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三、化學浸鍍

釹鐵硼材質化學活性極強,零件表面極易氧化,則極易造成鍍層與基體的結合力不良。因此,要求零件在活化后能盡快上鍍,以阻止其表面氧化進程,上鍍越快氧化程度就越輕,鍍層與基體的結合力就越好。所以,釹鐵硼電鍍生產中總會采取一些使零件盡快上鍍的措施,比如:

(1)工序間不間斷操作,至少活化與電鍍間操作速度要快,以降低零件表面氧化速度;

(2)滾筒尺寸要小,轉速要快,這樣可減小零件混合周期的影響,盡快上鍍;

(3)滾筒帶電入槽、使用沖擊電流,等等。

但盡管如此,釹鐵硼采用電鍍的方法預鍍(或直接鍍),總是難以做到零件表面上鍍速度的最大化與氧化速度的最小化,則鍍層結合力總是存在這樣或那樣的問題,因為:

(1)零件表面需要達到一定的電流才能上鍍,這就需要時間,零件低電流區時間更長;

(2)即使再小的滾筒也無法避免零件混合周期的影響,況且滾筒太小對批量生產沒有意義;

(3)受釹鐵硼材質脆性大的限制,滾筒轉速也不可能太快;

(4)采用單鹽鍍液預鍍(或直接鍍)易造成零件氧化或受到腐蝕。

化學浸鍍不失為解決釹鐵硼鍍層結合力不良的好辦法。因為化學浸鍍采用化學反應的方法使零件表面沉積鍍層,無需電流及幾乎不存在零件混合周期的影響,只要零件與溶液接觸即刻便會上鍍,其速度遠非電鍍所能比,從而減緩了施鍍過程中零件表面的氧化進程?;瘜W浸鍍后零件表面沉積上一層電位較正的金屬,在電位較正的金屬上再進行其他電鍍,則不易出現鍍層結合力不良的問題。推薦的化學浸鍍工藝如下。

(1) 浸鋅:硫酸鋅30g/L,焦磷酸鉀105g/L,碳酸鈉7g/L,氟化鈉5g/L,溫度85℃,時間30s,可獲得1um左右完整均勻的浸鋅層,用于釹鐵硼鍍鋅前的浸鍍。

(2) 浸鎳:醋酸鎳70g/L,硼酸65g/L,氫氟酸170mL/L,溫度室溫,時間30s,可用于釹鐵硼鍍鎳前的浸鍍。推薦的其他化學浸鎳工藝如下。


1#配方

2#配方

3#配方

醋酸鎳(g/L)

50~60

30~80

30~80

硼酸(g/L)

30~40

30~40

20~50

氫氟酸(ml/L)

70~80

70~80

50~100

溫度(℃)

室溫

>10

>10

時間(S)

20~30

20~30

15~60

新配溶液適宜采用中等濃度,否則濃度太高可能反應過劇導致浸鎳層粗糙,嚴重時還會腐蝕基體。新配溶液最好能加入一部分舊溶液。為慎重起見,新配溶液最好先用不合格的零件試鍍,確定沒問題后再進行正式生產。   

化學浸鍍可以較好地解決釹鐵硼的鍍層結合力不良問題,缺點是溶液變化較快、不能長期使用、不如電鍍更易操控、難以大批量穩定生產等,因此不易被一線操作人員所接受。不過,并非要所有的鍍層加工都采用這種方法,可以有選擇地使用,比如至少可以在加工批量不大且鍍層結合力要求較高的時候使用。但是,如果能使化學浸鍍技術更完善,比如能像鍍鋅、鍍鎳(至少是化學鍍)那樣成熟、穩定、易操控,則可以較容易地用于大批量生產,釹鐵硼鍍層結合力不良的問題就會得到有效解決。完善化學浸鍍技術,除改良浸鍍工藝外,可以考慮使用自動添加設備,至少從槽外控制的角度為穩定生產提供了一個保障。

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