1、在化学镀镍工艺中有些零件的非施镀区需要用可剥保护涂料临时保护超来。
对可剥保护涂料的要求是:有良好的附着性、以保证被保护面不与镀液发生反应;良
好的可剥性,即施镀完成后易手工剥离;对镀液无污染,即可剥保护干燥成膜后不含
低分子化合物,以免涂膜受热后低分子化合物进入镀液,影响镀镍产品的质量。
过去采用两种可剥保护涂料作为电镀和氧化工艺的临时保护。其中一种是热熔型可剥
涂料,配方为;石蜡30%,地板蜡60%,松香10%;另一种是溶剂型可涂料、配方见表
1。
表1 溶剂型可剥涂料配方
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组分 含量/g
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过氯乙烯树脂 100
环氧树脂6101 10
邻苯二甲酸二丁酯 30
丙酮 250
二甲苯 250
蓖麻油 10
变压器 2
羊毛脂 7
硬脂酸钙 0.5
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热熔型可剥保护涂料需加热熔融后才能涂覆到被保护零件表面上,使用不方便。特别
是它的熔点低,只适合于电镀和氧化等系统温度不高的场合。而化学镀镍液的工作温
度一般为90℃左右,热熔型可剥保护涂料难以适用。溶剂型可剥保护涂料中含有许多
低分子化合物,温度高时很容易从涂膜中迁移到镀液中,污染化学镀镍工作液,所以
上述溶剂型可剥保护涂料用于化学镀镍工艺也不甚理想。
哈尔滨东安发动机制造公司引进的法直九型直升飞机发动机生产线中采用一种新型的
可剥保护涂料用于化学镀镍工艺。这种可剥保护涂料的特点是:浸涂、喷涂、刷涂等
均可;常温干燥成膜,既有很好的手工剥离性,又能适中的附着力;化学镀镍层渗入
可剥保护涂膜区域非常小,满足零件设计尺寸要求;对化学镀镍层质量无任何不良影
响;可剥保护涂料从零件表面剥离后,可用溶剂溶解再循环使用,因而降低了化学镀
镍零件加工生产成本。
根据化学镀镍工艺对可剥保护涂料性能要求,我们研制出新型化学镀镍用可剥保护涂
料。
2、新型可剥保护涂料
2.1 涂料配方
我们研制的化学镀镍用新型可剥保护涂料的配方见表2
表2 新型可剥保护涂料的配方
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原材料 规格 用量/质量%
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SBS树脂 工业品 5-25
酚醛树脂 工业品 1-10
氧化镁 化学纯 0.1-1
滑石粉 工业品 5-30
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原材料 规格 用量/质量%
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白炭黑 工业品 5-10
溶剂 工业品 35-90
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2.2 新型可剥保护涂料性能
新型可剥保护涂料性能见表3
表3 新型可剥保护涂料性能指标
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检验项目 指标
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外观 绿色
固含量/% ≥18
细度/um ≤50
伸长率/% ≤750
剥离强度/N.um-1 184.4-588.6
抗拉强度/NPa ≥3
耐碱腐蚀性(300g/lNaOH ≥3
溶液110℃耐腐蚀时间)/h
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为考察新型可剥保护涂料的实际使用性能,选用直九飞机主减速器游星齿轮零件进行
实际施镀和检测。采用浸涂方法将游星齿轮全部涂上新型可剥保护涂料,自然干燥
24h后用刻刀将需要化学镀镍的区域的涂膜分别分割除去,露出化学镀镍的表面后按
以下工艺流程对齿轮零件进行化学镀镍。
甲苯、三氯乙烯等有机溶剂除油脂-弱碱性水溶液脱脂-冷水冲洗-热去离子水冲
洗-15%HCL溶液表面活化-去离子水冲液-化学镀镍(温度90-93℃,PH4.6-4.8)-
去离子水冲洗-热风吹干或烘干。
游星齿轮零件化学镀镍后用手剥离绝大部分的新型可剥保护涂膜,余下极少部分(手
指无法触及到的部位)用溶剂浸泡除去。将与齿轮零件同时施镀的试片进行镀层检
测,检测结果如表4。
表 4 化学镀镍层性能测定结果
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检验项目 实验结果 检验标准
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耐磨性(Taber耐磨仪, 16.8 FED-STD
17#磨轮,500g负载,
1000转磨损量)/mg
耐腐蚀性(盐雾试验) 335h无锈性 ASTM B-117
维氏硬度 515.75 GB 4342-84
200℃热处理后维氏硬度 542
氢脆性 208h无断裂 HB5067-77
内应力 无弯曲 LE012
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涂覆新型可剥保护涂料后化学镀镍的游星齿轮在哈尔滨东安发动机制造公司进行400h
长期试车的功能考核,试车后分解检查,于20倍放大镜下观察,零件表面无镀层脱
落、裂纹及机械损伤,完全达到法国定航公司技术标准要求。
从同时化学镀镍的试片和使用新型可剥保护涂料的游星齿轮零件性能检测结果看,研
制的新型可剥保护涂料对化学镀镍溶液及化学镀镍层无任何不良影响,完全可以取代
国外进口可剥保护涂料用于化学镀镍工艺中。
3、研制的新型可剥保护涂料原料易得,生产操作简便,耐温性、耐腐蚀性、绝
缘性、可剥性良好,不仅可用于化学镀镍工艺,也适用于电镀、氧化、化学铣切等工
艺以及机械加工、封存中零件光洁表面的临时保护,具有较好的推广应用前景。 |