磁体表面磷化处理的过程为:除油→水洗→酸洗→水洗→表调→磷化处理→封闭干燥。
除油酸洗与电镀前处理相同。表调是对钕铁硼磁体表面进行适应磷化膜生成的专项表面处理。钕铁硼磁体表调一般采用弱酸浸泡,改善磁体表面合金组分,渗镝渗铽,以到达有利于磷化膜生成的目的。
磷化工艺目前主要采用商品化磷化液生产。商品化磷化液分成锌系、铁系、锰系、二元、三元、多元等品种,各体系有各自的优势和不足,所以,在钕铁硼磷化生产应用中,各磁体生产厂家会因采购价格,使用效果的不同,采用自己认为合适的供应品种。有部分钕铁硼产品要求镀锌后磷化,镀锌后磷化应该采用锌系磷化液或含锌的多元磷化液。
磷化工艺在温度方面分为高温、中温、常温三种类型。高温工艺一般膜层厚,磷化膜密度高,厚度大;常温工艺一般膜层薄;中温工艺介于两者之间。磁材厂家多采用常温工艺,但常温工艺也需要温度控制以确保温度稳定(15℃-35℃)。
磷化后的生锈问题
有读者反应说磁材在磷化后还是会出现生锈的现象,造成这种现象的原因有很多,例如:磷化池中磷化剂的浓度不够,导致产生的磷化膜太薄或疏松,不能很好的隔绝空气;磷化后水洗不干净,或水洗池酸性过高,导致有酸性物质残留在磁材上,酸液破坏磷化膜导致生锈;此外还应检查除油是否彻底,除油不净也会影响磷化效果。
为保证磷化效果,在磷化过程中需特别注意磷化液成分配比,保证适当的温度;磷化时间控制在10-15分钟;采用挂装或减少装载量,保证磁材间有一定间隙,能够磷化充分。
电流波形对钕铁硼镀层结合力的影响主要表现在预镀或直接镀上。因钕铁硼材质化学活性极强,在预镀或直接镀时如果电流脉动成分太大,渗镝渗铽宁波,可能在电流间歇时表面发生氧化,给镀层结合力带来隐患。这点和镀铬很相似,因铬的钝化性极强,镀铬的电流脉动成分大同样得不到合格的镀层。
所以,钕铁硼预镀或直接镀宜选用纹波系数小的电镀电源。早些年,曾很多次发生因电流波形造成的镀层结合力事故,比如,滚镀底镍出槽镀层即大面积“起泡”,前处理、镀液等翻了个“底朝天”也无济于事,更换纹波系数小的电源后故障立马消除。此等教训不可谓不深刻,甚至现在这种事情仍时有发生,所以相关人员应引起足够的重视。而打好底后像普通钢件滚镀那样选用电流波形即可。
因钕铁硼材质化学活性极强,零件表面会在前处理后与上镀前这段时间(因接触空气中的氧或镀液)发生氧化,所以要求诸多操作应与普通钢件有所不同。
(1)前处理后与入槽电镀前的操作速度要快,即所谓的“入槽快”,渗镝渗铽,慢的话氧化程度大,镀层结合力差;
(2)滚筒带电入槽,可使零件尽快上镀,以减轻滚筒内零件在骤入镀液时产生的表面氧化,从而提高镀层结合力;
(3)使用大的冲击电流(与滚筒带电入槽道理类似)。