新闻资讯

电镀金刚石工具镀层脱落原因分析

2020-05-15 00:00:00

电镀金刚石工具是指通过金属电沉积的方法,使金刚石牢固地被胎体金属包裹在基体(钢或其它材料)上制作而成的一种金刚石工具,它广泛应用于机械电子、玻璃、建材、石油钻探等行业。随着经济的发展,科学技术的进步,不同的行业对电镀金刚石工具的要求基本上是相同的,即效率高、寿命长、磨削精度高。

Operation timed out after 15000 milliseconds with 0 out of -1 bytes received

对于镀镍或镍钴合金镀层,内应力随镀液成分的不同而变化很大。氯化物含量越高,内应力越大。对于以硫酸镍为主盐的镀液,瓦特镀液的内应力小于其他镀液。通过添加有机光亮剂或应力消除剂,可以显著降低涂层的宏观内应力,增加微观内应力。不同的工艺组合,如电流密度、酸碱度和温度,会使同一镀液的镀层产生不同的内应力。因此,为了减少内应力的影响,必须严格控制镀液的工艺范围,以保证镀层内应力在工艺要求范围内。

(2)电镀液中析氢的影响,无论其酸碱度如何,总会有一定量的氢离子由于水分子的解离。因此,在适当的条件下,无论电镀是在酸性、中性或碱性电解质中进行,氢通常在金属沉淀在阴极上的同时沉淀。氢离子被阴极还原后,一部分形成氢气逸出,一部分以原子氢的状态渗入基底金属和镀层。晶格扭曲,导致涂层产生巨大的内应力和显著的变形。此时,虽然外观上没有缺陷,但其机械性能不合格。在工具使用过程中,当周围介质的温度升高时,积聚在基底金属或涂层金属中的吸附氢会膨胀,导致涂层起泡并脱落。

当阴极电流效率为95%时,只有5%是析氢反应。然而,如果温度太高而酸碱度太低,不适当的成分会加剧氢的释放。因此,如何控制电镀过程中的析氢反应来控制镀层内应力是一个值得探讨的问题。

3.电镀工艺的影响

如果不考虑电镀液的组成和其他工艺控制影响,电镀过程中的断电是涂层脱落的重要原因。电镀金刚石工具的电镀生产过程与其他类型的电镀有很大不同。电镀金刚石工具的电镀工艺包括空镀(打底)、砂光和加厚。在每个过程中,基板都有可能脱离镀液,即长时间或短时间断电。例如,在空镀一段时间后,有必要观察底部镍的质量以及金刚石是否均匀分布在基底上。如果在上述过程中有植砂和卸砂步骤,卸砂有时需要离开电镀槽,在另一个槽中进行。加厚过程中,观察钻石覆盖是否到位等。短期断电对涂层影响很小。如果断电时间太长,涂层的金属表面会在瞬间形成致密的氧化膜,阻止金属原子随后的电沉积沿原金属晶格生长,并影响两者的结合力。在使用工具的过程中,当外力大于两层之间的约束力时,两层之间的分离是不可避免的。因此,采用更合理的工艺和程序也可以减少涂层脱落的发生。

解决涂层脱落的3项措施

根据以上原因,可以采取以下措施解决涂层脱落问题:

(1)加强预镀处理,尽可能彻底去除基体表面的毛刺、油污、氧化膜、铁锈和氧化皮,促进涂层金属晶格的正常生长,提高涂层金属与基体金属的结合力。

(2)优化镀液配方和电镀工艺,采用槽内充电防止双极性现象,对形状复杂的工件采用短时大电流冲击空镀,减少内应力和镀层析氢的影响,提高镀层质量。

(3)优化工艺流程,减少卸砂时的断电时间,甚至在原装砂罐中连续出砂,在备用罐中加厚或出砂,以提高金刚石颗粒与涂层的结合力。万一停电

联系方式
ico04
联系人

吴经理

ico01
电话

13523022669

ico06
手机

13523022669

ico05
QQ

2774867949

ico03
邮箱

512493969@qq.com

ico02
地址

河南省荥阳市万山南路