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電鍍層的質量體現(xiàn)于它的物理化學性能、組織特征、力學性能、表面特征、孔隙率、結合力和殘余內應力等方面。這些特性除取決于鍍層金屬的本性外,還受到鍍液、電鍍規(guī)范、基體金屬及前處理工藝等的影響。
電荷轉移步驟,反應粒子在陰極表面得到電子,形成吸附原子或吸附離子的過程稱為電荷轉移步驟,又稱為電化學步驟,是電荷從陰極表面轉移到反應粒子的過程,這是電沉積過程的重要步驟。
關于模具電鍍表面處理技術
模具電鍍耐磨復合鍍層
復合鍍,是采用電鍍或化學鍍的方法,在溶液中加入不溶性的有機和無機的固體微粒,與基質金屬共沉積而形成復合鍍層。耐磨復合鍍的基質金屬有鎳、銅、鈷、鉻和一些合金,也可采用化學鍍鎳磷合金,使用的分散劑有氧化物、碳化物、硼化物、氮化物以及金剛石等各種硬質固體微粒。這類鍍層不僅硬度高、耐磨性好、能降低摩擦件的磨損,同時也具有良好的抗高溫能力,故有“金屬陶瓷”之稱。
復合鍍層在400℃高溫時,仍具有優(yōu)異的耐磨性,展示出優(yōu)異的抗粘著磨損性能。尿烷橡膠模具,經含15%Vol氟化石墨微粒鎳鍍層處理的,不使用脫模劑,在成型溫度高的工程塑料的成型中,經此處理的模具有成效。
電鍍前模具狀態(tài)要求:生產穩(wěn)定性驗證。根據新項目模具調試經驗,初次鍍鉻的模具要求生產2000件以上,制件封樣報告審批完成及問題點鎖定后再安排;重新鍍鉻的模具零件要求表面質量評審值與制件封樣狀態(tài)一致。同時,模具零件電鍍后型面粗糙度降低,一定程度上減小拉深阻力,為模擬電鍍后的模具狀態(tài),通常降低拉深工序10%的氣墊壓力進行驗證,提前識別缺陷并制定應對措施。所示為氣墊壓力降低10%后制件拉深的狀態(tài),無起皺或縮頸開裂問題,表明當前模具狀態(tài)具備充足的零件成形裕度。
模具?電鍍的狀態(tài)要求有哪些?
模具電鍍零件硬度達到要求。拉深模零件表面在板材成形過程中承受巨大載荷,尤其在拉深筋槽R角部位,當筋槽R角硬度不足時,易出現(xiàn)疲勞磨損、塌陷及變形等失效形式,降低模具零件精度與制件成形質量。電鍍前需檢查拉深模筋槽R角的硬度是否滿足要求(48~53HRC),針對局部硬度不足區(qū)域,采用火焰淬火強化處理以增大表層硬度。型面和拉深筋槽R角部位無砂眼、裂紋;壓邊圈上不能存在阻礙板料流動的凹凸缺陷。
鉻層厚度通常約為20~40μm,無法覆蓋型面上的砂眼或裂紋等缺陷,由于電鍍過程中的電解反應是尖波放電,波峰變厚、波谷變薄,缺陷反而會因鍍鉻酸洗出現(xiàn)擴大現(xiàn)象,降低模具零件型面精度與鉻層附著質量。針對上述缺陷,通常采用裂紋探傷劑(DPT-5)探測模具零件型面的缺陷分布,并采用材質接近的鑄鐵焊條TM2000系列進行修復,確保熔敷金屬與母材的兼容性,為鉻層的附著創(chuàng)造良好基礎,否則容易導致鉻層脫落或焊接處凸起。