电刷镀技术的应用实例

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工程机械修复中电刷镀技术的原理及应用初探

工程机械修复中电刷镀技术的原理及应用初探

工程机械修复中电刷镀技术的原理及应用初探摘要:介绍了电刷镀技术原理,阐述了其在工程机械修复中的应用,经实践证明该技术在工程机械修复中有着明显的经济效益和社会效益,具有一定的可推广性。

关键词:电刷镀工程机械修复应用电刷镀技术在我国研究开发、应用推广已有20 多年历史,这一新技术解决了许多国家重点工程中的维修等关键问题,是我国重点推广的新技术项目。

一、电刷镀原理电刷镀,按国际标准化组织( ISO) 1981 年的ISO/TC - 170 标准2080 - 81 中第159 条规定为:采用含有电解液并同阳极接触的垫或刷、以进行电沉积的方法,用这种垫或刷来涂刷具有相反极性的加工件,称为电刷镀技术。

由此可见,电刷镀属于一种无槽的电镀。

当镀笔(阳极) 的包套上吸满了镀液与旋转的工件作相对运动时,镀液里的金属离子在直流电荷的作用下,沉积在工件上,形成镀层。

整个沉积过程是: (1) 当电流从镀笔(阳极) 通过与工件(阴极) 间的镀液膜层抵达工件表面形成电气回路时,镀液膜层中的和水分子或络合剂生成水合离子或金属络合离子的金属离子,在电场力的作用下向工件(阴极) 输送; (2) 金属离子在工件(阴极) 表面得到电子,还原成金属原子; (3) 金属原子沉积在工件表面而形成结晶。

二、电刷镀技术的应用范围1、各种机械、起重运输设备因为磨损需要更换新的部件时,可采用电刷镀技术修复使之恢复到原有尺寸精度。

2、新制产品零部件,因加工超差或达不到精度,可通过电刷镀技术修复而达到尺寸公差精度技术要求。

3、产品零部件及机械设备磨损件在第一次修复使用后,到了一定的使用周期已磨损到极限,若具备修复价值,可以进行第二次修复。

4、大型设备如滚筒、转子、轧机、切削机、传动轴、曲轴、油缸、柱塞、机体、导杆等局部磨损、擦伤、凹坑、腐蚀点等的修复都可以现场修复,从而减少大量的人力物力浪费,缩短维修工期。

5、部分产品需要强化硬度,改善耐磨或防腐能力可通过电刷镀技术予以解决。

电刷镀技术特点及在电厂检修领域的应用

电刷镀技术特点及在电厂检修领域的应用

电刷镀技术特点及在电厂检修领域的应用作者:崔桦楠陈杰来源:《科学与财富》2017年第20期(海南核电有限公司海南昌江 572733)摘要:电刷镀技术利用电化学沉积原理,通过电解方法在工件表面获取镀层。

主要目的在于强化、提高工件表面性能,获得工件的耐腐蚀性、耐磨损等特殊性能,也可以改变(增加)工件尺寸,改善机械配合性能,修复因磨损而报废的工件等。

具有成本低、操作方便、表面结合性能好等技术特点,在国内表面工程技术工作中使用广泛,在电厂修复领域也有较好的应用实践。

关键词:电刷镀特点应用电刷镀技术是表面工程技术的重要组成部分,1979年在国内开始研制,1989年国家经委在全国推广应用该技术。

电刷镀技术是应用电化学沉积原理,在能导电的工件表面的选定部位快速沉积指定厚度镀层的表面技术。

电刷镀技术是根据电化学沉积原理在工件指定部位快速沉积金属的技术。

电刷镀时电刷镀电源的负极通过电缆线与刷镀工件连接;正极通过电缆线与镀笔阳极连接。

阳极经包裹后与工件的刷镀表面轻轻接触,含有需沉积金属离子的镀液不断地添加到阳极和工件表面之间。

此时在充满镀液的阳极和工件表面之间形成了一个“微型电镀槽”,在工件和阳极之间电场力的作用下,带正电荷的金属离子向带负电荷的工件表面作定向迁移,并在工件表面获得电子还原成金属原子,被还原的金属原子在工件表面按一定的规律沉积形成镀层,镀层被“刷”在工件表面上,随时间的推移,镀层厚度不断增加,直至所需厚度为止。

从电刷镀技术原理中可以知道电刷镀技术的基本要点是接触相对运行,其设备简单、工艺灵活,不但可以用于被损坏设备和工件的修复,还能够制备工件表面的耐磨、耐腐蚀、装饰等镀层,广泛用于机械修复、冶金、石油、化工等领域。

1、设备简单、投入少、收效快电刷镀主要设备为专用电源,辅助工具为阳极和镀笔,消耗材料为包裹材料和溶液,不需要渡槽和大面积的工作场地,不需要备品备件和原材料的储备的周转,投入少收效快,只要有水和电源就能实施修复。

自动化纳米电刷镀技术及在装备再制造中的应用课件

自动化纳米电刷镀技术及在装备再制造中的应用课件
实际应用
调试
调试
课题来源
➢ 国家科技支撑计划项目“汽车零部件再制造关键技术开 发及应用”(2006BAF02A19)
➢ 国家自然科学基金重点项目“再制造基础理论与关键技 术”(50235030)
➢ 武器装备预研基金项目“纳米晶复合刷镀层制备及其组 织结构和抗沙粒磨损性能研究”(51418060105JB3508)
➢ 装备维修改革项目“微纳米镀层制备工艺过程虚拟监测 技术研究”
二 自动化纳米电刷镀技术硬件系统研制
硬 件 系 统 设 计
结构简图
自动化专用纳米刷镀机床、自动循环供液系 统、工艺参数监 / 检测及控制系统、自动化 刷镀电源
1、床头箱;2、横向 导轨;3、横向进给托 扳;4、纵向导轨;5、 纵向进给托扳;6、立 柱;7、调节套;8、 连接杆;9、圆筒;10、 支撑杆;11、套管; 12、镀笔柄;13、镀 笔头;14、自动供液 箱;15、进液管;16、 回液管;17、刷镀电 源;18、导线(接电 源正极);19、导线 (接电源负极);20、 计算机;21、信号调 理器及A/D转换器;22、 霍耳电流传感器;23、 红外温度传感器;24、 涡流位移传感器; 25、 工件
纳米复合镀液流量控制器 自动循环供液系统部分实际照片
电缆插孔 进液管及插孔 出液管及插孔
圆柱体外表面专用笔头
新型液冷刷镀笔实际照片
➢ 镀液连续供应 ➢ 包套内始终充满新鲜镀液,可维持刷镀过程中离子浓度均匀 ➢ 刷镀过程避免了采用浇注或喷淋方式产生的镀液供应死区 ➢ 被镀表面得到充分浸润,减少了出现干斑氧化的机率 ➢ 镀笔阳极和镀液得到了有效冷却
1) 自动化纳米电刷镀机床
刷镀机床
镀笔夹持部
➢ 实现主轴转动且转速可控 ➢ 实现刷镀过程中镀笔运动轨迹和速度的控制 ➢ 实现刷镀过程中镀笔对工件压力的控制

电刷镀技术的原理及其应用

电刷镀技术的原理及其应用

电刷镀技术的原理及其应用概述电刷镀技术是一种通过电解方法在物体表面形成金属镀层的方法。

它是一种常用的表面处理技术,既可以提高物体的美观度,也可以增加其耐腐蚀性和耐磨性。

本文将介绍电刷镀技术的原理以及其在各个领域中的应用。

原理电刷镀技术主要通过电解反应在工件表面沉积一层金属镀层。

其基本原理可以概括为以下几个步骤:1.准备工作件:将待镀工件表面进行必要的处理,包括清洁、去油、去污等步骤,以确保后续的镀层附着性良好。

2.准备电解液:根据待镀金属的种类选择相应的电解液,并控制其浓度、温度和PH值,以提供合适的镀液。

3.设计电解槽:根据需要,选择合适的电解槽,并将工件悬挂在电解槽中。

保证电流的顺利通过。

4.施加电流:通过外加电源将直流电或脉冲电流引入电解槽中,使得金属离子在工件表面发生还原反应,从而形成金属镀层。

5.控制参数:根据需要控制电流密度、时间、电解液浓度和PH值等参数,以控制镀层的厚度和质量。

6.完成镀层:经过一定的时间,镀层达到预期的厚度后,停止电流供应,取出工件,清洗并进行后续处理。

应用领域电刷镀技术已被广泛应用于各个领域,以下是几个常见的应用示例:1. 金属加工行业在金属加工行业中,电刷镀技术被广泛应用于增加产品的外观价值和耐腐蚀性。

例如,对于汽车零件、家具五金等产品,通过电刷镀技术可以使其表面形成光滑、亮丽的金属镀层,提高产品的质感和抗腐蚀性能。

2. 电子行业在电子行业中,电刷镀技术常用于PCB板的制造过程中。

通过在电子元件表面沉积合适的金属镀层,可以提高元件的导电性、耐腐蚀性和可靠性。

同时,电刷镀技术还可以用于制作电子器件的连接线路和导线。

3. 塑料行业在塑料行业中,电刷镀技术可以将金属镀层直接沉积在塑料制品表面。

这种技术可以在不改变塑料制品原有性能的基础上,增加其外观质感和使用寿命。

常见的应用包括塑料手机壳、塑料手表表带等。

4. 航空航天领域在航空航天领域,电刷镀技术被广泛应用于制造航空发动机和航空航天器件。

电刷镀技术在齿轮轴修复中的应用

电刷镀技术在齿轮轴修复中的应用
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2 7 碱 性铜 镀 尺寸 层 .
使 用碱 性 铜 镀 尺寸 层 0 1mm一0 1m 其 配 .2 .3 m, 方 如表 5 。工件 接 电源负 极 , 作 电压 1V, 轮 轴 工 2 齿
转 动速 度为 4 rm n一 5/ n 后 水 冲 。 0/ i 4 rmi。镀
表面) 间, 作时 , 之 工 工件 接 电源 负 极 , 笔 接 电 源 镀
2 电刷 镀 修 复 工 艺
2 1 磨削修 形 . 将 待修 复 的某 齿 轮 轴 ( 图 1 置 于 机 床 卡 盘 见 )
上, 对轴 基体进 行 磨 削修 形 , 除轴 的偏 心 、 缺 陷 消 微
以及 氧化 皮 等 。为 降 低 磨 削修 形 时 轴 尺 寸 减 小 对
的正 极 , 包裹 着 的浸 满 溶 液 的 阳极 在工 件 表 面擦 靠 拭, 溶液 中的金 属离 子 在零 件 表 面 与 阳极 相 接触 的
各点 上 发 生 放 电 沉 积 , 随 时 间 增 长镀 层 逐 渐 加 并 厚 , 终在 阴极表 面形 成镀覆 层 。 最
轴刚度 和强 度 的影 响 , 择 的磨 削 量 要 尽 量 小 , 选 磨
表 1 电 净 溶 液 的 配 方 组 分 含 量
降 至正 常 电压 1 V, 轮 轴 转 动 速 度 为 3 rmi 2 齿 0/ n一 3 rmi。镀后 水 冲 。 5/ n
表 4 特殊镍镀液配方
氢 氧 化 钠 ,/ gL
磷酸 三钠 ,/ gL
碳 酸 钠 ,/ gL 氯 化 钠 ,/ gL 添 加 剂

电刷镀技术简介

电刷镀技术简介

三、电刷镀技术的应用

(1)修复:恢复磨损和几何精度。如曲轴、缸套、液压柱 塞等零部件的磨损、擦伤的修复,模具的修复和防护。 (2)改善零部件的表面性能和表面装饰,如新品刷镀金、 银、铜、镍等保护层,提高零件表面的硬度、耐磨性、光 亮度,工艺品装饰。 (3)获得某些特需的功能性表面。如高温抗氧化性,减小 接触面的滑动摩擦,提高零件的防腐性能和电触点的电气 性能,改善模具的脱模性,改善摩擦的匹配性能,增加导 电、导磁性能。如精密电器、印刷电路板的接插件、高压 开关及其他工件镀镍、镀锡、镀铜、镀镍钨、镀金、银、 钴液等。
§2电刷镀电源及附件

一、电刷镀电源 电刷镀电源是由强电输出、 安培小时计、过载保护三大部 分组成。强电输出部分的作用 是把220V的交流电变为0~30V 连续可调的脉动直流电,用以 刷镀工件;安培小时计的作用 是记录电刷镀过程中所消耗的 电量,从而控制镀层的厚度; 过载保护部分的作用是防止刷 镀电流过载,一旦超载时能迅 速切断主电路,以保护设备和 工件不受损坏。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、电刷镀涂镀笔
电刷镀镀笔的基本结 构与形状如图所示。 根据工件的形状和刷 镀的需要可分为外圆 镀笔、内孔镀笔、平 面镀笔、旋转镀笔和 微型镀笔。镀笔和阳 极的尺寸是依据被镀 工件的形状和尺寸而 定。

三、阳极材料


1、石墨阳极(图2-3) 应用不溶性 材料做阳极是现代刷镀技术的重要特 点,这些不溶性材料多数是由经过专 门提纯,除去了大量金属杂质的高密 度石墨制成的。这种石墨纯度高、结 构细腻且均匀、导电性好、耐高温电 解浸蚀。但石墨阳极经过长期使用后, 特别是在高压、大电流密度下使用, 表面也会被腐蚀。因此,在制作阳极 度材料时常常在石墨表面涂上一层酚 醛树脂胶,以提高其抗腐蚀性能,并 防止污染镀液。 2、铂铱合金阳极 在需要用小尺寸的 阳极时,由于石墨强度低而容易断, 所以可用铂铱合金来制作。合金中铂 铱的含量分别为90%和10%。这种材 料的阳极,一般是在填补凹坑、斑点、 密而深的划伤沟槽,以及在装饰品上 镀金、银等场合下使用。

石墨烯电镀应用例子

石墨烯电镀应用例子

石墨烯电镀应用例子
石墨烯电镀是一种新型的表面处理技术,能够在金属表面形成一层石墨烯薄膜,从而提高材料的性能和稳定性。

下面介绍几个石墨烯电镀的应用例子:
1. 电镀石墨烯铜箔
石墨烯铜箔是一种新型的导电材料,能够在微电子、半导体、太阳能等领域得到广泛应用。

通过石墨烯电镀技术,可以在铜箔表面形成一层薄膜,提高导电性和抗氧化性能,从而延长材料的使用寿命。

2. 石墨烯修饰电极
石墨烯修饰电极是一种新型的电化学传感器,能够检测微量的物质,如重金属、有机污染物等。

通过石墨烯电镀技术,可以在电极表面形成一层石墨烯薄膜,提高电极的灵敏度和选择性,从而实现高效、准确的检测。

3. 石墨烯涂层
石墨烯涂层是一种新型的防腐保护材料,能够在金属表面形成一层薄膜,提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。

通过石墨烯电镀技术,可以在金属表面形成一层石墨烯薄膜,从而提高材料的稳定性和耐久性,延长使用寿命。

总之,石墨烯电镀技术是一种非常有前途的表面处理技术,能够在各种领域得到广泛应用,从而提高材料的性能和稳定性。

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电刷镀实验报告

电刷镀实验报告

篇一:电刷度实验报告重庆机电职业技术学院专业班级:姓名:学号:任课老师:成绩:实验报告09级模具设计与制造2班文鸽 1260720120948 孙智富一.概述通过在课堂上对电刷镀基本原理的学习,我们在实验室还亲手做了实验,如:电刷镀技术、表面硬度测试技术、零件拉伸实验等。

并且重点介绍电刷镀技术,因其现在电镀工艺设备较简单,操作条件易于控制,材料也比较广泛,成本也比较低,广泛应用。

目前已用于各机械行业及电力、电子、化工、纺织等许多部门。

电刷镀是电镀的一种特殊方式,不用渡槽,只需要在不断供应电解液的条件下,用支电笔在工作表面上进行擦拭,从而获得电镀层。

因此,电刷镀又称无槽镀、涂镀。

二.电刷镀实验内容开始刷镀前,在未接通电源前用刷笔接蘸上硫酸铜溶液,在工件表面擦拭几秒钟再通电源,调节电压到4—6v,然后用正极导线与镀笔相联,负极导线和工件相联。

然后用镀笔蘸上硫酸铜溶液在工件上不断的进行擦拭,就会在工件表面出现一层金黄色的物质,就是镀在工件表面的铜。

如果工件需要镀层的比较大,测量在一分钟内进行电刷镀所增加的厚度,直至达到工件尺寸的要求。

电刷镀实验原理:电源的正极通过导线与电镀笔相联,而负极通过导线与工件相联,当电流方向由镀笔流向工件时为正极电流。

正向电流接通时会发生电沉积,电流方向从工件流向镀笔时为反向电流;反向电流接通时工件表面则会溶解。

电刷镀工作过程:电净→活化→镀中间层→镀工作层→至要求尺寸→表面抛光电刷镀实验结论:技术设备简单、工艺灵活、操作方便,可以在现场作业,操作容易,镀层结合牢固,可以进行槽镀困难或实现不了的局部电镀,操作安全,对环境污染小,经济效益显著,可以提高生产效率高。

目前刷镀工艺主要用于各机械设备的维修,也用来改善零部件的表面理化性能。

实验体会经过了这次试验,我体会到了电刷镀这个技术的重要性以及广泛性。

电刷镀工艺主要用于目前我国修船行业已普遍使用电刷镀修复船机零件。

可修复磨损和机械加工超差的船机零件,如活塞杆、增压器转子轴、电机转子轴、水泵轴、尾轴衬套、轴颈磨损的修复、孔类零件的修理、滚动轴承的修理等。

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捷利特电刷镀原理
电刷镀原理;
刷镀是依靠一个与阳极接触
的垫或刷提供电镀需要的电
解液。

电镀时,垫或刷与被镀
的阴极作相对运动而获得镀
层的电镀方法。

刷镀与电镀的
基本原理一样,工作时零件为
阴极,欲镀的金属(或不溶性导电材料)为阳极。

阳极外面包有吸水性好的纤维材料(垫或刷),以便吸附镀液。

当阳极与零件表面接触并不断相对运动时,电流通过阳极与零件表面的纤维材料所吸附的镀液,金属则沉积在零件表面而形成镀层。

随时间延长,镀层逐渐加厚。

镀层的均匀性可由电流密度、阳极移动速度、镀液的流量、电镀时间来控制。

主要特点:
1.不需镀槽及其它装置,设备简单,可在现场对大型机器实现不完全解体而局部施镀;
2.阴阳极间距离近,允许使用大电流密度,沉积速度快;
3.镀层氢脆性小;
4.镀层硬度高;
5.镀层的孔隙率低;
6.受镀表面形状不受限制;
7.对基体金属热影响小;
8.操作简单;
9.能耗低;
10.对环境污染小。

适用范围
1.修复加工超差、磨损、损伤或锈蚀的零件、量具和磨具;
2.修复损伤或有缺陷的电镀件;
3.镀覆一般电镀无法下槽的特大零件;
4.现场镀覆难拆卸或拆运昂贵的大型设备;
5.镀覆大型零件的局部、盲孔、窄缝、深孔;
6.制作和修补印刷电路;
7.镀覆和修复要求导电性能良好的电气触点和接头;
8.镀覆要求局部防渗碳、防渗氮的镀层;
9.镀覆要求改善钎焊性能的局部镀层;
10.为特殊材料(铝、钛、合金钢)的电镀件镀覆过渡结合层;
11.装饰或修复鎏金屋顶;
12.装饰或修复雕塑、文物、珠宝等艺术品;
13.镀覆要求特殊性能的局部表面(如导电、耐蚀等);
14.在金属表面沉积不同金属图案;
15.去金属毛刺;
16.模具刻字;
17.动平衡零件去重。

刷镀技术也有一定的局限性。

它不适于大面积、高厚度、大批量生产,也不适于修复零件的断裂缺陷和要求承受疲劳负荷较大的零件。

电刷镀技术的应用实例
一、在电力行业的应用
1、发电机转子、汽轮机转子轴颈位电刷镀修复;
2、电机端盖,各种轴的轴承位修复等。

二、在冶金机械中的应用
1、各种加压机械的修复(如开卷机内孔修复);
2、各种类型轴状工件的修复(如推土机曲轴修复,传动轴修复,蜗杆轴修复,齿轮轴修复等)
3、轴瓦与活塞环等类工件的修复(如电动机轴瓦的修复,活塞环表面镀层)
4、各种零部件表面划伤或产生凹坑的修复(如机床导轨修复,造纸烘缸的修复)
5、各种类型模具与量具的修复(如自来水外壳模具,蓄电池外壳模具)
三、在各种车辆修理中的应用
1、在机车修理中的应用(如内燃机车车轴的修理)
2、在汽车修理中的应用(如汽车曲轴,变速主轴等)
四、在船舶修理中的应用
1、“1002”号绞吸式挖泥船用的MAN高速柴油发动机的修复
2、万吨远洋轮发电机的修复
3、万吨远洋轮动力柴油机座汽缸缸盖接口大面积锈蚀的修复
4、船舶机座的修复。

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