收集的材料及表面处理知识
材料及表面处理
化学镀（自催化镀）
autocalytic plating
在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。
电镀
electroplating
利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。
电铸
electroｆｒｏｍing
通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这
种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑料件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。
真空镀
vacuum plating
真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内
部屏蔽层使用。
塑料电镀
塑料电镀的特点
塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小，耐腐蚀性能良好，成型简便，具有金属光泽和金属的质感，还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料，而且美观，装饰性强，同时，它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性，因而塑料电镀金属后，可防止塑料老化，延长塑料件的使用寿命。随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。
塑料的工艺过程
塑料制件电镀的主要工艺流程。
塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化
敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成品
塑料电镀的主要工艺流程
1、化学除油
防止塑料变形、溶解，应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时，应注意使用温度，以防变形；用有机溶剂除油时，应注意其是否有溶解塑料的现象。
2、粗化
为提高结合强度，就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙，粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。
3、敏化处理
工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。
4、活化处理所谓活化处理，就是将吸附有
还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般是浸入贵金属盐类水溶液，于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属，从而在制件表面上形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用，帮也称催化膜，它可以加速化学镀的还原反应。实践证明，银、钯等贵金属都具有这种催化能力。
5、还原反应经过活化处理的塑料制件，用水清洗后，就可以进行化学镀。塑料制件进行化学镀以前，先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下，把未被水洗掉的活化剂还原，这就是还原处理。化学镀铜时，可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。
6、化学镀到目前为止，已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。从经济角度来看，化学镀铜成本最低，因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色，不能作为装饰和防护层，通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀铜只能给塑料制件镀上一层导电源，镀层很薄。要想继续加厚其它镀层时，要先用电镀铜将化学镀铜层加厚。电镀铜时，可以使用酸性镀铜，也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀铜以后，就可以根
据需要继续电镀其它金属镀层。
金属喷镀的原理
金属喷镀时，镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化，并喷射到基体材料上，这种面饰方法有时也称为金属喷涂。一般使用氧――乙炔焰，但有时也使用其它气体。当镀面金属丝通过焰心自动给送时，金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到基体材料上。几乎任何一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种喷枪利用粉末状材料通过火焰喷射出来。这种方法的优点是不仅能喷镀金属，而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。
表面准备
因为由金属喷镀所获得的镀覆材料与基体材料之间的结合是纯粹的机械结合，因此，基体材料必须进行适当的准备。以便能获得良好的机械结合。无论采用何种表面准备方法，基体表面都必须清洁而无油污。
最常用的表面准备方法是喷砂处理。为此，砂粒足够锋利以产生真正粗糙的表面，对于能在车床上回转的圆柱表面，有效的方法是车出非常粗的螺纹，然后用滚压刀轻轻滚压牙顶。一种可用于平面的改进方法是用圆的切槽刀切出一系列平行槽，然后用滚花刀夺各槽之间的棱面。如果镀覆表面还要加工，则基体表面应该用粗加工或切槽来准备，以便得到最好的准备。
金属喷镀的应用
金属喷镀在产品设计中有许多重要的用途。如将锌和铝喷镀到钢铁表面上可以得到保护性涂层，以获得耐腐蚀性。因为金属喷镀能将金属喷镀到几乎任何一种金属或非金属表面上，它就提供了一种在不良导体或非导体表面镀覆一层导电表面的简单方法，为此，常常将铜或银喷镀到玻璃或塑料上。由于喷镀的金属可以用各种不同的方式进行处理，例如抛光、刷光、或保留喷镀状态，因此，喷镀金属可在产品及建筑行业中作为装饰手段。
塑件烫印
塑件烫印是工业产品（特别是轻工产品）的重要表面装饰手段之一。目前在产品设计中已由字模烫印发展为图案和大面积板上烫印。
烫印就是通过烫印机如图所示热源，胶辊（或胶板），在一定的压力一将烫印材料（烫印箔）上彩色铝、木纹等转移到塑件表面上，从而获得精美的图案，得到良好的装饰效果的工艺。烫印起源于17世纪的欧洲，当时只是贵族阶层用于书籍、圣经的表面装饰，其烫印箔的材料是真金、真银。随着聚酯薄膜的出现，而出现了化学合成箔，人们就转而使用价廉物美的新型装饰材料，并把它用于工业产品的表面装饰设计上。
烫印的特点
1、烫印的装饰效果好烫印箔的品种很多，按颜色可分金色、银色和各种彩色箔；按花纹和材质可分为金属箔、
木纹箔、油漆箔等。其它还有各种光亮、哑光、丝纹的单色彩、多色彩图案。这些烫印箔的使用，
可增加产品的装饰效果。金属箔的应用可与电镀件的金属感媲美。
2、烫印的经济性好
烫印是一种无需湿印墨或粘胶涂料的干性装饰方法。塑件通常不需要预处理；使用的设备准备时间短，不存在长时间的调整问题；烫印件可随时取出、运输，无需干燥时间；变换颜色或图案，只要更换烫印模和烫印箔卷；操作结束时，无需清洗机器。设备投资及能耗低，占地面积小，效率高，生产成本低，约为电镀的1/6。
3、烫印适用范围广
除了以热塑性塑料为主的塑料以外，热固性塑料也可用烫印法烫印。此外，木材、书面布、皮革、纺织品、纸、纸板和涂漆金属都能顺利地烫印。目前在家用电器产品中已广泛应用烫印工艺，如各种度盘盘罩、音窗、格栅、电视机、收录机、窗式空调机外壳等的彩面装饰，使整机得到金属光泽、线纹、木纹等各种装饰效果，在产品中常用于商标、图案、装饰件，效果很好。
4、烫印附着力好
热烫转印箔对被装饰塑件有很高的粘附强度，覆盖于彩色和金属层的保护面漆使烫印表面能满足技术规格所要求的物理化学性能，不易起层脱落。
5、无污染
烫印采用的是干印刷法，与涂装、电镀、金属的氧化与着色处理相比，无污染，清洁卫生，大大改善了操作人员的环境和工作条件。
IMD注塑表面装饰技术
IMD 的中文名称：注塑表面装饰技术即IMD （In-Mole Decoratiom），IMD是目前国际风行的表面装饰技术，主要应用于家电产品的表面装饰及功能性面板，常用在手机窗口镜片及外壳、洗衣机控制面板、冰箱控制面板、空调控制面板、汽车仪表盘、电饭煲控制面板多种领域的面板、标志等外观件上。
IMD又分为IML、IMR，这两种工艺的最大区别就是产品表面是否有一层透明的保护薄膜。
IML的中文名称：模内镶件注塑其工艺非常显
著的特点是：表面是一层硬化的透明薄膜，中间是印刷图案层，背面是塑料层，由于油墨夹在中间，可使产品防止表面被刮花和耐磨擦，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
IMR的中文名称：模内转印
此工艺是将图案印刷在薄膜上，通过送膜机将膜片与塑模型腔贴合进行注塑，注塑后有图案的油墨层与薄膜分离，油墨层留在塑件上而得到表面有装饰图案的塑件，在最终的产品表面是没有一层透明的保护膜，膜片只是生产过程中的一个载体。但IMR的优势在于生产时的自动化程度高和大批量生产的成本较低。IMR的缺点：印刷图案层在产品的表面上，厚度只有几个微米，产品使用一段时间后很容易会将印刷图案层磨损掉，也易褪色，造成表面很不美观。另外新品开发周期长、开发费用高，图案颜色无法实现小批量灵活变化也是IMR工艺无法克服的弱点。
首先在概念上有必要说明：
IMD包含IML,IMF,IMR
IML：INMOLDING LABEL﹝印刷胶料与塑结合﹞
IMF：INMOLDING FILM﹝与IML相同﹞
IMR：INMOLDING ROLLER﹝重点在于胶料上的离型层。PET FILM→印离型剂→印刷油墨→印接着剂→内塑料射出→油墨与塑接着→开模后胶料会自动从油墨离型。日本称热转写。这机器是用ROLLTO ROLL方式，而对位用CCD计算机操作。﹞
Lml和LMR最根本的区别在于；
IML和IMR在lens表面的不同， IML表面有PET 或PC片材，而IMR表面只有油墨。IMD是一个比较复杂的过程，
IML 的片材有PET，也可以用PC。塑料粒子一般采用PMMA和ABS。IML与IMR各自有优点，IMR 不是很耐磨，Nokia和Moto的手机有一部分就是采用IMR技术的，时间稍微长一点也会造成划伤；IML最大的缺陷就是不能整体实现IML技术，仅仅局限于某一块区域。
塑料涂装的作用
塑料易于着色，然而塑料的着色有很多局限性，
如不显本色、颜料用量大、成本高等。
为了提高塑料的装饰性能，需要涂装才能实现如套色装饰、增加表面的花色品种和光泽，使工程塑料具有金属外观，遮盖塑料制品的表面缺陷（银丝、水塌坑、不明显的拼缝、色斑污点等）以及深色塑料的着色等，另外塑料冷藏还可起到保护作用和一些特种功能。塑料虽不会生锈，也不会迅速地溶解于酸类中。但是，塑料在不同程度上易受紫外线、氧、水分、沼气、溶剂及其它化学药品的腐蚀，其耐磨性能和机械性能也不如金属，易受机械损伤，因此塑料制品同样需要保护，如①防光老化和防氧化，在塑料内部混入防紫外剂和抗氧化剂，虽可提高产品耐候性，但成本极高。用抗氧化剂和防紫外线剂混入涂料，涂布于塑料制品的表面，可以屏蔽紫外线，隔绝氧气。②防溶剂腐蚀和化学药品的腐蚀和化学药品的腐蚀，除了聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯以外，许多热塑性塑料的耐深剂性较差，故这些制品同有机溶剂接触的部分，宜用合适的涂料保护。③防增塑剂挥发及渗出。④防吸湿。⑤防划伤、擦伤和磨伤。
近年来，特种功能涂料发展很快，塑料制品上涂
布了这些涂料可以扩大塑料的应用范围。例如阻燃涂料和防火涂料可以防止赛璐珞制品、聚丙烯及不饱和聚酯玻璃钢瓦着火；用作透镜的光学塑料，需要涂布防反射涂料，抗静电涂料、耐磨涂料及抗划伤涂料等。
铝及其合金化学氧化工艺
化学氧化是不用外来电流而仅把制件置入适当溶液中，使其表面生成人工氧化膜。一般是将铝件浸在含有碱溶液和碱金属的铬酸盐溶液中，铝和溶液互相作用，很快生成AL2O3和AL(OH)3的薄膜。这种氧化膜具有较高的吸附能力，一般工业上作为表面涂装的底层，经化学氧化后进行涂装，可以大大地提高铝及其合金外观装饰件的搞蚀能力，使涂料的保持性增强。铝及其合金化学氧化的优点主要是生产效率高、成本低、不消耗电能，不需专门设备，适合于大批量生产。
铝及其合金的电化学氧化法
铝及其合金的电化学氧化法又称阳极氧化处理，是使铝制品获得抗腐蚀性能和装饰性表面的方
法，在工业上广泛使用。该工艺像电镀的逆过程工件为电解电路的阳极，不是将一层材料（金属）加到工件表面上云，而是进行内部的反应，以增加通常存在于铝表面很薄的强保护氧化铝层的厚度。
1、阳极氧化法
通过电解反应生成氧化膜。
2、硫酸氧化法
广泛运用于防护装饰性的阳极氧化处理方面。3、铬酸氧化法
铝及铝合金用铬酸溶液阳极氧化处理的工艺过程。
4、草酸氧化法
草酸阳极氧化工艺采用也比较广泛，它用于航空工业、电器工业、铝制品等以获得较优
良的防护膜层。
5、铝及其合金的其它阳极氧化法
（1）瓷质阳极氧化法
它又称仿釉氧化，此工艺是精饰铝及其合金的新方法，实际上是在铬酸阳极氧化法衍生
而来的。当向铬酸电解液中添加草酸和硼酸后，在一定的工艺条件下，可用阳极氧化得到类似瓷釉或塘瓷乳白色氧化膜。具有良好的耐蚀性能，能着上各种颜色，有特殊的光彩（尤像塑料），可获得良好的装饰效果。瓷质氧化具有下列特点：①高的硬度和耐磨性；②优良装饰性，膜层与塑料相似，具有瓷釉般光泽、美观大方；③高耐蚀性，比一般氧化膜的耐蚀度高出1～2倍；
④有良好的绝热性和电镀缘性；⑤良好吸附能力，它能染成各种颜色；⑥较好的遮盖能力，故对制件表面机械加工要求较低。适用于各种仪器、仪表、电子仪器上的零件，外观件以及日用品、食品用具的表面防护装饰层。
（2）红宝石膜氧化法
日本近来研究成阳极氧化合成红宝石膜新工艺，该工艺所得膜层外形及光学性能极为优异，用于光学、装饰等方面。这是一项新颖工艺、具有广泛应用前景的工艺方法。其方法是，首先采用常规阳极批发价格多孔膜（为无定形的AL2O3），并使多孔膜吸附铬离子，然后将吸附了
铬离子的氧化膜在酸式硫酸盐熔盐中进行二次阳极氧化，借助于二次电解，使氧化膜结构从无定形向酇L2O3过渡，从而获得红宝石膜。铝氧化膜的颜色主要有：淡紫红色、浅灰黄色、浅灰色、灰色、土黄色等。氧化膜的莹光色有：深红、深紫、红、亮红色、亮紫色等。
（3）奶白仿喷漆式氧化法
其外观类似奶白的仿喷漆层。美观文雅，坚硬而耐腐蚀，尤其是在较长的时间内，膜的色泽不易消退。
（4）仿大理石色阳极氧化法
铝及其合金制件在600℃预退火1ｈ，用氢氟酸、盐酸、硝酸及水（1∶1∶1∶1）混合剂浸蚀到出现粗结晶似的大理石花纹，然后在硫酸液中进行一般阳极氧化，并用1%～2%的苯胺染料溶液着色。由于阳极氧化时的氧化膜是在经退火、浸蚀后出现的粗结晶表面上形成的，其外观非常类似于天然的大理石，装饰性极强。
<着色阳极氧化膜
铝的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色。
自发色阳极氧化膜
这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基）中在电解作用下，由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。
电解着色
阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。>
常用金属表面装饰电镀
镀铬
镀铬是目前产品造型设计中应用最广泛的镀层品种。铬是微带蓝色的银白色金属。不能
用做防护性镀层，一般常用铜――锡合金、铜或镍层做底层、以防止基体金属遭受腐蚀。镀铬层主要有五种类型。
1、防护――装饰镀铬
在铜、镍或合金镀层表面上镀一层铬，可获得结晶细密、美观光亮、有像镜面一样的银
蓝色光泽（有的称为罩蓝），如汽车、火车、机床以及日常用具外部零件的装饰层。由于装饰镀铬层明光耀眼，因此，在产品造型中应避免用于大面积的外观装饰表面，以免由于强烈的反光刺激操作者和使用者的眼睛，而引起疲劳。
2、镀黑铬
黑色给人一种肃穆、庄严、坚毅的感觉，在机器、仪表、建筑装饰材料、五金用具涂装零件中少不了黑色的组合匹配。表面装饰工艺获得黑色的方法很多，如涂黑漆、镀锌浸黑、铁及铜墙铁壁件的黑色氧化，铝及镁的化学和电化学氧化及染黑色、镀镍及黑铬等。从色泽均匀、耐磨、装饰――防护性等方面看，以黑铬的镀层为最佳，主要用于航空、仪表、相机等光学系统中，以及其它产品上用于装饰、作标志等场合。
3、乳白铬
乳白铬的特点是无光泽、硬度低、无裂纹网、随镀层厚度的增加，气孔减少、抗蚀性好，在乳白铬镀层作刻度容易，且使用者不感到眼睛疲劳。乳白铬广泛用于工量具、机械设备中的分度盘、
机械加工中常用材料与表面处理 本人虽是机械专业本科毕业，但是对于机械原理和机械设计的基本知识仅仅是知道点，而机械加工的很多基本知识连知道点都不敢说。其主要原因还是自己上课时没有好好学习，加之在学校的时候用得少，就造成一无所知了。直到工作后，才陆陆续续的画了一些的图纸，但是碰到加工方面的问题总是使自己很窘迫，因为没搞清楚或不知道而做出来废品给企业和社会造成的损失和浪费就更加惭愧了。因此查找了一些互联网上的资料，结合自己少许的经验，归纳了一些常用的机械加工中常用材料和表面处理的基本知识。一是更进一步了解这些知识点的同时加深印象；二是今后方便查看（书本早已卖掉换钱了）；三来如有需要者看到了，或者帮到了他们，就甚是欣慰了。 1.材料 材料大类上可以分为金属材料和非金属材料，金属材料一般都是合金，分类和命名也是根据合金中某种成分的含量进行划分的；非金属材料多为塑料，做结构时相对金属用得少，但是某些特殊的地方用起来优点很多。 1.1 钢和铸铁 钢和铸铁可以说都是铁碳合金，以含碳量2.11%为分界。钢又分为碳素钢和合金钢（为了获得某些特殊性能而加入一些合金元素），下面的表是一个关于钢的大概分类 表格1 钢 钢（含碳量 <2.11%） 名称与牌号用途说明 碳素钢（碳钢）：含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金含碳量越高，钢的硬度越大，韧性越小碳素结构钢：Q195， Q215，Q235，Q255， Q275，Q345。这些牌号 表示屈服强度 Q235、Q255可用于螺栓、螺 母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结 构件； Q275用于强度较高转轴、心轴、 齿轮等； Q345用于船舶、桥梁、车辆、大 型钢结构。 Q235（以前叫A3钢） 属工程用钢，主要用作结 构件，如角钢，槽钢、工 字钢和钢板等，高压输电 线路的杆塔很多都是 Q235镀锌的，而埃菲尔 铁塔是锻铁组成的。 优质碳素结构钢：08、 10、20、35、40、45、 50。这些牌号的表示含碳 量（万分之几） 08钢，含碳量低，塑性好，主要 用于制造冷冲压零件； 10、20钢，常用于制造冲压件和 焊接件； 35、40、45、50钢属中碳钢，经 热处理后可获得良好的综合力学 性能，主要用制造齿轮、套筒、 轴类零件等。 45钢属机械用钢，塑性 较高，强度低，易加工， 一般都是表面处理提高强 度硬度后用作机械零件
表面处理小知识 一.何谓表面处理? 为了保护金属不被腐蚀剥落,增强金属本身的耐磨性/耐热性及其它性质.增加金属表面之色调.光泽美等各种之操作,称为金属表面处理. 二.金属的性质: 1.一般在常温下呈固体状,不透明而具有光泽; 2.易传电与热; 3.可在常温下伸延或扩展,将其熔解浇铸于模具内可以成形,加热后会软化,可予以表面加工处 理. 三.厂内常用金属: 铜料：黄铜磷铜(红铜) 铁料：不锈钢 合金：锌合金 四.厂内常用材料硬度分类:1/4H 1/2H H EH SH等; 五.常见表面处理类型: 电镀:锌锡镍银金铬铝(塑料材料)等 电着烤漆(亮面及喷点) 阳极处理热处理 六.厂内产品现有加工方式: 挂镀拖镀(刷镀浸镀) 滚镀 七.电镀加工基本流程: 前处理----清洗----中和1----清洗----打底----清洗----中和2----镀层----清洗----热水洗----脱水----烤箱 前处理:热脱剂冷脱剂电解剂超声波 中和2:铜底:用硫酸镍底用盐酸 连续镀 放料→热脱(除脱油及脏物)→水洗→电解(加强清除外观脏物) →水洗→活化(清除表面氧化层) →水洗→Ni1 → Ni2 →Ni3………( Gold 、Au、Sn等)→水洗→烘干(100℃)→收料滚镀 放料→热脱(铁材抛光)→电解→活化→打铜底(40分钟/80-120u")→Ni(40-50 分锺)→清洗→甩干→烘干(150℃) 挂镀: 上挂→热除油(30分锺) →超声波除油(1-5秒) →水洗→电解除油(1-5秒)→ 水洗→酸洗→水洗→打铜底(10秒/40-60u") →水洗→中和(5%硫酸) →镀 Ni(15分锺以上) →水洗(8道) →烘干(10-20分锺/120-170℃) 八.常见表面处理加工膜厚: 1U’=40u”(39.7u”) 电镀具体膜厚按客户及工艺要求 金: 铜底/镍底银:铜底/镍底 锡:均为铜底,以便吃锡 锌:钢铁类产品表面处理,起防锈作用. 九.检验及判定项目: 1.外观检测:
金属表面处理种类简介 电镀 镀层金属或其她不溶性材料做阳极，待镀得工件做阴极,镀层金属得阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子得干扰,且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子得溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子得浓度不变。电镀得目得就是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属得抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀得金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、与表面美观。 电泳 电泳就是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺得特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑得优点，电泳漆膜得硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其她涂装工艺。 镀锌 镀锌就是指在金属、合金或者其它材料得表面镀一层锌以起美观、防锈等作用得表面处理技术。现在主要采用得方法就是热镀锌. 电镀与电泳得区别 电镀就就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金得过程。 电泳：溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离得技术称为电泳技术. 电泳又名—-电着 (著），泳漆,电沉积。 发黑 钢制件得表面发黑处理，也有被称之为发蓝得。其原理就是将钢铁制品表面迅速氧化，使之形成致密得氧化膜保护层，提高钢件得防锈能力. 发黑处理现在常用得方法有传统得碱性加温发黑与出现较晚得常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢得效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。
代号 工艺规范 HB HRC Z 840~860℃ 空冷≤229—组织均匀化消除应力 T215820~840℃ 水冷200~230—T235550~630℃ 回火220~250—T265820~840℃ 水冷—T265530~570℃ 回火—C42820~840℃ 水冷—C42 350~400℃ 回火—C48820~840℃ 水冷—C48240~280℃ 回火—G42860~900℃高频、水冷—G42340~370℃ 回火—G48860~900℃高频、水冷—G48220~250℃ 回火—G54860~900℃高频水冷—G54100~200℃ 回火—H48860~900℃高频水冷—H48250~300℃ 回火—Y62 950~980℃ 油冷——H62160~180℃ 回火——Y58950~980℃ 油冷——H58200~270℃ 回火—— Th 850~870℃ 保温—Th 720~750℃ 等温炉冷—C48 1030~1050℃ 油冷——C48570~590℃ 回火——Y62980~1030℃ 油冷——H62160~180℃ 回火——Y58980~1030℃ 油冷——H58200~270℃ 回火—— Th 700~790℃ 保温—Th 680~700℃等温炉冷—冷处理在淬火后 1小时内冷却到70℃——提高硬度(HRC+1)稳定尺寸C56 840~860℃ 油冷 — 常 用 金 属 材 料 热 处 理 提高硬度和耐磨性 表面耐磨,芯部韧性好,变形小 表面耐磨，芯部韧性好 降低硬度，细化组织 57~59细化组织，降低硬度热处理目的 钢号 54~59 CrWMn 207~255 Cr12CrMoV 207~255 46~5161~6346~5157~5946~5161~6346~5152~5740~45提高性能，改善组织 45 热 处 理 硬 度250~280 40~45 Cr12
常用表面处理工艺流程 （1）钢铁件电镀锌工艺流程 ┌酸性镀锌 除油→ 除锈→ │ → 纯化→ 干燥└碱性 镀锌 （2）钢铁件常温发黑工艺流程 ┌浸脱水防锈油 │ │烘干 除油→除锈→常温发黑→│ 浸肥皂液——→ 浸锭子油或机油 │ │ └浸封闭剂 （3）钢铁件磷化工艺流程 除油→除锈→表调→磷化→涂装 （4） ABS/PC 塑料电镀工艺流程 除油→ 亲水→ 预粗化（PC≥50%）→ 粗化→ 中和→ 整面→ 活化→ 解胶→ 化学沉镍→ 镀焦铜→ 镀酸铜→ 镀半 亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镀封→ 镀铬 （5） PCB 电镀工艺流程
除油→ 粗化→ 预浸→ 活化→ 解胶→ 化学沉铜→ 镀铜→ 酸性除油→ 微蚀→ 镀低应力镍→ 镀亮镍→ 镀金→ 干燥 （6）钢铁件多层电镀工艺流程 除油→ 除锈→ 镀氰化铜→ 镀酸铜→ 镀半亮镍→ 镀高硫镍→ 镀亮镍→ 镍封→ 镀铬 （7）钢铁件前处理（打磨件、非打磨件）工艺流程 1、打磨件→ 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 非它电镀 2、非打磨件→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 其它电镀 （8）锌合金件镀前处理工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 电解除油→ 酸蚀→ 镀碱铜→ 镀酸铜或焦磷酸铜→ 其它电镀 （9）铝及其合金镀前处理工艺流程 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→ 浸酸→ 二次沉新→ 镀碱铜或 镍→ 其它电镀 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→ 干燥→ 喷沫或喷粉→ 烘干或粗化→ 成品 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→ 染色→ 封闭→ 干燥→ 成品 （10）铁件镀铬工艺流程： 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 预镀碱铜→ 酸性光亮铜（选择）→ 光亮镍→ 镀铬或其它 除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 半光亮镍→ 高硫镍→ 光亮镍→ 镍封（选择） →镀铬 （11）锌合金镀铬工艺流程 除蜡→ 热浸除油→ 阴极电解除油→ 浸酸→ 碱性光亮铜→ 焦磷酸铜（选择性）→ 酸性光亮铜（选择性）→ 光亮镍 →镀铬 （12）电叻架及染色工艺流程 前处理或电镀→ 纯水洗（2-3 次）→预浸→ 电叻架→ 回收→ 纯水洗（2-3次）→ 烘干→ 成品 不锈钢镀光亮镍工艺流程:有机溶剂除油→化学除油→水洗→阴极电解活化→闪镀镍 →水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→钝化→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。 不锈钢上的光亮镍层是微带黄光的银白色金属，它的硬度比铜、锌、锡、镉、金、银 等要高，但低于铬和铑金属。光亮镍在空气中具有很高的化学稳定性，对碱有较好
材料的表面处理 第一节概述 材料的种类很多，它们的组成、结构、性质及表面状态更是千差万别。由于不同产品对于其表面处理的效果和功能的要求不同，因此，材料表面处理所涉及的技术问题、工艺问题等也是十分广泛的，并与多种学科相关。本章仅从工业设计的特点出发，介绍几种表面处理工艺。 一、表面处理的功效 造型材料的种类很多，其中金属材料、木质材料和塑料则是最为常用的基本设计材料。从工业设计的特点出发，金属材料的强度高，加工性能较好，其加工表面具有金属光泽，表面较平滑；木材质轻，较易加工，其表面具有天然的木质纹理；塑料的来源丰富，品种很多，成型较方便，且价廉，质轻，透明性和着色性较好，是一种新颖的优良材料。这些材料，以及用它们制造成的产品，若不给以一定的表面处理，则在各种使用环境下，材料或制件的表面会受到空气、水分、日光、盐雾、霉菌和其他腐蚀性介质等的侵蚀，由于腐蚀、腐朽和老化作用，会引起材料或制件失光、变色、粉化及开裂等，从而出现破坏的后果。表面处理的功效就在于一方面保护产品，即保护材质本身赋予产品表面的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效地利用了材料资源；另一方面是根据设计的意图，给产品表面附加上更丰富的色彩、光泽和肌理等变化，使产品表面更有节奏感。此外，随着表面处理技术的发展，还可实现提高材料表面的硬度，并可赋予材料表面导电、憎水和润滑等特殊功效。 二、表面处理和加饰 从工业设计出发，表面处理的目的首先是美化产品的外观，也即按产品设计的要求调整其表面的色彩、亮度和肌理等。因此，材料本身具有的外观不符合设计要求时，必须采用适当的表面处理方法进行调整，以达到满足产品设计的要求。 三、表面加工 使金属材料加工成平滑、光亮、美观和具有凹凸模样的表面状态的过程称为表面加工，也即使金属材料表面恢复其本身具有的色泽、亮度和表面肌理特征而进行的处理，表面加工作为电镀和涂装的前处理也是重要的。 1．切削 切削是利用刀具对金属表面层进行加工的方法与铸造、锻造、压力加工等相比较，虽有切屑产生和材料废弃，但一般可迅速加工出高精度表面的产品。 2．研磨
现在有许多PCB表面处理工艺，常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺，下面将逐一介绍。 1. 热风整平 热风整平又名热风焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。 PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。 2. 有机涂覆 有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行多次回流焊。试验表明：最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。 有机涂覆工艺的一般流程为：脱脂→微蚀→酸洗→纯水清洗→有机涂覆→清洗，过程控制相对其他表面处理工艺较为容易。 3. 化学镀镍/浸金 化学镀镍/浸金工艺不像有机涂覆那样简单，化学镀镍/浸金好像给PCB穿上厚厚的盔甲；另外化学镀镍/浸金工艺也不像有机涂覆作为防锈阻隔层，它能够在PCB长期使用过程中有用并实现良好的电性能。因此，化学镀镍/浸金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，这可以长期保护PCB；另外它也具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去。化学镀镍/浸金的另一个好处是镍的强度，仅仅5微米厚度的镍就可以限制高温下Z方向的膨胀。此外化学镀镍/浸金也可以阻止铜的溶解，这将有益于无铅组装。 化学镀镍/浸金工艺的一般流程为：酸性清洁→微蚀→预浸→活化→化学镀镍→化学浸金，主要有6个化学槽，涉及到近100种化学品，因此过程控制比较困难。 4. 浸银
紧固件的表面处理知识
紧固件的表面处理知识 紧固件的表面处理知识 一、表面处理种类 表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法： 1、电镀 将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。 2、热浸镀锌 通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的溶化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。 3、机械镀 通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。 一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌；电镀的成本一般每公斤为0.6——0.8元，热浸锌一般为1.5——2元/公斤，成本较高。 二、电镀的效果 电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方面加以控制： 1、外观 制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。 2、镀层厚度 紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀镀层厚度为0.00015in～0.0005 in(4～12um)。 热浸镀锌：标准的平均厚度为54 um（称呼径≤3/8为43 um），最小厚度为43 um（称呼径≤3/8为37 um）。 3、镀层分布 采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积
●表面處理工程● 一．金屬鍍覆和化學處理及有關過程朮語﹕（GB/T 31３8-１9９５) A.鍍覆方法﹕ 1.化學氣相沉積ｃhｅmical ｖapｏr ｄｅposition 用熱誘導化學反應或蒸氣氣相還原于基體凝聚產生沉積層的過程。 2.物理氣相沉積ｐhyｓiｃａｌvapor deposｉtioｎ 通常在高真空中用蒸發和隨后凝聚單質或化合物的方法沉積覆蓋層的過程。 3.化學鈍化chemicａl ｐaｓsivation 用含有氧化劑的溶液處理金屬制件﹐使其表面形成很薄的鈍態保護膜的過程。 4.化學氧化chｅmical oxｉdation 通過化學處理使金屬表面形成氧化膜的過程。 5.陽極氧化aｎｏdizing 金屬制件作為陽極在一定的電解液中進行電解﹐使其表面形成一層具有某種功能(如防護 性﹐裝飾性或其它功能)的氧化膜的過程。化學鍍(自催化鍍）autocalytic pｌaｔing 在經活化處理的基體表面上﹐鍍液中金屬離子被催化還原形成金屬鍍層的過程。 6.激光電鍍ｌaser elecｔrｏｐlatinｇ 在激光作用下的電鍍。 7.閃鍍ｆlａsｈ(ｆlasｈpｌaｔe) 通電時間極短產生鍍層的電鍍。 8.電鍍eｌｅｃtｒｏｐlating 利用電解在制件表面形成均勻﹑致密﹑結合良好的金屬或合金沉積層的過程。 9.機械鍍mechanicaｌplaｔing 在細金屬粉和合適的化學試劑存在下﹐用堅硬的小圓球撞擊金屬表面﹐以使細金屬粉覆 蓋該表面。 10.浸鍍ｉｍｍｅrｓｉon plate 由一種金屬從溶液中置換另一種金屬的置換反應產生的金屬沉積物﹐例如﹕ Fe＋Ｃu2+→Cu+Fe2+ 11.電鑄eｌｅcｔrｏｆｏrmiｎg 通過電解使金屬沉積在鑄模上制造或復制金屬制品（能將鑄模和金屬沉積物分開）的過 程。 12.疊加電流電鍍supeｒｉmposed cｕrrent eleｃtroplaｔing 在直流電流上疊加脈沖電流或交流電流的電鍍。 13.光亮電鍍ｂｒiｇｈｔｐlating 在適當的條件下﹐從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。 14.合金電鍍alloy ｐlａｔing 在電流作用下﹐使兩種或兩種以上金屬(也包括非金屬元素)共沉積的過程。 15.多層電鍍ｍｕｌtilayｅr platｉng 在同一基體上先后沉積上几層性質或材料不同的金屬層的電鍍。
机械加工常见表面处理的种类基本原理和用途 表面处理工艺:静电喷涂、烤漆、镀锌、镀铬、镀镍、镀钛、镀金、镀银、铝阳极、浸渗、喷油、喷砂、DLC处理、铁氟龙处理、染黑、冷电镀 静电喷涂：静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。静电喷涂设备由喷枪、喷杯以及静电喷涂高压电源等组成。 静电喷涂的作用 1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。 2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。 3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。 4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。 粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。 烤漆：在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入无尘衡温烤房，烘烤。 镀锌：是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。颜色有很多种，一般常见的有蓝白色、银白色等。 镀铬：在金属制品表面镀上一层致密的氧化铬薄膜，可以使得金属制品更加坚固耐用。镀铬有两种的，一种是装饰铬，一种是硬铬。镀硬铬一般采用比较多的是常在高温条件下使用的机械，如：模具等，镀装饰铬顾名思义，主要目的就是为了表面光亮、外形美观、防锈等等。
金属件常用表面处理方法 自行车常用的表面处理方式分类 1.涂装，包含电泳涂装、静电涂装、手工涂装、静电粉末涂装及流化床粉末涂装等； 2.电镀，常用的有普通镀锌（台资企业叫UCP，有蓝锌与白锌）、彩色镀锌、镀铬（又叫CP，有亮面与雾面之分）； 3. 化学镀，主要用于塑料件，先在工件表面化学镀一层铜或镍，然后再进行后续的电镀，最后一层大多为镀铬； 4. 阳极氧化、电解着色或染色，主要是针对有色金属之铝合金，以及现在新兴起的镁合金，处理后表面形成一层致密的氧化膜，可以是金属本色，也可以染成不同的颜色，由于具有坚硬耐磨，耐腐蚀性优良的特点，一般外边不在涂装油漆或粉末； 5. 抛光、磨花、拉丝，也是针对铝合金的一种处理方式，通过机械（手工或震动抛光）或化学的（三酸或两酸化学抛光或电化学抛光）处理方式，使得铝合金表面微观变得平整，达到不同级别的平滑光亮效果，然后喷透明漆，或继续在抛光的工件表面磨花或拉丝等处理后改变外观效果再进行涂装； 6. 防锈磷化与发黑处理，不具有装饰性，目的就是为了提高工件的防锈性能，主要用在花鼓、轴承的处理； 7. 达克罗处理，又叫达克锈处理或锌铬膜，即片状锌基铬盐防护涂层，是国际上金属表面处理的一种高新技术，一种防锈性能很好的涂装方式，达克罗不用电沉积方法而将工件直接浸入达克罗处理液中，或用刷涂、静电喷涂法使处理液粘附于工件表面，然后经烧结而成的含锌、铝及铬元素的无机转化膜。主要用在小零件的防锈处理上，如螺丝螺帽等，也可应用在链条、支撑、泥除脚、车首竖杆、货架、停车架 ED电著处理意思金属表面电着色 一般来说,电镀的成膜物质是金属,电泳的成膜物质是树脂. 非金属(如塑料)可以电泳,但要求先电镀,再电泳,因为塑料的耐温较低,对电泳漆的选择就要多注意了 BED电泳, -----电泳的成膜物质是树脂
活塞环表面处理知识 自从内燃机问世以来，其心脏部件活塞环一汽缸套这对摩擦付就一直为人所关注，想方设法提高其使用寿命。这对磨擦付既要耐磨、又要减磨，还得磨合性能好。耐磨、减磨、磨合这三者是互有矛盾、互相联系的一个统一体，因此完全依靠材质本身来达到这一目的是不可能的，改善环和缸套的结构也只能缓解矛盾，而不能根本解决矛盾。但表面处理特别是复合表面处理可采用不同表面处理层去解决好各个时期不同的矛盾，确保活塞环—汽缸套的服役期达到整车的大修期。 活塞环表面处理发展速度很快，以理研（RiKen）活塞环株式会社为例，到二十一世纪初其表面处理技术有DVD；复合镀；HVOF高速氧火焰喷涂；等离子喷涂；固体润滑薄膜；气体氮化。其中离子镀有Cr-n系和Ti-N系，复合分散镀（Cpn-200）Ni-P-co+si3N4系。NPR 表面处理生产线有：激光处理；等离子喷涂；火焰淬火等。如果把活塞环生产分作热加工、机加工、表面处理三个部分，则表面处理相比之下与国外先进的差距较大，好在国内这方面部分进展较快，来势较好，有待努力赶上。 一、发蓝 我国上世纪六十年代初，活塞环表面处理一直以磷化、镀锡、发蓝为主，当时采用老工艺，生产率低、质量不稳定，其中发蓝工艺是将水玻璃作粘结剂的铁粉采用喷涂或滚动镀层的方法，把铁粉填入活塞环外圆面的沟槽中，随后在压力蒸气中加热至500℃左右，使之形成四氧化三铁。它本身相当于软磨粒能帮助磨合，又能保持润滑油。现在发蓝工艺用氧化剂加在高浓度的苛性钠水溶液中，温度为130°-150℃，活塞环浸泡5-30分钟。它比老工艺简单、质量可靠，活塞环外圆也不用加工凹槽，且防止氧化生锈，改善初期磨合的作用有所增强。 发蓝溶液配制应控制NaOH 550-650g/L.Nano2200-250g/L工作温度147-152℃，处理时间10-20分钟。发蓝溶液配制应先向槽中加入2/3（容积）的水。缓慢加入计量的氢氧化纳到槽中,搅拌使之溶解，要防止氢氧化纳放热溅出。然后在搅拌下，缓慢加入计量的亚硝酸钠，待全部溶解后，补充水至液位，升温至工作温度。 溶液管理方法；根据沸腾情况，每天调整槽液：补加一定量的氢氧化纳及亚硝酸钠，一般NaOH : NaNO2约为3 ：1，并及时补充液位，经常打捞槽液上的浮渣，补加水时要缓慢小心，避免产生暴沸现象。 四氧化三铁膜（发蓝）由晶体组成，它能去除钝化膜，防锈。改善初期磨合性，提高耐蚀性和润滑性。在磨合过程中，它比磷化膜磨掉要慢，具有帮助防止拉缸的作用。 发蓝对活塞环的典型用途目前为：顶环硅铬钢外圆面镀铬，侧面发蓝；刮片环外圆面镀铬，侧面发蓝，螺旋撑簧油环环体外圆面镀铬，侧面发蓝。 由上可见发蓝的典型用途为活塞环侧面的表面处理。 以镀铬后的刮片环的发蓝为例，其工艺过程为：除油酸洗发蓝 封闭（皂液封闭进一步提高耐蚀性和润滑性）。发蓝所用槽液：亚硝酸纳（NaNO3）150-200g/L;苛性钠（NaoH）600-800g/L,温度140-150℃，时间10-20分钟，发生下述反应：3Fe+5NaoH+NaNo2 3Na2FeO2+H2O+NH3 亚铁酸纳进一步与氧化剂反应 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O 3Na2Fe2O4+7NaOH+NH3 亚铁酸钠和铁酸纳在溶液中反应： Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O Fe3O4+4NaOH 反应生成四氧化三铁，当浓度超过饱和时，结晶堆积在活塞环表面，形成黑褐色厚约
铝合金常用表面处理方法： 阳极氧化：以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金的阳极氧化处理。 原理：实质上就是水电解的原理。当电流通过时，将发生以下的反应：在阴极上：2H++2e=H2 在阳极上：4OH-4e=2H2O+O2 析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧，以及离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的AL20膜： 4AL+3O2=2AL2O3+3351J 电泳涂装：电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。它包括 四个过程： 1、电解（分解） 在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子0H此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程 式为：F20^ OH+H 2、电泳动（泳动、迁移） 阳离子树脂及H+在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。 3、电沉积（析出）在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。 4、电渗（脱水）涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成 整个电泳过程。 5／29 粉末喷涂： 1）基本原理：在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带 正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再 吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为 均匀的 膜层。粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。 粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射，长期照射会造成自然退色。主要工序只有前处理、静电喷涂和烘烤三个工序。 典型的粉末静电喷涂工艺流程如下：上件T脱脂一清洗一去锈一清洗一磷化一清洗一钝化一粉末静电喷涂一固化一冷却一下件 氟碳喷涂：1）基本原理：也采用静电喷涂的原理，为液态喷涂，香港称为锔油。属于高档次喷涂，价格较高。 2）氟碳喷涂原料及结构 氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂nCH2CF2烘烤（CHCF2）n（PVDF）为基料或配金
常规加工手段的介绍（冷加工） ●车床：加工圆柱形、圆环、圆洞（精度较高） ●铣床：对工件的边、槽、不规则孔加工（精度高、价格偏贵） ●钻床：钻孔、攻丝（被钻孔外圆与工件边缘距离不能小于1mm） ●剪床：矩形板料剪切（精度低<±0.5mm>、方便） ●冲床：依照模具快速加工（适合数量较大的金属板件加工，但需要开模具、 被加工的金属板不能太厚，危险） ●线切割：武侠小说中的“盘龙丝”或《龙门飞甲》中范晓萱所使用的天蚕丝 就可以理解为线切割，机加工中起切割作用的是钼丝（精度很高、能切出各种形状，但价格贵） ●刨床：大型工件的局部或整个面磨平、开槽（它很多功能用铣床或磨床都能 代替的，适于中型或大型零件的加工） ●磨床：跟刨床有相似之处，边、面磨平（可以磨得很光滑，表面光洁度要求 高的加工手段；但很多情况下都可以用砂轮代替它……不多见，有点危险）●镗床：掏一个圆洞或加工曲面（有点贵） ●电火花：比如说你需要打一个很小很深的孔或窄缝（能加工硬度很大的金属， 要求工件导电，所以只能加工金属……火灾制造者） 机械加工常用材料介绍 机械加工中，用得最多的金属是铜铁铝这三类；用得最多的非金属是玻纤板、聚四氟乙烯。 铜类： ?黄铜——除铜以外主要以锌为添加元素，牌号从H96到H59，最常见最好
买的是H65、H62、H59这三种牌号；H是“黄”的汉语拼音首字母，后面的数字表示铜所占的百分比，数字越大，材料越软、延展性越好、在车床铣床上加工时，常常会有“粘刀”现象。 ?青铜——首先记住铍青铜和磷青铜，他们的弹性非常好！弹簧、点接触导电 元件首选他们……可能铍青铜要比磷青铜好买一些；另外常见的还有锡青铜、铅青铜、铝青铜，三者都比较适合铸造件，铝青铜的强度耐磨耐腐蚀最好。 ?紫铜——也叫红铜，就是纯铜。T1、T2、T3、T4四个牌号，T1的含铜量 是99.95%，延展性好、导电特性好，当然也很软（车床加工有点考手艺）…… 一般导电部分或屏蔽部分用这个材料。 铁类： ?不锈钢——这个不解释……地球人都知道。在一定范围内，镁的含量越高， 越不容易生锈； ?镔铁——就是那种很薄、亮白色、有冰片一样的东西（80后童年时常见的 路边小店中公用电话的保护壳），弯折后用铆钉固定，加工起来比较方便快捷，如果没处理边沿的话，锋利的它很容易将人划伤。 ?冷轧铁——就是咱们平时生活中常说的铁，机械加工中用得最多的铁，若你 在图纸中标注以“铁”为材料，一般默认就是这种，不进行电镀等表面处理的话，容易生锈；在一些没有特殊要求的地方，用这种材料比起铜便宜得多。 ?4J36——俗称殷钢或可阀，在中国能买到的温度膨胀系数最小的金属材料就 是它！ 铝类： ?硬铝（Ly12）——硬度、机械强度都比较适中，拿来做仪器仪表的底板、面
表面处理基本知识
前言 用物理或化学方法来改变工件表面的状态，通过去除或添加一定的材料对工件表面进行一定的处理，从而获得所需要的一些表面的性能，如除油，防锈，装饰，抗氧化等等统称表面处理。由于表面处理种类较多且受篇幅限制，仅对以下几种我司常见的表面处理作基本介绍。 第一章拉丝 拉丝是一种砂带磨削加工，通过砂带对金属表面进行磨削加工，以去除金属表面缺陷,并形成具有一定粗糙度，纹路均匀的装饰表面。工作原理见下图： 从上图可以看出，当工作台面带动工件移动(速度为V1)，同时砂纸也以一定的速度(V2)在转动，但V1和V2速度不相等，存在有一定的速度差。砂纸与工作台之间的间隙预先已调整好，当工件被送到工作台和砂纸之间。砂纸与工件产生相对的运动，工件就被拉出沿运动方向的纹路。 一、加工范围参数： 拉丝机有效拉丝最大宽度(指垂直于拉丝方向的外形尺寸)为850mm。 拉丝方向最小外形尺寸要大于235mm。 若长度不够，则需要作拉丝治具。治具使用规范：用两层板焊接起来，其中下层为 2.0mm 厚的平板，上层为套材料的治具，但板厚略小于所需拉丝材料的板厚。 拉丝机适用最小料厚：0.5mm。 二、加工特性： 砂纸有不同的型号规格﹐其主要参数指针为每平方英寸所包含的砂粒的数目﹐如
180#,220#砂纸,数值越大﹐表示单位面积所含的砂粒越多﹐所形成的纹路也就越细越浅,反之, 砂纸的型号越小,砂粒越粗所形成的纹路也就越粗越深.因此在工程图面上必须注明砂纸型号.如果没有特别说明和要求﹐一般选用220#砂纸。 拉丝具有方向性:工程图面上必须注明是直纹还横纹拉丝(用双箭头表示) 拉丝工件的拉丝面不能有任何凸起部分,否则会将该凸起部分拉平.非拉丝面允许出现凸起﹐但前题是在拉丝时能避开此凸起或者做治具将工件垫起。 由于拉丝也属于一种磨削式加工﹐工件表面有去除材料﹐所以一般情况下拉丝工艺应该优先于其它表面处理进行﹐拉丝后再作电镀,氧化﹐烤漆等处理。 三、表面共性： 材料拉丝后表面纹向与图面要求一致，纹路均匀一致，无深浅不一、局部无拉丝的现象，拉丝后的表面缺陷根椐不同客户的标准进行判定。 第二节砂喷 一、定义： 利用压缩气体或高速旋转的叶轮,将磨料加速冲墼基体表面,去除油污,锈及残留物,使基体表面清洁,粗化,还能使表面产生内应力,对提高疲劳强度有利. 二、砂粒的种类及主要成分: 注: 非喷涂区涂砂防粘涂料,以便喷砂完毕后,此位置的涂层能够迅速去除. 喷砂工艺处理注意事项: ◆喷砂前表面必须清洁,无油,不潮湿,以免污染砂粒. ◆喷砂受高压气体冲击,使工件容易变形,因此要有坚实的治具作支撑体,强大的气流导至砂粒四浅,薱接触面的五金零件有一定的影响. ◆在外力的作用下(如折弯,模具成形等) 易使已喷砂工件的砂粒脱落或造成明显的压痕. ◆砂粒的型号与规格的种类比较多,应根据客户的要求及零件的尺寸,形状及硬度进行选择. 第三节电镀与化学镀 一、定义： 电镀（electroplating）：是指在含有欲镀金属的盐类溶液中﹐以被镀基体金属为阴极﹐通过电解作用﹐使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来﹐形成镀层的一种表面加工方法。二、镀前预处理﹕
表面处理前处理入门级基础知识问答 1、影响酸洗除锈的各种因素是什么？ 答：工业上常用硫酸、盐酸酸洗除锈，除锈的效果与钢材种类、锈蚀程度以及酸的种类、浓度、温度和时间有关。现把常用温度浓度对盐酸、硫酸酸洗的影响总结如下，见下表： 温度、浓度对盐酸、硫酸酸洗的影响 钢铁及氧化物在盐酸和硫酸中的溶解度不同。20℃时，每100g试件在10%的盐酸溶液中可溶解7.5g三氧化二铁，而在10%的硫酸溶液中只能溶解0.98g三氧化二铁。在相同温度、浓度下，盐酸对铁件的溶解度大于硫酸7倍以上。所以在钢铁表面除锈多用盐酸。盐酸除锈速度快、效率高、不产生氢脆、表面状态好，在配制洗液时又比硫酸安全、经济。 常用钢材酸洗条件见下表： 酸洗方法 酸浓度，% 酸洗温度，℃酸洗时间，min 一般酸洗 H2SO45-10% HCl 5-20% 60-80 20-50 5-20 5-20 加热酸洗 H2SO4 20-25% 90 0.25-2 连续酸洗HCl 15-20% 40-70 0.1-1 此外，无机酸和有机酸对钢铁的溶解能力也进行了比较，见下表： 无机酸和有机酸对钢铁的溶解能力比较： 酸种类（浓度1%） 溶解铁的数量ppm 酸种类（浓度1%）溶解铁的数量ppm HC1 H2SO4 H3SO475000 5700 8500 柠檬酸 甲酸 羟基乙酸 4400 6100 3700
HNO4 4400 草酸6200 HF 14000 酒石酸3700 乙二胺四乙酸（EDTA） 不过用酸洗的办法危害工人身体健康，排放废液会造成工业污染，需要"三废"治理，酸洗后还很容易产生氧化皮锈层，如果钢铁设备长期暴露在空气中，会很快被腐蚀，人们正在寻求能替代此种方法的新工艺。 2、通常用的防锈水是用什么合成的？ 答：百公斤水里加入2-3%亚硝酸钠，搅拌均匀即可。不过，该工艺已相继被各国禁用，因其反应生成的亚硝酸是一种致癌物质。 3、常用钝化剂及钝化条件？ 答：化学清洗过程中，为了保证清洗表面被清洗液很好地润滑，提高清洗效率，通常在清洗液中加入表面活性剂，如OP类非离子型表面活化剂等。同时，为了保护设备不被腐蚀或减少腐蚀，必须加入适当的缓蚀剂。清洗完毕后，为了防止余液对设备的进一步腐蚀，应当用碱中和，然后再水洗，最后进行钝化处理。常用的钝化剂及钝化条件见下表： 常用钝化剂及钝化条件 序号 钝化液组成，% 钝化条件 1 NaH2PO40.25 Na2HPO40.25 NaNO2 0.5 水余量 65℃1小时 2 Na2CO3 1 NaNO2 0.5 水余量 93℃ 1小时NaNO2 3 是一种增稠钝化剂，涂刷后保护钢铁设备
表面处理基础知识 钢材及其零件在储运过程中要用防锈油脂保护，一般金属在加工时要用到拉延油，零件在切削加工时要接触乳化液，热处理时可能接触冷却油，零件上还经常有操作者手上的油迹和汗迹，零件上的油脂还总是和灰尘等杂质掺和在一起的。零件上的油脂不仅阻碍了磷化膜的形成，而且在磷化后进行涂装时会影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性。 要去除金属表面的油脂，首先就要了解油脂的有关性质： 1 油污的性质和组成 在选择脱脂方法和脱脂剂时，首先要了解金属表面所带的油污的性质和组成，只有这样，才能进行正确的选择，达到满意去油效果。 1.1 油污的组成 (1)矿物油、凡士林：它们是防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液的主要成分。 （2）皂类动植物油脂、脂肪酸等：它们是拉延油的主要成分。 （3）防锈添加剂它们是防锈油和防锈脂的主要成分。 此外，金属屑、灰尘及汗渍等污物也会混杂在上述的油污中。 1.2 油污的性质 （1）化学性质：根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油污和不可皂化油污。 植物油脂和动物油脂是可皂化的，它们可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脱除。矿物油和凡士林是不可皂化的，它们只能依靠乳化或溶解的作用来脱除。 （2）物理性质：根据油污黏度或滴落点的不同，其形态有液体和半固体。黏度越大或滴落点越高，清洗越困难。根据油污对基体金属的吸附作用，可分为极性油污和非极性油污。极性油污，如含有脂肪酸和极性添加剂的油污，有强烈的吸附在基体金属上的倾向，清洗较困难，要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。 此外，某些油污，如含有不饱和脂肪酸的拉延油，长期存放后，氧化聚集形成薄膜，含有固体粉料的拉延油，细微的粉料吸附在基体金属表面上，还有当油污和金属腐蚀物等混合在一起，都会极大的增加清洗的难度。 2 脱脂方法及材料 脱脂是依靠脱脂剂对污物的溶解作用，皂化作用，依靠表面活性剂对污物的润湿、渗透、分散等物理作用等等，使污物成为可溶解的或可分散的。但还必须使污物离开金属表面，而让新的清洗剂占据表面，这样金属表面才能达到清洁。因固体表面有相对稳定的液膜，溶解后的污物自动离开金属表面以及表面上清洗剂的更新等都不是很容易的。这就要求加以搅拌（循环）、等方式，以完成清洗过程或提高清洗效果等。 2.1 清洗的方式有： （1）机械搅拌。在液体中加以机械搅拌，使固体表面之液膜减薄。搅拌越强，液膜越薄，但其作用有一定限度。 （2）擦洗。 （3）加温清洗，增加热运动。 （4）喷洗。用高压喷洗。
金属表面处理的种类 电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离 子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度 不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀 能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到 阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附 着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他 涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作 用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别
电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著)，泳漆，电沉积。 发黑 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。 发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。 发蓝（发黑）的操作流程： 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。
常见PCB表面处理工艺的特点、用途和发展趋势 摘要：本文详细介绍了目前常见的五种PCB表面处理工艺（热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银、浸锡）的特点、用途和未来的发展趋势。 关键词：PCB 表面处理工艺热风整平有机涂覆化学镀镍/浸金浸银浸锡 一. 引言 随着人类对于居住环境要求的不断提高，目前PCB生产过程中涉及到的环境问题显得尤为突出。目前有关铅和溴的话题是最热门的；无铅化和无卤化将在很多方面影响着PCB的发展。虽然目前来看，PCB的表面处理工艺方面的变化并不是很大，好像还是比较遥远的事情，但是应该注意到：长期的缓慢变化将会导致巨大的变化。在环保呼声愈来愈高的情况下，PCB 的表面处理工艺未来肯定会发生巨变。 二. 表面处理的目的 表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在，不大可能长期保持为原铜，因此需要对铜进行其他处理。虽然在后续的组装中，可以采用强助焊剂除去大多数铜的氧化物，但强助焊剂本身不易去除，因此业界一般不采用强助焊剂。 三. 常见的五种表面处理工艺 现在有许多PCB表面处理工艺，常见的是热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银和浸锡这五种工艺，下面将逐一介绍。 1. 热风整平
热风整平又名热风焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融锡铅焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使其形成一层既抗铜氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆层。热风整平时焊料和铜在结合处形成铜锡金属间化合物。保护铜面的焊料厚度大约有1-2mil。 PCB进行热风整平时要浸在熔融的焊料中；风刀在焊料凝固之前吹平液态的焊料；风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。热风整平分为垂直式和水平式两种，一般认为水平式较好，主要是水平式热风整平镀层比较均匀，可实现自动化生产。热风整平工艺的一般流程为：微蚀→预热→涂覆助焊剂→喷锡→清洗。 图1 热风整平 2. 有机涂覆 有机涂覆工艺不同于其他表面处理工艺，它是在铜和空气间充当阻隔层；有机涂覆工艺简单、成本低廉，这使得它能够在业界广泛使用。早期的有机涂覆的分子是起防锈作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化学键合氮功能团到PCB上的铜。在后续的焊接过程中，如果铜面上只有一层的有机涂覆层是不行的，必须有很多层。这就是为什么化学槽中通常需要添加铜液。在涂覆第一层之后，涂覆层吸附铜；接着第二层的有机涂覆分子与铜结合，直至二十甚至上百次的有机涂覆分子集结在铜面，这样可以保证进行多次回流焊。试验表明：最新的有机涂覆工艺能够在多次无铅焊接过程中保持良好的性能。