3.9.12 不锈钢酸浸
盐酸会产生晶界侵蚀，残留绿离子会引起应力腐蚀，所以不被推荐使用。不锈钢锈皮有时不易与酸起作用，若强制除去则会过度酸浸刻蚀基材 (substrate )及产生针孔，所以必需先作脱锈 ( scale loosening )，其配方如下：
(1) 脱锈 ( scale loosening ) 配方：
Sodium hydroxide NaOH 20 ~ 25 oz / agl
Sodium carbonate ( anhydrous ) 25 oz / gal
Potassium permanganate 6 ~ 8 oz / agl
Temperature 190 F 到沸点
Sodium carbonate 20 oz / gal
Sodium hydroxide 5 oz / gal
Potassium permanganate 12 oz / gal
Temperature 190 F 到沸点
Sulfuric acid 10 vol %
Temperature 180 F
(2) 除锈酸浸 ( pickling ) 配方：
Nitric acid 30 ~ 65 oz / gal
Hydrofluoric acid 或 4 vol %
Ammonium bifluoride 6.7 oz / gal
Temperature 120 ~ 140 F
Time 不超过 30 min
Dissolved metal Fe 最多到 3 oz / gal
(3) 冷加工对象除锈酸浸配方有：
Sulfuric acid 6.25 vol %
Hydrofluoric acid 6.25 vol %
Chromic acid 8 oz / gal
Temperature 到 180 F
Ferric sulfate 9 ~ 13 oz / gal
Hydrofluoric acid 1.7 vol %
Temperature 125 ~ 135 F
Sulfuric acid 10 oz / gal
Ferric sulfate 0.25 oz / gal
Temperature 160 ~ 180 F
Nitric acid 45 ~ 70 oz / gal
Molybdic acid 0.35 ~ 0.5 oz / agl
此溶液可去除金属杂质 ( foreign metals )
3.10 超音波洗净
超音波如果正确使用,对清洁工作很有帮助,它可节省时间,金钱及增加清洁度(clearness),工作可小至螺丝而大到超过300磅重.是利用涡流(cavitation)作用及破裂(implosion) 作用去除表面污物,它对复杂工件或细孔的工件都有效.
3.10.1 超音波洗净之影响因素
(1) 温度:一般温度愈高,超音波洗净愈好,但不要越过低于沸点10^c,及不利之化学作用.
(2) 气体:继续法使溶液气体易于浮出,或加热使溶液减少,加润湿剂(wetting agent),使气体能迅速离开表面.
(3) 表面张力(surface tension)愈大则涡流作用密度(cavitation density)愈小.
(4) 粘度(viscosity)愈大则须较大的能量起涡流作用.
(5) 超音波能量(ultrasonic power)要适当,太大或太小都不好.
(6) 苹律(frequency)愈大需高能量来产生相同之涡流作用,一般在21~45kHz.
(7) 工件之曝露(part exposure),工件里面必需接触到超音波洗净液,通过错误有1.工件放置不适当形成空气袋(gaspockets).有时需要翻动工件,2.篮子内小工件太多,负荷过多,宁可少量多次不要多量多次,3.篮子及挂架(baskets orfixtures for holding parts)阻碍音波.
(8) 污点(contaminants)种类:
1.可溶性污物(soluble contaminamts).
2.不溶性由可溶性粘合污物(non-soluble,held by solublebinder contaminanys)如切削屑粘附在油指物上.).
3.不溶性污物(non-soluble contaminants).
(9) 洗净液化学成份(cleaning chemical).
(10) 设备(equipments).
3.10.2 超音波洗净之原理及优点
原理:
超音波洗净的作用,是以超过人类听觉声苹以上的波动在液体中传 导 ,当音波在洗净剂中传导,由于声波是一种纵波,纵波推动介质的作用会使液体中压力变化而产生无数微小真空泡,称之为<空洞现象>(cavitation).
当气泡受压爆破时,会产生强大的冲击能,可将固着在对象死角内的污垢打散,并增加洗净剂的洗净效果.由于超音波苹率高波长短,穿透力强,因此对有隐蔽细缝或复杂结构的洗净物,可以达到完全洗净的惊人效果.
优点:
(1)节省人力及时间:降低人工成本,不必将物品拆开和用手刷洗,大量节省人力及时间.
(2)完全清洗:精密零件及昂贵物品,均可完全清洗而不伤材质.
(3)复杂物的清洗:能将复杂形状的物品,死角及隐蔽孔洞之污垢完全清洗,解除一般清洗法无法克服的难题.
(4)操作简单:免去物料流程的担误,减少在制品瓶颈,增加产量.
(5)可配合洗剂:可使用性质温和之溶剂,达成更加的洗净效果,免除危险性.
3.11 水洗 (Water Rinsing)
水洗需不影响产品品质.镀件之活性,不产生化学物于镀件表面,干燥后不发生变色或侵蚀作用.
(1)水洗方程式(rinsing equation)
D*Ct=F*Cr
D=带入量(dragin)
Ct=带入量浓度(concentration of dragin)
F=水洗槽流量(flow throufgh the rinsingtank)
Cr=水洗浓度(concentration in the rinse)
水洗方程式表示带入溶质的量等于水洗流出的溶质的量,如盐进入量(salt in)=盐流出量(salt out).
(2)水洗效率(effectivity of the rinse)E,
E=(F*Cr)/(D*Ct)
(3)水洗浓度比值(rinsing concentration ratio)Rc,
Rc=Ct/Cr
(4)污物极值(concentration limit)
水洗允许化学物浓度之最大值.
(5)水洗流量(flow of water throught a rining tan)
F=D*Ct/Cr
F=Rc*D
(6)水洗体积比值(volume rining ratio)Rv,
Rv=F/D=====> E=Rv/Rc
(7)多段式水洗(multiple rining),两段式水洗可省水而三段式可更省水,三段以上省水则不确定,但为了回收化学物则用三段以上水洗.
(8)水洗槽设计.
(9)水洗自动控制(automatic control),利用导电度(conductivity)控制器(controller)或称之水洗槽控制器(rinse tankcontroller)来维持一定水洗浓度水平Cr控制水的流量F,F=K*D
水的流量为带入量乘一个设定长数K值
(10)水洗中水之杂质如石灰或镁的化合物等所产生的硬质会影响清洁力,所以需加以软化,其方法有:
1. 用碳酸盐或磷酸盐再加苏打灰使硬水中之盐分沉淀.
2.添加无机多磷酸盐或有机螯合剂使硬水中的盐份不起作用.
3.利用泡氟石或离子交换树指软化硬水.
3.12 电解研磨
电解研磨是类似电镀,须直流电.电解液,但工作放在阳极,利用秃出金属部份电流集中,及凹处极化较大的作用将工件磨平,磨光,也使表面成钝化更耐磨蚀.电解研磨去除很少量的金属表面,较深的刻痕记号及非金属杂质不能去除 . 电解研磨的时间很短约2~12分钟,除非表面起初就粗慥,或为了去除相当量的金属如尺寸控制,毛边去除就需较长时间.电解研磨优于机械研磨的是没有变形,没有刷痕 ,没有方向性,及能表现出真实金属颜色.电解研磨的控制因素有温度.电流密度,时间,电解液,搅拌等,要有好的电解液效果基材的结晶要细致是很重要的,通长效果不佳的原因有:1.结晶太粗大 2.不均匀结构 3.非金属杂质 4.冷札方向性的痕迹 5.盐类或锈污染物 6.过度酸浸 7.不当或过度冷抽加工.
3.14.4 拋光(buffing)的形式
(1)硬拋光(hard buffing)
(2)色泽拋光(color buffing)
(3)接触拋光(contact buffing)
(4)Mush buffing.
3.14.5 拋光轮(buffing wheels)
拋光轮有下列形式:
(1)Bish buff
(2)Finger buff
(3)Full-disk buff
(4)Peced buff
(5)Finnel and sisal buffs
3.14.6 拋光化合物(buffing componds)
(1)Tripoli compound:用于非经铁金属
(2)Bobbing compounds:用于铝及银合金
(3)Cut or cutdown compounds:非铁金属
(4)Cut and color compounds.
(5)Cut or color compounds.
(6)Stainless stell buffing compounds.
(7)Stell buffing compounds.
(8)Chromium buffing compounds.
(9)Rough compounds.
(10)Emery paste.
(11)Greaseless compounds.
(12)Liquid buffing compounds.
3.14.7 研磨及拋光自动化机器
(1)Rotary automatic machines.
(2)Straight-line machines.
(3)Reciprocating straight-line machines.
(4)Horizontal return straight-line machines.
(5)Oversal or modular rectangular type straight-line equipment.
3.14.8 研磨及拋光自动化(automation of polishing and buffing)
电镀工程中研磨及拋光占大部份人工成本且高度尘埃,噪音及振动之恶劣工作环境及公害,还有因个人技术差异使品质不均匀等问题其解决有赖于半自动化或全自动化.自动化可行性之决定因素有(1)工作形状,(2)工作材质,(3)加工精度,(4)产量,(5)工作尺寸大小,(6)成本现代自动化可自动送料,下料,换位置,移位等利用程序化控制(program-mable controller)或机器人(robots)操作.
3.15 整体研磨(Mass Finishing)
(1) 优点:
1.成本低
2.操作简单
3.各种金属及非金属均可
4.镀件尺寸及行状限制少
5.加工程度弹性大
6.零件全部的表面,边缘及角都可作用到
(2) 缺点:
1.角的研磨作用比表面大
2.孔洞或深凹处作用较表面小
3.15.1 整体研磨的方法
(1)滚筒研磨(barrel finishing)
(2)振动研磨(vibratory finishing)
(3)Centrifugal Disc finishing
(4)Centrifugal Barrel finishing
(5) Spindle finishing
3.15.2 整体研磨的应用
(1)清洁,除锈,脱脂
(2)去毛边
(3)边及角的圆滑化
(4)改变表面状况如表面应力
(5)去除粗糙面(磨平)
(6)光亮化(磨光)
(7)抑制腐蚀
(8)干燥
3.15.3 滚桶研磨的形式
(1)Open-end, tilting
(2)Bottienecked
(3)Horizontal actagonal
(4)Triple-action,polygonal
(5)Multiple drums
(6)Multi-compartment
(7)Endtoading
(8)Submerged
滚桶研磨性质(media)与工作的比率决定因素有:
(1)工作尺寸及复杂性(complexity)
(2)研磨性质堆积性(possibility of media lodging)
(3)工件重叠性(possibility of parts nesting)
(4)加工品质
3.15.4 整体研磨设备之选择因素
(1) 产品的要求:
1.工件的尺寸及结构
2.批量(batch size)
3.工件的要求
4.工件的控制性(variety of parts)
5.每小时的工作量
6.每年的产量
(2) 品质的要求:
1.工件处理前的品质
2.工件处理后的品质
3. 表面加工程度
4.边缘状况
5.工件清洁度
6.边及表面的均匀性
7.工件与工件间之均匀性
(3) 制程之变化
1.与其它制程的关系
2.自动化的需要
3.处理时间
4.投资金额
5.操作及维护成本
6.消耗物料
7.能源
8.水及废液排放处理
9.保养及修护
10.场地空间
11.库存需求
12.人力
13.品管
