一、摩擦噴射電鍍技術原理
摩擦電噴鍍是一種金屬鍍層的電層積與機械摩擦加工同時進行的新技術,電鍍時,電鍍液供送裝置將電鍍液以一定的流量,一定的壓力連續地噴射到陰極表面,摩擦器以一定壓力在陰極表面上滑動,達到機械摩擦鍍層,提高鍍層表面品質。


摩擦電噴鍍使用專用電源與各種形式的專用陽極,以及高濃度電鍍液,工作時,鍍件接電源負極,陽極接電源正極,陰陽及之間以一定速度相對運動,鍍液供送裝置將電鍍液噴射到陰陽及之間,固定在陽極體上的摩擦器有三個作用,其一是調節陰陽及之間地距離,其二是由於陰陽及之間有一定的相對運動速度,摩擦件以一定壓力壓在鍍層表面上,對鍍層達到機械摩擦作用,其三是防止陰陽及直接接觸而產生短路。

 

二摩擦噴射電鍍技術特點
摩擦電噴鍍技術是結合了刷鍍、流鍍與研磨加工等技術特點,它與刷鍍有相似之處,如使用相同的前處理步驟和電鍍液,但它又與刷鍍有名顯得區別,摩擦電噴鍍在工程上有兩大特點既“噴射“與“摩擦”。

 

1. 鍍液以一定壓力和流速噴射到陰極(工件)表面,這一點使陰極表面的金屬電沉積過程發生了很大變化,由於鍍液中的金屬離子隨著鍍液連續不斷地噴到陰極表面,為陰極表面電化學反應提供了充分的金屬離子,它得到了有槽電鍍時採用攪拌來降低濃差級化的作用,但其效卻遠遠的超過攪拌,由於鍍液在陰陽極之間的流動較快,而陰陽極之間的間隙又較小(一般為1~2mm),使陰極表面所消耗的金屬離子即時得到了補充,陰極表面擴散層厚度的大小與擴散層內的鍍液流速密切相關,擴散層的厚度隨著流速的增大而減小,摩擦電噴鍍用鍍液供送裝置將鍍液連續不斷地噴射到陰陽極之間,是得陰極表面金屬離子濃度大為提高,幾乎接近鍍液主體濃度,因而降低了濃差級化。


刷鍍過程中,由於包套與陰極表面的摩擦而攪拌了鍍液,鍍筆不斷地沾取鍍液或用泵供送鍍液而提高了陰極表面金屬離子濃度;陰陽極間距近又有利於鍍液中金屬離子的擴散,使得刷鍍過程中所使用的電流密度較槽鍍高出數倍。儘管如此,刷鍍的沉積速度仍不能滿足快速沉積的要求。


摩擦電噴鍍時,鍍液快速噴到陰陽極間很小的間隙中,擴散層厚度因鍍液流速增大而減薄,金屬離子在陰極表面濃度大大提高,他有利於提高金屬電沉積時陰極電流密度的上限值,並可避免鍍層燒焦等不利因素,這樣既可保證鍍層品質,又有利於提高沉積速度。

 

2. 摩擦塊以一定壓力和速度在陰極表面上“磨擦”運動這一特點使鍍層晶粒的生長、氫離子在陰極表面的還原都發生了變化。摩擦件以一定壓力與被鍍表面密貼,當被鍍表面與摩擦件相對運動時,摩擦件不斷磨削鍍層表面,其表面微觀凸處被磨去,而表面凹處由於鍍層的增厚被逐漸填平。因此,摩擦件的摩擦作用能使鍍層的表面粗糙鍍Ra值減小,而鍍層的最終表面粗糙度主要取決於摩擦件的材料、粒度、硬度、表面粗糙度以及摩擦件與陰極表面的相對運動速度和壓力。

 

在多晶的金屬表面上,不同的晶粒表面其沉積的開始和生長速度是不同的,少數晶粒會比其他的晶粒生長得快,尺寸也比周圍的晶粒粗大。如果帶有某種取向而且垂直於表面的晶核能夠優先形成,沉積層某些具有某種取向的晶粒垂直於表面生長過快,會造成鍍層表面隨鍍層厚度增加而表面變得粗糙,而摩擦件不斷地磨削抑制了垂直方向的過快增長,使整個鍍層表面垂直方向上的增長速度趨於一致,從而細化了晶粒。