磁性材料に電気めっきを施す際の注意事項

ネオジム鉄ボロン磁性材料は、選別されたネオジム、鉄、ボロンの超微粉末を混合、加圧、焼結して作られます。 製品の使用要件に応じてさまざまな形状に機械加工されます。 この材料の活性な化学的特性と酸化に対する高い感受性により、その完成品には電気めっきとコーティング処理が必要です。 ただし、電気めっきコーティングの品質はその前処理と密接に関係しています。
この前処理工程には、一般に脱脂、錆取り、活性化などの工程が含まれます。 この前処理プロセスの一側面がきれいに扱われないと、最終的な電気めっき製品に潜在的な欠陥が生じ、電気めっき層の膨れや剥離などの問題が発生します。 欠陥のある磁性材料部品は市場価値を失い、廃棄されます。 欠陥が隠れている磁性材料部品を機器に使用すると、不適合部品の使用により機械全体が故障する可能性があります。 深刻な結果を引き起こすことさえあります。
1. ネオジム鉄ボロン磁性材料の電気メッキ前の処理プロセス
ネオジム鉄ボロン磁性材料は、鍛造金属材料ほど密度が高くありません。 それは微孔性材料に属します。 その多孔質の性質は、電気めっきの前処理に多くの困難と問題をもたらします。 ワーク表面のアルカリ性、酸性物質や加工工程で持ち込まれた汚れを除去するのに加え、微細孔内の汚れをいかに除去するかが最大の難関です。
一般的に要件が低い低品位の磁性材料の場合、以前はアルカリ脱脂 - 水洗浄 - 酸洗浄 (漂白、中和) - 水洗浄 - 表面活性化 - 電気メッキという前処理プロセスが使用されていました。 このプロセスは単純ですが、脱脂剤の要求が高く、ネオジム鉄ボロン専用の脱脂剤を使用する必要があります。 この脱脂剤は配合が複雑で、さまざまな原料が必要であり、ユーザーの調製作業は非常に煩雑です。 そして、比率が不適切になると失敗し、実用性が低くなります。
工業生産における高出力超音波洗浄機の出現以来、この問題は簡単に解決されました。 超音波洗浄特有のキャビテーション効果により、磁性体の微細孔に残留するアルカリ性物質や酸性物質を完全に除去します。
超音波洗浄後のネオジム鉄ボロン磁性材料の前処理プロセスは一般に次のとおりです。
(1) アルカリ脱脂 - 水漂白 - 超音波微細漂白 - 希硝酸処理（中和、漂白） - 水リンス - 水リンス - 超音波微細漂白 - 活性化処理 - 電気めっき
(2) アルカリ脱脂 - 水洗 - 水洗 - 超音波微細漂白 - 希硝酸（中和、漂白）処理 - 水洗 - 水洗 - 超音波微細漂白 - 活性化処理 - 水洗 - 水洗 - 超音波微細漂白 - 電気めっき
(3) 超音波アルカリ脱脂 - 水洗 - 水洗 - 超音波微漂白 - 希硝酸（中和、漂白）処理 - 水洗 - 水洗 - 超音波微漂白 - 活性化処理 - 水洗 - 水洗 - 超音波微漂白 -電気めっき
上記 3 つのプロセスを分析すると、その違いは次のとおりです。プロセス (1) の特徴は、活性化処理後に直接電気めっきを行うことです。 ただし、(2)と(3)の２つの工程では、活性化処理後、さらに超音波精密洗浄を行った。 最初のプロセスを使用する理由は、活性化処理後の磁性材料ワークピースの表面状態が最良であり、電気めっき層との結合に非常に適していると考えるためです。 電気めっきの品質を確保するのが簡単です。 2 つまたは 3 つのプロセスを使用する理由は、活性化溶液が酸性であり、電気めっきの品質を確保するために超音波洗浄によってワークピースの微細孔内の残留酸性物質をさらに除去する必要があるためです。
これらの工程に共通する特徴は、アルカリ洗浄と酸洗浄の後に超音波精密洗浄を行うことであり、工程(3)では最大4パスの超音波洗浄を使用します。
条件のある企業にはプロセス(3)を採用することをお勧めします。特に高級磁性材料の場合、電気めっき製品の品質を効果的に保証できる複数回の超音波洗浄の使用がより適しています。 もちろん、ユーザーが自分の操作習慣や製品の目的に基づいて異なる洗浄プロセスを選択できる可能性が排除されません。
2. 洗浄方法の選択
洗浄槽内でのワークの配置は洗浄品質と密接に関係しており、その配置はワークの大きさ、形状、構造にも関係します。 一般的に、ワークピースを重ねたり過剰に積み重ねたりすると、洗浄効果に影響を与える可能性があります。
ネオジム鉄ボロン磁性材料は形状はさまざまですが、ほとんどが小さな部品に属します。 ナイロンメッシュ上に置き、洗浄槽内で振って洗浄することで、ワーク表面の汚れを除去するとともに、止まり穴のあるワークの水膜を損傷し、内部でキャビテーションが発生しやすいワークを除去します。盲穴。 もう一つは、洗浄槽の底板（超音波振動子の輻射板）に直接ワークを敷き、強い超音波衝撃に耐えられるようにする方法です。 洗浄のためにワークピースを底板に直接置くこの方法が、最高の洗浄効果と最高の効率を発揮することが実践により証明されています。 この洗浄方法に適応するために、北京金興超音波設備技術有限公司は、磁性材料業界で非常に支持されている浅溝平底超音波洗浄機を特別に設計、製造しました。
3. 電力密度の選択
よく知られているように、キャビテーションは超音波出力が一定の強度に達した場合にのみ発生します。 一般に、水中での最低出力密度は {{0}}.3W/cm2 より大きくなければなりません。 ただし、パワー密度が高すぎると洗浄性が向上する場合があり、ワーク表面に機械的損傷やキャビテーション腐食を引き起こす可能性があります。 電力密度が小さすぎると生産効率が低くなり、ワークの洗浄品質も要求を満たすことができなくなります。 超音波洗浄機は機械加工業界で一般的に使用されており、表面出力密度は 0.40-0.8W/cm2、本体出力密度は約 25W/L です。 北京金興超音波設備技術有限公司が製造したネオジム鉄ボロン磁性材料用の特殊超音波洗浄機は、表面出力密度が約0.6W/cm2、本体出力密度が約100W/Lです。
4. ネオジム・鉄・ボロン磁性材料専用洗浄機の性能特性
ネオジム鉄ボロン磁性材料の洗浄には超音波洗浄装置の性能が必要ですが、大規模なバッチ、長時間のプロセス、電気めっき作業場での過酷な環境、過酷な生産条件などの要因により、機械加工業界では一般的に使用されていません。 技術的な問題は次の点にあります。
(1) 負荷変動が大きい。 洗浄プロセスは手動で行われるため、タンク内に配置されるワークの数、水位、人的要因が非常に恣意的であり、負荷の変化が大きくなることがよくあります。 そのためには、超音波洗浄装置が変動する負荷の下でも安定して動作し、洗浄能力が大きく変化しないことが必要です。
(2)洗浄槽が浅い。 浅い洗浄タンクは洗浄作業に便利ですが、液面が低いと超音波装置が過剰な出力で動作することがよくあります。 個人のオペレーターは時間を節約しようとして、液体排出中に電源を切らずに装置を短時間液体なしで運転することが多く、その結果、洗浄槽の鋼板の振れが大きくなり、内部応力が疲労強度を超えます。材質が変化し、鋼板内部に微小亀裂が発生します。 このような微小亀裂が発生すると、超音波振動の作用により亀裂は徐々に拡大し、鋼板に亀裂が生じます。 このような状況を回避するには、装置の構造設計に特別な対策が必要です。
(3) 電気めっき作業場の酸性ミスト雰囲気や多湿環境は、装置に大きな影響を与えます。 酸性のミストや湿気は、超音波機器の電子部品の腐食やショートを容易に引き起こす可能性があります。
ネオジム鉄ボロン磁性材料の洗浄方法や使用条件に適応させるため、超音波洗浄装置の構造設計、材料選択、製造プロセスに対する要求が厳しくなっています。