浅谈模具电镀镍钨合金之工艺

国际金属加工网

　　电镀镍钨合金是提高模具质量、延长模具寿命、清洁生产的良好选择。镍、钨金属硬度高、耐磨性好,与熔融态基体粘附温度高。镍钨合金镀层结晶细致光亮、耐磨性好,与基体结合力强、硬度高,高温下维氏硬度达到1000以上。该技术近年来受到各方的关注,将逐步取代模具电镀铬,但是,该技术目前普遍存在镀层粗糙、不均、麻点等缺陷,严重制约其应用发展。　

　　镀液配方及工艺流程

　　镀液主要由钨酸钠、硫酸镍和柠檬酸钠组成,其含量分别为40～45ｇＬ、20～30ｇＬ、40～50ｇＬ。

　　工艺流程:

　　喷砂→检查→除油→清洗→电镀→检验

　　镀层质量缺陷及其原因分析

　　常见镍钨镀层质量缺陷是麻点较多,侧面及球面的镀层粗糙有白色颗粒,中央镀层与侧面、角部和Ｒ处严重不均,甚至角部、Ｒ处出现微细裂纹等。

　　(1)　麻点

　　麻点是镀层上的微小白色、黑色点状缺陷,形状多样,有些明显而规则,易发现,相对好控制;少量的肉眼“看不见”的,只能用仪器检查。

　　原因分析:

　　模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等不良引起;模具在喷砂时粘附砂粒,或砂质不良,或砂质被杂质、油、异物、尘埃等污染引起;模具在除油时粘附的乳化物、清洗时水中的杂质等;配液时使用的压缩空气、纯水及其管路、工具及环境中的杂质等污染引起;镀液、活化液中的未溶化的盐颗粒、酸化的电极金属物等均可引起麻点。

　　上述麻点直观可见,而模具表面的有些薄层粘附物,经分析主要为镀前污染砂质中的碳类化合物。它牢固,粘附力强逐渐会变成耐酸碱、抗振动的高粘度胶状物。在除油、清洗时不易去除,一旦疏忽,流入电镀工序,必然被镀层覆盖,肉眼不易发现,也无法弥补。

　　(2)　镀层粗糙

　　原因分析:

　　镀液基本组成是硫酸镍、柠檬酸钠、钨酸钠等,还有盐类、有机配合物等。试验发现:模具电镀的缺陷主要与镀液中的杂质含量有关。化学药品的纯度不高,镀液中的异物,镀液的频繁使用,使镀液中金属杂质Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ含量超出了允许范围等,均可导致镀层粗糙、麻点增加及白色颗粒。

　　(3)　镀层厚度严重不均

　　中央与侧面、角部、Ｒ处镀层严重不均,甚至角部、Ｒ处出现微细裂纹。

　　原因分析:

　　镀液使用较长时间后,镀层出现缺陷的几率增加,侧面及球面的白色颗粒,角部、Ｒ处的微细裂纹尤为明显。试验发现:当镀液中的杂质Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ含量分别显著增加到20、20、20、50ｍｇＬ时,电镀质量明显下降。

　　试验还发现:电镀电流的分布情况直接影响镀层的均匀度。模具的边缘、角部、Ｒ处电流密度明显比其它部位的高,相应金属沉积量多,镀层厚度大。正常情况下,中央与侧面、角部、Ｒ处的镀层厚度差为4μｍ左右。电流分布不均会导致镀层厚度差达到15μｍ以上,严重时镀层因为局部金属沉积量过多而脱落。

　　另外,模具的形状、结构、材料等也影响镀层的质量。　

　　对策

　　(1)喷砂前,检查、消除模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等。

　　(2)喷砂时先检验砂质,若有杂质、异物、油污等污染,应立即彻底更换。喷砂后及时清扫模具表面残存的砂粒及其它粘附物。

　　(3)除油前先检验除油液表面,若有油状乳化剂聚集,应及时喷淋冲散;除油后模具表面若有油状乳化物粘附,必须清洗干净。

　　(4)酸活化时要严格控制时间,避免模具过腐蚀;同时,控制好模具下槽深度,防止电极板、连接件等腐蚀。其腐蚀物会污染镀液,导致电镀不良。

　　(5)镀液配制时化学药品尽量纯度高,并及时分析杂质含量。另外,镀液要定时分析,过滤,并定期更换。

　　(6)根据模具结构形状,科学地设计合理的电流均衡板,可以有效抑制金属局部沉积过厚,保证镀层质量。

　　(7)在保证模具满足生产工艺的前提下,优化模具设计,特别有利于提高镀层质量。

　　(8)及时补充阳极,修理附件,定期清理镀槽泥渣,并进行“三废”综合治理。

　　(9)净化、保护工作环境,遵守工艺规程,加强操作人员责任心,避免环境、机械杂质进入镀液。　

　　后言

　　电镀镍钨合金新技术,有着广阔的应用前景。但提高电镀质量,必须从工艺技术、生产管理等方面综合控制和管理。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。