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有镀才会亮 电镀技术大公开!

作者: 时间:2020-07-16 151° X诗生活

有镀才会亮  电镀技术大公开! 

有镀才会亮  电镀技术大公开!

车用铝圈只要经过电镀后,就能展现出相当耀人的闪亮亮光芒,而这也是VIP风格改装时不可缺少的部品。

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大尺寸轮胎配上电镀铝圈,所彰显出来的气势绝非一般改装车辆所能比拟,而这也是电镀铝圈迷人的地方。

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由于先天电镀程序缺点使然,水电镀产品通常会发生边角镀膜不全的问题,进而产生色泽不均偏黄的问题,而同样的问题却不会发生在真空溅镀的产品上。

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真空电镀的优点之一就是拥有较水电镀更多颜色选择,像图中各种色泽的摇臂盖一样。

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有些较高档的手工具产品也都会透过真空电镀的过程,增加其价值与抗鏽能力。

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笔者这次所访问的诠鑫国际,已有能力利用真空镀膜的技术,作出质感优异的手机按钮面板,且颜色亦相当多样化,可见其技术之精良。

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    近年来在台湾大行其道的VIP改装,其中最不能缺少的改装项目,除低到不行的车高外,动辄18吋以上的亮晶晶电镀铝圈也是当中的要角,缺少这部分整体改装气势将会无法完全彰显出来,可是您可知道这些电镀铝圈是如何製造而成的吗?为此笔者特拜访国内少数拥有真空电镀技术的诠鑫国际,为大家分析何谓真空电镀技术与水电镀的差别,以及当中所涉及到的其他问题。 电镀的目的提高美观保护作用 一般来说,物体表面若想增加美观程度主要方法有以下三种:烤漆、抛光与镀膜等,而其中的镀膜就是本单元所要介绍的电镀技术,事实上电镀的目的除增加物体表面美观外,还可因表层基材镀上金属镀层,而改变物体表面性质或尺寸,使其能达到本身材质所无法做到的事情,例如赋予物品的防鏽、防止磨耗的功能,或提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性等,也由于电镀表面具有保护兼装饰效用,故广泛应用于日常生活物品上,像水龙头、水壶、汽车零件、手机外壳或不易看见的电路板等,甚至在其他尖端科技领域里,也有电镀技术的存在,例如:太空船或人造卫星外壳上的反射板。 相信曾经接触过电镀相关知识的读者应该都知道,电镀技术依不同的製造过程,大致可分成CVD(化学气相成积)与PVD(物理气象相成积)两种,也就是所谓的水电镀与真空电镀,笔者针对这两项不同的生产过程做个简单的说明,希望对电镀技术有兴趣的读者能有更深的了解。 水电镀的过程电解沉积作用 首先说明水电镀部分,水电镀的过程通常由四个元件所构成,一为提供镀层金属离子的金属片、一为拥有镀层金属离子成分的电解液、另一则为被镀物,最后则是可提供直流电源的电源供应器。至于水电镀的过程,则是将提供镀层金属离子的金属片连接阳极,被镀物连接阴极,再将这两样物品沉浸在拥有镀层金属离子成分的电解液里,然后透过电解沉积过程,将阳极与阴极间输入电压后,吸引电解液中的金属离子游至阴极,还原为分子后即可附着在被镀物上形成一镀膜,同时阳极的金属再溶解,提供电解液更多的金属离子,使电解液内的金属离子能源源不绝进行电解过程。 看到这大家可能还是雾煞煞,笔者就以实际钥匙欲在表面镀上一层铜来进一步说明,请大家看图A所示,在阳极上的金属片为纯铜片,阴极上则为钥匙,两者皆沉浸在含有硫化铜的电解液里,然后通电,此时电解液里的铜离子便会产生电解反应,不断还原为铜分子并附着于钥匙表面上,形成一铜质镀膜,而位于阳极上的铜片也会不断析出铜离子以提供电解液更多的铜离子,以上就是水电镀的基本反应过程。事实上某些情况下也可能会使用无法电解出金属离子的阳极金属片,例如石墨、铅或铅合金等,此时电镀过程就需添加新电解液补充镀着金属离子。 值得一提的,面对非金属类的物品欲进行水电镀以增加表面质感时,例如汽车水箱罩,车门外把手等塑胶零件的镀铬,由于这些物品本身无法进行导电作用,因此通常在这些物体的表面涂上一层铜或银等金属粉末,达到可导电作用后,再进行水电镀的动作,如此就能轻易将铬金属镀膜在塑胶件上,不过也就因为铜与塑胶两者间的特性相差太多,因此许多镀铬部品都是先从塑胶与铜金属间的附着面开始生鏽,也就是从内部生鏽到表面,形成黑色斑点,而这也是水电镀的缺点之一。 真空电镀的过程高压电浆结合作用 接下来介绍真空电镀部分,真空电镀顾名思义指的是整个电镀过程皆在真空环境中来进行,事实上真空电镀又可分成相当多的种类,不过笔者在此只针对利用「磁辐枪」增加镀膜效率的製造过程进行说明,此种真空电镀的方式同样由几个元件所组成,一为提供镀层金属离子的靶材、一为被镀品的基材、一为密闭真空舱、一为高压气体如氩气、一为磁辐枪、最后则是直流电场。至于操作过程,首先将连接阴极的靶材与连接正极的基材放于密闭真空舱内,并抽取内部空气使其真空度达到一定需求后,再导入高压氩气,然后导通两端电极,此时氩气会形成「电浆」状态,而电浆中电子会去撞击靶材,将靶材的表面金属做正离子交换,使这些正离子产生游离状态,然后当被镀物「基材」旋转至靶材前,磁辐枪会将这些金属离子植压于施工品表面,以物理键结原理产生约0.02um厚度的金属镀膜,此时就算是完成金属真空电镀的基本步骤,之后再于成品表面施与高分子透明涂装覆盖保护,以维持硬度与耐用度,而上述所提到的所有过程,就是所谓的「真空溅镀」过程,如图B所示。 值得一提的,对于靶材的选择可概分为铝、铜、钛、锆、不鏽钢等,最常见的材质为铝质靶材,主因在于此金属物质在真空状态下的加工,能拥有较佳亮度及较好的成本效益。 真空电镀优缺点无毒无害是趋势 以上述所介绍的两种电镀製程来比较,水电镀的生产器具成本较低,因此过去大量被电镀工业所採用,不过由于施工过程中会产生有害毒性化学物质,如三价铬、六价铬、氰化物、铬酸化合物等,而随着空气或废水排放而严重造成环境上的严重汙染,甚至是人体健康的危害,造成结膜炎、肺炎、鼻腔黏膜鼻窦炎、溃疡、支气管炎、气喘、过敏性皮肤炎及神经性破坏毒害等,因此在2006年7月份起,欧盟国家已明令禁止所有违反(ROHS)规範之产品进入,而先进国家也陆续跟进,即使是中国大陆也将随此潮流跟进之。 反观真空电镀技术,由于镀膜施工过程都处于真空状态下,不与水或氢气产生化学变化,而生成有害化学物质,全程完全符合环保规範与诉求,加上完工后的品质稳定性较佳,加工成本亦最符合经济效益,因此目前大量使用于汽车铝圈镀膜,而在所有真空电镀中又以上述所介绍的溅镀工法最普及。事实上目前台湾的真空镀膜科技技术水準已迅速提昇,现今的真空电镀渐渐成为主流,取代传统水镀,其使用範围亦日渐广泛,不仅传统产业,连科技电子业皆已涵盖,附表C提供水电镀与真空镀膜工法之优缺点比较供大家参考。 位在台中县沙鹿镇的诠鑫国际,其营业项目主要是提供铝圈真空电镀服务,从其厂房内堆放的各式电镀铝圈来看,品质果然有两把刷子,此外店内还设有汽车音响部门,有需要的车主不妨去电或上网查询,网址:[email protected]。
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