Dụng cụ kim cương mạ điệnCác dụng cụ kim cương mạ điện là những dụng cụ được bọc chắc chắn bởi lớp kim loại nền trên chất nền (thép hoặc các vật liệu khác), được sử dụng rộng rãi trong cơ khí điện tử, thủy tinh, vật liệu xây dựng, khoan dầu và các ngành công nghiệp khác. Các dụng cụ kim cương mạ điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như cơ khí điện tử, thủy tinh, vật liệu xây dựng, khoan dầu, v.v. Những dụng cụ này được thiết kế để mang lại hiệu quả cao, tuổi thọ dài và khả năng mài chính xác.
Để đạt được những đặc tính mong muốn này, lớp kim loại mạ của dụng cụ không chỉ phải có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao mà còn phải được phân bố đều khắp bề mặt vật liệu nền. Sự phân bố đều này rất quan trọng để ngăn ngừa hiện tượng bong tróc lớp phủ và rút ngắn tuổi thọ tổng thể của dụng cụ. Một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như vật liệu từ tính và mài gốm, có những yêu cầu cụ thể về độ bám dính giữa lớp kim loại mạ và bề mặt thép nền. Ví dụ, trong ngành công nghiệp vật liệu từ tính, quá trình mài bột được thực hiện với tốc độ cấp liệu được kiểm soát khoảng 0,3 mm. Tương tự, ngành công nghiệp gốm sứ sử dụng các kỹ thuật mài khô tốc độ cấp liệu cao, đòi hỏi độ bám dính mạnh giữa lớp kim loại mạ và bề mặt thép nền. Trong quá trình sản xuất dụng cụ kim cương mạ điện, các nhà sản xuất thường ưu tiên loại kim loại mạ, độ cứng và khả năng chống mài mòn, nhưng thường bỏ qua các khía cạnh quan trọng là đảm bảo độ bám dính mạnh giữa lớp kim loại mạ và bề mặt vật liệu nền. Do đó, hiện tượng bong tróc lớp mạ trong quá trình sử dụng thực tế không phải là hiếm gặp. Bài báo này phân tích các nguyên nhân của vấn đề này và thảo luận ngắn gọn về các giải pháp.
Ba loại lớp phủ bị bong tróc trong dụng cụ kim cương mạ điện là:
Sự tách rời lớp phủ khỏi bề mặt chất nền: Lớp phủ kim loại chứa kim cương và lớp phủ kim loại không chứa kim cương bên dưới được tách rời đồng thời khỏi chất nền thép.
Hiện tượng bong tróc lớp phủ kim loại: Lớp phủ kim loại không chứa kim cương vẫn bám chắc vào bề mặt thép, trong khi lớp phủ kim loại có chứa kim cương lại bong ra khỏi lớp phủ kim loại.
Hiện tượng bong tróc và tách lớp kim loại phủ trong lớp phủ kim loại chứa kim cương: lớp kim loại phủ ở vùng tiếp xúc với phôi không bị mài mòn bình thường, mà bong ra dưới dạng vảy hoặc bột, trong khi các hạt kim cương không bị tách rời hoàn toàn. Loại bong tróc này thường không được chú ý, dẫn đến nhận định sai lầm về độ bám dính hoặc khả năng chống mài mòn kém của kim loại được phủ. Các lỗ rỗng lớn liên tục trên bề mặt dụng cụ có thể là dấu hiệu của loại bong tróc này khi các hạt kim cương bị vỡ ra trong quá trình sử dụng dụng cụ bình thường.
Hiểu rõ các loại bong tróc này có thể giúp xác định các vấn đề cụ thể và thực hiện các biện pháp thích hợp để cải thiện độ bền liên kết và độ bền của các dụng cụ kim cương mạ.
Nguyên nhân gây bong tróc lớp mạ:
Quá trình xử lý trước khi mạ đóng vai trò quan trọng trong độ bám dính và chất lượng của lớp phủ trên nền thép. Sau đây là một số tác dụng của quá trình xử lý trước khi mạ: Làm sạch bề mặt: đánh bóng cơ học và tẩy dầu mỡ để loại bỏ các chất lạ, dầu và các chất gây ô nhiễm khác trên bề mặt nền. Điều này đảm bảo lớp mạ bám dính trực tiếp vào bề mặt kim loại mà không có tạp chất. Việc không làm sạch bề mặt đúng cách có thể dẫn đến độ bám dính kém và bong tróc lớp phủ. Loại bỏ màng oxit: Khắc là quá trình loại bỏ lớp màng oxit hình thành trên nền do tiếp xúc với không khí hoặc các yếu tố môi trường khác. Trước khi mạ điện, lớp oxit này phải được loại bỏ để lộ bề mặt kim loại bên dưới. Nếu màng oxit không được loại bỏ hiệu quả, nó sẽ ức chế sự hình thành liên kết mạnh giữa kim loại phủ và kim loại nền, dẫn đến độ bám dính kém. Kích hoạt: Kích hoạt được thực hiện để cung cấp một bề mặt sạch và hoạt tính hóa học cho quá trình mạ. Nó thúc đẩy độ bám dính của lớp phủ bằng cách cải thiện liên kết giữa nền và vật liệu phủ. Các quy trình kích hoạt như tẩy gỉ hoặc điện phân loại bỏ bất kỳ lớp oxit còn sót lại nào và tạo ra các điều kiện bề mặt cụ thể giúp tăng cường độ bám dính giữa chất nền và lớp phủ. Nhìn chung, một quy trình xử lý tiền mạ tốt đảm bảo bề mặt chất nền sạch sẽ, không bị nhiễm bẩn và được kích hoạt đúng cách. Điều này thúc đẩy sự liên kết chắc chắn giữa lớp phủ và chất nền, tạo ra lớp hoàn thiện chất lượng cao và bền lâu. Ngược lại, các quy trình tiền mạ kém có thể dẫn đến các vấn đề về độ bám dính, hỏng lớp phủ và giảm hiệu suất sản phẩm.
Ngoài việc xử lý mạ sơ bộ kém chất lượng, các nguyên nhân gây bong tróc lớp phủ như sau:
Chuẩn bị bề mặt không đầy đủ: Ngoài việc xử lý trước khi mạ, bề mặt chất nền cần được làm sạch và chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo độ bám dính tốt của lớp mạ. Bất kỳ sự nhiễm bẩn hoặc bất thường nào trên bề mặt đều có thể cản trở sự liên kết giữa lớp phủ và chất nền, gây ra hiện tượng bong tróc.
Độ dày lớp mạ không đủ: Độ dày lớp mạ phải phù hợp với mục đích sử dụng. Nếu lớp mạ quá mỏng, nó có thể không bám dính đủ chắc vào chất nền, gây ra hiện tượng bong tróc. Độ dày lớp phủ cần được kiểm soát trong phạm vi quy định để đảm bảo độ bám dính tốt.
Chất lượng vật liệu mạ kém: Chất lượng vật liệu mạ được sử dụng sẽ ảnh hưởng đến độ bám dính của lớp mạ. Nếu vật liệu mạ có chất lượng kém hoặc không có các đặc tính cần thiết, nó có thể không liên kết tốt với chất nền, dẫn đến hiện tượng bong tróc.
Thiếu chất tăng cường độ bám dính: Chất tăng cường độ bám dính hoặc chất kết dính thường được sử dụng giữa chất nền và lớp phủ để tăng cường độ bám dính. Việc không sử dụng hoặc sử dụng không đúng cách chất tăng cường độ bám dính có thể dẫn đến độ bám dính kém và bong tróc lớp mạ.
Thông số quy trình mạ điện không phù hợp: Cần tối ưu hóa các thông số quy trình mạ điện, chẳng hạn như mật độ dòng điện, nhiệt độ, thời gian mạ, v.v., để đạt được độ bám dính tốt. Nếu các thông số này không được thiết lập chính xác, có thể dẫn đến độ bám dính kém và lớp mạ bị bong tróc.
Thời gian đăng bài: 27/07/2023