钕铁硼件的电镀锌和镍可以满足一般要求下(中性盐雾试验72小时以下)的镀层耐蚀性。如果要求更高(例如96小时以上),则只能增加镀层厚度。然而,过厚的镀层会影响磁体的磁性能,导致生产效率较低且镀层变得脆弱。因此,当对钕铁硼件的镀层防腐要求较高时,仅通过增加厚度是不合适的。这种情况下,通常不再采用电镀,而是选择化学镀镍来解决问题。
工艺优势
钕铁硼件的化学镀镍主要采用磷含量较高的酸性化学镀镍-磷合金工艺。它具有以下优点:
1) 镀层具有较高的耐蚀性,不需要过厚的镀层,以避免对磁体磁性能的影响;
2) 最重要的是,高磷化学镍层(磷含量超过8%)具有非导磁性,有利于保持磁体的磁性能;
3) 钕铁硼件的磁体通常具有深孔、盲孔和沟槽等特征,电镀镍往往难以在镀层厚度与防腐能力之间取得平衡。而化学镀镍可以实现薄镀层、低磁屏蔽和高防腐性等优点,因此成为钕铁硼磁体表面处理的理想选择。
钕铁硼件的化学镀镍通常采用其他行业常规工艺中的高磷合金工艺。这种工艺操作温度较高(85~92℃),更适用于挂镀。
然而,钕铁硼产品多为小型工件,只适合滚镀。因此,使用常规化学镀镍工艺往往会导致滚镀机的塑料滚筒和氟塑料加热器被金属覆盖,同时溶液也变得不稳定,从而造成钕铁硼产品的镀镍质量问题。
工艺优化
目前,钕铁硼件的化学镀镍采用的高磷合金工艺通常借用其他行业的常规工艺。然而,这种方法存在一些缺点,如操作温度较高、设备塑料部分易被金属化以及溶液稳定性差等问题。
针对钕铁硼的特殊性,开发出适用于低温、高稳定性和滚镀生产的化学镀镍工艺,是改进钕铁硼化学镀镍的一个方向。
蓝光磁业针对当前问题进行了优化,并提出了一套比较可行的钕铁硼化学镀镍工艺,其主要流程如下:
1) 预镀镍层2μm
2) 电镀铜层4μm
3) 化学镀镍层1μm
4) 化学镀镍-铜-磷合金层10~15μm
通过这套工艺,可以获得至少能满足96小时中性盐雾试验要求的钕铁硼化学镀镍层,并且具有以下优点:
1) 镀层不导磁,对磁体磁性能影响小;
2) 溶液操作温度低(65~72℃),具有较长的寿命;
3) 无滚筒和氟塑料加热器被金属化的现象,适合连续生产;
4) 使用者可以自行配制镍补加浓缩液,降低生产成本;
5) 镀层无铅、无镉,完全符合RoHS指令要求。
采用这套工艺方案是解决钕铁硼化学镀镍问题的一种有效途径。
国内的钕铁硼电镀工艺已经经历近20年的发展,虽然已经获得令人惊艳的进步,但其中仍有部分工艺存在需要我们改进。
蓝光磁业通过六期详细的电镀工艺剖析,主要涉及通用的液相电化学金属表面处理;而钕铁硼的真空气相镀铝技术,一直以来都是被日本企业所垄断,我国目前缺少此方面的技术突破,蓝光磁业也期待有更多的磁性材料行业的爱好者参与其中,共谋行业发展!
未来,在我国稀土资源的优势下,我们的稀土磁铁产品在全球市场上仍有巨大空间,钕铁硼磁铁的表面处理技术突破也会成为重中之重;
蓝光磁业也会着重研发更多的创新工艺、新材料、新技术在钕铁硼永磁铁的生产及表面处理应用中,为磁性材料行业做出自己的贡献!