等線鍍鎘層綜合應(yīng)用性能較為突出,因而在眾多工程領(lǐng)域具有良好應(yīng)用。然而,電鍍鎘工藝本身會(huì)對(duì)人體健康及環(huán)境造成較大危害。因此,需要尋求新的替代工藝。經(jīng)驗(yàn)證,在眾多電鍍工藝中,電鍍鋅鎳合金鍍層是最適合替代電鍍鎘的。
金屬鍍層的電化學(xué)沉積法具有眾多優(yōu)勢(shì)。首先,成本較低。其次,可以通過調(diào)整電鍍工藝參數(shù)來控制鍍層的膜厚。再者,與物理沉積方式相比,電鍍工藝也可以提高沉積速率。然而,一些復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品電鍍時(shí)會(huì)影響電鍍層分布的效果。當(dāng)電鍍尺寸較大的產(chǎn)品時(shí),通過測(cè)試產(chǎn)品表面鍍層的膜厚情況,往往會(huì)發(fā)現(xiàn)電流密度、鍍層厚度分布不均勻及合金鍍層中鎳金屬含量差異較大等嚴(yán)重問題 (圖1)
圖1 飛機(jī)起落架部件的3D幾何形狀比較電鍍時(shí)間對(duì)膜厚分布的影響
要解決這些問題不能單純地只靠改變電鍍參數(shù)(例如電鍍時(shí)間):
電鍍層過厚(紅色區(qū)域)和電鍍層較薄(藍(lán)色區(qū)域),即使是不同尺寸大小的產(chǎn)品,問題同樣存在。
從圖2的柱狀圖中我們可以看到產(chǎn)品需要電鍍面區(qū)域、不同膜厚分布占的百分比,以及鋅鎳合金鍍層中鎳金屬的含量(紅色—超出標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域,綠色—在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi))
圖2 需要電鍍面區(qū)域膜厚及鎳金屬含量的百分比
電鍍鎘或者電鍍鋅鎳合金工藝中產(chǎn)生的電鍍層過厚或過薄的比例其實(shí)是可以通過使用相同結(jié)構(gòu)的輔助工具來優(yōu)化并控制的。也就是說,之前用于電鍍鎘的電鍍輔助工具也可以在電鍍鋅鎳合金工藝中使用。
這個(gè)項(xiàng)目是要設(shè)計(jì)一些合適的輔助工具,它在飛機(jī)起落架部件電鍍鎘和電鍍鋅鎳合金工藝過程中均可使用。這些電鍍輔助工具的設(shè)計(jì)與優(yōu)化是通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來達(dá)到的。在這種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)化下,我們有幾重目標(biāo):滿足膜厚要求(鎘:min=10um,max=25um),盡可能地優(yōu)化總的電鍍時(shí)間,盡可能地讓電鍍輔助工具更加簡單、實(shí)用。這都可以通過一種基于計(jì)算機(jī)模擬膜厚的技術(shù)實(shí)現(xiàn),即Elysca PlatingManager電鍍仿真軟件。
這些輔助工具主要是依賴兩組活性部件:一,用于縮小產(chǎn)品膜厚過厚區(qū)域的絕緣屏蔽體,二,根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)的輔助象形陽極(除了主要陽極之外的)(圖3)
圖3 該項(xiàng)目的輔助工具:電流遮蔽和輔助象形陽極(除了主陽極之外的)
同樣的電鍍輔助工具也可用在電鍍鋅鎳合金工藝中(鋅鎳合金膜厚標(biāo)準(zhǔn):min = 7 ?um, max = 15 um)。在這種情況下,合金中鎳金屬的含量需要嚴(yán)格控制,因?yàn)殡婂冧\鎳合金是一種異常共沉積現(xiàn)象。在電鍍輔助工具的幫助下,鋅鎳合金鍍層的膜厚和鎳含量(12%--15%)都會(huì)控制在給定范圍之內(nèi)。但是,如果鎳金屬含量超出規(guī)定范圍,這時(shí)我們既要考慮到電鍍鋅鎳合金的工藝參數(shù)的變化,也要考慮輔助工具相對(duì)與之前電鍍鎘時(shí)的一些區(qū)別,并加以優(yōu)化。以上這些通過使用Elsyca PlatingManager電鍍仿真軟件可以快速實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1.Characterization of a Zinc/Nickel plating bath, Paulo Vieira, Bart Van Den Bossche, Alan Rose, Plating&Surface Finishing, December 2009
2.Elsyca PlatingManager: http://www.elsycaplatingmanager.com/
3.www.elsyca.com <http://www.elsyca.com> / info@elsyca.com <mailto:info@elsyca.com>
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414