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镁合金电镀工艺推广难点

作者:明镁科技 日期:2019-06-17

   镁合金电镀的需求很广泛,人们对它的研究投入很多,而且由来已久,但至今得不到大量推广应用。笔者拟从以下几个角度浅议其难点。

    镁合金材料本身具有的如下特点,决定了它在工艺技术方面的难度。
    (1)因镁的电极电位是-2.36V,其化学活性非常之高,MgO在表面可以迅速形成,从而妨碍沉积的金属与基体金属形成金属键链接。
    (2)镁与溶液中的金属离子接触后会产生激烈的反应,需抑制得当,不然得到的置换层松散、粗糙,结合力差。
    (3)化学镀溶液的稳定性要求很高。因镁催化作用很强,微量镁就会触发溶液过度反应而致失效报废。
    (4)铸造镁合金本身存在大量金属间化合物,如MgxAly、γ相、稀土相等。金属间相的存在,导致表面电势分布不均,造成沉积金属的差异性。如果此种差异过大,超出可控区间,则表现出稳定性问题。
    (5)铸造缺陷的影响很大。铸件基体孔隙和夹杂物很可能成为镀层孔隙的来源。因为镀层的电极电位远远大于基体,因此,镀层必须要保证无孔,否则比不镀的还差。这是由于通孔产生的腐蚀电偶会造成严重的腐蚀;而电镀工艺不能弥补铸造缺陷。
    2.2 生产经营方面
    2.1 工艺技术方面
    2.2.1 合格率问题
    镁合金不像其他材料可以方便地退镀,然后返镀。因此,镁合金电镀工艺的关键,并不是能镀出合格的样品,而是要使镀件的一次性合格率达到很高的水平。
    举例来说:
    (1)设镁合金毛坯价值10元/件·dm2,电镀加工费4元/件·dm2,利润1元/件·dm2,以1000件计,设合格率为V,电镀加工的最低合格率为:
    1000×(1-V)×(4-1)=1000V×1V=75%
    (2)如果合格率低于90%的部分,电镀厂要赔偿毛坯原价值,故电镀加工的最低合格率为: 
    1000×(1-V)×(4-1)+[1000(1-V)-1000×(1-90%)]×10=1000V×1V=85.7%
    如果利润为0.5元/件·dm2,则V≈90%。
  (3)设用户在电镀后最低增值/件为P,由此可得:1000(1-V)×10=1000V×P
    假定用户能够接受电镀厂的合格率为90%,那么P至少要达到1.11元/件·dm2。
    显然,在电镀合格率低、加工增值也低的情况下,双方都不会有积极性。并且合格率低的工艺,不会有客户接受,不可能进入实际生产。
    鉴于上述镁合金电镀工艺技术上的难度,加上与此相匹配的铸造件的质量,还需要一大批毛坯件作为试验品。因此,对许多拥有镁合金电镀技术的研究单位而言,验证合格率是非常困难的。尽管现有很多声称解决了镁合金电镀技术问题的单位和个人,而且有的有文章、还有样品,但合格率却无人能够做出肯定的承诺,这对用户是难以接受的。
    2.2.2 项目的投入产出问题
    如果一个电镀厂没有镁合金电镀的能力,那么镁合金电镀的业务自然不会找上门来;反之,如果没有镁合金的电镀加工业务,也不可能有电镀厂盲目地去投入镁合金的电镀设备和工装;没有电镀厂,镁合金不可能进入电镀生产。实验室样品只能代表实验室水平。这是靠企业和研究单位自身难以有效平衡的矛盾。真正有水平的研发人员充其量在实验室做出合格的样品,真正有眼光有实力的电镀企业家充其量投入到中试水平。一个不容回避的现实问题是:如果投入几百万资金,何时才能收回?如果迟迟不见效益回报,工厂就有可能因此而陷入困境。这项决策对任何一位明智的企业家来说都不是一件轻松愉快的事情。
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