表圈压圈内壁的镀层偏薄,是因为三个爪围出的凹腔把电流挡在外面,内壁拿到的金属比外圈少。槽液可以完全正常,内腔那一面照样落在 3 µm 底线以下;镀好的圈外圈看着已经完工,内腔一读膜厚就不合格。
零件是 Ø26 × 2.0 mm 的环,按 ASTM B86 AC41A 铸造的 Zamak 5,壁厚 0.8 mm,三个爪按 120° 均布,都是图纸上的设计目标。电镀排在最后,前面是去浇口、滚筒去毛刺与抛光、除油活化,所以进槽的表面已经是最终形状。
凹腔就是一块挡板。金属沉积最快的地方,是电力线不被挡住、直接够得到的表面;袋底永远是最后才轮到的地方。这里的内壁藏在一个 2.0 mm 深的开口后面,于是几何形状把电流从必须覆盖的那一面上引开。
剩下的部分由均镀能力解释。能镀进深凹腔的槽液,在那面墙上盖住的面积比镀不进的大;挂具的位置又决定槽液必须够到哪些凹腔。开口被挡、或者平挂的圈,内腔收的电流比腔口对着阳极的圈少。同一批的两只圈,可以带着不同的内腔读数出槽。
3 µm 是底线,用 X 射线在读的那个面上量。它正好压在典型镍层 3–5 µm 的下限上,被遮蔽的面没有余量。外圈读到 5 µm,说明不了它后面那层 0.8 mm 的壁是什么数。
批量开跑之前先把这个点写清楚。内壁和外圈是两个面,覆盖各是各的,在外圈上取的一个数回答的是另一个问题。面、点和量具都写进首件报告,后面的订单照着量同一个点。
三个爪尖扣住镜面外缘,环底面坐进表壳,外圆定直径。这三个面都碰到东西,所以要有足厚。内腔其余部分是结构,镀薄一点不会动到配合。
这个分法改的是挂具和遮蔽。把不接触的面遮掉,比让整个内腔都镀到 3 µm 便宜,电流也更多落到受力的面上。覆盖先是图纸上的决定,然后才是电镀上的决定。
单层镍和铜镍铬的差别在耐蚀路径和外观,不在能不能进凹腔,因为两者镀的是同一个被遮蔽的腔。单层镍 3–5 µm,在 Zamak 5 上留下的是一层灰色屏障。铜镍铬叠层是 Cu 8–12 µm、Ni 5–8 µm、Cr 0.1–0.3 µm,逐层相加是 13.1–20.3 µm 的典型总厚。
铜把表面整平,镍把它封住,铬给出又硬又亮的表层,三层配得起外露的表圈,原因就在这里。叠层更厚,也不会比单层镍更会镀进内腔:挡板还在,内壁照样可能落在底线以下。镀种由装配要求定,覆盖两种都得证明。
三项检查合起来回答:在指定的面上打 X 射线膜厚,按 ASTM B571 做热震、不起泡,按 ASTM B117 做 96 h 盐雾。热震后起泡,说明层与层之间的附着出了问题;内壁出现腐蚀,说明那里是薄点。
目视只证明外圈是亮的。内腔覆盖靠从腔里取的一个数来证明,所以抽样计划在开跑之前就指定一个内表面。测试是报价里单列的行,放行这批的是读数,不是亮度。
| 项目 | 数值 | 定的是什么 | 用什么查 |
|---|---|---|---|
| 镍层,外圈 | 3–5 µm | 可见面 | X 射线膜厚 |
| 镍层,内壁 | 3–5 µm | 接触面 | X 射线膜厚 |
| 三层叠镀 | 13.1–20.3 µm | 外观与耐蚀路径 | 各层读数相加 |
| 热震 | 不起泡 | 附着 | ASTM B571 |
| 盐雾 | 96 h | 薄点 | ASTM B117 |
把图纸发过来,标出必须到 3 µm 的面,写明镀种,第一批量产之前把挂具安排定下来。这三样一答,镀层的问题就变成一条放行判据,换一家供应商也得照这条回答。