整平抛光 | 金属工件电镀前表面处理关键工序

金属工件的表面状况，直接影响着电镀层的质量。电镀缺陷的50％到90％来自前处理不当。因此在对金属工件进行电镀前，需要对金属工件表面进行镀前表面处理工作，以提高镀层与金属工件之间的结合力，从而使镀层达到质量要求。

对于金属工件镀前表面处理工艺主要包括整平抛光处理、除油脱脂去杂质处理、浸蚀处理三项常规步骤。其中整平抛光处理作为金属工件电镀前的首项工序，起着至关重要的作用，做好整平抛光处理有助于为获得高品质电镀层打下坚实的电镀前基础。故本文重点介绍下整平抛光的几种常用方法。

图源：杭州祥生砂光机制造有限公司

「整平抛光处理」

整平抛光处理主要通过机械磨光、抛光（机械抛光、化学抛光、电解抛光）、滚光、刷光、喷砂处理等方法，将粗糙工件表面整平，除锈、除氧化皮、清除金属工件表面的划痕、毛刺等，使工件达到一定的平整度。根据金属工件表面状况及对工件的具体技术要求采用不同的表面处理工艺。

图源：广东罗庚机器人有限公司

1、机械磨光，适用于一切金属材料，主要目的是使金属工件粗糙不平的表面获得平整、光滑的效果。当然，机械磨光还能除去金属工件表面的毛刺、砂眼、沟纹、气泡、氧化皮、锈等杂质。机械磨光效果主要取决于磨料的特性、磨轮的刚性和磨轮的旋转速度。

2、抛光，通过机械抛光、化学抛光或电解抛光等方法，使金属工件表面在平整光滑的基础上，进一步光整化，使表面光滑发亮以便金属镀件电镀后，镀层表面得到光亮的镜面效果。

• 机械抛光，利用柔性抛光工具和磨料颗粒对工件表面进行的打磨加工和去毛刺。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的。机械抛光是在抛光机的抛光轮上采用抛光剂进行的，是依靠非常细小的抛光粉的磨削、滚压作用，除去磨面上的极薄氧化膜或其他化合物膜。对光洁度要求高的工件，在精细磨光后进行抛光。抛光过程与磨光不同，磨光时有明显的金属屑被切削下来，抛光会得到平整有光泽的表面，因此抛光并不造成显著的金属损耗。

• 化学抛光是一种将金属工件浸入调配的化学抛光液中，借化学药剂的溶解作用而得到的抛光表面的抛光方法。在化学抛光进行时，从微观层面看，因为，金属表面会形成类似电解抛光过程中形成的黏膜或者钝化膜，所以，是表面微观凸出部分的溶解速度，要明显大于微光凹入部分，从而提升了金属工件表面微观平整度，从而达到金属工件光洁而无变形层的表面。化学抛光一般用于不锈钢、铜和铝等合金上的抛光，还可以用于对一些金属工件的装饰加工。化学抛光可以用作电镀前处理的处理工序，当然，抛光后增加一定防护措施，也可以直接使用。

化学抛光剂 图源：山东百特新材料有限公司

• 电解抛光是指金属工件在一定组成的溶液中进行特殊的阳极处理以获得平滑、光亮表面的精饰加工过程。它可以作金属工件电镀前的表面准备，适用于有色金属及其他硬度低的单相合金如铝合金、奥氏体不锈钢、高锰钢等。但电解抛光不适用于化学成分不均匀、显微偏析严重的金属，及金属基体的非金属夹杂物的金相试样。

3、滚光就是将金属工件和磨料一起放在滚筒机或钟形机中进行滚磨，以除去金属工件表面的毛刺、粗糙和锈蚀产物，并使表面光洁的一种加工过程。常用作大批量小金属工件镀前的表面准备或镀后的表面修饰。

4、刷光是使用金属丝、动物毛、天然或人造纤维制成的刷光轮对工件表面进行加工的方法，主要应用于除去工件表面的氧化皮、锈蚀、焊渣、旧油漆及其他污物；也用于除去金属工件机械加工后留在表面棱边的毛刺。

5、喷砂是指采用净化的压缩空气，将干砂（如石英砂、钢砂、氧化铝等）流强烈地喷到金属工件表面，磨削掉工件表面的毛刺、氧化皮、锈蚀、积炭、焊渣、型砂、残盐、旧漆膜、污垢等表面缺陷的方法。

 图源：SHL Automatisierungstechnik AG

「除油脱脂去杂质处理」

金属工件表面存在各种油污，如机械加工过程中的润滑油、切削油、拉延油、防锈油、抛光剂等。金属工件会因油污“夹层”使电镀层的平整度、结合力、抗腐蚀能力等受到影响，甚至沉积不连续、疏松乃至镀层剥落，使其丧失实际使用价值。因此需要精密的工业清洗技术做除油脱脂处理，包括有机溶剂除油、化学除油及电化学除油。

「浸蚀处理」

浸蚀是镀前的最后一道工序。浸蚀的目的是除去工件表面的锈层，氧化皮（铸、锻、轧及热处理过程中形成）和其他腐蚀产物。使金属工件表面呈现出金属的结晶组织，以提高镀层与基体的结合力。浸蚀包括化学浸蚀、电化学浸蚀。

电镀前处理对金属工件品质的影响起着举足轻重的作用，因此要获得优良的电镀效果就必须做好镀前处理。整平抛光处理、除油脱脂去杂质处理、浸蚀处理一样不可少。

金属研磨 图源：3M