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干冰清洁剂可替代传统电镀预处理-1-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-04 22:01:16 * 浏览: 0
摘要对于高质量的电镀产品,必须对表面进行彻底的预处理。为此,电镀目前需要各种化学浴。用过的化学药品对健康有害,对环境有害。另外,常规预处理具有长的处理时间,这导致高成本。单独或与其他过程组合使用的干冰喷射可以完全替代这些常规的预处理过程。在铝合金AlSi12和AlMg3上研究了电镀前的三种预处理方法。使用的过程是干冰喷射,干冰喷射和玻璃珠喷射后的回火,然后是干冰喷射。研究了参数对工件表面粗糙度,表面形貌和表面张力的影响。建立了描述干冰喷射参数与表面参数之间相关性的模型。最后,对电镀样品进行附着力测试,以确定这些替代预处理方法的适用性。关键字:涂层,电镀,表面分析,干冰清洗机简介由于电镀表面处理的结果在很大程度上取决于预处理步骤,因此研磨和喷砂的残留物不应残留在工件的表面和顶部[1], 2]。无需清洁残留物即可确保高质量的涂层。当前,电镀为此需要各种化学浴。图1显示了常规电镀工艺链的简化示意图。图1电镀材料和电镀方法的示意图本研究中选择的材料是锻造铝合金AlMg3和铸造铝合金AlSi12,可以使用常规预处理工艺将其镀锌。图1.两种材料都有很大的重量减轻潜力,并且在制造过程中易于加工。此外,与钢制零件相比,回收铝合金工件的能力减少了原材料的使用并提高了可持续性。 AlMg3的应用例如是运输容器,而AlSi12用于薄壁外壳,例如变速箱外壳。铝制工件可以镀锌以获得不同的外观或改变表面的功能特性。 AlMg3被归类为易于镀锌,并且AlSi12的预处理必须满足苛刻的要求。通过常规预处理在暴露的AlSi12组分表面上的硅颗粒不利于所施加的层的粘合强度,并且必须通过用硝酸蚀刻来除去,这影响了环境相容性和经济效率。本研究中使用的样品由厚度为6 mm的铝轧制板制成,并切成40 mm x 40 mm的尺寸。图2.干冰清洁的作用机理:(a)热作用,和(b)机械作用。在这项研究中使用的替代预处理方法是干冰喷射,回火和玻璃珠喷射,然后再进行干冰喷射。干冰喷射是使用压缩空气作为喷射材料的促进剂的注入方法。干冰是二氧化碳的固体形式,常用于清洁应用。由于固态二氧化碳在标准压力下会升华至其气态物理状态,因此在用作喷砂材料时不会留下任何残留物。图2显示了干冰清洁技术的作用机理。由喷砂材料的低温引起的热效应导致污染物和基材的脆性以及它们之间引起的张力的增加,以及由喷砂颗粒的高速和高重量引起的机械作用。为了提高干冰清洁的热效应,作为第二种预处理方法,在喷砂之前将铝样品回火到0 = 50°C,导致样品和样品之间的温度梯度增加。喷砂介质。玻璃珠喷砂结合干冰喷砂被用作第三种预处理方法。与干冰喷射相比,玻璃珠被用作喷沙材料。尽管在使用玻璃珠喷砂处理时没有热效应,但是由于机械和机械性能的提高,对基板表面的总体影响要大得多。与干冰颗粒相比,玻璃珠具有更高的重量和硬度。该方法的缺点是在喷砂之后使用的玻璃珠的残留物残留在基材的表面上,并且必须在单独的步骤中除去以获得具有高结合强度的电镀涂层。由于残留物,仅将玻璃珠喷砂作为预处理过程无法镀锌工件。这些残留物完全阻止了电镀涂层的实施。由于可以缩短常规预处理的过程链,因此替代的预处理方法有可能减少电镀涂层工艺之前的持续时间和成本。干冰喷射可进行表面清洁和预处理,而没有任何残留物,从而提高了胶粘剂涂层的产量。替代传统预处理过程中使用的对环境有害且对健康有害并且因此需要昂贵的废物处理的化学物质,这增加了干冰喷射的成本效益和可持续性。为了确定替代预处理方法对工件AlSi12和AlMg3的表面粗糙度,形态和极性的影响,使用了中央复合设计(CCD)[4]。使用它,您可以定义设置参数和目标值之间的线性和二次关系。此外,使用CCD可以生成描述受设置参数影响的目标值(例如,粗糙度Rz或表面张力的极性分量)的方程式。公式(1)使用的模型使所有目标值y取决于主要因素xi,因素xi198,xj的二次效应和因素xi2之间的相互作用。确定所研究材料的每个目标值的系数b。干冰喷射使用TC45M-V2系统进行。表1显示了干冰喷射过程中设置的参数范围。记录表面和涂层参数以比较预处理方法。使用FRTFries Research&Technology GmbH(德国贝尔吉施格拉德巴赫)的测量仪器MicroProf 100测量工件的粗糙度。表面张力及其极性成分是使用德国汉堡KrüssGmbH公司的固着落法和跌落曲线分析仪DSA100确定的。为了验证涂层涂层的粘结强度,使用标准的横切指数方法对DIN EN ISO 2409进行比较。横切指数通过区分剥离涂层后去除的涂层量来提供有关粘结强度的信息。胶带。横切指数为0表示涂层未脱落,因此显示出粘合强度,横切指数为5时,涂层与基材完全分离。