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香港镁合金先进表面处理技术进展

时间: 2011-07-11 06:00 来源: 作者: 点击:


2005年下半年,香港压铸业协会与香港生产力促进局获得政府创新科技署的拨款,支持“小批量镁压铸废料回收技术”等项目的开发研究。近年来镁合金先进表面处理技术有新的发展。 

装饰性及功能性表面处理技术率先打入镁合金及高增值产品市场。由于镁合金极其活跃,表面常有一层氧化物,因此,镁合金的表面处理有一定的难度。必须采用特殊的处理方法。现有的表面处理技术并不成熟,往往使合金表面很粗糙及使用大量非环保的化学品。 

香港压铸业协会于2001年获得创新科技处之创新科技基金拨款,联合香港生产力促进局发展镁合金先进表面处理技术。所发展的技术包括电镀、转化层以及阳极氧化三部分。 

镁合金的表面处理主要在于改善产品的外观以及提高耐磨损与防腐蚀性能,其功能有以下几点: 

(a)装饰表面; 
(b)形成一层保护层以防止镁合金暴露于空气中; 
(c)填补及修饰压铸件的表面小孔; 
(d)增加镁合金底材与有机涂层间的附着力; 
(e)改善耐磨损性能; 
(f)隔绝镁合金与其它金属接触以防止电化学腐蚀。 

当选择适当的表面处理工艺时,必先要考虑产品的需要,如表面导电性、耐磨性、产品应用环境以及所选择镁合金材料的其他成分等等。香港压铸业协会与香港生产力促进局所携手发展的镁合金表面处理技术就是针对以上各项要点。 

1 电镀 

镁合金电镀主要分成两类,一是在合金活化后直接进行无电沉镍;另一方面,亦可经沉锌后,然后再予以电镀。在这两方面,生产力促进局都已经取得一定的成绩,有关流程如下: 

直接无电沉镍法 

除油→酸洗→活化1→活化2→无电沉镍→热处理→电镀铜→其他电镀 

沉锌法 

除油→酸洗→活化1→活化2→沉锌→电镀铜→其他电镀 

经过前处理后,镁合金可按产品要求镀上所需的金属,亦可透过真空离子电镀获得更多样化、功能更佳的镀层。经电镀处理后的镁合金表面最终可达致光亮、导电性佳、附着力良好,并可通过>100小时盐雾测试。 

2 阳极氧化 

镁合金阳极氧化膜的最大优点是坚硬,耐磨性与抗腐蚀性俱佳,并且绝缘。流程如下: 

脱脂→酸洗→阳极氧化→染色 

通过特殊的设备和电解液,选择适当的电压,在氧化过程中产生等离子体(Plasma)及微弧(MicroArc),使镁合金表面生成一层致密及坚硬的陶瓷氧化层,并能通过>100小时盐雾测试。经此处理后的镁合金表面可参照一般的铝阳极氧化予以染色,也可直接覆盖有机涂料或其他种类的涂层。 

3 转化层 

镁合金的转化层可为镁合金表面带来短暂的保护及抗腐蚀性能,同时,亦可成为合金与有机涂层之间的牢固底层,使有机涂层具更佳的附着力。转化层方面,铬化是最常用的方法,而效果亦最佳;不过,由于环保问题,使用无六价铬(Cr6+)技术是必先要考虑的事项。因此,以磷化取代固有的铬化,并已取得一定的成绩。经磷化后的镁合金已可通过24小时的中性盐雾测试,而表面加上有机涂层后,盐雾测试甚至可超越300小时,此磷化层亦能提升镁合金及油漆的附着力。 

香港压铸业协会及香港生产力促进局已将镁合金电镀技术及其化学配方申请专利。 

作者:香港压铸业协会会长 陈宇杰  
 

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