模具電鍍鎳鎢合金工藝和解析

1.前言

傳統的鍍鉻技術盡管工藝成熟，質量比較穩定，但因為六價鉻是一種有毒的物質，嚴重污染環境。因此，消除污染，保護環境，清潔生產，走可持續發展的道路。

電鍍鎳鎢合金是提高模具質量、延長模具壽命、清潔生產的良好選擇。鎳、鎢金屬硬度高、耐磨性好，與熔融態基體粘附溫度高。

鎳鎢合金鍍層結晶細致光亮、耐磨性好，與基體結合力強、硬度高，高溫下維氏硬度達到1000以上。該技術近年來受到各方的關注，將逐步取代模具電鍍鉻，但是，該技術目前普遍存在鍍層粗糙、不均、麻點等缺陷，嚴重制約其應用發展。

2.鍍液配方及工藝流程

鍍液主要由鎢酸鈉、硫酸鎳和檸檬酸鈉組成，其含量分別為40～45gL、20～30gL、40～50gL。

工藝流程：

噴砂→檢查→除油→清洗→電鍍→檢驗

3.鍍層質量缺陷及其原因分析

常見鎳鎢鍍層質量缺陷是麻點較多，側面及球面的鍍層粗糙有白色顆粒，中央鍍層與側面、角部和R處嚴重不均，甚至角部、R處出現微細裂紋等。

3.1 麻點

麻點是鍍層上的微小白色、黑色點狀缺陷，形狀多樣，有些明顯而規則，易發現，相對好控制;少量的肉眼“看不見”的，只能用儀器檢查。

原因分析：

模具基體的砂眼、氣孔、點蝕、粘附物等不良引起;

模具在噴砂時粘附砂粒，或砂質不良，或砂質被雜質、油、異物、塵埃等污染引起;

模具在除油時粘附的乳化物、清洗時水中的雜質等;

配液時使用的壓縮空氣、純水及其管路、工具及環境中的雜質等污染引起;

鍍液、活化液中的未溶化的鹽顆粒、酸化的電極金屬物等均可引起麻點。

上述麻點直觀可見，而模具表面的有些薄層粘附物，經分析主要為鍍前污染砂質中的碳類化合物。它牢固，粘附力強逐漸會變成耐酸堿、抗振動的高粘度膠狀物。在除油、清洗時不易去除，一旦疏忽，流入電鍍工序，必然被鍍層覆蓋，肉眼不易發現，也無法彌補。

3.2 鍍層粗糙

原因分析：

鍍液基本組成是硫酸鎳、檸檬酸鈉、鎢酸鈉等，還有鹽類、有機配合物等。試驗發現：模具電鍍的缺陷主要與鍍液中的雜質含量有關。化學藥品的純度不高，鍍液中的異物，鍍液的頻繁使用，使鍍液中金屬雜質Cu、Fe、Cr、Co含量超出了允許范圍等，均可導致鍍層粗糙、麻點增加及白色顆粒。

3.3 鍍層厚度嚴重不均

中央與側面、角部、R處鍍層嚴重不均，甚至角部、R處出現微細裂紋。