鎂合金的表面處理課件

鎂合金的表面處理文檔資料鎂合金的表面處理文檔資料鎂合金表面處理及其功能鎂合金零件常見(jiàn)之表面處理大致可分為﹕油與蠟之外表被覆﹑化成處理法﹑陽(yáng)極氧化法﹑噴漆法﹑電鍍法﹑氣體/電漿氮化法﹑雷射合金化﹐而一般機(jī)械方法如拋光﹑擦光﹑滾桶研磨﹑及震動(dòng)磨蝕法亦可使用表面處理方法使用選擇所需考慮之因素1.表面處理是否僅裝飾或美觀用途2.鎂合金零件是否具備某種程度之保護(hù)特性或機(jī)械效益只強(qiáng)化。3.上述功能皆須滿足

若鎂合金零件之應(yīng)用僅須面對(duì)風(fēng)化間歇性之潤(rùn)濕﹐而不需有豪華美麗外觀﹐則不需做任何表面處理﹐但有些表面處理具較復(fù)雜程度之涂裝﹐可在長(zhǎng)期嚴(yán)苛環(huán)境下保護(hù)零件。表面處理之應(yīng)用亦須考慮到整體經(jīng)濟(jì)成本效益﹐要選擇最佳條件之表面處理﹐必須了解鎂零件所處之環(huán)境條件﹐急鎂零件表面處理之耐腐蝕行為及機(jī)械特性。鎂金屬表面處理最佳條件之決定因素包括可容忍之腐蝕程度及操作環(huán)境之嚴(yán)苛程度。壓鑄鎂合金于汽車零組件應(yīng)用﹐對(duì)嚴(yán)苛之鹽霧暴露﹐及未做化學(xué)處理或被覆之電解腐蝕抑止效果﹐皆優(yōu)于碳鋼及壓鑄380鋁材。而于油臘被覆﹑化學(xué)處理及噴涂﹐電鍍技朮亦皆可滿足裝飾及保護(hù)需求。鎂合金表面處理及其功能鎂合金零件常見(jiàn)之表面處理大致可分鎂合金表面處理及其功能鎂合金表面可用化學(xué)法或電化學(xué)法做表面處理﹐這些被覆物可取代天然之氫氧化物(Mg(OH)2)或碳酸鹽(MgCO3)被覆物﹐且具更佳之耐蝕性。這些表面處理對(duì)有機(jī)被覆物具更佳之相容性﹐也可單獨(dú)使用以抗拒一般性之暴露。化成處理后可應(yīng)用有機(jī)被覆物做許多結(jié)構(gòu)性之應(yīng)用﹐優(yōu)勢(shì)噴涂前需做樹(shù)脂封孔。所有鎂合金表面處理中﹐鉻酸鹽被覆物可能最常被使用﹐除具中等程度之保護(hù)外﹐也可作噴漆底材﹐提供化學(xué)或機(jī)械之附著力。鉻酸鹽被覆物之抑制作用亦可提供永久性之附著性﹐當(dāng)工件暴露在冷凝濕氣中時(shí)﹐阻止鹼性或氧化膜之形成。鉻酸鹽底材對(duì)重工業(yè)及海洋環(huán)境嚴(yán)苛暴露腐蝕亦具效益。鎂合金之陽(yáng)極氧化與其它金屬陽(yáng)極氧化步驟流程大致類似﹐去污→活化→陽(yáng)極氧化。鹼性與酸性陽(yáng)極氧化皆可行。但鎂之陽(yáng)極氧化不具著色效益﹐須陽(yáng)極氧化配合有色之噴漆涂裝。鹼性陽(yáng)極氧化須做后處理以提升噴漆之附著力﹐它比酸性陽(yáng)極氧化更質(zhì)硬及耐磨耗。酸性陽(yáng)極氧化較具彈性﹐不易淬裂及剝落﹐對(duì)嚴(yán)苛環(huán)境為及佳之噴漆底材。鎂合金表面處理及其功能鎂合金表面可用化學(xué)法或鎂合金表面處理及其功能下表顯示鎂合金表面處理之功能與目的目的/效應(yīng)功能表面處理清洗1改善表面2防止污染3焊接前之預(yù)處理4后續(xù)加工處理前之預(yù)處理1溶劑或鹼液脫脂2酸洗3沖蝕(化學(xué)﹑動(dòng)力﹑干式)4機(jī)械拋光美觀著色光澤1陽(yáng)極處理染色2噴漆3化成處理4電鍍改善化學(xué)特性1保持外觀2防止劣化3防止污染1陽(yáng)極處理2噴漆3化成處理改善物理特性1改善硬度與耐磨耗性2電力絕緣與傳導(dǎo)3熱排斥與吸附4潤(rùn)滑1陽(yáng)極處理/電鍍2陽(yáng)極處理/電鍍3陽(yáng)極處理/化成處理4陽(yáng)極處理及潤(rùn)滑鎂合金表面處理及其功能下表顯示鎂合金表面處理之功能與目的目的鎂合金之表面預(yù)處理

鎂合金之表面預(yù)處理與其它金屬處理一樣重要﹐因?yàn)樗鼤?huì)影響到隨后之被覆制程于鎂零件之制造過(guò)程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存在﹐此外化學(xué)處理后之殘留雜質(zhì)亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為四種類別﹕即機(jī)械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗亦被歸類為化學(xué)清洗。這些方法可單獨(dú)使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說(shuō)明﹕清洗類別應(yīng)用方法應(yīng)用機(jī)械清洗鋼刷﹐砂磨﹐噴沙﹐滾桶研磨快速去除重型氧化物被覆層及污染物之方法﹐噴沙珠擊后應(yīng)使用酸洗溶劑清洗清洗﹐蒸氣脫脂﹐乳化浸漬清洗鹼液清洗前去除過(guò)量油質(zhì)﹐噴漆涂層前之預(yù)清洗鹼液清洗熱浸漬﹐電解清洗鎂合金化學(xué)處理前最有效之脫脂法?？扇コf有之化學(xué)表面物酸洗浸漬法數(shù)種酸洗法皆適用于鎂零件。鎂合金之表面預(yù)處理鎂合金之表面鎂合金之機(jī)械清洗法

鎂合金之機(jī)械清洗法包括研磨﹑粗拋光﹑干式及濕式磨蝕噴擊清洗﹑鋼刷清洗﹑濕式桶槽清洗及振動(dòng)表面處理。1.研磨及粗拋光﹕帶式研磨可用于去除壓鑄件毛邊﹑表面缺陷或刮痕等﹐無(wú)表面污染物存在之危險(xiǎn)性﹑亦不需特殊磨料。2.干式磨蝕噴擊清洗﹕噴砂為鎂合金最常使用之干式磨蝕噴擊清洗法﹐許多壓鑄廠使用25或35AFS細(xì)粒之隧石細(xì)砂﹐也可利用小鋼珠噴擊。于傳統(tǒng)操作狀況下﹐2種方式均可得相同之滿意結(jié)果﹐若噴擊壓力過(guò)大﹐可能造成表面之腐蝕﹐因?yàn)殇撔伎赡芮度牍ぜ砻?。任何干式磨蝕噴擊后﹐皆須做酸洗以排除噴擊之不良效應(yīng)。3.濕式磨蝕噴擊清洗﹕這是電鍍前之表面處理步驟﹐可去除表面碳質(zhì)化合物及厚重腐蝕產(chǎn)物﹐及去除剝推操作之殘留噴漆。4.滾桶研磨﹕鎂壓鑄件可利用濕式桶槽﹐振動(dòng)桶槽﹐界面活性劑及表面處理配方去除表面污染物﹑碳質(zhì)及非碳質(zhì)之模具潤(rùn)滑劑﹐并平滑組件。溶液須連續(xù)流動(dòng)過(guò)介質(zhì)以阻止污染物之累積及組件表面可能之污染。滾桶研磨可作為高純度鎂合金零件之表面處理﹐及用于鏈鋸﹑除草設(shè)備零件及動(dòng)力手工具噴漆與之預(yù)處理及清洗鎂合金之機(jī)械清洗法鎂合金之機(jī)械鎂合金之機(jī)械清洗法

5.鋼刷處理﹕鎂合金可于現(xiàn)場(chǎng)用鋼刷處理﹐以去除污染物再作噴焊。鋼刷設(shè)備應(yīng)加以調(diào)整使得足夠壓力施用于鎂片上﹐設(shè)備之設(shè)計(jì)應(yīng)使用其不致磨蝕到鎂片﹐最終表面之平滑度與鋼刷線材組成及粗糙度有關(guān)。6.振動(dòng)表面處理﹕結(jié)合磨平或擦光之清洗以去除氧化物﹑污染物﹑毛邊及鑄件外皮﹐陶瓷及其它介質(zhì)皆可加以使用﹐視零件表面狀況及所需表面處理而定。勿使用酸添加物﹐易侵蝕鎂之表面。適當(dāng)之清洗與干燥甚為重要。7.拋光與擦光﹕可作為鎂合金電鍍﹑陽(yáng)極氧化及噴涂前之預(yù)處理。鎂壓鑄件拋光時(shí)應(yīng)盡量減少磨除量﹐以保持鑄件外層薄而無(wú)孔質(zhì)層。標(biāo)準(zhǔn)件拋光可使用磨輪及皮帶﹐可去除粗糙表面﹑分模線﹑及鎂合金零件表面之缺陷?？墒褂肁l2O3﹐及SiC磨料﹐其粒徑大小視表面粗糙度﹐及最終所需之表面處理而定。游離鐵及其它重金屬微粒不可用做鎂合金拋光之磨料﹐因?yàn)檫@些金屬若嵌入鎂合金表面會(huì)引起腐蝕﹐或在酸洗時(shí)造成孔洞。鎂合金亦可用矽藻土化合物或Al2O3于縫合輪作平滑光澤表面處理拋光。對(duì)著色拋光可用干石灰石化合物﹐拋光化合物若含有游離鐵或其它重金屬磨料不可使用。拋光或擦光后﹐在有機(jī)涂裝之前應(yīng)作硝酸鐵光澤酸洗﹐硝酸鐵光澤酸洗可生成鈍化表面﹐增加被覆物之附著性及耐蝕性﹐也可以阻止被覆物干燥后發(fā)生污點(diǎn)鎂合金之機(jī)械清洗法5.鋼刷處理﹕鎂合金可于現(xiàn)鎂合金拋光與擦光步驟鎂合金拋光與擦光步驟化學(xué)清洗鎂合金化學(xué)清洗包括蒸氣脫脂﹑溶劑清洗﹑乳化清洗﹑酸洗及鹼洗。1.溶劑清洗及蒸氣脫脂可去除油質(zhì)﹑成形潤(rùn)滑劑﹑臘﹑淬火油﹑腐蝕保護(hù)油﹑拋光﹑擦光化合物﹑溶解性土壤及污染物。固態(tài)微粒﹐如加工粉塵及碎屑可用溶劑清洗加以去除﹐因?yàn)樗扇芙飧街诹慵挠椭o而這些油脂使這些微粒黏附在零件上。這些清洗行為必須于噴涂﹑電鍍﹑化學(xué)處理及機(jī)械加工或成形前后進(jìn)行。用于其他金屬化學(xué)清洗之方法及設(shè)備同樣可使用于鎂金屬﹐三氯乙烯﹑過(guò)氯乙烯是最常用的溶劑﹐二氯甲烷可有效自壓鑄件表面去除過(guò)量之有機(jī)樹(shù)脂嵌入物。2.乳化清洗可用以去除油脂及拋光化合物。乳化清洗劑可為中性或鹼性﹐pH值7以上﹐以免腐蝕鎂合金鎂合金表面。加水及溶劑使用前宜加以測(cè)試﹐以避免可能之金屬孔蝕現(xiàn)象。化學(xué)清洗鎂合金化學(xué)清洗包括化學(xué)清洗3.酸洗﹕酸洗可去除緊密附著于鎂合金表面之污染物﹑或是不溶于溶劑與鹼液之污染物﹐這些污染物包括有色天然氧化物﹐嵌入之砂或鐵﹑鉻酸鹽被覆物﹑焊接雜質(zhì)及燃燒之潤(rùn)滑劑等。酸洗處理之選擇應(yīng)考慮須去除之污染物﹐處理之鎂合金類別﹐尺寸變形量可容許限度﹐及所需之表面外觀。選擇適當(dāng)之酸洗法可避免表面形成狀之黑色污染物。鎂合金表面處理除改變金屬表面之耐腐蝕性﹐也可提供裝飾性之外觀﹐利用硝酸鐵﹐醋酸﹐硝酸鹽或磷酸清洗皆可達(dá)到目的。硝酸鐵酸洗會(huì)在表面形成氧化鉻膜﹐使表面鈍化而增強(qiáng)其耐腐蝕性。醋酸-硝酸鹽及磷酸酸洗可作為一種螫合劑﹐自鎂合金表面有效去除其它金屬雜質(zhì)﹐阻止局部電流腐蝕。下表為鎂合金之酸洗處理法?；瘜W(xué)清洗3.酸洗﹕酸洗可去除緊密附著于鎂合化學(xué)清洗4.鹼洗﹕鎂于噴涂前﹑電鍍及化學(xué)處理前最常用鹼液清洗﹐它也可自鎂零件去除鉻酸鹽被覆物。大部分之鎂合金不易被鹼侵蝕﹐除了焦磷酸鹽及聚磷酸鹽﹐這些鹼類甚至于pH大于12時(shí)亦不致侵蝕鎂合金。用于低碳鋼之重鹼液清晰劑亦適用于鎂﹐一般浸漬清晰液包括氫氧化鈉﹑碳酸鹽﹑磷酸鹽﹑鉻酸鹽或其它組合﹐也包括天然樹(shù)脂或合成界面活性劑為乳化劑。陰極清洗利用工件作為清洗液之陰極﹐使用6V之直流電﹐電流密度為1-5A/dm2。陽(yáng)極清洗易形成不必要之氧化物或氫氧化物被覆物﹐故不建議使用。長(zhǎng)時(shí)間之陽(yáng)極清洗也容易形成鎂零件之孔蝕。鎂零件浸漬或電解清洗簡(jiǎn)單鹽浴配方如下表﹕化學(xué)清洗4.鹼洗﹕鎂于噴涂化學(xué)清洗鎂合金之酸洗處理法處理液主要應(yīng)用金屬移除量μm組成物濃度g/l操作溫度(℃)浸漬時(shí)間(min)桶槽類別鉻酸去除氧化物﹐助溶劑腐蝕產(chǎn)物0CrO318021-1001-15不鏽鋼﹐1100鋁﹐鉛硝酸鹽光澤表面﹐金屬之耐蝕及壓鑄件之表面處理8CrO3NaF

Fe(NO3).9H2O183.54016-38?-3316不鏽鋼P(yáng)E﹐乙烯氫氟鹽表面處理之表面活化350%HF23021-32?-5316不鏽鋼﹐鉛﹐橡膠硝酸硝酸鐵之預(yù)處理13-2570%HNO35021-321/5-1/2不鏽鋼醋酸-硝酸去鏽﹐改善金屬耐蝕性13-25CH3COOHNaNO31925021-27?-13003鋁﹐陶瓷﹐鉛乙二醇-硝酸鐵去除鐵鏽或表面氧化物﹐改善耐蝕性12-2570%CH2OHCOOH70%HNO3NaNO3230404016-49?-1橡膠鉻酸-硝酸鹽去除鐵鏽﹐燃燒石墨﹐焊接前處理13CrO3NaNO31803021-323不鏽鋼﹐鋁﹐鉛﹐橡膠﹐乙烯鉻酸-硫酸點(diǎn)焊前預(yù)處理5CrO396%H2SO41800.421-323不鏽鋼﹐1100鋼﹐陶瓷硝酸-硫酸去除砂鑄件之噴砂痕跡5070%HNO396%H2SO4772021-321/6-1/4陶瓷﹐橡膠玻璃硫酸去除砂鑄件之噴砂痕跡50NaOH96%H2SO480-1203021-2721-3230sec1/6-1/4碳鋼陶瓷橡膠鉛玻璃磷酸去除砂鑄件之表面析離物13-2585%H3PO4425~86880~12021-2710-15secPVCPE纖維強(qiáng)化塑膠化學(xué)清洗鎂合金之酸洗處理法處理液主要應(yīng)用金屬移除量μm組成化學(xué)清洗鎂合金之鹼液清洗法化學(xué)清洗鎂合金之鹼液清洗法鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理DOW20鉻酸鹽化成處理法為DOWNo.1之改良制程﹐是一種鉻酸鹽之表面或處理法﹐此制程適用于所有類別之鎂合金。DOW20化成處理具良好之噴漆底材特性﹐但零件于處理時(shí)易受侵蝕﹐對(duì)高精密零件須考慮到金飛行屬表面之受損性。DOW20化成處理之色澤與表面侵蝕受鹽浴老化程度﹑合金組成﹑鹽浴成分比例及金屬熱處理所影響﹐最理想之噴漆底材為黃珍珠狀之沖蝕物﹐這種類型之被覆物可浸漬于新鮮溶液中即可得到﹐表一為DOW20之配方﹐表二為DOW20之操作流程。表一表二鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理1.為使試片組件表面均勻,鹼洗前最好作機(jī)械表面處理,用溫和鹼液沖蝕清洗或H3PO4或HF-H2SO4清洗亦可加以考慮,以改善被覆物之均勻性.

2.組件浸漬處理與蒸餾水清洗間之空氣暴露時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng),否則易使殘留之鉻酸鹽滯留于表面,干燥后形成粉狀被覆物,增加其粗糙度,妨礙噴漆涂裝之附著性.3.Dow20化學(xué)分析檢測(cè)項(xiàng)目為HNO3及Na2Cr2O7.4.Dow20化成處理AZ91D壓鑄試片有時(shí)易形成粉狀被覆物,若將工件預(yù)熱或處理溶液預(yù)熱,可阻止粉狀被覆物之生成.5.Dow20鉻酸鹽處理若有粉狀被覆物發(fā)生時(shí),可檢查鉻酸鹽浴之pH值,檢查Na2Cr2O7/HNO3之濃度比例,零件是否氧化腐蝕及污染.6.Dow20溶液調(diào)配時(shí),化學(xué)藥劑依順序填加,一溶劑攪拌完全后,再添加另一藥劑,調(diào)配時(shí)鹽浴溫度可較室溫略高,維持在70-110℉.注意事項(xiàng):鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理7.表面處理之控制:有時(shí)易形成棕色非附著性之粉末被覆物,或深灰色到黃紅色被覆物,其原因與處理方法如下表:鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之非鉻系化成處理目前鎂合金壓鑄件之化成處理仍以低成本,防蝕性優(yōu)良之重鉻酸鹽皮膜處理為主流。由于重鉻酸鹽處理溶液中之Cr+6是一種致癌物﹐對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康造成嚴(yán)重危害﹐且鉻酸制程產(chǎn)生之含鉻廢物處理不易﹐成本昂貴﹐同時(shí)鉻酸鹽對(duì)地球環(huán)境污染極為嚴(yán)重﹐雖可考慮設(shè)置離子交換系統(tǒng)來(lái)處理鉻廢液﹐但僅能符合一般環(huán)保要求﹐欲追上ISO14000之環(huán)保品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)仍有一段差距。歐盟共同體于2019年底提出方案于2019年禁止使用鉻系之化成皮膜處理﹐且得到美國(guó)與日本之認(rèn)可﹐鉻系化成皮膜使用的緩沖時(shí)期不多。目前市場(chǎng)上使用之非鉻系可處理膜法膜法包括磷酸鹽法(含磷酸鹽﹑錳鹽﹑鉻及其它化合物)﹐過(guò)錳酸鉀法(含有過(guò)錳酸鉀﹐鈦﹑鉻及其它化合物)﹐釩酸鹽法(含有釩酸鹽﹐磷酸酯及其它化合物)。與鉻系處理法比較﹐藥液主成分明顯有異﹐但于皮膜品質(zhì)及膜均勻性﹑導(dǎo)電性﹑耐蝕性﹑涂裝密著性皆可分庭抗禮。非鉻系化成處理之原則包括﹕1.自原料開(kāi)始即不使用含Cr+6污染物。2.廢液無(wú)Cr+6。

鎂合金之非鉻系化成處理目前鎂鎂合金之非鉻系化成處理鎂合金回收再利用時(shí)﹐無(wú)六價(jià)鉻污染之合金非鉻系處理如下﹕脫脂洗淨(jìng)→水洗→酸洗→水洗→化成皮膜→水洗→水洗→干燥下表為非鉻系化成處理之比較

鎂合金之非鉻系化成處理鎂合金回收再利用時(shí)﹐無(wú)六價(jià)鉻污染之合金鎂合金之電鍍表面處理

電鍍一種應(yīng)用電化學(xué)之作業(yè)而達(dá)到金屬沉積作表面處理法,是利用直流電源使電流通過(guò)電解槽之陽(yáng)陰極﹐使電鍍?nèi)芤褐挟a(chǎn)生電子移轉(zhuǎn)及氧化﹑還原﹐依不同目的而使選擇性的金屬附著力沉積于陰極基材上﹐借制程條件之控制以達(dá)到改變基材表面或尺寸修補(bǔ)等目的。

鎂及其合金電鍍表面處理之基本步驟可包括﹕ 1.表面調(diào)質(zhì) 2.活化 3.鋅浸漬被覆 4.銅打底 5.標(biāo)準(zhǔn)電鍍過(guò)程鎂合金之電鍍表面處理電鍍一種鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程無(wú)電鍍制程乃不導(dǎo)入直流電流作用于含有欲鍍金屬離子之水溶液中﹐于適當(dāng)之控制操作條件下﹐利用催化現(xiàn)象與還原劑使水溶液中之金屬離子經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而還原成金屬所進(jìn)行的一種連續(xù)性﹑自身具催化性之表面被覆物處理法。一般無(wú)電鍍鍍液由下列成分組配而成。1.金屬離子﹕鍍層金屬來(lái)源。 2.還原劑﹕將金屬離子還原成金屬。 3.催化劑﹕使基材表面具催化性。 4.錯(cuò)合劑﹕防止氫氧化物沉澱﹐調(diào)整析出速率﹐防止鍍液分解。 5.緩沖劑﹕控制pH值于操作范圍內(nèi)。 6.潤(rùn)滑劑﹕使表面作用良好。 7.光澤劑﹕使鍍層具良好光澤性。 8.安定劑﹕吸著微粒雜質(zhì)防止鍍液自然分解﹐使鍍液安定﹐延長(zhǎng)鍍液壽命。鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程無(wú)鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程 1.還原劑之氧化還原電位須足夠﹐以還原金屬離子使金屬析出。 2.鍍液須安定﹐于催化性之鍍件表面接觸時(shí)可迅速開(kāi)始作用﹐析出金屬鍍層。 3.析出速率能被控制﹐pH值﹑溫度能調(diào)節(jié)析出速率。 4.析出金屬須具催化作用﹐進(jìn)行自身催化電鍍﹐使鍍層連續(xù)成形﹐以達(dá)所需之鍍層厚度。 5.鍍液反應(yīng)生成物不妨礙鍍液功能﹐使鍍液壽命長(zhǎng)久。 6.原料成本須便宜。無(wú)電鍍液之配方要件﹕鎂合金之無(wú)電鍍鎳制程可分為下列步驟﹕

1.表面調(diào)質(zhì)。 2.化學(xué)浸蝕或鋅浸漬加銅打底。 3.鍍無(wú)電鍍鎳。 4.鈍化或標(biāo)準(zhǔn)電鍍制程。鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程 1.還原劑之氧化還原電位須足夠﹐以鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程:鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程:鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之陽(yáng)極氧化處理 鎂合金陽(yáng)極氧化為及佳噴漆底材品質(zhì)﹐并具良好之耐腐蝕性﹐它也具極佳硬度及耐磨耗性。DOW17陽(yáng)極氧化可應(yīng)用到所有類別與形態(tài)之鎂合金﹐其制程乃利用含磷酸鹽﹑氟化與鉻酸鹽離子組合之酸電解質(zhì)水液。它是一步處理過(guò)程而得到2種不同厚度之被覆物﹐較薄層被覆物可應(yīng)用于被噴涂被覆物﹐為淡灰色到淡綠色﹐而較厚之深綠色被覆物于未噴涂狀態(tài)即可增強(qiáng)耐腐蝕性與耐磨耗性﹐其缺點(diǎn)乃當(dāng)鎂處于鹽苛環(huán)境下易剝落。陽(yáng)極氧化未噴涂處理之被覆物的耐腐蝕性可浸漬于四矽酸鈉溶液中封孔而以改善。而利用底粘度表面張力及緩慢干燥速率之有機(jī)物表面處理封孔﹐亦可改善其剝落特性。深綠色厚度被覆物之厚度約0.0015寸。陽(yáng)極氧化處理可利用交流電﹐被覆物之結(jié)果與特性大同小異﹐一般商業(yè)化設(shè)備皆使用交流電﹐因?yàn)樵O(shè)備成本便宜。直流電被覆物之優(yōu)點(diǎn)不甚明顯﹐應(yīng)用直流電時(shí)后層被覆物表面較平滑﹐對(duì)鍛件產(chǎn)品具耐磨耗性﹐其處理時(shí)間較利用交流電少30%。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理 鎂合金陽(yáng)極氧化為及佳鎂合金之陽(yáng)極氧化處理若有金屬鑲嵌物時(shí)﹐最好鎂零件陽(yáng)極處理完畢后再插入鑲嵌物。若鑲嵌物必須于鎂零件所處之陽(yáng)極氧化前就鑲?cè)氅o則在陽(yáng)極處理時(shí)必須將鑲嵌物遮蔽﹐除非鑲嵌物材質(zhì)是鋁合金﹐因?yàn)榇蟛糠咒X合金于溶液中易極化﹐使得鎂合金可陽(yáng)極氧化。DOW17陽(yáng)極氧化之處理流程如下﹕鎂合金之陽(yáng)極氧化處理若有鎂合金之陽(yáng)極氧化處理另有一種TAGNITE的陽(yáng)極氧化制程﹐TAGNITE陽(yáng)極氧化被覆制程包括二步驟﹐首先鎂合金浸漬于加熱之含氟離子溶液產(chǎn)生簡(jiǎn)易化學(xué)反應(yīng)﹐生成之薄膜含有MgF2及MgO﹐可作為第二步驟電解陽(yáng)極氧化之底層。電解陽(yáng)極氧化可利用高壓整流器供應(yīng)AC/DC記號(hào)到電化學(xué)槽體。于陽(yáng)極氧化制程中﹐鎂合金零件于電解中為陽(yáng)極﹐不鏽鋼為陰極。電解制程可同時(shí)使基材金屬氧化﹐且使含矽酸鹽之電解質(zhì)被覆到鎂合金。大于150V高壓﹐可形成火花被覆制程。在1-2分種內(nèi)﹐電流密度為15A/ft2,電壓槽電壓增加到150-190V﹐火花被覆甚為明顯?；鸹ㄐ纬芍饕蚰耸褂弥妷捍笥诘谝徊交瘜W(xué)反應(yīng)形成及隨即電解反應(yīng)被覆層之介電繼電電壓﹐火花所生成之局部溫度可高達(dá)1000℃﹐這種高溫可使氧化物與矽酸鹽沉積于金屬表面﹐雖然火花形成之熱量局限于表面﹐溶液之電阻熱須有一冷卻系統(tǒng)使電解質(zhì)溫度維持在10-20℃之間。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理另有一鎂合金之陽(yáng)極氧化處理三種鎂合金陽(yáng)極氧化被覆制程之說(shuō)明:陽(yáng)極氧化于固定電流下進(jìn)行﹐電壓持續(xù)上升以維持所需之電流密度﹐被覆物厚度與電阻增加時(shí)﹐終極電壓隨鹽浴組成之合金及電流密度而變﹐但對(duì)任何合金﹐每單位面積之電流數(shù)則保持不變。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理三種鎂合金陽(yáng)極氧化被覆制程之說(shuō)明:鎂合金之噴漆與涂裝表面處理涂裝之目的乃給予美觀與被涂物金屬之保護(hù)﹐自耐腐蝕性觀點(diǎn)看來(lái)﹐于涂裝前處理上﹐如何使表面鈍化極為重要﹐以遮蓋方法防蝕處理﹐為強(qiáng)化透水率﹑透氣性﹑附著力﹑膜厚﹑需選擇良好樹(shù)脂很重要。就美觀觀點(diǎn)來(lái)看﹐被涂物表面須平整﹐涂裝前之表面調(diào)整(機(jī)械研磨﹑化學(xué)拋光)﹐成型時(shí)表面的細(xì)度極小化(熱水皺紋﹐熱水流痕﹐鑄件之表面粗糙度)盡可能地作成平滑表面極其重要。作為塑料對(duì)與表面平滑之方法包括﹕ 1.為附與表面流動(dòng)性﹐調(diào)整表面張力。 2.依據(jù)素材狀態(tài)有必要利用研磨劑。 3.針孔﹑孔穴與表面凹凸不同﹐為鑄件內(nèi)部缺陷﹐要和表面調(diào)整所不同之技朮角度來(lái)處理。鎂合金之噴漆與涂裝表面處理涂裝鎂合金零件之噴漆涂裝表面處理與其它金屬類似﹐必須有一良好之噴漆底層﹐鎂噴漆前應(yīng)有適當(dāng)機(jī)械與化學(xué)處理之清潔表面。鎂合金之噴漆與涂裝表面處理底漆層﹕鎂成功之噴漆表面處理與選擇理想之底層漆關(guān)系甚大﹐鎂噴漆附著性之品質(zhì)深受鎂金屬形成自我保護(hù)層之鹼性所影響。若這層鹼性保護(hù)不是太厚或太陳舊﹐可提供良好之機(jī)械附著性。于干燥環(huán)境下﹐噴漆對(duì)鹼性層有良好之附著性﹐并可維持適當(dāng)之壽命。當(dāng)長(zhǎng)期暴露在嚴(yán)苛腐蝕條件下﹐在鎂零件使用對(duì)鹼性敏感的噴漆涂層之剝落及全部破壞。短期或間歇性的暴露在相同嚴(yán)苛環(huán)境﹐剝落不甚明顯﹐因?yàn)辂|性碳酸鎂于金屬鎂上形成﹐碳酸鎂層易脫水形成復(fù)雜膠結(jié)結(jié)構(gòu)﹐可耐腐蝕環(huán)境下之濕氣。乙烯基﹐環(huán)氧樹(shù)脂﹐醇酸樹(shù)脂及硝化纖維﹐聚酯類之耐鹼性鍵結(jié)底漆層可加以使用﹐而于實(shí)際應(yīng)用上PolyvinylButyral及Epichlorohydrin-bisphenol樹(shù)脂可提供鎂底漆有效之涂層。底漆層之烘干硬化可改善耐鹼性及附著性。許多傳統(tǒng)底漆均可用于鎂合金﹐但其磷酸含量須降低75%以阻止氣泡發(fā)生。用于其它金屬之傳統(tǒng)底漆層可能不適用于鎂﹐欲使用須經(jīng)適當(dāng)測(cè)試﹐最好在實(shí)際之操作條件下測(cè)試﹐以証明其適用性。大部分用于鎂合金之底漆對(duì)鋼和鋁之附著性亦佳鎂合金零件之噴漆涂裝表面處鎂合金之噴漆與涂裝表面處理面漆層考慮之原則﹕

(1)與底漆層之相容性。 (2)操作條件與表面處理設(shè)備適用性能之配合。 (3)暴露在操作條件下時(shí)﹐能提供所需之保護(hù)。成功應(yīng)用于鎂面漆涂層系統(tǒng)包括醇酸樹(shù)脂﹑環(huán)氧樹(shù)脂﹑環(huán)氧—聚酯樹(shù)脂﹑壓克力及PU被覆物。鎂面漆涂層可利用靜電被覆法﹐特別是使用環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧—聚酯粉末時(shí)。它們可成功的應(yīng)用于鉻酸及磷酸化成處理﹐除可提供良好之耐蝕性﹐也可提供一高韌性﹑耐沖擊被覆層。電著涂裝(ElectrophoreticPainting)亦可使用于鎂合金。較早是利用陽(yáng)極電泳將底漆或單層面漆噴涂于鎂合金零件上﹐零件可浸漬到稀釋水溶解樹(shù)脂桶槽中作為陽(yáng)極﹐于70-300V電壓下通電﹐進(jìn)行底漆及面漆之噴涂。后來(lái)發(fā)展出陰極電泳。陽(yáng)極電泳和陰極電泳均可提供傳統(tǒng)涂裝方式所不易達(dá)成的連續(xù)且厚度均勻之涂層﹐但陰極電泳更可鈍化鎂合金加強(qiáng)耐腐蝕性。陰極電泳比傳統(tǒng)噴涂系統(tǒng)對(duì)深孔及復(fù)雜表面零件之噴涂可得更均勻效果﹐但無(wú)法解決潛在之電解腐蝕問(wèn)題。且由于涂層甚薄﹐用于過(guò)度表面粗糙﹐粉狀被覆物及含助熔劑及鐵矽有害污染物之鎂壓鑄件可能提早破壞﹐陰極電鍍被覆物用于高品質(zhì)鑄件可得極佳性能。面漆層﹕鎂合金之噴漆與涂裝表面處理面漆層考慮之原則﹕面漆層鎂合金之噴漆與涂裝表面處理鎂合金噴底漆及面漆前使用熱固性環(huán)氧樹(shù)脂封孔﹐可改善陽(yáng)極氧化及鉻酸鹽化成處理之耐蝕性﹐這對(duì)壓鑄件或不同金屬鑲?cè)胛锍山M件結(jié)合時(shí)特別有效。CibaGeigy生產(chǎn)之Araldite985E及597樹(shù)脂可做良好之封孔劑﹐這2種環(huán)氧樹(shù)脂經(jīng)混合﹐再利用6%之Diacet-oneAlcohol及34%Toluene及10%Ethylacetate調(diào)薄到低黏度﹐其處理如下﹕ (1)零件加到200-220℃保持30分鐘﹐使表面處理水分自內(nèi)孔層排除。 (2)零件冷卻到60℃﹐立即用Araldite樹(shù)脂浸漬或噴涂。 (3)經(jīng)30分鐘空氣干燥后﹐再于200-220℃加熱硬化15-20分鐘。為得到最佳性能﹐鉻酸鹽層可經(jīng)一次或二次相容性被覆物。表面封孔﹕鎂合金之噴漆與涂裝表面處理鎂鎂合金之噴漆與涂裝表面處理鎂合金噴涂表面處理物之烘干硬化可于烘箱中或用紅外線燈進(jìn)行。進(jìn)行時(shí)應(yīng)考慮烘干硬化溫度及時(shí)間對(duì)鎂合金機(jī)械性質(zhì)之影響﹐一般烘干溫度勿超過(guò)350℉﹐若有些表面處理需更高溫度烘干硬化﹑進(jìn)行前須檢驗(yàn)其對(duì)機(jī)械特性之影響。鎂鑄件噴涂表面處理于烘干硬化時(shí)會(huì)出現(xiàn)如針孔﹑氣泡﹑魚(yú)眼等缺陷﹐可能損及外表及降低噴涂被覆物之防蝕效果。這些缺陷都是由于氣體從鑄件表面的孔冒出﹐可能是壓鑄件的問(wèn)題﹐也可能是化學(xué)處理不當(dāng)造成的問(wèn)題。運(yùn)用下列措施可能會(huì)有所改善﹕ (1)于硬化溫度預(yù)熱壓鑄件。 (2)預(yù)熱溫度未降時(shí)噴涂鑄件。 (3)降低噴涂硬化溫度。 (4)改善硬化過(guò)程﹐自低溫硬化及高溫表面處理。噴漆處理之烘干硬化﹕鎂合金之噴漆與涂裝表面處理鎂合金表面處理之安全操作鎂合金表面處理之安全操作需求與其它金屬表面處理操作之需求無(wú)甚大差異﹐鎂合金表面處理操作潛在之毒害物與金屬處理使用之化學(xué)藥劑與溶液有關(guān)﹐也與處理桶槽產(chǎn)生之煙塵及長(zhǎng)期浸漬造成之錯(cuò)誤有關(guān)。

化學(xué)品之安全處理﹕

鎂合金表面處理使用之許多藥劑與溶液非常具刺激性﹐對(duì)身體組織皆具腐蝕性﹐于處理過(guò)程中﹐自藥品供應(yīng)之裝卸到儲(chǔ)存﹐混合﹑配制及實(shí)際使用皆經(jīng)產(chǎn)謹(jǐn)慎小心。特殊處理方法隨化學(xué)藥劑有所不同﹐一般原則乃盡可能勿碰觸眼睛及皮膚。

個(gè)別之安全指引如下﹕ 1.眼睛保護(hù)﹕于進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作時(shí)戴上安全護(hù)目鏡﹐若任何化學(xué)藥劑不慎入眼內(nèi)﹐于最近沖水處用水沖洗干淨(jìng)﹐再盡快做醫(yī)療處理。 2.皮膚保護(hù)﹕處理原料時(shí)﹐視所使用之化學(xué)藥劑與暴露程度﹐宜穿戴適當(dāng)之保護(hù)衣裳。在有些狀況下橡膠手套就已足夠﹐有時(shí)須穿戴橡膠圍裙或橡膠些。鎂合金表面處理之安全操作鎂鎂合金的表面處理文檔資料鎂合金的表面處理文檔資料鎂合金表面處理及其功能鎂合金零件常見(jiàn)之表面處理大致可分為﹕油與蠟之外表被覆﹑化成處理法﹑陽(yáng)極氧化法﹑噴漆法﹑電鍍法﹑氣體/電漿氮化法﹑雷射合金化﹐而一般機(jī)械方法如拋光﹑擦光﹑滾桶研磨﹑及震動(dòng)磨蝕法亦可使用表面處理方法使用選擇所需考慮之因素1.表面處理是否僅裝飾或美觀用途2.鎂合金零件是否具備某種程度之保護(hù)特性或機(jī)械效益只強(qiáng)化。3.上述功能皆須滿足

若鎂合金零件之應(yīng)用僅須面對(duì)風(fēng)化間歇性之潤(rùn)濕﹐而不需有豪華美麗外觀﹐則不需做任何表面處理﹐但有些表面處理具較復(fù)雜程度之涂裝﹐可在長(zhǎng)期嚴(yán)苛環(huán)境下保護(hù)零件。表面處理之應(yīng)用亦須考慮到整體經(jīng)濟(jì)成本效益﹐要選擇最佳條件之表面處理﹐必須了解鎂零件所處之環(huán)境條件﹐急鎂零件表面處理之耐腐蝕行為及機(jī)械特性。鎂金屬表面處理最佳條件之決定因素包括可容忍之腐蝕程度及操作環(huán)境之嚴(yán)苛程度。壓鑄鎂合金于汽車零組件應(yīng)用﹐對(duì)嚴(yán)苛之鹽霧暴露﹐及未做化學(xué)處理或被覆之電解腐蝕抑止效果﹐皆優(yōu)于碳鋼及壓鑄380鋁材。而于油臘被覆﹑化學(xué)處理及噴涂﹐電鍍技朮亦皆可滿足裝飾及保護(hù)需求。鎂合金表面處理及其功能鎂合金零件常見(jiàn)之表面處理大致可分鎂合金表面處理及其功能鎂合金表面可用化學(xué)法或電化學(xué)法做表面處理﹐這些被覆物可取代天然之氫氧化物(Mg(OH)2)或碳酸鹽(MgCO3)被覆物﹐且具更佳之耐蝕性。這些表面處理對(duì)有機(jī)被覆物具更佳之相容性﹐也可單獨(dú)使用以抗拒一般性之暴露?；商幚砗罂蓱?yīng)用有機(jī)被覆物做許多結(jié)構(gòu)性之應(yīng)用﹐優(yōu)勢(shì)噴涂前需做樹(shù)脂封孔。所有鎂合金表面處理中﹐鉻酸鹽被覆物可能最常被使用﹐除具中等程度之保護(hù)外﹐也可作噴漆底材﹐提供化學(xué)或機(jī)械之附著力。鉻酸鹽被覆物之抑制作用亦可提供永久性之附著性﹐當(dāng)工件暴露在冷凝濕氣中時(shí)﹐阻止鹼性或氧化膜之形成。鉻酸鹽底材對(duì)重工業(yè)及海洋環(huán)境嚴(yán)苛暴露腐蝕亦具效益。鎂合金之陽(yáng)極氧化與其它金屬陽(yáng)極氧化步驟流程大致類似﹐去污→活化→陽(yáng)極氧化。鹼性與酸性陽(yáng)極氧化皆可行。但鎂之陽(yáng)極氧化不具著色效益﹐須陽(yáng)極氧化配合有色之噴漆涂裝。鹼性陽(yáng)極氧化須做后處理以提升噴漆之附著力﹐它比酸性陽(yáng)極氧化更質(zhì)硬及耐磨耗。酸性陽(yáng)極氧化較具彈性﹐不易淬裂及剝落﹐對(duì)嚴(yán)苛環(huán)境為及佳之噴漆底材。鎂合金表面處理及其功能鎂合金表面可用化學(xué)法或鎂合金表面處理及其功能下表顯示鎂合金表面處理之功能與目的目的/效應(yīng)功能表面處理清洗1改善表面2防止污染3焊接前之預(yù)處理4后續(xù)加工處理前之預(yù)處理1溶劑或鹼液脫脂2酸洗3沖蝕(化學(xué)﹑動(dòng)力﹑干式)4機(jī)械拋光美觀著色光澤1陽(yáng)極處理染色2噴漆3化成處理4電鍍改善化學(xué)特性1保持外觀2防止劣化3防止污染1陽(yáng)極處理2噴漆3化成處理改善物理特性1改善硬度與耐磨耗性2電力絕緣與傳導(dǎo)3熱排斥與吸附4潤(rùn)滑1陽(yáng)極處理/電鍍2陽(yáng)極處理/電鍍3陽(yáng)極處理/化成處理4陽(yáng)極處理及潤(rùn)滑鎂合金表面處理及其功能下表顯示鎂合金表面處理之功能與目的目的鎂合金之表面預(yù)處理

鎂合金之表面預(yù)處理與其它金屬處理一樣重要﹐因?yàn)樗鼤?huì)影響到隨后之被覆制程于鎂零件之制造過(guò)程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存在﹐此外化學(xué)處理后之殘留雜質(zhì)亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為四種類別﹕即機(jī)械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗亦被歸類為化學(xué)清洗。這些方法可單獨(dú)使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說(shuō)明﹕清洗類別應(yīng)用方法應(yīng)用機(jī)械清洗鋼刷﹐砂磨﹐噴沙﹐滾桶研磨快速去除重型氧化物被覆層及污染物之方法﹐噴沙珠擊后應(yīng)使用酸洗溶劑清洗清洗﹐蒸氣脫脂﹐乳化浸漬清洗鹼液清洗前去除過(guò)量油質(zhì)﹐噴漆涂層前之預(yù)清洗鹼液清洗熱浸漬﹐電解清洗鎂合金化學(xué)處理前最有效之脫脂法。可去除舊有之化學(xué)表面物酸洗浸漬法數(shù)種酸洗法皆適用于鎂零件。鎂合金之表面預(yù)處理鎂合金之表面鎂合金之機(jī)械清洗法

鎂合金之機(jī)械清洗法包括研磨﹑粗拋光﹑干式及濕式磨蝕噴擊清洗﹑鋼刷清洗﹑濕式桶槽清洗及振動(dòng)表面處理。1.研磨及粗拋光﹕帶式研磨可用于去除壓鑄件毛邊﹑表面缺陷或刮痕等﹐無(wú)表面污染物存在之危險(xiǎn)性﹑亦不需特殊磨料。2.干式磨蝕噴擊清洗﹕噴砂為鎂合金最常使用之干式磨蝕噴擊清洗法﹐許多壓鑄廠使用25或35AFS細(xì)粒之隧石細(xì)砂﹐也可利用小鋼珠噴擊。于傳統(tǒng)操作狀況下﹐2種方式均可得相同之滿意結(jié)果﹐若噴擊壓力過(guò)大﹐可能造成表面之腐蝕﹐因?yàn)殇撔伎赡芮度牍ぜ砻?。任何干式磨蝕噴擊后﹐皆須做酸洗以排除噴擊之不良效應(yīng)。3.濕式磨蝕噴擊清洗﹕這是電鍍前之表面處理步驟﹐可去除表面碳質(zhì)化合物及厚重腐蝕產(chǎn)物﹐及去除剝推操作之殘留噴漆。4.滾桶研磨﹕鎂壓鑄件可利用濕式桶槽﹐振動(dòng)桶槽﹐界面活性劑及表面處理配方去除表面污染物﹑碳質(zhì)及非碳質(zhì)之模具潤(rùn)滑劑﹐并平滑組件。溶液須連續(xù)流動(dòng)過(guò)介質(zhì)以阻止污染物之累積及組件表面可能之污染。滾桶研磨可作為高純度鎂合金零件之表面處理﹐及用于鏈鋸﹑除草設(shè)備零件及動(dòng)力手工具噴漆與之預(yù)處理及清洗鎂合金之機(jī)械清洗法鎂合金之機(jī)械鎂合金之機(jī)械清洗法

5.鋼刷處理﹕鎂合金可于現(xiàn)場(chǎng)用鋼刷處理﹐以去除污染物再作噴焊。鋼刷設(shè)備應(yīng)加以調(diào)整使得足夠壓力施用于鎂片上﹐設(shè)備之設(shè)計(jì)應(yīng)使用其不致磨蝕到鎂片﹐最終表面之平滑度與鋼刷線材組成及粗糙度有關(guān)。6.振動(dòng)表面處理﹕結(jié)合磨平或擦光之清洗以去除氧化物﹑污染物﹑毛邊及鑄件外皮﹐陶瓷及其它介質(zhì)皆可加以使用﹐視零件表面狀況及所需表面處理而定。勿使用酸添加物﹐易侵蝕鎂之表面。適當(dāng)之清洗與干燥甚為重要。7.拋光與擦光﹕可作為鎂合金電鍍﹑陽(yáng)極氧化及噴涂前之預(yù)處理。鎂壓鑄件拋光時(shí)應(yīng)盡量減少磨除量﹐以保持鑄件外層薄而無(wú)孔質(zhì)層。標(biāo)準(zhǔn)件拋光可使用磨輪及皮帶﹐可去除粗糙表面﹑分模線﹑及鎂合金零件表面之缺陷?？墒褂肁l2O3﹐及SiC磨料﹐其粒徑大小視表面粗糙度﹐及最終所需之表面處理而定。游離鐵及其它重金屬微粒不可用做鎂合金拋光之磨料﹐因?yàn)檫@些金屬若嵌入鎂合金表面會(huì)引起腐蝕﹐或在酸洗時(shí)造成孔洞。鎂合金亦可用矽藻土化合物或Al2O3于縫合輪作平滑光澤表面處理拋光。對(duì)著色拋光可用干石灰石化合物﹐拋光化合物若含有游離鐵或其它重金屬磨料不可使用。拋光或擦光后﹐在有機(jī)涂裝之前應(yīng)作硝酸鐵光澤酸洗﹐硝酸鐵光澤酸洗可生成鈍化表面﹐增加被覆物之附著性及耐蝕性﹐也可以阻止被覆物干燥后發(fā)生污點(diǎn)鎂合金之機(jī)械清洗法5.鋼刷處理﹕鎂合金可于現(xiàn)鎂合金拋光與擦光步驟鎂合金拋光與擦光步驟化學(xué)清洗鎂合金化學(xué)清洗包括蒸氣脫脂﹑溶劑清洗﹑乳化清洗﹑酸洗及鹼洗。1.溶劑清洗及蒸氣脫脂可去除油質(zhì)﹑成形潤(rùn)滑劑﹑臘﹑淬火油﹑腐蝕保護(hù)油﹑拋光﹑擦光化合物﹑溶解性土壤及污染物。固態(tài)微粒﹐如加工粉塵及碎屑可用溶劑清洗加以去除﹐因?yàn)樗扇芙飧街诹慵挠椭o而這些油脂使這些微粒黏附在零件上。這些清洗行為必須于噴涂﹑電鍍﹑化學(xué)處理及機(jī)械加工或成形前后進(jìn)行。用于其他金屬化學(xué)清洗之方法及設(shè)備同樣可使用于鎂金屬﹐三氯乙烯﹑過(guò)氯乙烯是最常用的溶劑﹐二氯甲烷可有效自壓鑄件表面去除過(guò)量之有機(jī)樹(shù)脂嵌入物。2.乳化清洗可用以去除油脂及拋光化合物。乳化清洗劑可為中性或鹼性﹐pH值7以上﹐以免腐蝕鎂合金鎂合金表面。加水及溶劑使用前宜加以測(cè)試﹐以避免可能之金屬孔蝕現(xiàn)象?；瘜W(xué)清洗鎂合金化學(xué)清洗包括化學(xué)清洗3.酸洗﹕酸洗可去除緊密附著于鎂合金表面之污染物﹑或是不溶于溶劑與鹼液之污染物﹐這些污染物包括有色天然氧化物﹐嵌入之砂或鐵﹑鉻酸鹽被覆物﹑焊接雜質(zhì)及燃燒之潤(rùn)滑劑等。酸洗處理之選擇應(yīng)考慮須去除之污染物﹐處理之鎂合金類別﹐尺寸變形量可容許限度﹐及所需之表面外觀。選擇適當(dāng)之酸洗法可避免表面形成狀之黑色污染物。鎂合金表面處理除改變金屬表面之耐腐蝕性﹐也可提供裝飾性之外觀﹐利用硝酸鐵﹐醋酸﹐硝酸鹽或磷酸清洗皆可達(dá)到目的。硝酸鐵酸洗會(huì)在表面形成氧化鉻膜﹐使表面鈍化而增強(qiáng)其耐腐蝕性。醋酸-硝酸鹽及磷酸酸洗可作為一種螫合劑﹐自鎂合金表面有效去除其它金屬雜質(zhì)﹐阻止局部電流腐蝕。下表為鎂合金之酸洗處理法。化學(xué)清洗3.酸洗﹕酸洗可去除緊密附著于鎂合化學(xué)清洗4.鹼洗﹕鎂于噴涂前﹑電鍍及化學(xué)處理前最常用鹼液清洗﹐它也可自鎂零件去除鉻酸鹽被覆物。大部分之鎂合金不易被鹼侵蝕﹐除了焦磷酸鹽及聚磷酸鹽﹐這些鹼類甚至于pH大于12時(shí)亦不致侵蝕鎂合金。用于低碳鋼之重鹼液清晰劑亦適用于鎂﹐一般浸漬清晰液包括氫氧化鈉﹑碳酸鹽﹑磷酸鹽﹑鉻酸鹽或其它組合﹐也包括天然樹(shù)脂或合成界面活性劑為乳化劑。陰極清洗利用工件作為清洗液之陰極﹐使用6V之直流電﹐電流密度為1-5A/dm2。陽(yáng)極清洗易形成不必要之氧化物或氫氧化物被覆物﹐故不建議使用。長(zhǎng)時(shí)間之陽(yáng)極清洗也容易形成鎂零件之孔蝕。鎂零件浸漬或電解清洗簡(jiǎn)單鹽浴配方如下表﹕化學(xué)清洗4.鹼洗﹕鎂于噴涂化學(xué)清洗鎂合金之酸洗處理法處理液主要應(yīng)用金屬移除量μm組成物濃度g/l操作溫度(℃)浸漬時(shí)間(min)桶槽類別鉻酸去除氧化物﹐助溶劑腐蝕產(chǎn)物0CrO318021-1001-15不鏽鋼﹐1100鋁﹐鉛硝酸鹽光澤表面﹐金屬之耐蝕及壓鑄件之表面處理8CrO3NaF

Fe(NO3).9H2O183.54016-38?-3316不鏽鋼P(yáng)E﹐乙烯氫氟鹽表面處理之表面活化350%HF23021-32?-5316不鏽鋼﹐鉛﹐橡膠硝酸硝酸鐵之預(yù)處理13-2570%HNO35021-321/5-1/2不鏽鋼醋酸-硝酸去鏽﹐改善金屬耐蝕性13-25CH3COOHNaNO31925021-27?-13003鋁﹐陶瓷﹐鉛乙二醇-硝酸鐵去除鐵鏽或表面氧化物﹐改善耐蝕性12-2570%CH2OHCOOH70%HNO3NaNO3230404016-49?-1橡膠鉻酸-硝酸鹽去除鐵鏽﹐燃燒石墨﹐焊接前處理13CrO3NaNO31803021-323不鏽鋼﹐鋁﹐鉛﹐橡膠﹐乙烯鉻酸-硫酸點(diǎn)焊前預(yù)處理5CrO396%H2SO41800.421-323不鏽鋼﹐1100鋼﹐陶瓷硝酸-硫酸去除砂鑄件之噴砂痕跡5070%HNO396%H2SO4772021-321/6-1/4陶瓷﹐橡膠玻璃硫酸去除砂鑄件之噴砂痕跡50NaOH96%H2SO480-1203021-2721-3230sec1/6-1/4碳鋼陶瓷橡膠鉛玻璃磷酸去除砂鑄件之表面析離物13-2585%H3PO4425~86880~12021-2710-15secPVCPE纖維強(qiáng)化塑膠化學(xué)清洗鎂合金之酸洗處理法處理液主要應(yīng)用金屬移除量μm組成化學(xué)清洗鎂合金之鹼液清洗法化學(xué)清洗鎂合金之鹼液清洗法鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理DOW20鉻酸鹽化成處理法為DOWNo.1之改良制程﹐是一種鉻酸鹽之表面或處理法﹐此制程適用于所有類別之鎂合金。DOW20化成處理具良好之噴漆底材特性﹐但零件于處理時(shí)易受侵蝕﹐對(duì)高精密零件須考慮到金飛行屬表面之受損性。DOW20化成處理之色澤與表面侵蝕受鹽浴老化程度﹑合金組成﹑鹽浴成分比例及金屬熱處理所影響﹐最理想之噴漆底材為黃珍珠狀之沖蝕物﹐這種類型之被覆物可浸漬于新鮮溶液中即可得到﹐表一為DOW20之配方﹐表二為DOW20之操作流程。表一表二鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理1.為使試片組件表面均勻,鹼洗前最好作機(jī)械表面處理,用溫和鹼液沖蝕清洗或H3PO4或HF-H2SO4清洗亦可加以考慮,以改善被覆物之均勻性.

2.組件浸漬處理與蒸餾水清洗間之空氣暴露時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng),否則易使殘留之鉻酸鹽滯留于表面,干燥后形成粉狀被覆物,增加其粗糙度,妨礙噴漆涂裝之附著性.3.Dow20化學(xué)分析檢測(cè)項(xiàng)目為HNO3及Na2Cr2O7.4.Dow20化成處理AZ91D壓鑄試片有時(shí)易形成粉狀被覆物,若將工件預(yù)熱或處理溶液預(yù)熱,可阻止粉狀被覆物之生成.5.Dow20鉻酸鹽處理若有粉狀被覆物發(fā)生時(shí),可檢查鉻酸鹽浴之pH值,檢查Na2Cr2O7/HNO3之濃度比例,零件是否氧化腐蝕及污染.6.Dow20溶液調(diào)配時(shí),化學(xué)藥劑依順序填加,一溶劑攪拌完全后,再添加另一藥劑,調(diào)配時(shí)鹽浴溫度可較室溫略高,維持在70-110℉.注意事項(xiàng):鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理7.表面處理之控制:有時(shí)易形成棕色非附著性之粉末被覆物,或深灰色到黃紅色被覆物,其原因與處理方法如下表:鎂合金之DOW20鉻酸鹽化成處理鎂合金之非鉻系化成處理目前鎂合金壓鑄件之化成處理仍以低成本,防蝕性優(yōu)良之重鉻酸鹽皮膜處理為主流。由于重鉻酸鹽處理溶液中之Cr+6是一種致癌物﹐對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康造成嚴(yán)重危害﹐且鉻酸制程產(chǎn)生之含鉻廢物處理不易﹐成本昂貴﹐同時(shí)鉻酸鹽對(duì)地球環(huán)境污染極為嚴(yán)重﹐雖可考慮設(shè)置離子交換系統(tǒng)來(lái)處理鉻廢液﹐但僅能符合一般環(huán)保要求﹐欲追上ISO14000之環(huán)保品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)仍有一段差距。歐盟共同體于2019年底提出方案于2019年禁止使用鉻系之化成皮膜處理﹐且得到美國(guó)與日本之認(rèn)可﹐鉻系化成皮膜使用的緩沖時(shí)期不多。目前市場(chǎng)上使用之非鉻系可處理膜法膜法包括磷酸鹽法(含磷酸鹽﹑錳鹽﹑鉻及其它化合物)﹐過(guò)錳酸鉀法(含有過(guò)錳酸鉀﹐鈦﹑鉻及其它化合物)﹐釩酸鹽法(含有釩酸鹽﹐磷酸酯及其它化合物)。與鉻系處理法比較﹐藥液主成分明顯有異﹐但于皮膜品質(zhì)及膜均勻性﹑導(dǎo)電性﹑耐蝕性﹑涂裝密著性皆可分庭抗禮。非鉻系化成處理之原則包括﹕1.自原料開(kāi)始即不使用含Cr+6污染物。2.廢液無(wú)Cr+6。

鎂合金之非鉻系化成處理目前鎂鎂合金之非鉻系化成處理鎂合金回收再利用時(shí)﹐無(wú)六價(jià)鉻污染之合金非鉻系處理如下﹕脫脂洗淨(jìng)→水洗→酸洗→水洗→化成皮膜→水洗→水洗→干燥下表為非鉻系化成處理之比較

鎂合金之非鉻系化成處理鎂合金回收再利用時(shí)﹐無(wú)六價(jià)鉻污染之合金鎂合金之電鍍表面處理

電鍍一種應(yīng)用電化學(xué)之作業(yè)而達(dá)到金屬沉積作表面處理法,是利用直流電源使電流通過(guò)電解槽之陽(yáng)陰極﹐使電鍍?nèi)芤褐挟a(chǎn)生電子移轉(zhuǎn)及氧化﹑還原﹐依不同目的而使選擇性的金屬附著力沉積于陰極基材上﹐借制程條件之控制以達(dá)到改變基材表面或尺寸修補(bǔ)等目的。

鎂及其合金電鍍表面處理之基本步驟可包括﹕ 1.表面調(diào)質(zhì) 2.活化 3.鋅浸漬被覆 4.銅打底 5.標(biāo)準(zhǔn)電鍍過(guò)程鎂合金之電鍍表面處理電鍍一種鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之電鍍表面處理鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程無(wú)電鍍制程乃不導(dǎo)入直流電流作用于含有欲鍍金屬離子之水溶液中﹐于適當(dāng)之控制操作條件下﹐利用催化現(xiàn)象與還原劑使水溶液中之金屬離子經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而還原成金屬所進(jìn)行的一種連續(xù)性﹑自身具催化性之表面被覆物處理法。一般無(wú)電鍍鍍液由下列成分組配而成。1.金屬離子﹕鍍層金屬來(lái)源。 2.還原劑﹕將金屬離子還原成金屬。 3.催化劑﹕使基材表面具催化性。 4.錯(cuò)合劑﹕防止氫氧化物沉澱﹐調(diào)整析出速率﹐防止鍍液分解。 5.緩沖劑﹕控制pH值于操作范圍內(nèi)。 6.潤(rùn)滑劑﹕使表面作用良好。 7.光澤劑﹕使鍍層具良好光澤性。 8.安定劑﹕吸著微粒雜質(zhì)防止鍍液自然分解﹐使鍍液安定﹐延長(zhǎng)鍍液壽命。鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程無(wú)鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程 1.還原劑之氧化還原電位須足夠﹐以還原金屬離子使金屬析出。 2.鍍液須安定﹐于催化性之鍍件表面接觸時(shí)可迅速開(kāi)始作用﹐析出金屬鍍層。 3.析出速率能被控制﹐pH值﹑溫度能調(diào)節(jié)析出速率。 4.析出金屬須具催化作用﹐進(jìn)行自身催化電鍍﹐使鍍層連續(xù)成形﹐以達(dá)所需之鍍層厚度。 5.鍍液反應(yīng)生成物不妨礙鍍液功能﹐使鍍液壽命長(zhǎng)久。 6.原料成本須便宜。無(wú)電鍍液之配方要件﹕鎂合金之無(wú)電鍍鎳制程可分為下列步驟﹕

1.表面調(diào)質(zhì)。 2.化學(xué)浸蝕或鋅浸漬加銅打底。 3.鍍無(wú)電鍍鎳。 4.鈍化或標(biāo)準(zhǔn)電鍍制程。鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程 1.還原劑之氧化還原電位須足夠﹐以鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程:鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程:鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之無(wú)電鍍鎳處理制程鎂合金之陽(yáng)極氧化處理 鎂合金陽(yáng)極氧化為及佳噴漆底材品質(zhì)﹐并具良好之耐腐蝕性﹐它也具極佳硬度及耐磨耗性。DOW17陽(yáng)極氧化可應(yīng)用到所有類別與形態(tài)之鎂合金﹐其制程乃利用含磷酸鹽﹑氟化與鉻酸鹽離子組合之酸電解質(zhì)水液。它是一步處理過(guò)程而得到2種不同厚度之被覆物﹐較薄層被覆物可應(yīng)用于被噴涂被覆物﹐為淡灰色到淡綠色﹐而較厚之深綠色被覆物于未噴涂狀態(tài)即可增強(qiáng)耐腐蝕性與耐磨耗性﹐其缺點(diǎn)乃當(dāng)鎂處于鹽苛環(huán)境下易剝落。陽(yáng)極氧化未噴涂處理之被覆物的耐腐蝕性可浸漬于四矽酸鈉溶液中封孔而以改善。而利用底粘度表面張力及緩慢干燥速率之有機(jī)物表面處理封孔﹐亦可改善其剝落特性。深綠色厚度被覆物之厚度約0.0015寸。陽(yáng)極氧化處理可利用交流電﹐被覆物之結(jié)果與特性大同小異﹐一般商業(yè)化設(shè)備皆使用交流電﹐因?yàn)樵O(shè)備成本便宜。直流電被覆物之優(yōu)點(diǎn)不甚明顯﹐應(yīng)用直流電時(shí)后層被覆物表面較平滑﹐對(duì)鍛件產(chǎn)品具耐磨耗性﹐其處理時(shí)間較利用交流電少30%。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理 鎂合金陽(yáng)極氧化為及佳鎂合金之陽(yáng)極氧化處理若有金屬鑲嵌物時(shí)﹐最好鎂零件陽(yáng)極處理完畢后再插入鑲嵌物。若鑲嵌物必須于鎂零件所處之陽(yáng)極氧化前就鑲?cè)氅o則在陽(yáng)極處理時(shí)必須將鑲嵌物遮蔽﹐除非鑲嵌物材質(zhì)是鋁合金﹐因?yàn)榇蟛糠咒X合金于溶液中易極化﹐使得鎂合金可陽(yáng)極氧化。DOW17陽(yáng)極氧化之處理流程如下﹕鎂合金之陽(yáng)極氧化處理若有鎂合金之陽(yáng)極氧化處理另有一種TAGNITE的陽(yáng)極氧化制程﹐TAGNITE陽(yáng)極氧化被覆制程包括二步驟﹐首先鎂合金浸漬于加熱之含氟離子溶液產(chǎn)生簡(jiǎn)易化學(xué)反應(yīng)﹐生成之薄膜含有MgF2及MgO﹐可作為第二步驟電解陽(yáng)極氧化之底層。電解陽(yáng)極氧化可利用高壓整流器供應(yīng)AC/DC記號(hào)到電化學(xué)槽體。于陽(yáng)極氧化制程中﹐鎂合金零件于電解中為陽(yáng)極﹐不鏽鋼為陰極。電解制程可同時(shí)使基材金屬氧化﹐且使含矽酸鹽之電解質(zhì)被覆到鎂合金。大于150V高壓﹐可形成火花被覆制程。在1-2分種內(nèi)﹐電流密度為15A/ft2,電壓槽電壓增加到150-190V﹐火花被覆甚為明顯?；鸹ㄐ纬芍饕蚰耸褂弥妷捍笥诘谝徊交瘜W(xué)反應(yīng)形成及隨即電解反應(yīng)被覆層之介電繼電電壓﹐火花所生成之局部溫度可高達(dá)1000℃﹐這種高溫可使氧化物與矽酸鹽沉積于金屬表面﹐雖然火花形成之熱量局限于表面﹐溶液之電阻熱須有一冷卻系統(tǒng)使電解質(zhì)溫度維持在10-20℃之間。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理另有一鎂合金之陽(yáng)極氧化處理三種鎂合金陽(yáng)極氧化被覆制程之說(shuō)明:陽(yáng)極氧化于固定電流下進(jìn)行﹐電壓持續(xù)上升以維持所需之電流密度﹐被覆物厚度與電阻增加時(shí)﹐終極電壓隨鹽浴組成之合金及電流密度而變﹐但對(duì)任何合金﹐每單位面積之電流數(shù)則保持不變。鎂合金之陽(yáng)極氧化處理三種鎂合金陽(yáng)極氧化被覆制程之說(shuō)明:鎂合金之噴漆與涂裝表面處理涂裝之目的乃給予美觀與被涂物金屬之保護(hù)﹐自耐腐蝕性觀點(diǎn)看來(lái)﹐于涂裝前處理上﹐如何使表面鈍化極為重要﹐以遮蓋方法防蝕處理﹐為強(qiáng)化透水率﹑透氣性﹑附著力﹑膜厚﹑需選擇良好樹(shù)脂很重要。就美觀觀點(diǎn)來(lái)看﹐被涂物表面須平整﹐涂裝前之表面調(diào)整(機(jī)械研磨﹑化學(xué)拋光)﹐成型時(shí)表面的細(xì)度極小化(熱水皺紋﹐熱水流痕﹐鑄件之表面粗糙度)盡可能地作成平滑表面極其重要。作為塑料對(duì)與表面平滑之方法包括﹕ 1.為附與表面流動(dòng)性﹐調(diào)整表面張力。 2.依據(jù)素材狀態(tài)有必要利用研磨劑。 3.針孔﹑孔穴與表面凹凸不同﹐為鑄件內(nèi)部缺陷﹐要和表面調(diào)整所不同之技朮角度來(lái)處理。鎂合金之噴漆與涂裝表面處理涂裝鎂合金零件之噴漆涂裝表面處理與其它金屬類似﹐必須有一良好之噴漆底層﹐鎂噴漆前應(yīng)有適當(dāng)機(jī)械與化學(xué)處理之清潔表面。鎂合金之噴漆與涂裝