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干冰清洗机替代传统电镀预处理--- 1-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-03-06 19:02:53 * 浏览: 0
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和环境有害。另外,传统的预处理具有较长的处理时间,这导致高成本。单独或与其他工艺组合使用干冰喷射技术有可能完全取代这些传统的预处理工艺。在电镀之前,对AlSi12和AlMg3的三种处理顺序进行了预处理。所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,对镀层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。引言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,因此不应在工件表面上或表面上残留研磨和喷砂介质的残留物[1,2]。无需清洁残留物即可确保获得高质量的涂层。当前,电镀为此需要各种化学浴。图1显示了传统电镀工艺链的简化示意图。图1.电镀过程的示意图材料和方法本研究选择的材料是锻造铝合金AlMg3和铸造铝合金AlSi12,可以使用传统的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。另外,与铝制零件相比,铝工件的回收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则用于薄壁外壳,例如变速箱外壳。铝制工件可以镀锌以获得不同的表面外观或改变功能特性。 AlMg3被归类为易于镀锌,而AlSi12的预处理必须满足严格的要求。通过常规预处理暴露的AlSi12组件表面上的硅颗粒有害于所施加层的粘合强度,必须通过用硝酸蚀刻将其除去,这对环境相容性和经济效率造成负面影响。本研究中使用的样品由厚度为6毫米的轧制铝板制成,并切成40毫米x 40毫米的尺寸。图2干冰清洗的作用机理:(a)热作用,(b)机械作用。本研究中使用的替代预处理方法是:在干冰喷射过程中进行干冰喷射,回火和玻璃珠喷射,然后进行干冰喷射。干冰喷射是使用加压空气作为喷射材料的促进剂的喷射方法。干冰是固体形式的二氧化碳,通常用于清洁应用。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残留物。图2显示了干冰清洁技术的作用机理。由喷涂材料的低温引起的热效应导致污染物和基材的脆性增加,并在它们之间产生张力,并由于其高速度和高重量而导致喷砂颗粒的机械效应。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的温度,导致样品和样品之间的温度梯度增加。喷砂介质。玻璃珠喷砂和干冰喷砂的组合用作第三种预处理方法。与干冰喷射相比,玻璃珠被用作喷射材料。尽管在使用玻璃珠喷砂处理时没有热效应,但由于与干冰颗粒相比,玻璃珠的重量和硬度更高,因此对基材表面的总体影响要高得多。该方法的缺点是喷砂后使用的玻璃珠残留物残留在基材表面上,必须在单独的步骤中除去以获得具有高粘合强度的镀层。由于残留物,仅使用玻璃珠喷砂作为预处理过程无法镀锌。这些残留物完全阻止了电镀涂层的实现。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,因为可以缩短传统预处理的工艺流程。干冰喷射使表面得以清洁和预处理,没有任何残留物,从而改善了附着涂层的生产。替代了传统预处理过程中使用的化学物质,这些化学物质对环境有害,对健康有害,因此需要昂贵的废物处理,从而提高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的表面张力的粗糙度,形态和极性分量的影响,使用了中心复合设计(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相关性。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。使用的模型方程式(1)使所有目标值y取决于主要因子xi,因子xi198,xj和因子xi2的二次效应之间的相互作用。确定所研究材料的每个目标值的系数b。使用TC45M-V2系统进行干冰喷射。表1显示了干冰喷射过程中的设置参数范围。记录表面和涂层参数以比较预处理方法。使用来自德国贝尔吉施格拉德巴赫的FRTFries Research&Technology GmbH的测量仪MicroProf100来测量工件的粗糙度。通过固定滴注法和DSA100液滴形状分析仪,使用德国汉堡的KrüssGmbH测定表面张力及其极性成分。为了验证所施加涂层的粘合强度,使用标准的截面指数方法对DINEN ISO 2409进行了比较。横切指数通过区分胶带剥离后去除的涂层量来提供有关粘合剂强度的信息。横切指数为0表示涂层未脱落,因此显示出粘合强度,而横切指数为5时,涂层与基材完全分离。