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電鍍材料外觀不良的有效應用評價手段——金相分析

作者:admin    添加時間:2014-10-20 06:41:58    瀏覽量:9332

因現代人對金屬件有天生的愛好,且金屬質感可瞬間提高汽車的檔次。塑料電鍍件越來越多用于汽車的裝飾件與結構件,如格柵飾條,車標,門把手,出風口,牌照板等。裝飾件對于汽車來說有“先聲奪人”的視覺效果,因此汽車廠商紛紛對其外觀與長期使用性能都進行了嚴格的規范,保證其品質。

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將ABS或PC/ABS塑料進行電鍍的過程,是一個繁瑣的復雜工序,容易出現麻點、鍍層開裂及起泡等問題。針對這些失效問題,我們需要用到一些有效的失效分析技術,可分析其失效的原因。常見的幾種分析方法有外觀檢查、X射線透視檢查、金相切片分析、熱分析、光電子能譜分析、顯微紅外分析、掃描電鏡分析及X射線能譜分析等。

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因電鍍工序復雜,無論哪個環節出現問題,都有可能出現麻點、鍍層開裂及起泡等外觀不良。故而找到一種可以評價外觀缺陷是否與塑料基材有關的分析手段至關重要。而金相分析就是這樣一種行之有效的方法。下面讓小編來全方位講解這種上佳的分析手段。

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首先讓我們了解一下金相分析過程。

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由于研究材料各異,金相顯微制樣的方法也是多種多樣,針對塑料電鍍件其程序通??煞譃槿?、鑲樣、磨光、機械拋光(或電解概拋光和化學拋光)、腐蝕等幾個主要工序,無論哪一個工序操作不當,都會影響最終效果。如圖所示:

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1、取樣:選擇合適的、有代表性的試樣是進行金相顯微分析的極其重要的一步,包括選擇取樣部位、檢驗面及確定截取方法、試樣尺寸等。

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2、鑲樣:采用冷鑲嵌的方法,將環氧樹脂和固化劑按一定比例配方進行固定,這樣試樣的固定比較牢固,并且磨制后沒有鍍層倒邊、剝離現象。鑲嵌時,首先將試樣截面較平的一端倒置在平整的模具板上;按配方將環氧樹脂和固化劑混合并調整到粘稠狀,緩慢倒入磨具內至填滿為止,放置一段時間后待填料固化即可。

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3、磨光:砂紙朝外向下傾斜(從操作者方向看),粘貼在平板玻璃上磨制時,將試樣磨面平后在砂紙上,直線向前推。退回時離開砂紙,這種反復進行,直到舊的磨痕全部消失,在整個磨面上得到方向一致均勻的新磨痕邊止。每換一道砂紙之前,必須先用水洗去樣品和手上的砂粒,并擦干,然后將試樣旋轉90°在次級砂紙上磨制。

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4、拋光:經過砂紙細磨的試樣還需進行拋光,拋光的目的是去除細磨時遺留下來的磨痕而獲得光亮的金屬表面。試樣的拋光是在拋光機上進行,拋光機轉速100~150r/min 拋光時在拋光盤盤面上覆有絲絨等織物,并不斷在試樣上滴注拋光液,拋光液是由Al2O3 Cr2O3 或MgO等極細粒度的磨料加水形成的懸浮液,依靠拋光液中極細的拋光粉末與試樣磨面間產生的相對磨削和滾壓作用來消除磨痕拋光時應使試樣磨面均勻地壓在旋轉的拋光盤上,并沿盤的邊緣到中心不斷做徑向往復運動。

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5、腐蝕:將已拋光好的試樣用水沖洗干凈或用酒精擦掉表面殘留的臟物;將試樣磨面浸入腐蝕劑中或用竹夾子或木夾夾住棉花球沾取腐蝕劑在試樣磨面上擦拭,拋光的磨面即逐漸失去光澤;待試樣腐蝕合適后馬上用水沖洗干凈,用濾紙吸干或用吹風機吹干試樣磨面,即可放在顯微鏡下觀察。

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以下常見的電鍍缺陷與金相光學顯微鏡圖:

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通過顯微鏡觀察可以得知導致電鍍缺陷的主要原因有:

(1).鍍層脫落 鍍層與塑料件之間或鍍層之間的附著力不夠。一般是粗化不足或過度,銅層或鎳層氧化引起的。

(2).白霧 電鍍件表面缺少光澤,呈現白霧狀外觀。主要原因為鎳層夾帶雜質、污染,或被鈍化形成。

(3).起泡 電鍍層里有空氣,鍍層局部被氧化,或塑料件含有水份及雜質,一般以小面積形狀出現。

(4).漏鍍 塑料件局部沒有鍍上金屬。一般是粗化不足或過度,鈀活化不充分,局部化學鎳未鍍上造成。

(5).開裂 由于鍍鎳有機雜質偏高使鍍層脆性較大,或鉻層厚度太厚引起。

(6).麻點 ①注塑件表面缺陷(麻點,油污/灰塵等污染); ②溶液雜質較多,雜質凈化不徹底; ③廠房內粉塵及其它污染物; ④清洗水雜質; ⑤廠房內酸霧易腐蝕鍍層產生麻點; ⑥設備故障造成零件掉落,產品長時間浸泡于藥水中,鍍層溶解,生成雜質; ⑦攪拌空氣源有塵埃及其它污染物; ⑧掛具結瘤溶解于溶液,掛具破膠不易清洗,污染藥水,等

(7).露底麻點 鍍件微小的漏鍍部分,如針孔一樣大小。主要形成原因:掛具結瘤帶入雜質而溶解在鈀缸及化學鎳溶液;廠房內鉻酸霧、鹽酸霧污染零件表面;粗化,鈀缸,解膠,化學鎳等前處理溶液雜質。

(8).針孔 主要是鍍鎳層表面張力偏高,濕潤劑量偏低而在鍍層表面形成微小的孔穴,但不露出塑料基體。

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但是由于該方法具有破壞性特點,一旦進行了切片,樣品就必然會遭到破壞;同時該方法制樣要求高,制樣耗時也較長,需要訓練有素的技術人員來完成。

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總的來說,金相分析是評價電鍍外觀不良行之有效的方法,是判斷麻點、鍍層開裂及起泡等不良是否與塑料基材相關的重要分析手段。

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