机械镀锌应用工艺零件镀层厚度测量金相显微镜

  机械镀锌应用工艺

  机械镀锌是近年来进入工业应用的新型镀锌工艺，由于所用原
料无毒性，环境易治理，可实现生产过程无工业污染；镀后无氢脆
和退火软化现象，可满足高强度零件的使用要求，例如汽车的高强
度紧固件、射钉、高强度环链；镀层的厚度可以根据需要通过加料
量控制，生产中可依零件的防腐蚀要求选择适合的厚度，实现防腐
功能与生产成本的合理控制。此外，工艺的动作原理使得专用设备
容易实现机械化生产和自动控制，近年来许多工业发达国家在高强
度紧固件和一些小五金制品上逐渐采用。
  最早的机械镀锌，工件要处理近10h才能形成镀层，而金属锌
粉的有效使用率仅达20％。现代的工艺可以在30～60min内完成镀
层的形成，而金属粉的使用率可达90％以上。在美国的ASTM标准中
将锌层的厚度由5-135μm分为若干个等级，由需方按零件服役的环
境和期限选定厚度等级，厂家按要求的厚度加工。

机械镀锌的工艺有许多种，按施镀时的环境状态分有湿法和干法；
按保持性活化剂的用酸种类分有无机酸和有机酸；按设备的原理又
可分为旋转滚筒式、三维机械振动式、磁力振动式、喷涂式等，其
中旋转滚筒式是应用最普遍的设备。为了叙述的明确性，根据目前
工业应用最广泛的工艺方法和设备，我们暂且将机械镀锌工艺过程
定义为：在室温下将经过预处理的工件加入到一个可以绕轴线旋转
的滚筒中，并加入一定量的水和冲击介质(玻璃珠)，然后根据预定
的镀锌层厚度加入保持性活化剂，锌粉和沉积活化剂，镀桶转动的
过程中由于吸附、沉积和机械碰撞力的共同作用，锌粉在工件上沉
积并逐渐形成镀层。
  在机械镀锌的定义中，完成镀锌的主要设备为旋转式滚筒；预
处理指对工件进行脱脂、除锈或者预镀铜处理；保持性活化剂指由
有机酸或无机酸，以及它们的盐为主要原料组成的具有使金属粉保
持吸附、沉积活性的添加剂。例如美国工艺中一般是采用柠檬酸、
柠檬酸铵、酒石酸等有机酸和它们的盐作为保持性活化剂的主原料
，或者以复合的表面活性剂及适量的无机酸保持镀液的pH值在1～2
，形成一个酸性的活性环境；沉积活化剂一般是含有比欲镀金属更
惰性的金属离子的金属盐，例如机械镀锌可使用亚锡盐或其他金属
盐促进锌粉在工件上的沉积。

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