模具表面的電鍍技術(shù)介紹

電鍍技術(shù)是一種用電化學方法在基體（金屬或非金屬）表面沉積金屬或金屬化處理的技術(shù)。它能使均勻溶解在溶液中的金屬離子，有序地在溶液（即鍍液）中和基體表面接觸獲得電子、還原成金屬原子并沉積在基體表面，形成宏觀金屬層——鍍層。

電鍍技術(shù)包括了技術(shù)原理、結(jié)合和鍍覆工藝、鍍液和設(shè)備等基本要素。經(jīng)過近200年的發(fā)展史，現(xiàn)代的電鍍技術(shù)已是一類綜合應(yīng)用了當代科學技術(shù)成就、十分重要的表面工程技術(shù)，具有非常寬廣、深入的應(yīng)用領(lǐng)域。

模具?電鍍的狀態(tài)要求有哪些？

模具電鍍零件硬度達到要求。拉深模零件表面在板材成形過程中承受巨大載荷，尤其在拉深筋槽R角部位，當筋槽R角硬度不足時，易出現(xiàn)疲勞磨損、塌陷及變形等失效形式，降低模具零件精度與制件成形質(zhì)量。電鍍前需檢查拉深模筋槽R角的硬度是否滿足要求（48~53HRC），針對局部硬度不足區(qū)域，采用火焰淬火強化處理以增大表層硬度。型面和拉深筋槽R角部位無砂眼、裂紋；壓邊圈上不能存在阻礙板料流動的凹凸缺陷。

鉻層厚度通常約為20~40μm，無法覆蓋型面上的砂眼或裂紋等缺陷，由于電鍍過程中的電解反應(yīng)是尖波放電，波峰變厚、波谷變薄，缺陷反而會因鍍鉻酸洗出現(xiàn)擴大現(xiàn)象，降低模具零件型面精度與鉻層附著質(zhì)量。針對上述缺陷，通常采用裂紋探傷劑（DPT-5）探測模具零件型面的缺陷分布，并采用材質(zhì)接近的鑄鐵焊條TM2000系列進行修復(fù)，確保熔敷金屬與母材的兼容性，為鉻層的附著創(chuàng)造良好基礎(chǔ)，否則容易導致鉻層脫落或焊接處凸起。

模具零件電鍍原理

鍍鉻是通過電化學方法在固體表面上沉積一層金屬鉻的過程，電解液為鉻酸溶液，模具零件為陰極，在特定的電壓和電流密度的陽極上進行氧化反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，從而析出鉻并附著在模具零件表面。

某車型后側(cè)門內(nèi)板壓邊圈結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為GM246，質(zhì)量6.4×103kg，其筋條厚度分別為30、40mm，符合模具筋條≥30mm的技術(shù)規(guī)范。為改善鈑金拉傷缺陷，對其進行電鍍處理以提升模具零件的硬度與降低型面粗糙度。跟蹤模具零件電鍍后的生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)約1200沖次后鈑金表面出現(xiàn)多條可視的拉傷，檢查壓邊圈發(fā)現(xiàn)其表面也存在多處長度為45~100mm的細密裂紋（見圖4（b）），且模具零件裂紋與鈑金拉傷處完全吻合。因此，如何規(guī)避電鍍后模具零件表面出現(xiàn)裂紋成為解決問題的關(guān)鍵。為剖析模具零件電鍍開裂的失效機理，聯(lián)合鑄造廠、模具廠及模具鍍鉻廠家三方，分別從模具結(jié)構(gòu)強度、模具鑄件質(zhì)量、模具熱處理工藝及模具電鍍過程氫脆現(xiàn)象的控制等維度進行分析。