?真空鍍鎳鐵氟龍是一種較為復(fù)雜的表面處理工藝,要把控其質(zhì)量品質(zhì),可以從以下幾個(gè)方面入手:
?
一、鍍前處理
工件表面清潔
這是確保鍍層質(zhì)量的基礎(chǔ)。工件表面的油污、銹跡、灰塵等雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響鎳和鐵氟龍的附著力。對(duì)于油污,可以采用有機(jī)溶劑(如丙酮、三氯乙烯等)進(jìn)行清洗。例如在清洗金屬小零件時(shí),將零件浸泡在丙酮溶液中一段時(shí)間,然后用超聲波清洗設(shè)備進(jìn)一步去除頑固油污。對(duì)于銹跡,可以使用酸洗的方法,如用稀鹽酸溶液浸泡工件,但要注意控制酸洗時(shí)間和濃度,避免過度腐蝕。清洗后要用清水徹底沖洗,并進(jìn)行干燥處理,保證工件表面無雜質(zhì)殘留。
表面粗糙度控制
合適的表面粗糙度有助于提高鍍層的附著力。可以通過機(jī)械打磨(如砂紙打磨、噴砂處理等)來調(diào)整表面粗糙度。例如在對(duì)不銹鋼工件進(jìn)行真空鍍鎳鐵氟龍之前,采用 200 - 400 目的砂紙對(duì)表面進(jìn)行打磨,使表面粗糙度達(dá)到 Ra0.8 - 1.6μm 左右。粗糙度太大會(huì)導(dǎo)致鍍層不均勻,而粗糙度太小則可能使附著力下降。在打磨后,還需要再次清潔工件表面,以去除打磨產(chǎn)生的碎屑。
二、真空鍍鎳過程
真空度控制
真空環(huán)境對(duì)于鍍鎳質(zhì)量至關(guān)重要。一般要求真空度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),通常在 10?3 - 10?? Pa 之間。在這個(gè)真空環(huán)境下,可以減少氣體分子對(duì)鍍鎳過程的干擾,保證鎳原子能夠均勻地沉積在工件表面。可以通過高精度的真空計(jì)來監(jiān)測(cè)真空度,并配備先進(jìn)的真空泵系統(tǒng),如擴(kuò)散泵和機(jī)械泵組合,以確保真空度的穩(wěn)定。如果真空度不夠,會(huì)導(dǎo)致鎳層出現(xiàn)疏松、多孔等質(zhì)量問題。
鎳源質(zhì)量與蒸發(fā)速率
鎳源的純度直接影響鎳層的質(zhì)量。應(yīng)該選擇純度高(如 99.9% 以上)的鎳材作為蒸發(fā)源。同時(shí),要控制鎳的蒸發(fā)速率。蒸發(fā)速率過慢,會(huì)導(dǎo)致鍍鎳效率低,而蒸發(fā)速率過快,則可能使鎳層厚度不均勻。通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的功率來控制蒸發(fā)速率,一般根據(jù)工件的大小、形狀和所需鎳層厚度來確定合適的蒸發(fā)速率。例如對(duì)于表面積較小的工件,蒸發(fā)速率可以適當(dāng)降低,以確保鎳層的均勻性。
基片溫度控制
在鍍鎳過程中,工件(基片)的溫度也會(huì)影響鎳層的質(zhì)量。合適的基片溫度有助于鎳原子在工件表面的擴(kuò)散和附著,提高鎳層的致密性。一般基片溫度控制在 150 - 300℃之間。可以采用加熱裝置(如紅外加熱、電阻加熱等)對(duì)工件進(jìn)行加熱,并通過溫度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋控制。溫度過高可能會(huì)導(dǎo)致工件變形,溫度過低則會(huì)影響鎳層的質(zhì)量。
三、鐵氟龍涂層過程
鐵氟龍材料選擇
要選擇高質(zhì)量的鐵氟龍涂料或粉末。不同型號(hào)的鐵氟龍材料在性能上有所差異,如 PTFE(聚四氟乙烯)、FEP(全氟(乙烯 - 丙烯)共聚物)等。PTFE 具有優(yōu)異的耐腐蝕性和低摩擦系數(shù),但加工難度相對(duì)較大;FEP 則具有較好的流動(dòng)性和可加工性。根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的鐵氟龍材料。并且要確保材料的純度和粒度符合要求,純度高、粒度均勻的材料有助于形成高質(zhì)量的涂層。
涂層工藝參數(shù)
涂層的厚度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),一般鐵氟龍涂層厚度控制在 10 - 50μm 之間。可以通過調(diào)整噴涂的次數(shù)、每次噴涂的量或者浸漬時(shí)間等方法來控制厚度。例如在采用噴涂工藝時(shí),根據(jù)噴槍的流量、噴涂距離和移動(dòng)速度等因素來確定每次噴涂的厚度。同時(shí),涂層的固化溫度和時(shí)間也很重要。對(duì)于鐵氟龍涂層,固化溫度一般在 380 - 400℃之間,固化時(shí)間根據(jù)涂層厚度和工件大小等因素而定,通常在 30 - 60 分鐘之間。在固化過程中,要確保溫度均勻,避免出現(xiàn)局部未固化或過度固化的情況。
四、鍍后檢測(cè)
外觀檢查
用肉眼或放大鏡觀察鍍層的外觀。優(yōu)質(zhì)的真空鍍鎳鐵氟龍表面應(yīng)該光滑、平整,沒有明顯的氣泡、裂紋、剝落等缺陷。顏色均勻也是外觀質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),鎳層顏色應(yīng)該一致,鐵氟龍涂層如果有顏色要求(如有些產(chǎn)品會(huì)添加顏料)也應(yīng)該均勻分布。
附著力測(cè)試
可以采用劃格試驗(yàn)來檢測(cè)鍍層的附著力。用專用的劃格刀具在鍍層表面劃格,然后用膠帶粘貼劃格區(qū)域并快速撕下,觀察涂層是否脫落。如果脫落面積超過規(guī)定的比例(如 5%),則說明附著力不合格。還可以使用拉伸試驗(yàn)來檢測(cè),將帶有鍍層的工件與拉力測(cè)試設(shè)備相連,通過拉伸來觀察鍍層是否從工件表面剝離。
厚度檢測(cè)
使用涂層測(cè)厚儀來檢測(cè)鎳層和鐵氟龍涂層的厚度。確保厚度在規(guī)定的范圍內(nèi),對(duì)于不符合厚度要求的產(chǎn)品要進(jìn)行調(diào)整或返工。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)厚度有不同的要求,如在一些需要耐磨的場(chǎng)合,鐵氟龍涂層厚度可能要求更高。
性能測(cè)試
根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際用途進(jìn)行性能測(cè)試。如果是用于耐腐蝕的產(chǎn)品,要進(jìn)行鹽霧試驗(yàn),將鍍件放置在鹽霧試驗(yàn)箱中,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)(如中性鹽霧試驗(yàn),噴霧濃度為 5% 的 NaCl 溶液)進(jìn)行測(cè)試,觀察鍍層在規(guī)定時(shí)間(如 24、48 或 72 小時(shí))內(nèi)的腐蝕情況。如果是用于低摩擦系數(shù)的產(chǎn)品,要進(jìn)行摩擦系數(shù)測(cè)試,使用摩擦系數(shù)測(cè)試儀來測(cè)量鍍件表面的摩擦系數(shù),確保其符合設(shè)計(jì)要求。