第三章前处理

1、第三章 前處理 3.1前處理的意義 一般前處理工程過程為,研磨預備洗淨水洗電解脫酯水洗酸浸及活性化水中和 水洗電鍍。 3.1.1 前處理的目的 前處理的目的是為了得到良好的鍍層，由於鍍件在製造、加工搬運、保存期間會有油酯、氧化物銹皮、氫氧化物、灰塵等污物附著於鍍件表面上，若不去除這些污物而進行電鍍將得不到良好的鍍層。鍍· 件品質，前處理占很重要的地位。 3.1.2 前處理不良所造成之鍍層缺陷 前處理不良所造成之鍍層缺陷，有下列幾項：(1)剝離，(2)氣脹，(3)污點，(4)光澤不均，(5)凹凸不平，(7)小孔(8)降低耐蝕性，(9)脆化。電鍍之不良，前處理佔很大的原因。 3.1.3

2、汙物的種類 污物的種類，可分為有機物及無機物。有機物污物主要是動物性油酯，植物性油酯及礦物性油酯，無機物污物是金屬氧化物、鹽類、塵埃、及砂土。另外由有機物和無機物污物之物如研磨屑、研磨材料。動物性及植物性油酯可被化緘劑皂去除。礦物性油污無法被緘劑皂去除需用三菉乙烯、汽油、石油溶劑乳化劑等去除。無機物污物可被酸或緘溶解，利用酸、緘浸漬、化學或電解方法去除及機械研磨方法去除。無機、有機混合污物，去除較困難，除了利用化學方法，亦須用電解，機械研磨等方法聯合應用去除。 3.1.4 電鍍前處理去除的典型汙物 (1) 潤滑油 (6) 淬火殘留物 (2) 切削油 (7) 熱處理鹽 (3) 研磨油 (8) 熱

3、處理鹽 (4) 熱斑 (9) 汙跡 (5) 銹及腐蝕物 (10) 油漆及油墨 3.1.5 表面清潔測定 表面清潔度測定，在工場最實用的方法是用水沖(water-beaktest)，檢查表面水是否均勻潤濕，如果是均勻潤濕則為清潔表面，反之則不清潔。其它方法有，Nielson method，Atomizer test，Fluoresent method，weight of residual soil，wip-ing method，residual patlern method 及 Radioisotope tracer technique。 3.1.6 選擇清潔方法及清潔材料之影響因素 其影響因素

4、有： (1) 被清潔表面之特性 (9) 清潔劑的溫度 (2) 被去除污物之特性 (10)應用時間 (3) 清潔要求程度 (11)經驗 (4）應用的方法 (12)攪拌次數 (5) 水質 (13)污染的程度 (6) 手續、另件、設備人員的安全 (14)下一步處理 (7) 成本 (15)廢物之處理 (8) 清潔劑的濃度 3.1.7 清潔處理之注意事項 (1) 眼睛、皮膚、衣服等避免接觸清潔劑，並要戴防護衣及眼罩。 (2) 防止長時間吸入有毒氣體,須供應適當的通風。 (3) 使用會揮發性清潔劑時，溫度必低於燃著點，在使用的區域嚴禁煙火及有火光或研磨之作業。 (4) 調制重鹼性清潔劑時，要慢慢的加入冷水

5、，避免產生劇烈反應，必須先在冷水中溶解而後再加熱。 (5) 酸性材料調制時，不能將水加入酸中必須慢慢的將酸加入水中。 (6) 存放酸性溶劑的溶器，必須用防酸材料制成，防止損壞地板及附近設備，必須遵守藥品使用的說明。 (7) 防止清潔劑損壞鍍件機材，可添加抑制劑，使在所有污物去除後形成保護層。 (8) 清潔劑濃度增加，清潔時間可以減少但有一定限度，超過此限度反而不利。 (9) 溫度增加對清潔時間可以減少。 (10)清潔需要一段時間，不是立即就可移去污物。 (11)清潔過程中或之後，清洗是很重要的。 3.1.8 清潔劑去除污物的原理 (1) 溶解力作用，如水可溶解鹽，酸可溶解金屬銹皮，汽油可溶解油

6、脂。 (2) 鹼化作用。 (3) 浸濕作用，將硫水性變親水性。 (4) 乳化作用，使油與水混合在一起。 (5) 反凝作用，即為懸浮作用。 3.1.9 去除氧化物及銹皮的方法 基本方法有:1.噴砂除銹(abrasive blasting),2.滾筒除銹(tumbling),3.刷光除銹(brushing),4.酸浸漬(acid pic-king),5.鹽浴除銹(salt bath descaling),6.鹼劑除銹(al-kline descaling),7.酸洗(acid cleaning)。 3.1.10 選擇除銹方法的因素 選擇除銹方法的因素有:1.銹皮的厚度,2.基材的性質,3.鍍件製造

7、及處理過程,4.容許基材損耗大小,5.表面光度要求,6.鍍件之形狀及大小,7.產量要求,8.可被應用的設備,9.成本, 10.氫脆性。 3.2.1 淨化的方法 淨化的方法有:1.鹼劑洗淨(alkaline cleaning),2.溶劑洗淨(solvent cleaning),3.乳化洗淨(emulsion cleaning) ,4.電解鹼洗淨(electrolytic alkaline cleaning),5.酸洗淨(acid cleaning),6.蒸氣脫脂(vapor degreasing),7.噴砂洗淨(abrasive blast cleaning),8.滾筒洗淨(tumb-ling)

8、,9.刷洗淨(brushing),10.酸浸漬(picking),11.電解酸浸(electrolytic picking),12.鹽浴去銹(salt bathdescaling),13.鹼劑去銹(alka;ine descaling),14.超音波洗淨(ultrasonic cleaning),15.去漆(paint stri-pping),16.珠擊法(glass bead cleaning)。 3.9.7 銀及銀合金之酸浸溶液配方 Nitric acid 66 vol % Temperature room to 160 F Sulfuric acid 78 vol % Nitric ac

9、id 22 vol % Temperature room Sodium cyanide 3 4 oz / gal Sodium carbonate 1 2 oz / gal Sodium aluminum sulfate 6 oz / gal Sodium potassium tattrate 6 oz / gal Temperature 180 210 F 也可用46 Volt陰極處理30秒至1分鐘於室溫下電解。 3.9.8 鋅及鋅合金之酸浸溶液配方 Chromic acid 30 40 oz / gal Sodium sulfate 2 4 oz / gal Temperature roo

10、m Time 5 30 sec 若水洗後有黃色膜則用1% 硫酸浸泡脫色。 Chromic acid 30 40 oz / gal Hydrochloride 12 oz / gal Temperature room Time 1 min 水洗完後再用40 oz/gal 鉻酸水溶液浸泡。 3.9.9 鎳及鈷合金之酸浸溶液配方 (1) AISI 661 , 670 , 680 , 688 合金 ： Hydrofluoric acid 48 58 oz / gal Nitric acid 7 10 oz gal Temperature room Sodium hydric 1 2 wt % Sodi

11、um hydroxide 98 99 wt % Temperature 680 720 F (2) 純 鎳 Hydrochloride acid 50 75 vol % Temperature room (3) 出光 ( bright dipping ) Sulfuric acid 5 vol % Ferric sulfate 24 oz / gal Temperature 180 F Hydrochloride acid 25 vol % Ferric sulfate 13 oz / gal Temperature 160 180 F 3.9.10 鋼鐵酸浸溶液配方 商業抑制劑 ( comm

12、ercial inhibitors ) , 氨類 ( amines ) 及硝酸鹽 ( nitrates ) 通常用來防止過度浸蝕 ( overetching ) 及針孔 ( pitting )。其配方有 ： Hydrochloric acid 55 vol % Inhibitor ( optional ) 需要量 Temperature room Time 1/2 1 min 可溶解含 Fe 至 5 oz / gal；Cu 0.5 oz / gal 最多。 Sulfuric acid 25 vol % Inhibitor ( optional ) as required Temperature

13、 room Time upto 10 min 槽及加熱管需用鉛被覆 ( lead - lined )。 (3) 鋼 400 系列及pH 鋼除銹配方有： Ferric sulfate anhydrous 8.5 13.5 oz / gal Hydrofluoric acid 1.5 2.5 oz / gal Temperature 125 135 F Time 1 5 min Sodium chloride 2 4 oz / gal Sulfuric acid 12 27 oz / gal Temperature 160 180 F Time min Sulfuric acid 2 3 oz /

14、 gal Potassium nitrate 2 3 oz / gal Temperature 160 F Time 5 15 min 鬆脫銹垢 ( loosen heavy ) Potassium permanganate 8 12 oz / gal Sodium hydroxide 8 12 oz / gal Temperature 160 F to 沸點 Time 30 min 此溶液處理後需再用溶液(1)或(2)除銹。 (4) 鑄鐵除銹配方 ： Sulfuric acid 10 15 oz / gal 或 25 30 oz / gal Nitric acid 4 5 oz / gal

15、Hydrofluoric 12 15 oz / gal (5) 出光 ( bright dips ) 配方有 ： Citric acid 10 12 oz / gal ammonia pH 65 7 Oxalic acid 1 2 oz / gal Hydrogen 0.5 oz / gal Sulfate as brightener 微量 高電流密度電解拋光。 3.9.11 銅及銅合金之酸浸溶液配方 (1) 去除厚垢 ( heavy scale ) 配方 ： Sulfuric acid 55 80 oz / gal Nitric acid 10 15 oz / gal Temperature

16、 room 銅溶解含量最多到 3 oz / gal。 (2) 去除普通銹皮 ( moderate scales ) 配方 ： Sulfutic acid 20 30 oz / gal Chromic acid 或 3 4 oz / gal Sodium dichromate 45 6 oz / gal Temperature room 銅溶解最多含量到 2 oz / gal。 (3) 去除輕微銹皮 ( light scales ) 配方 ： Sulfuric acid 19 26 oz / gal Temperature room 125 F 銅溶解量最多到 4 oz / gal。 (4) 含

17、 0.7 % Pb以上之銅合金酸浸配方 ： Fluboric acid 15 24 oz / gal Temperature room 銅溶解含量最多到 1.5 oz / gal。 焊接物件另加5 %過氧化氫 hydrogen peroxide。 (5) 印刷電路板 ( circuit board ) 酸浸配方有 ： Ammomium persulfate 32 vol % Temperature room to 100 F Nitric acid 30 36 oz / gal Phosphoric acid 20 25 oz / gal Temperature room to 100 F (

18、6) 出光 ( bright dipping ) 配方有 ： Sulfuric acid 90 110 oz / gal Nitric acid 20 25 oz / agl water 33 vol % Sodium chloride 0.25 oz / gal 綠化鈉幫助出光，但過量會產生斑點 ( spotting )。 Phosphoric acid ( 85 % ) 55 vol % Nitric acid ( 40 Be-1 ) 20 vol % Acetic acid ( 98 % ) 25 vol % Temperature 130 75 F Sodium cyanide 4 6

19、 oz /gal Temperature 120 150 F 也可在較低溫度下陽極處理 3.9.12 不銹鋼酸浸 鹽酸會產生晶界侵蝕，殘留綠離子會引起應力腐蝕，所以不被推薦使用。不銹鋼銹皮有時不易與酸起作用，若強制除去則會過度酸浸刻蝕基材 (substrate )及產生針孔，所以必需先作脫銹 ( scale loosening )，其配方如下： (1) 脫銹 ( scale loosening ) 配方： Sodium hydroxide NaOH 20 25 oz / agl Sodium carbonate ( anhydrous ) 25 oz / gal Potassium perma

20、nganate 6 8 oz / agl Temperature 190 F 到沸點 Sodium carbonate 20 oz / gal Sodium hydroxide 5 oz / gal Potassium permanganate 12 oz / gal Temperature 190 F 到沸點 Sulfuric acid 10 vol % Temperature 180 F (2) 除銹酸浸 ( pickling ) 配方： Nitric acid 30 65 oz / gal Hydrofluoric acid 或 4 vol % Ammonium bifluoride 6

21、.7 oz / gal Temperature 120 140 F Time 不超過 30 min Dissolved metal Fe 最多到 3 oz / gal (3) 冷加工物件除銹酸浸配方有： Sulfuric acid 6.25 vol % Hydrofluoric acid 6.25 vol % Chromic acid 8 oz / gal Temperature 到 180 F Ferric sulfate 9 13 oz / gal Hydrofluoric acid 1.7 vol % Temperature 125 135 F Sulfuric acid 10 oz /

22、 gal Ferric sulfate 0.25 oz / gal Temperature 160 180 F Nitric acid 45 70 oz / gal Molybdic acid 0.35 0.5 oz / agl 此溶液可去除金屬雜質 ( foreign metals ) 3.10 超音波洗淨 超音波如果正確使用,對清潔工作很有幫助,它可節省時間,金錢及增加清潔度(clearness),工作可小至螺絲而大到超過300磅重.它是利用渦流(cavitation) 作用及破裂(implosion) 作用去除表面污物,它對複雜工件或細孔的工件都有效. 3.10.1 超音波洗淨之影響因素

23、 (1) 溫度:一般溫度愈高,超音波洗淨愈好,但不要越過低於沸點10c,及不利之化學作用. (2) 氣體:繼續法使溶液氣體易於浮出,或加熱使溶液減少,加潤濕劑(wetting agent),使氣體能迅速離開表面. (3) 表面張力(surface tension)愈大則渦流作用密度(cavitation density)愈小. (4) 粘度(viscosity)愈大則須較大的能量起渦流作用. (5) 超音波能量(ultrasonic power)要適當,太大或太小都不好. (6) 蘋律(frequency)愈大需高能量來產生相同之渦流作用,一般在2145kHz. (7) 工件之曝露(part

24、exposure),工件裡面必需接觸到超音波洗淨液,通過錯誤有1.工件放置不適當形成空氣袋(gaspockets).有時需要翻動工件,2.籃子內小工件太多,負荷過多,寧可少量多次不要多量多次,3.籃子及掛架(baskets orfixtures for holding parts)阻礙音波. (8) 污點(contaminants)種類: 1.可溶性污物(soluble contaminamts). 2.不溶性由可溶性粘合污物(non-soluble,held by soluble binder contaminanys)如切削屑粘附在油指物上.). 3.不溶性污物(non-soluble c

25、ontaminants). (9) 洗淨液化學成份(cleaning chemical). (10) 設備(equipments). 3.10.2 超音波洗淨之原理及優點 原理: 超音波洗淨的作用,是以超過人類聽覺聲蘋以上的波動在液體中傳 導 ,當音波在洗淨劑中傳導,由於聲波是一種縱波,縱波推動介質的作用會使液體中壓力變化而產生無數微小真空泡,稱之為<空洞現象>(cavitation). 當氣泡受壓爆破時,會產生強大的衝擊能,可將固著在物件死角內的污垢打散,並增加洗淨劑的洗淨效果.由於超音波蘋率高波長短,穿透力強,因此對有隱蔽細縫或複雜結構的洗淨物,可以達到完全洗淨的驚人效果. 優

26、點: (1)節省人力及時間:降低人工成本,不必將物品拆開和用手刷洗,大量節省人力及時間. (2)完全清洗:精密零件及昂貴物品,均可完全清洗而不傷材質. (3)複雜物的清洗:能將複雜形狀的物品,死角及隱蔽孔洞之污垢完全清洗,解除一般清洗法無法克服的難題. (4)操作簡單:免去物料流程的擔誤,減少在製品瓶頸,增加產量. (5)可配合洗劑:可使用性質溫和之溶劑,達成更加的洗淨效果,免除危險性. 3.11 水洗 (Water Rinsing) 水洗需不影響產品品質.鍍件之活性,不產生化學物於鍍件表面,乾燥後不發生變色或侵蝕作用. (1)水洗方程式(rinsing equation) D*Ct=F*Cr

27、 D=帶入量(dragin) Ct=帶入量濃度(concentration of dragin) F=水洗槽流量(flow throufgh the rinsingtank) Cr=水洗濃度(concentration in the rinse) 水洗方程式表示帶入溶質的量等於水洗流出的溶質的量,如鹽進入量(salt in) =鹽流出量(salt out). (2)水洗效率(effectivity of the rinse)E, E=(F*Cr)/(D*Ct) (3)水洗濃度比值(rinsing concentration ratio)Rc, Rc=Ct/Cr (4)污物極值(concentr

28、ation limit) 水洗允許化學物濃度之最大值. (5)水洗流量(flow of water throught a rining tan) F=D*Ct/Cr F=Rc*D (6)水洗體積比值(volume rining ratio)Rv, Rv=F/D=> E=Rv/Rc (7)多段式水洗(multiple rining),兩段式水洗可省水而三段式可更省水,三段以上省水則不確定,但為了回收化學物則用三段以上水洗. (8)水洗槽設計. (9)水洗自動控制(automatic control),利用導電度(conductivity)控制器(controller)或稱之水洗槽控制器(r

29、inse tank controller)來維持一定水洗濃度水平Cr控制水的流量F, F=K*D 水的流量為帶入量乘一個設定長數K值 (10)水洗中水之雜質如石灰或鎂的化合物等所產生的硬質會影響清潔力,所以需加以軟化,其方法有: 1. 用碳酸鹽或磷酸鹽再加蘇打灰使硬水中之鹽分沉澱. 2.添加無機多磷酸鹽或有機螯合劑使硬水中的鹽份不起作用. 3.利用泡氟石或離子交換樹指軟化硬水. 3.12 電解研磨 電解研磨是類似電鍍,須直流電.電解液,但工作放在陽極,利用禿出金屬部份電流集中,及凹處極化較大的作用將工件磨平,磨光,也使表面成鈍化更耐磨蝕.電解研磨去除很少量的金屬表面,較深的刻痕記號及非金屬雜質

30、不能去除 . 電解研磨的時間很短約212分鐘,除非表面起初就粗慥,或為了去除相當量的金屬如尺寸控制,毛邊去除就需較長時間.電解研磨優於機械研磨的是沒有變形,沒有刷痕 ,沒有方向性,及能表現出真實金屬顏色.電解研磨的控制因素有溫度.電流密度,時間,電解液,攪拌等,要有好的電解液效果基材的結晶要細緻是很重要的,通長效果不佳的原因有:1.結晶太粗大 2.不均勻結構 3.非金屬雜質 4.冷札方向性的痕跡 5.鹽類或銹污染物 6.過度酸浸 7.不當或過度冷抽加工. 3.14.4 拋光(buffing)的形式 (1)硬拋光(hard buffing) (2)色澤拋光(color buffing) (3)接

31、觸拋光(contact buffing) (4)Mush buffing. 3.14.5 拋光輪(buffing wheels) 拋光輪有下列形式: (1)Bish buff (2)Finger buff (3)Full-disk buff (4)Peced buff (5)Finnel and sisal buffs 3.14.6 拋光化合物(buffing componds) (1)Tripoli compound:用於非經鐵金屬 (2)Bobbing compounds:用於鋁及銀合金 (3)Cut or cutdown compounds:非鐵金屬 (4)Cut and color c

32、ompounds. (5)Cut or color compounds. (6)Stainless stell buffing compounds. (7)Stell buffing compounds. (8)Chromium buffing compounds. (9)Rough compounds. (10)Emery paste. (11)Greaseless compounds. (12)Liquid buffing compounds. 3.14.7 研磨及拋光自動化機器 (1)Rotary automatic machines. (2)Straight-line machines

33、. (3)Reciprocating straight-line machines. (4)Horizontal return straight-line machines. (5)Oversal or modular rectangular type straight-line equipment. 3.14.8 研磨及拋光自動化(automation of polishing and buffing) 電鍍工程中研磨及拋光佔大部份人工成本且高度塵埃,噪音及振動之惡劣工作環境及公害,還有因個人技術差異使品質不均勻等問題其解決有賴於半自動化或全自動化.自動化可行性之決定因素有(1)工作形狀,(

34、2)工作材質,(3)加工精度,(4)產量,(5)工作尺寸大小,(6)成本現代自動化可自動送料,下料,換位置,移位等利用程式化控制(program- mable controller)或機器人(robots)操作. 3.15 整體研磨(Mass Finishing) (1) 優點: 1.成本低 2.操作簡單 3.各種金屬及非金屬均可 4.鍍件尺寸及行狀限制少 5.加工程度彈性大 6.零件全部的表面,邊緣及角都可作用到 (2) 缺點: 1.角的研磨作用比表面大 2.孔洞或深凹處作用較表面小 3.15.1 整體研磨的方法 (1)滾筒研磨(barrel finishing) (2)振動研磨(vibra

35、tory finishing) (3)Centrifugal Disc finishing (4)Centrifugal Barrel finishing (5) Spindle finishing 3.15.2 整體研磨的應用 (1)清潔,除銹,脫脂 (2)去毛邊 (3)邊及角的圓滑化 (4)改變表面狀況如表面應力 (5)去除粗糙面(磨平) (6)光亮化(磨光) (7)抑制腐蝕 (8)乾燥 3.15.3 滾桶研磨的形式 (1)Open-end, tilting (2)Bottienecked (3)Horizontal actagonal (4)Triple-action,polygonal

36、 (5)Multiple drums (6)Multi-compartment (7)Endtoading (8)Submerged 滾桶研磨性質(media)與工作的比率決定因素有: (1)工作尺寸及複雜性(complexity) (2)研磨性質堆積性(possibility of media lodging) (3)工件重疊性(possibility of parts nesting) (4)加工品質 3.15.4 整體研磨設備之選擇因素 (1) 產品的要求: 1.工件的尺寸及結構 2.批量(batch size) 3.工件的要求 4.工件的控制性(variety of parts) 5.

37、每小時的工作量 6.每年的產量 (2) 品質的要求: 1.工件處理前的品質 2.工件處理後的品質 3. 表面加工程度 4.邊緣狀況 5.工件清潔度 6.邊及表面的均勻性 7.工件與工件間之均勻性 (3) 製程之變化 1.與其他製程的關係 2.自動化的需要 3.處理時間 4.投資金額 5.操作及維護成本 6.消耗物料 7.能源 8.水及廢液排放處理 9.保養及修護 10.場地空間 11.庫存需求 12.人力 13.品管 14.目前及未來需求 3.15.5 整體研磨劑(mass finishing compounds) (1) 功能: 1.促進及維持工件之清潔度 2.控制ph值,泡沫及水的硬度 3

38、.潤濕表面 4.乳化表面油汙 5.去除銹皮及變色(tarnish) 6.控制工件的顏色 7.懸浮污物 8.控制潤滑性(lubricity) 9.防止腐蝕 10.冷卻做用 11.確保廢液排放符合環境保護公害之規範 (2) 使用方式:研磨劑有固體粉末及液體粉末二種,其使用方式有: 1.批次式(batch) 2.循環式(recirculation) 3.流入式(flow-through) 3.15.6 整體研磨之介質(finishing media) 介質的功能有:1.磨擦(abrade),2.磨光(burnish),3.分離( separate)工。介質材料有下列幾種： 1.天然介質（natura

39、l media）：砂石 2.農產物（agricultural)：木屑，玉米之穗軸，胡桃殼 3.合成介質(synthetic media):氧化鋁 4.陶瓷介質(ceramic media) 5.塑膠結合介質(resin-boned media) 6.鋼介質(steel media) (1) 介之選用考慮下列因素: 1.毛之去除 2.工件的表面及邊緣加工均勻性 3.塞入孔洞或深凹處 4.處理時間要短 (2) 介質的供應及成本: 1.供應商之可靠性 2.單位重量或容積的價格 3.品質的可靠性 (3) 介質的能力及多功能性: 1.可處理廣範的產品 2.少磨耗性 3.少分列性(reclassifica

40、tiopn) 4.少裂開(break) 5.工件間之壓制作用(cushioning action) 3.15.7 整體研磨之故障原因 (1)工件表面過度影響(excessive impingement) 1.介質使用量不足 2.工件太大 3.速率及頻率太大 4.溶液水平或流量太低 5.研磨削不足 6.研磨削對 7.不正確方法 8.介質不對 (2)工件之邊緣、角及毛邊過度研磨: 1.研磨作用太慢 2.介質粒子太大 3.介質使用不對 4.速率及頻率太大 5.負荷過大 6.水位不正確 (3)介質堆積在工件孔洞及深凹處: 1.介質尺寸不對 2.介質形狀不當 3.介質過度磨耗折損 4.介質分級不良 1.

41、操作不當中斷 2.水洗及淨化不足 3.不正確研磨劑 4.產生腐蝕 5.介質太活躍 6.另件相互影響 3.16 噴射研磨洗淨(abrasive blast cleaning) 它是將研磨粒子以乾式或液體方式噴射在工件表面上去除污物，銹皮等作調節(conditjoning)表面以便做進一步之處理。其主要用在: (1)去除塵埃、銹皮、磨砂、或漆 (2)粗化表面以便油漆及其它被覆處理 (3)去除毛邊 (4)消光處理(matte surface treatment) (5)去除物件餘料(flash) (6)玻璃或陶瓷刻蝕 其它方法可分為乾式噴射洗淨(dry blast cleaning)及濕式噴射洗淨(

42、wet blast cleaning) 3.16.1 乾式噴射研磨洗淨(dry blast cleaning)的研磨材料 其使用研磨材料為: 1.金屬粒子(metallic grit) 2.金屬珠(metallic shot) 3.砂粒(sand) 4.玻璃(glass) 5.農產物(agricultural products)如胡桃殼、稻殼、木屑 3.16.2 乾式噴射研磨洗淨機器 其所使用之機器設備有: (1)Cabinet mechine (2)Continuous-flow mechines (3)Blasting-tumbling mechines (4)Portable Equip

43、ments (5)Microabrasive Blasting machines 3.16.3 濕式噴射研磨洗淨(wet blast cleaning)之使用主要用於: (1)去除精密工件之毛邊(burrs) (2)消光表面處理(matle surface treatment) (3)檢查研磨、硬化之工件 (4)去除硬工件上之工件記號(tool marks) (5)去除輕微銹皮 (6)電子另件及印刷電路板去除氧化物以備焊接 (7)去除焊接銹皮(welding scale) 3.16.4 濕式噴射研磨洗淨研磨材料(Abrasives) 有許多種類及尺寸的研磨材料被使用，尺寸由20-mesh到50

44、0-mesh,研磨的材料有:1.有機物或農產物,如胡核桃,2.無機物如砂、石英、氧化鋁等。 3.16.5 濕式噴射洗淨的流體介物(liquid carrier) (1) 研磨材料 (2) 防腐蝕劑 (3) 潤濕劑 (4) 防止阻塞劑(anticlogging) (5) 防(止沉澱劑(antisettling) (6) 水 3.16.6 濕式噴射洗淨的設備 (1) Cabinet-type mechines (2) Horizpntal-plane turntable mechines (3) Vertical wheel-type mechines (4) Chain or belt conv

45、eyor mechines (5) Shutte-type cabinets with cars and rail extensions 3.16.7 噴射洗淨之安全與衛生 如果有良好的預防則對人身是安全的,其危害身體的部份主要是肺,由於長期吸入粉粒會形成矽肺病,所以工做人員在起初和每年都照x-光經專門醫師檢查肺部x光片。工做人員必需戴頭盔附有空氣供給,特殊的手套,圍巾,及鞋罩。工作室要充份通風,保持空氣乾燥,沒有污染氣體,沒有嗅味 第七章 鍍 鋅 7.1 鋅及鋅鍍層之性質 (1)色澤 :淺灰色的金屬 (2)比重:7.14 (3)原子量:65.37 (4)原子價 :2 (5)標準電位 :-0.

46、7628v (6)熔點:419 (7)原子序:30 (8)沸點:907 (9)密度:7.13 (10)特性:脆.比較硬.加熱至100150有較好的塑性.可延壓及鍛造加工,但到250 時又變脆.乾燥空氣中鋅較安定,在水中及潮濕空氣中表面易形成碳酸鹽或氧化物的白色模層具有保護性,鋅為兩性金屬,腐蝕於酸,.鰔及硫化物中,鋅的標準電位較負,所以其鍍層屬於陽極性保護,成本低,加工容易,效果良好,很多剛鐵零件鍍鋅,但不易做摩擦性的鍍層 7.2 鍍鋅(Zinc Plating) (1)酸性鍍鋅(acid zinc plating) (2)鹼性非氰化物鍍鋅(alkaline plating ) (3)氰化物鍍

47、鋅(cyanide zinc plating ) 7.3 酸性鍍鋅 形狀簡單鍍件和做油漆底層用的較多,其優缺點如下 優點 (1)可得光澤,平滑,鍍鋅層相似的鍍層 (2)可直接鍍在碳化,氮化的鋼鐵上和鑄鐵上 (3)電流效率較高 (4)廢液處理容易,只需用高ph值將鋅沉澱 (5)導電性佳,節省電原 (6)產生氫脆性小 (7)可在較高溫下得到光澤鍍層 (8)鍍浴安定,毒性小,成本低 缺點 (1)鍍浴腐蝕性強,鍍槽及附屬設備需加襯 (2)焊接及組合鍍件不宜,會有滲流(bleadout) (3)厚鍍層延性差 (4)結晶粗糙 (5)均一性差 (6)過濾,冷卻管及冷凍設備需要有 7.4堿性非氰化物鍍鋅(Al

48、kaline Non-Cyanide Zinc Plating) 優點 1.毒性小 2.廢液處理容易,只需將鋅沉澱 3.成本低 4.均一性好 5.可用剛鍍槽 缺點 1.鍍浴成份需嚴格控制,每天要分析 2.前處理要求品質高 3.鋅含量少時,電流效率降低 4.對金屬雜質及硬水雜質敏感 5.鍍層校氰化鍍鋅脆 6.需要添加劑,否則黑暗鍍層出現 7.添加劑特殊,非一般性原料,需由廠商提供 7.4.1堿性非氰化物鍍鋅浴(alkaline-non-cyanide bath) 可用兩種方法配製 1.陽極鋅溶於苛性訥作用溶液 2.氧化鋅與苛性訥做用溶解 其配製程序如下 1.用少量的水在鍍槽與氧化鋅混合成漿,或最

49、好用另外的配浴槽來做 2.將苛性鈉和水慢慢攪加入三分之一量的水 3.充份攪扮一直到氧化鋅完全溶解 4.加6磅/100加侖的鋅粉並攪伴30至60分鐘 5.加以沉澱及過慮或傾倒入鍍槽中 6.放入陽極鋅板,用低電流密度電解去除雜質一個晚上 7.分析鋅及苛性鈉含量並調整成份 加入添加劑 其配方如下 氧化鋅(zinc oxide) 1.5 oz/gal 苛性鈉(caustic soda) 10 oz/gal 添加劑(addition agents) 依指示量 浴 溫 70 115 F 7.5 光澤氰化鍍鋅 優 點 1.使用歷史悠久,經驗較豐富 2.前處理要求比較不嚴格 3.被覆性優良 4.浴成份的分析及

50、控制比較容易 5.鍍層延性好 6.鍍浴腐蝕性小 缺 點 1.鍍浴毒性強,須做氰化物廢物處理 2.熱處理及鑄鐵零件不能鍍 3.需較高溫度操作,否則得不到光澤鍍層,其溫度必須在105F以上 4.鍍浴導電性差 5.高電流密度下,電流效率劇降第十六章 鋁陽極處理 16.1鋁陽極處理的應用 其用途如下各項 1.耐腐蝕(corrosion resistance):金屬的氧化物較金屬更安定,所以更耐腐蝕 2.塗裝附著性(paint adhesion) :太空及軍事零件規格 3.電鍍鋁:鋁經陽極處理後適合電鍍,因鋁陽極處理表面為不連續氧化鋁層,含許多孔在磷酸鍍浴中會形成導電性變成可電鍍,而許多孔產生內鎖反應(

51、interlocking)鍍層附著性加強 4.裝飾(decorative appearance):用不同鋁合金,前處理,陽極處理系統可得非常耐久的各種裝飾性表面 5.電絕緣(electrical insulation):陽極處理鍍層絕緣性很好並可耐高溫而不必改變,應用在電容器(capasitor)工業上 6.照相底板(photographic substrates):陽極處理所形成的多孔表面,將感光性物質 (light-sensitive materials)滲入孔中可得到如同照相底片(photographic film) 7.發射性及反射性(emissivity and reflectivi

52、ty)太空(aerospace),電子(electronics)及機械(machinery)等光熱應用上 8.耐磨性(abrasion resistance),低溫(-410)之硫酸電解液陽極處理可得非常硬的陽極鍍層(hard anodic coating)具有耐磨特性,應用在齒輪(gears),活塞(pistons),葉片(fanblade),燃料噴角(fuel nozzles) 9.表面分析(surface analysis):鋁基材在鉻酸(chromic acid)做陽極處理可檢測出表面缺陷(surface flaw)用來研究鋁材料的冶金性質(metallurgical characteristics) 16.2 鋁陽極處理電解液 1.傳統硫酸電解液(conventional sulfuric acid anodizing electrolyte):用在裝飾及防護(protective),厚度在2.530m 其配方如下 : 硫 酸 :H2SO4 1225wt% 浴 溫 21 電流密度 260A/m 電 壓 1222V 鉻酸陽極處理電解液(chromic acid anodiz