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电刷镀的基本原理

时间:2022-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:电镀是利用电解使工件表面形成一层均匀致密、结合力强的金属沉积层的过程。因此,电镀是零件修复的一种很有效的方法。暗镍硬度较低,为200 HV左右,而光亮镍硬度可接近500HV,所以,光亮镍可用于磨损、腐蚀零件的修复。为防止棉垫松脱并提高耐磨性,外层包裹纱布或涤棉套。刷镀层厚度可达0.001~1mm,若修复沟槽、划伤时,修复镀层厚度可达2~3mm,硬度可达25~62HV。

三、电镀修复法

电镀是利用电解使工件表面形成一层均匀致密、结合力强的金属沉积层的过程。镀层能形成装饰,能用于恢复磨损零件的尺寸,也可用于改善零件表面的性质,如提高耐磨,耐蚀及表面导电性,改善润滑条件等。因此,电镀是零件修复的一种很有效的方法。

1.镀铬 镀铬应用十分广泛,铬镀层特点如下:

(1)化学稳定性好,仅能溶于氢卤酸或浓硫酸。

(2)硬度高(600~1000HV),滑动摩擦系数小,温度升至700℃时硬度才显著下降。

(3)具有很好的导热性和较好的热导率。

(4)装饰性好,其光泽在大气条件下能长久保持。

2.镀铁 常用的修复性镀铁是采用不对称交流—直流低温镀铁。不对称交流是指将对称交流电通过一定手段,使两个半波不相等,通电后较大的半波使工件呈阴极极性,镀上一层金属,较小的另一半波使工件呈阳极极性,只把一部分镀层电解掉(若为两个相等的半波,镀层甚至基体金属将被电解掉)。

不对称交流—直流低温镀铁的特点:①由于在开始电镀的前10~20min,采用的是不对称交流,镀层的颗粒较均匀,表面较平滑,因此内应力比同等电流密度下的直流电镀层小,结合强度高;②在较低温度下即可进行电镀,不需要特殊的加热设备,酸蒸发慢,镀液pH变化小,镀层质量易保证;③由于电镀是在较低温度下用较大电流密度进行的,因而有利于提高镀层硬度(最高可达65HV)、耐磨性和沉积速度;④与镀铬比较,原料便宜,镀层厚度可达2mm,电流利用率高,简便易行,但需特殊电源。

3.镀镍 镍具有很高的化学稳定性,在常温下能防止水、大气和碱的侵蚀,所以镀镍的主要目的是防腐和装饰。镍镀层根据用途可分为暗镍、光亮镍、高应力镍、黑镍等。镍镀层的硬度因工艺不同可为150~500HV。暗镍硬度较低,为200 HV左右,而光亮镍硬度可接近500HV,所以,光亮镍可用于磨损、腐蚀零件的修复。

4.电刷镀 电刷镀是适应生产需要而出现的以在工件表面快速电沉积金属的技术。它有设备简单轻便,无需镀槽、挂具,可进行现场修复,工艺灵活,镀层沉积速度快,镀层纯度高,结晶致密,氢脆性低,结合强度高,可有效控制镀层厚度,镀层种类多,适应材料广,污染小等优点。

(1)电刷镀原理 电刷镀采用专用的直流电源,电源正极接镀笔作为阳极,负极接工件作为阴极,如图8-16所示。镀笔常采用高纯细石墨块作阳极材料,石墨块表面包裹一层脱脂棉,用于储存电解液、防止两极直接接触产生电弧灼伤工件、滤掉石墨粒及其盐类。为防止棉垫松脱并提高耐磨性,外层包裹纱布或涤棉套。刷镀时,使浸满镀液的镀笔以一定的速度和压力在工件表面上移动,在镀笔与工件接触部位,镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到工件表面被还原成金属原子,并沉积结晶形成镀层,随着刷镀时间的延长,沉积层逐渐增厚,直至所要求的镀层厚度。

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图8-16 电刷镀基本原理示意图

1—工件 2—刷镀液 3—包套 4—镀笔 5—拾液盒 6—电源

(2)镀后处理 去除工件上的绝缘材料及塞、堵,清洗残留镀液,涂防锈油。

(3)电刷镀在维修中的应用

①修复零件磨损表面,恢复尺寸及几何形状,使零件表面具有耐磨性。

②修复有划伤、凹坑、斑蚀、孔洞的零件表面,如导轨面、轴、套、液压缸等

③修补槽镀产品上的缺陷,补救贵重零件的加工超差。

④修复印刷电路板、电触点、电子元件等。

⑤修复盲孔及深孔零件的缺陷。

⑥改善零件表面的性能,如改善零件的钎焊性、局部防渗碳、防渗氮、防氧化,做其他工艺的过渡层以提高结合强度,减少零件表面的摩擦因数等。

⑦修补用于生产塑料橡胶、玻璃制品等的模具。

刷镀层厚度可达0.001~1mm,若修复沟槽、划伤时,修复镀层厚度可达2~3mm,硬度可达25~62HV。

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