(續)接上期 3.裝飾性電鍍 裝飾性電鍍是指在塑料基材經金屬化后的后續電鍍流程。原則上，與一般五金電鍍工藝，比如衛具，沒什么太大的區別。然而，由于汽車裝飾性電鍍對外觀和抗腐蝕性的要求比一般五金電鍍的要求都要高，所以，盡管工藝已經比較成熟，但要用在汽車電鍍上，就要求從事電鍍加工的企業擁有更豐富的經驗，更嚴格的質量管控體系，和主機廠更多的監控。 銅層，作為最廉價的高整平鍍層，用于裝飾性鍍層打底層。它比鎳擁有更高的延展性和致密性，在同等厚度下，比鎳的孔隙要少。能提高整個裝飾性鍍層的熱穩定性。因此，銅層在汽車裝飾性電鍍中是不可缺少的，各主機廠對零部件的中銅層厚度有明確的要求。同時，實驗表明，銅層還能夠提高鎳層的耐蝕性。比如，同樣厚度鎳層，直接電鍍在鋼基材上和鍍在有銅打底的鋼基材上，經折彎后，有銅層打底具有更好的耐蝕性能。
3.1 ：多層鎳工藝： 多層鎳工藝是在長期實踐中得出一種“經濟”的鍍鎳工藝。它通過改變電鍍添加劑來調節鍍鎳層的“化學勢”，從而控制鎳層的腐蝕方式。在電鍍件的生命周期中，腐蝕一直在進行，多層鎳的設計是讓腐蝕往橫向發展，而不至于發生可見的點飾，即使得腐蝕“不可見”。這樣，即使發生腐蝕，也不會產生“視覺沖擊”。對于裝飾性電鍍而言，腐蝕的“視覺沖擊”是一個很重要的指標。 多層鎳一般是指超過兩層鎳鍍層的體系，可以是2，3甚至4 層。但在汽車裝飾性電鍍中，三層最為普遍，也是大多數主機廠的通用要求。以下是多層鎳的基本結構： a)雙層鎳：半光鎳+光亮鎳/珍珠鎳; b)三層鎳：半光鎳+高硫鎳+光亮鎳/珍珠鎳或半光鎳+光亮鎳/珍珠鎳+鎳封/微裂紋鎳; c)四層鎳：半光鎳+高硫鎳+光亮鎳/珍珠鎳+鎳封/微裂紋鎳 以雙層鎳(半光鎳/光亮鎳)為例，看雙層鎳如何比單層鎳更“耐”腐蝕。所謂雙層鎳，即先鍍一層半光鎳，然后鍍一層光亮鎳。 由于雙層鎳中存在化學勢的差別，使得半光鎳相對光亮鎳層表現為惰性。因此，在腐蝕過程中，腐蝕被“引導”至向水平方向發展，而不至于發生直接穿透整個鎳層的腐蝕，從而保護了基材。這種“引導”的能力由兩層之間的化學勢差來決定。 鎳層的化學勢φx的絕對值不可以直接測定，但之間的化學勢差可以間接測定并以電位差的形式來表達，這就是所謂雙層鎳之間的電位差，STEP。 STEP(mV)=Δφ=φ1-φ2 (嚴格上化學勢差需要乘以電子電量e,Δφ=e*STEP，單位為能量單位：電子伏特) 鎳層的化學勢差可以通過改變電鍍添加劑來調節。 在同一總鎳厚度情況下，電位差越大，耐腐蝕性越好。另一方面，如果電位差相同，要達到同樣的防腐效果，電位差越大，所需的總鎳層越少，因此，多層鎳是一種照顧了外觀和防腐的最經濟的解決方案。所以，為了達到符合成本效益的最佳防腐效果，主機廠對雙層鎳的電位差有明確的要求，并把它當成一個關鍵的控制指標。 由于四層鎳的工藝比較復雜，目前常用的，特別在汽車裝飾性電鍍中常用三層鎳。一般為：半光鎳+光亮鎳/珍珠鎳+鎳封/微裂紋鎳。 在三層鎳體系中，第三層鎳，多為鎳封層，又稱微孔鎳(MicroPoresNickel，MPS)。至于微裂紋鎳，某些主機廠(主要為德系車)用來對應俄羅斯泥腐蝕的一個選擇，市場比MPS(微孔鎳)要小很多。 MPS鎳層，實際上是在鎳層中共沉積一些微米尺度的不導電顆粒，比如氧化硅顆粒。當在MPS鎳層上沉積鉻層時，鉻層并不能完全覆蓋這些顆粒，使得鉻層實際上是一個不連續層。 要達到較好的防腐效果，且不影響外觀，除了對單位面積上的顆粒數有要求，而且還要求鎳封層相對于光鎳層/珍珠鎳層有一定的電位差。 微孔鎳的作用是分散腐蝕電流，使得腐蝕點均勻分布。 3.2 ：鎳鉻體系的腐蝕方式 以銅/多層鎳/鉻層為裝飾性鍍層，鉻層很薄， 一般要求小于0.5微米。鉻層在最外層，比鎳更惰性。在腐蝕環境中，腐蝕總在進行。 首先鉻層在微孔鎳處受到腐蝕，由于微孔顆粒比較多，所以腐蝕是均勻發生，并且腐蝕電流得到很好的分散。 由于微孔鎳(MPS-Ni)的電位比在它下層的光亮鎳(B-Ni) 珍珠鎳要更惰性(化學勢更低)，具有更高的電位，腐蝕被有意導向處于下層的光亮鎳或珍珠鎳層。即在這個腐蝕微電池中，微孔鎳為陰極，光亮鎳或珍珠鎳為陽極。雖然腐蝕在進行中，但由于微孔鎳層的遮掩，這些腐蝕并不可見。因而達到了轉移腐蝕，不影響外觀的目的。隨著腐蝕的持續進行，再發生首先是處于外層的光亮鎳被腐蝕，而在光亮鎳被腐蝕的過程中，始終有完整半光亮鎳存在，因為這時，在這對腐蝕對中， 半光亮鎳是做為陰極。 為了達到這一效果，對微孔鎳層的厚度和電位差都有一定的要求： a) 最佳厚度范圍1.0~2.5μm：厚度太薄-鉻層不穩定，容易塌陷;厚度太厚-腐蝕不能導入到)。電位差過光亮鎳中; b) 合適的電位差可以引導腐蝕發生在光亮鎳：MPS鎳封層應該比光亮鎳層電位正20~50毫伏，低或甚至是負值-MPS鎳封將被腐蝕且鉻層將塌陷，電位差過大-導致光亮鎳層加速腐蝕。 因此，在多層鎳中，嚴格和仔細控制多層鎳的各種參數，如厚度，電位差，微孔點等，對于裝飾性電鍍的外觀和抗腐蝕性性能，都非常重要。也是汽車主機廠應該大力關注的。 3.3 ：珍珠鎳(啞光)工藝： 傳統的裝飾性光亮鎳/鉻已經存在于市場很久了。然而，由于人們消費觀念的改變和對新穎外觀的青睞甚至追求，越來越多的裝飾和外觀設計人員把目光投向啞光電鍍。珍珠鎳(啞鎳)就是應這個要求而開發的一個流程。改變電鍍添加劑可以形成不同微觀表面形態。從而使得外觀和顏色可以調節。 珍珠(啞光)鎳給汽車內外飾裝飾設計帶來了很多新的可能，調節電鍍添加劑和工藝，可產生不同的“啞光”效果，為內外飾設計提供了一種手段。不同車廠，不同車型可以具有自己獨特的顏色和外觀;同時，珍珠鎳有良好的抗腐蝕能力，并可在多種基材上電鍍;珍珠鎳后可以加不同的鍍層，如鍍三價鉻、鍍六價鉻、鍍銀、黃銅、鍍金等。 3.4 三價鉻電鍍 三價鉻電鍍，顧名思義，即電鍍過程中不再用到含六價鉻的鉻酐，符合最嚴格的環保要求，比如REACH等。是消除六價鉻污染的一個重要措施。然而，經過大量實踐發現，除了環保上的意義以外，三價鉻在外觀和反腐性方面有更多的優點和特點：顏色的可調性和優異的抗俄羅斯泥測試表現。 三價鉻電鍍工藝結合光亮鎳或珍珠鎳一起使用，在顏色和外觀設計方面有更多的選擇性�？垢g性能優良，較高的電鍍速度， 和優良的耐CaCl2(即俄羅斯泥)腐蝕表現。 三價鉻電鍍還可以在較大范圍內調節鍍層的顏色，從清亮到深色，從光亮到啞光鍍層。槍色三價鉻可電鍍出暖色的淡黑色鍍層，工作窗口寬。黑悅色三價鉻可電鍍出深黑色鍍層，能很好的運用到汽車和電子行業，工作窗口寬，且工藝穩定;通過赫爾槽實驗和顏色來控制。 4.結語 由于輕量化的要求，汽車會越來越多使用塑料材料，其中有一部分是需要電鍍的。電鍍層的金屬質感對于裝飾性是重要且必須的，甚至是不可替代的。由于汽車裝飾性零部件的高關注度，汽車內外飾電鍍的防腐要求越來越高。然而，目前的技術水平與主機廠的要求并不存在很大的鴻溝，也就是說，目前的技術是能夠很大部分滿足主機廠要求的。對主機廠，尤其是自主品牌，關鍵是找到合適的加工企業，鼓勵和提升電鍍加工企業的技術和管理能力。珍珠(啞光)鎳，三價鉻電鍍，以及它們的不同組合，為外觀和顏色設計提供了更為廣闊的空間和想象力，大膽和合理地采用新的顏色， 可以使內外飾更加豐富，甚至添加一些文化元素。三價鉻電鍍已經用于裝飾性電鍍，這是電鍍邁向更環保的一個大的進步。無六價鉻粗化，代鉻鍍層，即一個完全無鉻的裝飾性電鍍研究或推向市場應該不是很遙遠的事情。 |
