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2011.09.02
表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果，进行的表面处理方法都归结于以下常用几种方法：
1.镀（Plating）
电镀（Electroplating）：将接受电镀的部件侵于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也包括其中。
2.热侵镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510度的溶化锌的渡槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。
3.机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌；电镀的成本一般每公斤0.6-0.8元，热浸锌一般为105-2元/公斤，成本较高。
电镀的效果：
电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，为其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方面加以控制：
1.外观：
制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
2.镀层厚度：
紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀镀层厚度为0.00015in~0.0005in（称呼径<=3/8为43um）,最小的厚度为43um（称呼径<=3/8为37um）。
3.镀层分布：
采用不同德沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。
4.氢脆：
紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转够，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力后的几个小时之内。
为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F（176-190度）进行3-24小时。由于机械镀锌是非电解质的，这实际上消除了氢脆的威胁。
化学镀镍除了已成功地应用于石油天然气工业中的球阀，他在其他工程领域的阀部件的应用也同样成功。
镀(Plating)电镀(Electroplating)自催化镀(Auto-catalyticPlating)，一般称为"化学镀(ChemicalPlating)"、"无电镀(ElectrolessPlating)"等浸渍镀(ImmersionPlating)阳极氧化(Anodizing)化学转化层(ChemicalConversionCoating)钢铁发蓝(Blackening)，俗称"煲黑"钢铁磷化(Phosphating)铬酸盐处理(Chromating)金属染色(MetalColouring)涂装(PaintFinishing)，包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等热浸镀(Hotdip)热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水"热浸镀锡(Tinning)乾式镀法PVD物理气相沈积法(PhysicalVaporDeposition)阴极溅射真空镀(VacuumPlating)离子镀(IonPlating)CVD化学气相沈积法(ChemicalVaporDeposition)其他:表面硬化、加衬......
详细请看：htttp://www.chinasurfacetreatment.com
塑料制品的表面处理主要包括涂层被覆处理和镀层被覆处理。一般塑料的结晶度较大，极性较小或无极性，表面能低，这会影响涂层被覆的附着力。因为塑料是一种不导电的绝缘体，因此不能按一股电镀工艺规范直接在塑料表面进行镀层被覆，所以在表面处理之前，应进行必要的前处理，以进步涂层被覆的结协力和为镀层被覆提供具有良好结协力的导电底层。1.涂层被覆的前处理
前处理包括塑料表面的除油处理，即清洗表面的油污和脱模剂，以及塑料表面的活化处理，目的是进步涂层被覆的附着力。
(1)塑料制品的除油。与金属制品表面除油类似，塑料制品除油可用有机溶剂清洗或用含表面活性剂的碱性水溶液除油。有机溶剂除油合用于从塑料表面清洗石蜡、蜂蜡、脂肪和其他有机性污垢，所用的有机溶剂应对塑料不溶解、不溶胀、不龟裂，其本身沸点低，易挥发，无毒且不燃。
碱性水溶液合用于耐碱塑料的除油。该溶液中含有苛性钠、碱性盐以及各种表面活性物质。最常用的表面活性物质为OP系列，即烷基苯酚聚氧乙烯醚，它不会形成泡沫，也不残留在塑料表面上。
(2)塑料制品表面的活化。这种活化是为了进步塑料的表面能，也即在塑料表面天生一些极性基或加以粗化，以使涂料更易润湿和吸附于制件表面。表面活化处理的方法良多，如化学品氧化法、火焰氧化法、溶剂蒸气浸蚀法和电晕放电氧化法等。其中最广泛使用的是化学晶氧化处理法，此法常用的是铬酸处理液，其典型配方为重铬酸钾4.5%，水8.0%，浓硫酸(96%以上)87.5%。
有的塑料制品，如聚苯乙烯及ABS塑料等，未进行化学品氧化处理时也可直接进行涂层被覆。为了获得高质量的涂层被覆，也有用化学品氧化处理的，如ABS塑料在脱脂后，可采用较稀的铬酸处理液浸蚀，其典型的处理配方为铬酸420g／L，硫酸(比重1.83)200ml/L。典型的处理工艺为65℃70℃/5min10min，水洗净，干燥。
用铬酸处理液浸蚀的长处是不管塑料制品的外形多复杂，都能处理平均，其缺点是操纵有危险，并有污染题目。
2.镀层被覆的前处理
镀层被覆前处理的目的是进步镀层与塑料表面的附着力和使塑料表面形成导电的金属底层。前处理的工序主要包括有：机械粗化、化学除油、化学粗化、敏化处理、活化处理、还原处理和化学镀。其中前三项是为了进步镀层的附着力，后四项是为了形成导电的金属底层。
(1)机械粗化和化学粗化。机械粗化和化学粗化处理是分别用机械的方法和化学的方法使塑料表面变粗，以增加镀层与基体的接触面积。一般以为，机械粗化所能达到的结协力仅为化学粗化的10%左右。
(2)化学除油。塑料表面镀层被覆前处理除油的方法与涂层被覆前处理除油方法相同。
(3)敏化。敏化是使具有一定吸附能力的塑料表面上吸附一些易氧化的物质，如二氯化锡、三氯化钛等。这些被吸附的易氧化物质，在活化处理时被氧化，而活化剂被还原成催化晶核，留在制品表面上。敏化的作用是为后续的化学镀覆金属层打基础。
(4)活化。活化是借助于用催化活性金属化合物的溶液，对经由敏化的表面进行处理。实在质是将吸附有还原剂的制品浸入含有贵金属盐的氧化剂的水溶液中，于是贵金属离子作为氧化剂就被S2+n还原，还原了的贵金属呈胶体状微粒沉积在制品表面上，它具有较强的催化活性。当将此种表面浸入化学镀溶液中时，这些微粒就成为催化中央，使化学镀覆的反应速度加快。
(5)还原处理。经活化处理和用净水洗净后的制品在进行化学镀之前，用一定浓度的化学镀时用的还原剂溶液将制品浸渍，以便将未洗净的活化剂还原除净，这称为还原处理。化学镀铜时，用甲醛溶液还原处理，化学镀镍时用次磷酸钠溶液还原处理。
铝材整平光亮技术
铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量的重要环节，型材机械纹的去除、起砂、亚光、增光等多种质量要求均由前处理工艺决定。传统的前处理工艺分为三种：
通观上述三种工艺，虽各有特点，但缺点也比较突出，如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低；酸蚀氟化物污染、型材发暗；抛光污染严重，成本过高等等。这些工艺要么污染了环境，要么浪费了铝资源，要么降低了铝材表面质量，亟待进行工艺改进。
电镀属于电解加工过程。不言而喻，电源的性能、类型、特征等因素必将对电镀工艺过程产生重要影响。特别是在现代电镀技术飞速发展的今天，电镀电源更具有重要地位。因此，了解电镀电源对电镀工艺过程的影响很有必要。本文就电镀电源和低纹波系数整流电源在电镀行业中的应用所取得的一些经验和教训加以介绍，以期让电镀界同仁在选择整流电源、解决电镀故障、提高电镀质量方面引起足够重视。
1整流器的基本原理及类型
1.1传统硅整流器
硅整流器使用历史长，技术成熟，目前是整流器主流产品。
1.1.1整流电路。工业生产中一般采用三相调压器调压，50Hz三相工频变压器降压的普通硅整流器。各种整流电路获得的均是脉动直流电，不是纯直流，或多或少地含有交流成分。为了比较脉动成份的多少，可用纹波系数来表示，其含义为交流成份在直流成分中占的百分比，其数值越小，交流成份越少，越接近纯直流。
各种整流电路的波动系数不同。其由大到小的次序为：三相半波整流、三相全波桥式整流或带平衡电抗器的六相双反星形整流。其中后者工作时整流元件并联导通，波形最为平滑，整流效率较高，工作也较为可靠，时最为常用的一种。
为了获得低纹波输出，则必须采用滤波或其它特殊措施。利用电容、电感贮能元件进行滤波，是将脉动直流转变为较为平滑的直流的常用措施。但实际生产中，除试验用的小型整流器之外，工业生产基本上不进行滤波。特殊情况可使用大电感。电容在低电压、大电流情况下不适用于滤波。电容滤波，对工频整流只适合于非常小功率的整流电源。例如输出10A的单相全波整流器，要达到低纹波输出，其滤波电容要达0.1F以上。随着频率的提高，所需电容量减小。
可控硅利用改变可控硅管导通角来调整输出平均直流大小的普通可控硅整流器，可控硅管输出的是间断脉冲波，其纹波系数的受导通角控制，输出纹波系数大于普通硅整流电路。特别是在使用电流低于额定电流较大的情况下，输出波形脉动系数更大。
1.1.2．整流元件类型
1.2开关电源
目前一种新型电镀电源设备-高频开关电源。它兼有硅整流器的波形平滑性优点及可控硅整流器的调压方便的优点，电流效率最高（可达90%以上），体积最小，是大有前途的整流器。目前制造技术已解决了功率问题，数千安培至上万安培的大功率开关电源已进入生产实用阶段。
开关电源其频率已达音频，通过滤波实现低纹波输出更为简便易行。而且稳流、稳压等功能更易实现。
1.3脉冲电源设备
随着电力电子科学技术的发展，电镀整流器正在由单一功能向多功能发展。由于脉冲电源主要是由嵌入式单片计算机等进行控制，因此，除实现脉冲输出之外，一般具备多种控制功能。
1.3.1．自动稳流稳压。传统硅整流器电流或电压无法自动稳定，随电网电压的波动而波动。而脉冲电源则拥有高精度的自动调节功能。如电网三相电压波动达上百伏时，脉冲电源输出电压可以几乎不变。脉冲电源的自动调节功能一般具有二种模式：
第一，恒电流限压模式。当电镀工艺参数，如零件面积、温度、浓度、酸碱度等工艺条件发生改变时，常规整流器电流会发生波动。而恒电流模式下，输出电流自动恒定在设定值不发生改变。这对需精确计算硬铬厚度情况下是很有用的。采用恒流模式时的限压功能目的是保护设备不被烧坏。
第二，恒电压限流模式。当电镀工艺参数发生改变时，输出电压自动恒定在设定值不发生改变。这种模式硬铬电镀不常使用，但对于铝氧化着色则大有作用。
1.3.4直流叠加功能。输出正反向脉冲电流的同时，由同一台电源叠加输出一纯直流成分，更拓宽了脉冲电源的使用范围及用途。
近几年来，国产多功能脉冲电源技术已趋于成熟，其中脉冲波形垂直程度，波形平稳程度、稳定性、抗干扰性等指标达到甚至超过了国外水平。
直流电源波形对电镀质量有突出的影响，例如：高频率定脉宽高频稳压/稳流脉冲电源电镀时会产生特殊效应，这也是普通直流电源电镀无法达到的效果，有些现象还不能用常规电化学理论来加以解释。而直流波形对电镀沉积的影响目前还难以从理论上进行预测，只能通过大量的试验来作相对比较，筛选出适宜的波形。
2电镀电源对电镀工艺的影响
2.1镀铬
各类电镀工艺中，镀铬是受电源波形影响最大的镀种之一。镀铬必须采用低纹波直流电源，否则光亮范围窄，镀层易发花、发灰，这一点已为不少人认同，但实践中仍有因对其认识不足，往往由于纹波系数过大影响套铬质量而束手无策的事时有发生。因此，电镀电源的选择就更显重要。
对于经常使用反向电解的电镀硬铬生产，需要电源极性换向装置。简单的方法是使用手动换向开关。由于电流很大，开关通、断时会形成较大的电火花，开关很容易损坏。将触点浸入变压器油中可以延长使用寿命。可控硅整流器实现换向比较容易，由于是无触点换向，不会产生火花腐蚀。如电流变化不大时，可考虑使用可控硅极换向装置。
电源波形对镀铬的影响较大。而且往往容易被操作者忽视。如某厂小件镀装饰铬，覆盖能力非常差，反复调整镀液中硫酸与铬酐的比值，仍无效。经现场查验，采用1000A老式可控硅整流器，且平均电流仅200A左右，负荷率很低，显然输出纹波系数太大。换接一台双反星形输出的硅整流器，镀铬即转为正常。另有某厂镀铬上午生产正常，下午即出现装饰铬局部发灰，无法生产，怀疑镀液故障，反复加硫酸、碳酸钡调整一两天，均无法解决。分析原因，镀液成分不可能突变，怀疑硅整流管有损坏造成波形残缺而增大纹波。用钳形电流表测定各整流管电流，发现断路2支，更换新管后，故障消除。
镀微裂纹硬铬，输出纹波过大时，裂纹不细密且分布不均匀。
采用脉冲电镀铬，也可得到优良的镀层。研究表明，当采用工艺条件为：频率1000Hz，占空比通：断=1/5，平均电流密度40A/dm2，30度温度，获得的镀铬层耐磨性提高三倍；耐腐蚀性提高5倍。
2.2光亮酸性镀铜
一般情况下，光亮镀铜都有一个规律：从赫尔槽试片上看，阴极电流密度越大的地方，镀层光亮整平性越好；电流密度越低，光亮整平性越差。试图扩展低电流密度区光亮范围，始终是电镀工作者不断追求的目标。需要从光亮剂、工艺配方与工艺条件、设备等多方面入手。光亮酸性镀铜是迄今光亮整平性最好的镀种之一。但在实践中，采用同样的配方、工艺条件，使用相同的光亮剂，得到的光亮整平性与光亮范围，却可能出现较大差异。究其原因，与所用直流电源输出纹波系数大小有很大关系。据有关资料，二十多年前，国内在开发MN系列光亮酸性镀铜添加剂时就已证实。规律是：输出纹波系数越小，镀层光亮整平性越好，光亮电流密度范围越宽。而且，纹波越小，光亮剂的用量也会越小。遗憾的是时至今日并未引起电镀工艺技术人员的重视。
2.3半光亮和光亮镀镍
通常情况下，光亮镀镍对整流输出纹波系数要求没有镀铬和光亮酸性镀铜那样高，但也确实需要采用普通低纹波输出直流电源，才能确保光亮镀镍层质量，且能保证后续套铬的质量。如某厂使用的调压器式六相双反星形带平衡电抗器的老式硅整流器，质量一致较好。后改用12V普通可控硅整流器，大电流使用时效果还可以，但在小电流输出时就很不理想，镀层出现发花、发灰等钝化现象，使用18V普通可控硅电源，效果更差，致使后续套铬频频出现质量问题，要指出的是，套铬电源没有问题。开始时只是在镀镍液和光亮剂上找原因，做试验，一直不得其解，最后查到是否是电源引起，换用波纹系数较小的开关电源，问题一下子就解决了，效果一直很好，后续镀铬也一直不再发生类似质量问题。
研究表明，采用脉冲电源镀镍同样可提高镀层孔隙率，延展性，硬度，降低镀层内应力，并提高镀液分散能力。不加光亮剂，或只加直流电镀时1/100的光亮剂，可获得光亮镀层。金属镀层的尺寸也达到了钠米晶级。因此，在当前镍价上涨，而脉冲整流器价格下降时期，考察选用脉冲电镀还是很有必要的。
2.4硫酸盐酸性镀锡
硫酸盐光亮酸性镀锡本身就是不易镀好的镀种，其原因是大生产中易引入杂质且不好处理（包括四价锡离子）、允许温度范围窄，目前光亮剂多数不理想，可供选择的中间体远不如镀亮镍的多，因而镀层光亮范围很不易调宽。另一个不太引人重视的是，该工艺也要求采用低纹波系数直流电源，否则会出现与光亮酸性镀铜相类似的故障。不重视电镀整流电源的选择，有时会造成雪上加霜。
国外有公司对不加光亮剂的脉冲镀锡做过研究，发现采用占空比25%-30%，频率1000-10000Hz的波形，可得到亚钠米镀层晶体。这种晶体对于镀层提高耐热蚀、熔融锡浸润性等性能是非常重要的。
2.5电泳涂装。
电泳涂漆时若直流纹波系数大，也会增加涂层孔隙率，涂层与基体的结合力也下降、抗盐雾试验不易过关。因此，该工艺也要求采用低纹波系数直流电源。由于电泳涂漆的特殊性，对电流电源还有一些特殊要求。例如：
（1）整机应具有软启动功能；
（2）电源应具有定时自动关机报警的功能。这是由于槽电压已超过人体安全电压，因而在手工操作时，易产生触电事故。
2.6贵金属电镀
很早以来，脉冲电镀在贵金属方面就已获得了成功应用。目前在贵金属工业生产中仍有大量的应用。之所以成功，纠其原因，主要是贵金属电镀规模普遍偏小，脉冲电源设备已与解决。而普通重金属电镀，大功率脉冲电源设备，无论从制造方面，还是价格上，均难以推广。
2.7电镀合金及复合电镀
合金电沉积的难点：一是保持镀层中合金成份比例无明显波动，二是在宽的电流密度范围内合金成份比例一致。采用低纹波系数直流电源，有利于提高镀层质量。
同样，使用脉冲电镀也可得到高品质的镀层。铜锡、钴镍、镍钨等工艺使用脉冲电镀已进行了详尽的研究。但目前应用尚少。
2.8铝氧化。
采用脉冲氧化比普通直流氧化具有明显的优势。氧化膜层硬度，厚度，速率等方面性能显著提高。在军工等制品方面已得到较多的应用。
3其它应注意的问题。
3.1镀液温升问题
纹波系数大的直流电源及脉冲电源往往会加快温升。从理论上分析，这是由于任何非纯直流与正弦波，都能分解为纯直流与一次、二次、三次、多次谐波。纹波系数越大，其谐波分量也越大。一般情况下，交流谐波对直流电沉积无贡献，但却能产生大量欧姆热，加快了镀液温升。可见，采用定脉宽高频稳压/稳流脉冲电源和低纹波系数直流电源，有利于降低镀液温升。特别是氯化物镀锌和锌酸盐镀锌夏天最头痛的问题之一是镀液温升（特别是滚镀）过快，加大添加剂消耗量，恶化镀液、镀层性能。采用平滑直流有利于将低镀槽温度。
3.2整流器负荷率对文波系数的影响。
整流电源由于因整流管有损坏而造成缺相运行。对于三相电镀电源二言，虽然某一相电出现故障，但此时的整流器输出电流波形却只相当于单项，三减一不等于二，等于一。因此，为保持其良好性能，应经常进行维护、检修。最好能备有一台示波器及时查看输出直流波形。
4结束语
必须充分重视直流电源波形对电镀质量的影响。采用低纹波电源或功能性脉冲电源能改善电镀质量。电镀生产中应注意电镀整流器的正确选用
抛光常见疵病产生原因及克服方法
产生原因
1)抛光粉粒度不均匀或混有大颗粒机械杂质
2)工房环境不洁净
3)抛光材料(抛光胶或聚胺脂及粘贴胶等)不洁
4)擦布不洁及操作者带入灰尘
5)精细磨遗留划痕未抛掉或清洗不彻底
6)检查光圈工件或样板不干净、方法不当
表面起硬壳或边缘有干硬堆积物
8)抛光模与镜盘不吻合
9)辅助工序（下盘、清洗、周转、保护漆未干等）造成
克服方法
1)选用粒度均匀和与玻璃材料对应抛光粉
3)保管好所需用品
4)擦布清洗保管及操作者穿戴好工作服和帽子
5)应自检
6)正确使用样板
7)选用合适抛光材料(抛光胶或聚胺脂)，周期更换，对改或修刮抛光模
8)对改或修刮、重新制作抛光模
9)按各辅助工序操作规程加工
麻点：
2)精细磨面立不均匀或中间与边缘相差大
3)有粗划痕抛断后的残迹
4)方形或长方形细磨后塌角
5)零件在镜盘上由于加工造成走动
6)精细磨面形误差太大,尤其是偏高,易造成边缘抛光不充分
2)精细磨光圈匹配得当,应从边缘向中间加工
3)发现后应作出标识单独摆放或重抛
4)用开槽平模细模、添加砂要均匀
5)选用适当的粘结胶，
控制工序温度和镜盘忽冷忽热,粘结胶厚度应符合标准
6)精细磨各道光圈匹配应严格按工艺操作指导卡操作
7)更换抛光皮及抛光液的各项指标(比重、PH值等)周期性管理
印迹
1)抛光模与镜盘吻合不好出现油斑痕迹
2)玻璃化学稳定性不好
3)水珠、抛光液、口水沫等未及时擦拭干净
印子多产生于化学稳定性较差的玻璃,添加剂的作用主要是在稳定抛光液PH值的同时也增加了镜片表面残留的一些憎水性物质,增强镜片的耐水性.除添加剂外还应尽量减少加工过程中热量的产出.
1)选用合适的抛光胶,修刮或对改(聚胺脂)抛光模使之吻合
2)抛光中产生的印迹可以选用适当的添加剂;而完工后产生的印迹可以保护漆
3）避免对着工件讲话,如下盘擦不干,应擦净,对化学稳定性不好玻璃还应烘干
光圈变形
1)粘结胶粘结力不适
2)光圈未稳定既下盘
4)刚性盘加工时被加工工件外圆偏大,上盘方法不当等
1)光圈变形主要发生在较薄的零件或不规则的零件,应采用适当的上盘方法