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2020年真空離子鍍裝飾膜技術遇到的難題﹑挑戰和最新進展
編輯 :

佳達

時間 : 2020-03-31 22:40 瀏覽量 : 14

 一.工件基材表面裝飾處理對離子鍍裝飾膜鍍制工藝的新挑戰

 不銹鋼基材通常會用拋光、噴砂、拉絲、激光雕刻、化學蝕刻、數控機床雕刻等作表面美工處理,有的還用激光焊接,濕式水電鍍鎳鉻層等。

 拋光作業會在工件上殘留難以去除的硬化了的拋光蠟;尼龍輪拉絲在拉絲溝上會殘留透明的不易發現的高分子化合物;砂輪拉絲可能殘留磨粒和粘結劑,或因摩擦過熱產生氧化皮;噴砂會有陶瓷砂粒﹑玻璃砂粒、氧化鋁砂粒殘留鑲嵌在表面上;化學蝕刻會有腐蝕產物殘留在腐蝕坑內,或在其它非腐蝕表面上殘留用于防腐蝕的保護物質;激光雕刻處理會產生高溫氧化皮和燒蝕基體碎片殘留;數控機床雕刻會有高溫氧化皮和切削油殘留,還會有基材碎片被壓入基體上;激光焊接也會導致高溫氧化等;水法電鍍鉻層會生成難以去除的復雜氧化物,這些處理引起的污染不徹底清除會導致離子鍍過程打火、鍍層假附著、掉膜、顏色不均等不良。

 在離子鍍產品中美工處理方式往往不是單一的,而是多種作業組合,這更增加了鍍前清洗的困難。采用傳統的超聲去油除蠟的方法是不能勝任的,必須調整清洗工藝,對不同的污染,可選擇機械清除、氣相清洗﹑真空加熱后再清洗、陰極電解﹑陽極電解、或采用針對性的高效清洗劑等等。這些綜合措施可取得較好的效果,但對有些污染仍未找到理想的解決辦法。新近等離子體拋光方法應用到鍍前清洗是值得關注的技術,該技術在某些鍍層的褪鍍取得良好效果。

 二.離子鍍裝飾膜產品如何邁過局部腐蝕的坎

 提高系統耐局部腐蝕性的關鍵措施是:提高鍍層致密性,消除直通到基體的表面缺陷。研究過多種工藝方法:增厚鍍層,采用高耐蝕基體材料,沉積耐蝕致密過渡層,鍍層中間附加等離子刻蝕,多層結構,基體等離子氮化預處理等,以上PVD方法目前可改善系統耐局部腐蝕性。水法電鍍過渡層,較可靠但不環保。最后是涂敷UV油的非PVD方法,此法雖存在爭議﹐但有效。

 鍍層→腐蝕介質→基體組成腐蝕電池,鍍層與基體成為電極隅,于是產生電化學腐蝕。一般鍍層化學惰性高于基體,鍍層電極電位高于基體,基體被氧化腐蝕。出現在鍍層產品上局部腐蝕或針孔腐蝕,甚至比無鍍層產品嚴重得多。局部腐蝕也成為判定鍍層產品是否合格的依據。市場評價鍍層產品的耐蝕性,一般是隨機抽樣進行人工汗腐蝕試驗和鹽霧腐蝕試驗,若出現局部腐蝕超標就判成批產品不合格。鑒于目前裝飾鍍層如此?。?微米左右)和現有離子鍍膜技術水平,鍍層針孔率較高,因此鍍層產品腐蝕試驗不通過的風險始終存在。

 離子鍍裝飾膜大多采用過渡族金屬(如Ti、Zr、Cr)或其合金的氮、碳、氧的化合物,還有用非晶碳(類金剛石)膜的。一般來說,這些化合物本身的化學惰性比較高,耐腐蝕性能很好。但近年來一些裝飾鍍層產品包括表件、手機殼、高爾夫球頭等,卻未能通過人工汗腐蝕試驗或中性鹽霧腐蝕試驗,因而引起了人們的關注!

 其實這一問題存在已久,只不過沒引起注意而己。裝飾鍍層產品的腐蝕不單是鍍層本身的耐蝕性問題,還包括裝飾鍍層+基體的系統腐蝕問題。許多研究工作都表明離子鍍裝飾鍍層自身耐蝕性好,它鍍在金屬(如不銹鋼)基體上,對基體整體均勻抗腐蝕能力有提高,但裝飾鍍層很薄,不可避免地存在表面缺陷﹐如微裂紋、微孔、針孔、柱狀晶界、電弧沉積的宏觀顆粒等。腐蝕介質可通過這些缺陷所形成的通道,穿過鍍層到達基體。

離子鍍裝飾膜產品如何邁過局部腐蝕現象

 PVD裝飾鍍膜技朮的發展突飛猛進﹐離子鍍裝飾膜己廣泛應用于表殼、表帶、手機殼、眼鏡框、高爾夫球具、飾物、建筑五金、日用五金等產品。離子鍍裝飾膜賦予產品表面金屬質感和豐富的色彩,并改善耐磨、耐腐蝕性,延長使用壽命。隨著離子鍍裝飾膜市場日益擴大,膜層性能要求越來越高,制造工藝出現了許多新問題、新挑戰。本文著重疏理近年鍍制技術遇到的新問題﹐包括鍍件表面美飾處理、鍍層表面針孔腐蝕、離子鍍等離子體鞘層效應、膜層顏色開發等方面帶來的技術困惑,探討相應對策。


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