基于装备再制造工程的现代表面镀覆技术

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1、2008年西部电镀涂装高层论坛论文集基于装备再制造工程的现代表面镀覆技术梁志杰1底月兰2(1．装备再制造技术国防科技重点实验室，北京100072；2．装甲兵工程学院装备再制造工程系，北京100072)摘要：装备再制造工程技术的迅速发展，为现代表面镀覆技术的研究和应用带来了机遇和挑战。本文就其技术特点及发展趋势进行了研究和探索，阐述了电刷镀技术、摩擦电喷镀技术、纳米颗粒复合电刷镀技术、激光辅助电沉积技术等现代表面镀覆新技术的性能特点及应用，并指出这些先进而实用的镀覆技术是遵循4R准则的装备再制造工程的关键技术之一，关键词：装备再制造工程；现代表面镀覆技术；为装备保

2、障及维修提供了重要的技术支持。纳米颗粒复合电刷镀技术；激光辅助电沉积技术一、引言随着资源的日益枯竭和环境污染的加剧，人们逐渐认识到可持续发展的重要意义，并不断探索实现可持续发展的手段。再制造工程就是在人类对资源要求的日益增长对环境保护的迫切需要的情况下应运而生。再制造工程是以产品全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材和环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段，来修复、改造和升级废旧(包括战损)产品的一系列技术措施或工程活动的总称。现代表面镀覆技术是装备再制造工程的关键技术之一，以产业化生产为手段，吸收了纳米材料学、摩擦学、应用光学(激光)、电磁学等

3、相关学科的最新科研成果，是对传统镀覆技术的发展和深化，并以优质、高效、节能、节材和绿色清洁生产为准则，是2l世纪先进制造和再制造关键技术之一。在诸多的现代表面镀覆技术中，有些技术应用面很广而且技术已经很成熟，如电刷镀技术、摩擦电喷镀技术、非金属刷镀技术等；有些技术是近期发展的高耨技术，如纳米颗粒复合电刷镀技术、激光辅助电沉积技术等。二、现代表面镀覆技术的研究与探索镀覆技术具有悠久的历史，并在过去的20个世纪中得到稳步的发展。随着工业现代化和科技的创新、研究与发展，现代表面镀覆技术的研究手段不断更新，研究内容不断深化，并在各行各业取得了广泛的应用。现代表面镀覆技术

4、具有以下特点：．(1)鲜明的时代特征。体现出时代发展的总要求，以优质、高效、节能、节材和绿色清洁生产为准则，适应循环经济和节约型社会的发展需求。(2)运用了先进科学技术(先进制造及再制造技术，先进镀覆装备)。实现了现代科技与传统技术的交叉创新，提升了表面镀覆技术在现代工业生产中的地位和作用。(3)镀覆层种类、性能及实施工艺方法极大丰富。(4)使镀覆技术真正意义上进入了产品的设计、制造、维修的全寿命周期。一16—2008年西部电镀涂装离层论坛论文集(5)逐渐完善了镀覆技术的操作手段和工作方式，基本满足了工业化生产的需求。(6)大大拓宽了传统镀覆技术的应用范围，使其

5、不限于维修、装饰、防护等应用。1、电刷镀技术电刷镀技术是一种特殊的电镀技术，它是适应生产需要而产生的，由于其设备轻便、工艺灵活、镀覆速度快、镀层种类多、结合强度高、适应范围广、对环境污染少、省水省电等一系列优点，在工业生产中被广泛应用，并成为国家“六五计划”开始重点推广的项目。电刷镀技术在欧美等国已经应用了多年，且取得了很大的经济效益。电刷镀是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液，电镀时，垫或刷在被镀的阴极上移动的一种电镀方法。电刷镀技术与普通槽镀技术相比，在设备、镀液、工艺、镀层方面都有很大的优势：(1)电刷镀设备简单，体积小，重量轻，多为便携式或可

6、移动式，并且配备了专用的电源；镀笔(阳极)材料主要采用高纯细结构石墨(又称冷压石墨)，是不溶性阳极；电刷镀设备的用电量、用水量比槽镀少得多，可以节省能源、资源；(2)电刷镀镀液种类多，目前，国内生产的电刷镀溶液分为表面预处理溶液、单金属镀液、合金镀溶液、退镀液和钝化液5大类，共18个系列，100多个品种；镀液性能稳定，使用范围较宽；镀液中金属离子含量高，沉积速度快(是槽镀的5。50倍)；(3)电刷镀技术工艺简单，操作灵活；镀笔与工件必须保持一定的相对运动速度，允许使用较高的电流密度，一般为300—400Ⅳdm2，最大可达500—600A／dm2j(4)电刷镀的镀

7、覆层可交替镀覆形成复合镀层、叠夹镀层；镀层的工艺厚度可达0．5ram以上，安全厚度不小于O．2mm；镀层厚度的均匀性可以加以控制，镀后一般不需要机械加工；修复周期短，可野外修复或现场不解体修复各种大中型零部件，费用低，经济效益高。目前电刷镀技术正处于方兴未艾的不断深入发展时期，通过对设备、镀液、工艺的不断改进、强化，电刷镀技术在新世纪的工业发展中的前景也越来越广阔。随着工业现代化的发展和技术的进步，在机械零部件表面性能，设备的使用寿命、安全性、可靠性方面提出了更高的要求，人们将电刷镀技术与其他表面技术复合应用来满足和适应高速、高温、高压、重载、腐蚀以及某些特定工

8、况下使用的零部件的修复、