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电镀导论与简·德布雷希特的访谈

通过Corrosionpedia员工
发布日期:2020年9月24日
关键的外卖

Jane Debbrecht介绍了电镀工艺和各种电镀材料的应用和好处。

来源:9捷豹

简Debbrecht他是JDebbrecht咨询公司的负责人,也是一家专注于制造企业转型和战略发展的管理咨询公司。她在整个职业生涯中担任多个工程、制造和领导职位,最终担任Sulzer Metco北美部门的总裁,该部门是全球领导者涂料的产品和服务。她随后建立了一个独立的咨询业务,现在领导制造公司改善业绩。她曾在多个不同的行业工作,但专攻涂料领域。腐蚀百科采访了Debbrecht关于电镀及其在防腐中的应用。

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腐蚀百科:您能简单介绍和解释一下电镀过程吗?

简Debbrecht:电镀是在金属零件上(通常)涂上一层薄薄的另一种金属,形成一种金属的工艺吗合金与零件表面的涂层结合到位。这一过程涉及到使用电流流过由电流组成的电路阴极,一个阳极和液体溶液。这部分本身连接到电源,因此成为阴极。电源提供电子在它的表面产生电荷。如果我们称其为材料Me(金属),它的表面就可以成为Me2-为例。将铜镀到表面,铜离子铜2+必须在溶液中。这将吸引到金属部分,形成MeCu的表面,以创建所需的涂层。

溶液和整个过程都是在一个叫做浴槽的槽中进行的。电流和零件在镀液中经历电镀过程的时间将决定涂膜厚度.涂层厚度是有实际限制的,一般来说,它的范围从小于0.1微米厚的非常薄的涂层(。00004英寸)快速“闪光”涂层的最大值为0.060英寸镀铬高达0.100英寸镀镍.用于装饰目的的电镀只使用相当薄的镀层,但我们将解决这些镀层更多用于工业目的的问题。

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在工业上,电镀涂层用于防腐蚀,硬度为防止表面划伤,创建润滑或低摩擦表面,创建一个一致的,高质量的表面,将保持后续油漆或创建一个导电表面。

腐蚀百科:关于电镀涂层的争论总是围绕着它的成本效益。与其他一些方法相比,这个观点有多站得住脚?

简Debbrecht:涂料和塑料用来封装表面,通过防止腐蚀环境接触表面来防止腐蚀底物.然而,零件所处的环境可能不仅是腐蚀环境——可能是磨损,磨损和冲击,或需要导电性电阻为例。油漆和塑料可能更容易碎裂,因此可能不像a金属镀层在磨蚀或冲击环境中。成本因素也必须考虑在内,因此锌涂层在预期的环境中可能是“足够好”的,而塑料涂层的费用是不必要的。(在文章中了解各种金属镀层每个人都应该知道的最常见的金属涂层类型.)

就成本效益解决方案而言,如前所述,必须对部件的整体环境进行分析。此外,还需要考虑诸如前期成本和生命周期成本。例如,石油钻探行业的大多数泥浆转子都是镀铬的。然而,有一些运动硬质合金涂布热喷涂的过程。不是镀铬的过程,而是材料本身比镀铬贵得多,导致总成本是镀铬的2-3倍。然而,这部分的持续时间要长4-5倍。那些重视零件寿命成本的用户正在考虑转向硬质合金涂层;那些发现前期成本问题更重要的人,倾向于留在镀铬。

镀铬在修复周期中也有价值,因为如果没有磨损超过镀铬的上端厚度,零件可以带回正确的尺寸公差。虽然使用这么多的铬有点贵,但它仍然比更换整个部分便宜。

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电镀行业已经活跃了几百年,是众所周知的。今天,有一个运动远离一些涂料,如,因为这些过程存在环境问题。制造商们已经学会了以更环保的方式生产,但一些污名仍然存在。人们一直在寻找其他方式的新涂层,但仍然进行电镀是因为它提供了成本效益最好的解决方案。除了在电子工业中使用电镀,这需要提供非常薄的涂层的能力,我没有看到电镀的增长。在需要超薄涂层的地方,我希望看到nanocoatings站出来(有关纳米涂层的更多信息,请参见涂层进展:纳米颗粒技术和冷喷涂.)

你能描述一下在申请过程中使用的一些不同的方法吗?

简Debbrecht:电镀质量用于涂覆一些小零件,如螺丝。它通常被用来涂锌,或激励.所有的小部件都放在一个篮子里,并全部镀在一个罐中。它不能保证表面的每一部分都被涂上涂层,因此特别适合于锌镀层.这是因为锌的表现方式,因为它是牺牲层.只要有,它就会优先腐蚀下面的钢。因此,它很便宜,但能起作用。

架电镀发生时,个别零件放在机架,然后进入电镀槽。因此,它们彼此不接触,将完全被镀上。这需要更多的处理,将每个部分设置在机架上的位置,因此将涉及更多的成本。这样做是为了确保零件被完全镀上。这种想法的一个延伸是当单个部件被镀上时,就像发生在大型部件上一样。重要的是要彻底清洁零件,使其没有油或污染物,防止在任何地方电镀,镀铬可能需要8个小时或更长时间才能达到要求的镀层厚度。这显然增加了相当多的费用,在处理,电力成本和油箱时间。

连续镀用于给钢卷镀上锌或锡,用于食品工业。顾名思义,线圈通过阳极之间的一系列槽展开,以连续的方式电镀零件。这就产生了一层薄的涂层,在上面的例子中不可能使用,需要8小时的电镀,因为槽线的长度将是令人望而却步的昂贵。

镀线是指较自动化版的质量电镀。零件篮必须先浸在清洗槽中,然后移到电镀槽,再到冲洗槽,例如。这就形成了“加工线”,零件通过这条“加工线”。

腐蚀百科:什么金属是最常用的金属用于创建有效的电镀防腐?

简Debbrecht:工业电镀中最常见的金属镀层是锌、镍、铬、铜和锡,以及电子工业中最重要的是导电性而不是腐蚀的金、银和铜。与任何涂层一样,选择取决于在给定环境下最具成本效益的解决方案。

镀锌,或镀锌,广泛用于汽车工业和户外金属结构。锌比底层的钢更容易腐蚀(氧化),因此它被用作一种牺牲层-只要有锌存在,它就会优先于钢的腐蚀,以这种方式防止下层金属的腐蚀。(了解更多关于镀锌及其防腐效果.)这与应用涂层提供一个完整的屏障,以防止腐蚀环境到达基材的概念是非常不同的。

锡在食品工业中最常用于防腐,因为它无毒,也因为它相当韧性例如,镀锡钢可以在不损坏锡层的情况下成形成罐头。然而,对于更严酷的工业环境来说,它还不够强大。

镀硬铬结果是一个非常硬的涂层,既耐腐蚀,更耐磨料磨损,并提供润滑性。它广泛应用于石油和天然气工业。它具有良好的耐磨性和润滑性,是液压缸和飞机起落架连杆的理想选择。

镍在耐盐水腐蚀方面特别有价值。由于这个原因,它通常是先镀在一个部分,然后镀铬,以提供一个坚硬的涂层在几个环境中抵抗。

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