和电镀的区别
涂层和电镀的区别
涂层和电镀是两种不同的表面处理技术，应用于各种行业，包括金属加工和电子行业。
涂料 “涂层”是指将一薄层材料涂覆到基材上以提供所需的饰面、保护或性能增强的过程。 可以使用各种方法来涂覆涂层，包括刷涂、喷涂、浸涂或静电涂覆。 涂层的例子包括油漆、粉末涂层和阳极氧化。
电镀 涉及在基材上沉积一薄层金属。 电镀通常通过电镀进行，其中将金属物体浸入含有待沉积金属离子的溶液中。 然后电流通过溶液，使金属离子结合到物体的表面。 电镀用于增强基材的外观、耐腐蚀性和导电性。
金属电镀的重要性
我们讨论了四种表面处理金属电镀方法。 电镀的主要优点包括耐腐蚀性、改善导电性和美观。 然而，每种电镀工艺在数控加工零件的表面精加工方面都有独特的优势。 让我们讨论一下电镀表面处理的重要性。
- 防腐蚀
这是数控加工零件上任何电镀表面处理的唯一目的。 开发具有优异耐腐蚀性的金属保护层，使零件即使在潮湿的环境下也能耐腐蚀。
- 美学的感染力
审美吸引力在制造业中至关重要，从简单的机械工具到需要吸引人的外观的精心设计的珠宝。 可以在金属和非金属零件上进行电镀处理，以改善其外观。 例如，钢上的镀锌可提供闪亮的银色表面。
- 耐磨性
在基材表面涂覆一层硬质金属保护层，可提高硬度并使其耐磨损。 例如，铝在表面镀锌后变得更耐淀粉和耐磨。
- 提高导电性和导热性
电镀是提高各种零件导热性和导电性的最有效和最经济的方法。 例如，电子零件中使用镀铜以使其具有高导电性。
- 均匀的表面光洁度
电镀提供了均匀的表面光洁度，并且电镀层的厚度在基材表面上一致发展。 电镀可以在整个表面上形成具有所需稠度的电镀材料层。
电镀应用
| 装饰电镀 | 为珠宝、餐具和其他装饰物品增添美观的层次。 |
| 保护电镀 | 防止腐蚀、磨损和撕裂，并提高汽车、航空航天和电子等各个行业使用的金属零件的整体耐用性。 |
| 电镀 | 提高电子、电气设备中使用的金属部件的导电性。 |
| 生物医学电镀 | 用于修复或替换医疗手术（例如骨科手术）中受损的骨骼或组织。 |
| 硬质电镀 | 提高各种工业应用中使用的金属零件的硬度和耐磨性。 |
| 塑料电镀 | 增强物理和/或电气性能 塑胶零件 用于汽车、电子和消费品等各个行业。 |
结语
对于多种材料来说，电镀无疑是最有效、最经济的表面处理方法之一。 根据所需光洁度的规格，可以将各种金属电镀到通过 CNC 加工或其他制造方法制造的零件中。
四种不同的电镀方法可以应用于零件或材料以改变其表面特性。 正确的方法、设备和专业知识对于实现最佳电镀效果至关重要。 Prolean 脱颖而出，成为您首选的表面电镀专家，提供各种表面精加工选项，包括令人垂涎的电镀精加工。 如果您正在寻找 按需制造服务 让您的设计变为现实，信任 普罗林您的表面电镀专家，成为您最有价值的合作伙伴。
常见问题
电镀表面处理有什么优点？
电镀是定制材料或零件表面特性的经济有效的方法。 它具有优异的耐腐蚀性、耐磨性、耐用性和光泽外观。
化学镀和浸镀有什么区别？
浸镀和化学镀之间的根本区别在于它不使用任何还原剂或催化溶液进行沉积。
哪种电镀方法最适合我的 CNC 加工项目？
这取决于多种因素，例如材料类型、所需规格、成本、零件的最终应用等等。
参考书目
- 布兰德，A.（2014）。 镀镍铜 c-Si 上的镀镍铜触点：从微电子加工到具有成本效益的硅太阳能电池生产。 研究之门.
- 作者：斯坦利·赫希和查尔斯·罗森斯坦。 （nd）。 浸镀。 纽约：Leeam Consultants Ltd.，新罗谢尔。
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