电刷镀技术在模具制造与修复中的应用
抽屉滑轨成型模具的Ni-W (D)合金电刷镀修复
抽屉滑轨成型模具的Ni-W (D)合金电刷镀修复陈元迪，揭晓华，谢光荣，卢国辉（广东工业大学机电学院，材料与能原学院，广东广州510631）[提要]：使用扫描电镜观察和分析了抽屉滑轨冷卷成型模具的表面磨损特性和形貌，并采用电刷镀Ni-W (D)合金涂层修复了已磨损的模具。
结果表明，涂层保护了模具底材，使模具的使用寿命明显提高，并取得了良好的经济效益。
关键词：Ni-W (D)合金；电刷镀；模具修复，摩擦磨损一．引言在各类板材成型加工过程中大量使用各种成型模具，这类模具的表面磨损失效是其主要损坏形式。
如何修复这类因表面磨损而失效的模具，以提高使用寿命，具有很大的经济效益和社会效益。
电刷镀技术可在材料表面获得电沉积金属或合金镀层，应用于零件的维修已得到了广泛的应用]2][1[，其突出优点是工艺灵活、镀层多样、性能良好等。
Ni基合金电刷镀层在材料表面强化方面的应用已取得了良好的技术经济效益，其中的Ni-W (D)合金镀层在提高零部件的表面抗磨损性能方面得到了很多成功的应用]3[。
本文作者对抽屉滑轨成型模具的磨损失效进行了分析后，采用电刷镀技术在已磨损了的模具表面刷镀了一层Ni-W（D）合金涂层，成功的修复了模具，明显提高了其使用寿命。
二．模具磨损失效分析和镀层设计2.1 模具磨损失效分析如图1所示是一付电脑抽屉滑轨冷卷成型模具，材料为Cr12MoV，HRc = 63~63.5。
图1抽屉滑轨成型模具图2 模具磨损面扫描电镜图Fig 1 Drawer glide mould Fig 2 SEM morphologies of the mould worn surface凸凹模上圆弧形面处在工作中受力最大，磨损最严重。
被冷卷成型的材料为低碳钢冷轧钢板，厚度在0.8~1.5mm之间。
成型模具在使用一段时间后表面就被磨损，对磨损表面取样用扫描电镜观察。
如图2所示，可清楚的看到模具磨损表面有明显的梨沟状痕迹。
* 广东省石龙基金资助项目(20004002)陈元迪，男，57年生，副教授。
电刷镀技术的原理、特点及应用
电刷镀技术的概况、应用及前景一、电刷镀技术的介绍电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层的过程。
其中的在于强化、提高工件表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能；也可以改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或因磨损而报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用电刷镀技术（简称刷镀技术）是电镀技术中的一个重要分支，除了有上述的共同作用外，它更偏重于工件的修复应用和中小批量工件的功能性表面强化。
因此在实践上更要求现场或在线施镀，在保证镀层品质的基础上，更强调镀层的快速高效沉积。
刷镀的基本过程是用裹有包套浸渍特种镀液的镀笔（阳极）贴合在工件（阴极）的被镀部位并做相对运动形成镀层，刷镀电源串接于两级之间。
为了稳定地向工件表面液层提供足够的被镀金属离子，高浓度的刷镀液直接泵送或自然回流阴阳极之间。
二、电刷镀技术的服务内容（1）磨损零部件的修复强化｡各种机械不同材料的轴类､箱体､端盖及其它零部件磨损后均可采用电刷镀的方法修复,修复硬度范围HRC20-60,可满足各种工况的要求,大幅度提高其使用寿命｡（2）发动机曲轴磨损超差的修复｡采用电刷镀的方法可以恢复磨损超差曲轴的原有尺寸,大大延长曲轴的使用寿命｡（3）加工超差复原｡贵重机械零部件加工超差,可以方便地使用电刷镀的方法校正其几何形状和尺寸精度｡（4）大型机械零部件的不解体修复｡对于大型的､精度高的､结构复杂的机械零部件,可在现场进行不解体的局部修理,省去了拆卸､吊装､运输等环节,效率高,经济省时｡（5）强化新产品新工件表面｡可应用于新产品新工件的生产工艺中,对其进行强化处理使之具有特定机械性能和物化性能｡（6）制备工件､设备､金属结构件的表面防护层｡在工件､设备或钢铁结构件的表面涂镀防护层,使其表面具有高效耐腐蚀､抗氧化､耐高温等特殊性能,是一般涂料涂装防护所不能比拟的｡用电刷镀修复印刷电路､电工器件的触头､电子元件的管脚管座等｡三、电刷镀技术的新发展随着对电刷镀技术的不断研究及推广应用，刷镀技术得到了进一步发展，不仅应用于破损零部件的修复中，和其它表面工程技术一样，得到了长足的发展。
常用模具修复技术介绍
常用模具修复技术介绍唐秀秀（华侨大学机电学院10级材料成型与控制工程班1011117038）摘要：在模具应用广泛的现在，模具的修复具有重要的意义。
介绍常用模具修复技术的原理、工艺特点、工艺过程及应用等方面。
其中包括电弧堆焊修复技术、热喷涂修复技术、电刷镀修复技术、激光熔覆修复技术。
关键词：模具修复；热喷涂；激光熔覆；电刷镀；电弧堆焊Material forming and control engineeringTangxiuxiu（Material forming and control engineering，Huaqiao University Grade10 1011117038) Abstract:I n the mold of widely used now, mold repair has important significance.The principle, technological characteristics, introduced the commonly used mold repair technique process and application etc..Including the arc welding repair technology, thermal spraying technology, brush plating repair technology, laser cladding repairing technology.Keywords:Mold repair,Welding repair,Thermal spraying,Brush plating repair,laser Cladding repairing。
引言模具是现在制造业的基石。
它在现代工业中具有极其重要的作用，它的质量直接决定产品的质量。
由于科技的发展，对模具的要求越来越高，模具正向着多种类、大型化、高性能、高精度的方向发展。
电刷镀技术的发展现状及其在模具上的应用
电刷镀技术在机械工程中的应用前言：电刷镀(Brush Electr)技术是电镀技术的一种特殊形式，是电镀技术的新发展，即应用电化学沉积的原理，在能导电工件表而的选定部位，快速沉积金属镀层的新技术。
主要用于修复工件的尺寸和几何精度，强化工件表而提高使用寿命，改善工件表而的理化性能，完成相关的工艺过程。
在本次调研中主要就电刷镀的原理、特点、分类、国内外的发展状况以及当前的技术水平、在模具上的实际应用状况、现存在的缺点以及将来的发展趋势等进行了调研。
1.电刷镀原理及特点:1．1原理：电刷镀工艺的基本原理如图1-1所示。
刷镀时，将表面处理好的镀件与专用直流电源负极相连，做阴极，而镀笔与专用直流电源正极连接，做阳极，在镀笔的包套中浸满电镀液。
施镀时，镀件与镀笔之间作相对运动，当通入直流电流时，流动于表面与镀笔之间的镀液中的金属离子，在电场的作用下，向镀件表面迁移，并在表面还原沉积，形成相应的金属镀层，随着刷镀时间的延长，镀层逐渐增厚，直到达到厚度要求为止。
刷镀一般使用不溶性阳极，所用的金属离子全部来源于电镀液，又由于没有镀槽，因此镀液必须循环更新。
1.2特点:(1)镀层在基体上属电结晶沉积，结合强度高。
(2)设备简单不需要镀槽，便于携带，适用于野外、现场及不解体修复，尤其对于大型精密模具的修复更具有实用价值。
(3)工艺简单，操作灵活，不镀的部位容易进行保护。
(4)操作过程中阴极与阳极之间有相对运动，故允使用较高的电流密度，一般为300 ~ 400A/dm几最大可达500 ~ 600 A / dm几它比槽镀的电流密度大几倍到几十倍。
(5)镀液中金属离子含量高，所以镀积速度快(比槽镀快5一50倍)。
(6)溶液种类多，应用范围广。
目前已有2 00多种不同用途的镀液适用于各种工况的需要，既可以在金属上镀,也可以在非金属上镀.(7)镀液性能稳定，使用时不需要化验和调整，无毒，对环境污染小，不燃、不爆，储存、运输方便。
模具镀层方式
模具镀层方式模具镀层是一种常用的表面处理技术，通过在模具表面形成一层特殊的覆盖层，可以提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和降低摩擦系数，从而延长模具的使用寿命和提高模具的生产效率。
本文将从模具镀层的原理、应用范围、常用镀层材料等方面进行详细介绍。
一、模具镀层的原理模具镀层是通过在模具表面形成一层覆盖层，改变模具表面的物理和化学性质，从而达到提高模具性能的目的。
常用的模具镀层包括硬质合金镀层、氮化镀层、氧化镀层等。
这些镀层可以有效地提高模具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，使模具能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行。
二、模具镀层的应用范围模具镀层广泛应用于各个领域的模具制造中。
特别是在塑料模具、压铸模具和冲压模具等行业中，模具镀层的应用更加普遍。
这是因为这些行业的模具常常需要承受高压力、高温度和高速度的工作环境，对模具的耐磨性和耐腐蚀性要求非常高。
采用模具镀层技术可以有效地提高模具的使用寿命，降低模具维修和更换的成本。
三、常用的模具镀层材料1. 硬质合金镀层：硬质合金镀层是一种常见的模具镀层材料，它具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金镀层通常由钨钴合金等材料制成，能够有效地提高模具的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 氮化镀层：氮化镀层是一种通过在模具表面形成氮化物覆盖层来提高模具硬度和耐磨性的技术。
氮化镀层可以提高模具的表面硬度，并具有较好的抗腐蚀性和耐磨性。
3. 氧化镀层：氧化镀层是一种通过在模具表面形成氧化物覆盖层来提高模具抗腐蚀性和耐磨性的技术。
氧化镀层可以有效地防止模具表面的氧化和腐蚀，延长模具的使用寿命。
四、模具镀层的优势模具镀层技术具有以下优势：1. 提高模具的硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
2. 提高模具的抗腐蚀性，降低模具受腐蚀损害的风险。
3. 减少模具与工件之间的摩擦系数，提高模具的加工精度和生产效率。
4. 降低模具的维修和更换成本，节约企业的生产成本。
五、模具镀层的发展趋势随着工业技术的不断发展，模具镀层技术也在不断创新和改进。
表面工程技术在模具制造和修复中的应用
表面工程技术在模具制造和修复中的应用摘要：本文简要介绍了各种表面强化技术在模具制造和修复中的应用，重点介绍了几种表面强化新技术在提高模具使用寿命方面的典型案例，并就表面强化新技术在提高模具使用寿命方面的应用前景进行了展望。
表面强化技术不仅能够提高模具表面耐磨性及其它性能，而且能够使模具内部保持足够的强韧性，这对于改善模具的综合性能、节约合金元素、大幅度降低成本、充分发挥材料的潜力以及更好地利用模具新材料都是十分有效的。
实践证明，表面强化处理是提高工模具质量和延长模具使用寿命的重要途径。
模具表面强化处理按其原理可分为化学热处理、表面涂覆处理和表面加工强化处理。
模具表面强化处理的方法多种多样，不仅包括传统的表面淬火技术（如感应淬火、火焰淬火等）、热扩渗技术（如渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属等）、热喷涂技术、堆焊技术和电镀硬铬技术外，还有近20年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉积技术（PVD）、化学气相沉积技术（CVD）、离子注入技术等。
由于激光和电子束等新能源的能量集中、加热迅速、加热层薄、自激冷却、变形很小、无需淬火介质、有利于环境保护、便于实现自动化等优点，因而在金属材料特别是模具材料表面强化方面的应用越来越广。
表面工程技术应用于模具表面，可达到如下目的。
（1）提高模具表面硬度、耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性能，大幅度提高模具的使用寿命；（2）提高模具表面抗擦伤能力和脱模能力，提高生产率；（3）采用碳素工具钢或合金钢，经表面涂层或合金化处理后，可达到甚至超过高合金化模具材料甚至硬质合金的性能指标，不仅可以大幅度降低材料成本，而且可以简化模具制造加工工艺和热处理工艺，降低生产成本。
（4）可用于模具的修复。
尤其是电刷镀技术可在不拆卸模具的前提下完成对模具的修复，且能保证修复后的工作面仍有足够的粗糙度，因而倍受工程技术人员的重视。
（5）可用于模具表面的纹饰，以提高其塑料制品的档次和附加值。
1、表面强化技术在模具制造和修复中的应用（1）表面形变强化技术。
模具电镀的作用
模具电镀的作用
模具电镀是一种用于保护金属表面的技术，是渗入金属表面，使其具有耐腐蚀能力、自清洁性和装饰性能的技术。
模具电镀的目的是提高模具表面质量，延长使用寿命，减少磨损，提高模具的耐磨性，防止模具在使用过程中受到磨损或损坏，在制造模具的过程中，有效地保护模具表面，使其可靠性更高，以保持模具的精度。
1、改善模具表面外观
模具电镀可以改善模具表面的外观，使其具有光洁的表面，减少模具表面粗糙度和凸起，使其具有良好的外观，可以满足客户对模具外观和性能要求，提高模具的档次。
2、提高模具的抗腐蚀性
低价、高比表面和拓扑结构使模具抗腐蚀性受到很大程度上的改善，有效地改善了模具的耐蚀性和耐磨性，并表现出良好的抗腐蚀性。
3、减少模具磨损
电镀可以将模具表面抛光并抗磨，形成一层耐磨的保护膜，防止模具在使用过程中受到磨损或损坏，从而可以大大延长模具的使用寿命。
4、提高模具的精度
模具电镀可以提高模具表面的精度，延长模具的使用寿命，减少磨损，使其具有良好的精度，保持模具的精度，为模具的使用提供便利。
总之，模具电镀是一种提高模具表面质量，延长使用寿命，减少
磨损，提高模具耐磨性，保护模具表面的技术。
这种技术可以提高模具表面外观、抗腐蚀性和磨损性，保护模具表面，从而提高模具的精度，满足客户的要求，提高模具的档次。
电刷镀技术在修理中的应用
在解决严重磨损的零件时， 采用快速刷铁工艺和槽镀铁工艺， 镀层可达
1 毫米以上。 随着刷镀技术 的发展 ， 高结合 强度 、 高硬度 、 很好光洁度的刷镀 层将指 日 可待。 刷镀技术 是修 复农机零部件 的一项很 好的工艺 ， 它将随着农 机市场 的扩大被更多的行业所采用。 ( 周力元 高振 采)
大组修保种
一电刷镀技术 一
电刷镀 技术 普遍 应用 于修 复领域 ， 在汽车 、 拖拉机上应用 效果非 常好 ， 很受欢迎 。 一、 、 轴 孔类件的修复 齿 轮轴 、 轮轴 、 蜗 汽车半轴
在a 理中的应用
等轴孔 配合件 的配合表面磨损 后 ，利 用 电刷 镀技术 可恢复 尺寸 和截面形 状 。该技术是用特殊镍作过渡层 ， 镍作 工作层刷镀的 ， 样的镀层 质量 快速 这 好且耐磨。快速 电刷镀使用方便 ， 如汽车半 轴拆 装不便 ， 可把设备搬 到现场 修复。先检查磨损部位 的圆度 和圆柱度 ， 清理干净外表面 ， 磨损量多 的部 将 位多刷几层 ， 磨损小的部位少刷点 ， 最后统一刷一层 。 这样刷镀后 ， 尺寸 不仅 得到恢复 ， 形状也得到 了矫正 。 镀后不需 再加工 ， 刷 就可直接装配使用 。 对于 数量多 、 形体小 的件 ， 有专用 夹具 ， 刷镀层均匀 ， 高。 效率 二、 发动机轴瓦瓦背的修复 发动机轴 瓦瓦背与座孔配合 ， 经常因装配间隙大 ， 瓦松 动影 响发动机 轴
一14 一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
农机 具之 友 200 1. 1
的修理质量。 为解决此问题， 采用了刷镀技术来修复。 先将瓦背的覆盖面用
砂布打磨掉 ， 其露出瓦背新 金属层 ， 使 然后用除油剂除油 ， 再采用特殊镍作 过镀层 ， 用快速镍作工作层 ， 这样得到的镀层 ， 基本 上达到了一般瓦背的技 术要求。要点是必须保证瓦片的厚度差在要求 的公差 范围内。 三、 铝合金壳体零件 的修复 汽车 、 拖拉机上的齿轮油泵和刹车泵的外壳都是铝合金 的 ， 内表面 壳体 磨损后 ，造成齿顶 与壳体 内表面 间隙增 大 ，油泵出 口压力降低造成油泵报 废。 为节约 资金 ， 我们采用刷镀技 术来修 复 ， 其效果很好 。 方法是在磨损表面 用碱铜作为过渡层 ， 再用快 速镍作 为工作层 ， 大约用 2 一 小时就能修好一 3 个壳体 。 在刷前一定要将 被刷镀表 面的划痕 、 拉伤 、 沟槽刮平洗 净， 然后再刷 镀。 四、 刷镀技 术在 其它领域的应用 许多年来 ， 刷镀技术普遍应用于加工制造等领域 ， 并取得很大的经济效 益和社会效益。如机床床面划伤的修 复 ， 大型电机轴承座孔 的修复 。
电刷镀技术
电刷镀技术在机械维修中的应用——作者姓名李幅单位重庆机电职业技术学院邮编408203摘要:刷镀是一项极其重要的工程材料表面处理工艺技术，从一九八一年起至一九九五年止的“六五、七五、八五”连续三个五年计划都被国家经委列为在全国范围内重点推广的新技术项目。
主要应用于改善和强化金属材料工件的表面性质，使之获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐高温等方面的一种或数种性能。
在机械修理和维护方面，电刷镀广泛地应用于修复因金属表面磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效而报废的机械零部件，恢复其原有的尺寸精度，具有维修周期短、费用低、修复后的机械零部件使用寿命长等特点，特别是对大型和昂贵机械零部件的修复经济效益更加显著。
在施镀过程中基体材料无变形，镀层均匀致密与基体结合力强，是修复金属工件表面失效的最佳工艺。
【关键词】电刷镀技术设备应用机械。
一概述1.1电刷镀技术介绍电刷镀是一项极其重要的工程材料表面处理工艺技术,从一九八一年起至一九九五年止的“六五､七五､八五”连续三个五年计划都被国家经委列为在全国范围内重点推广的新技术项目｡主要应用于改善和强化金属材料工件的表面性质,使之获得耐磨损､耐腐蚀､抗氧化､耐高温等方面的一种或数种性能｡在机械修理和维护方面,电刷镀广泛地应用于修复因金属表面磨损失效､疲劳失效､腐蚀失效而报废的机械零部件,恢复其原有的尺寸精度,具有维修周期短､费用低､修复后的机械零部件使用寿命长等特点,特别是对大型和昂贵机械零部件的修复经济效益更加显著｡在施镀过程中基体材料无变形,镀层均匀致密与基体结合力强,是修复金属工件表面失效的最佳工艺｡1.2 电刷镀的意义及发展电刷镀是电镀的一种特殊方式，不用镀槽，只需在不断供应电解液的条件下，用一支镀笔在工件表面上进行擦拭，从而获得电镀层。
所以，刷镀又称无槽镀或涂镀。
1967年至今，刷镀技术从电源设备、镀笔、工艺、镀液、辅具等各方面都不断得到充实、完善，形成了一套完全独立、可靠而实用的新的电镀工艺。
先进涂层技术在模具制造中的应用
先进涂层技术在模具制造中的应用“真空离子电镀”一词在10年前就已在国内工业界中出现，被业界广泛认识到的首先是这种表面处理技术可作为装饰性的应用，增强产品的外观效果。
由于市场需求的不断增加，国内厂商开始重视这种技术，并进一步研究应用至功能性涂层的可行性。
近年来，“真空离子电镀”改以“物理气相沉积”（PVD）的专业名字出现在市场之中，重点加强其功能性方面的应用，特别是在模具及其它金属零部件上确能带来相当大的益处。
有鉴于此，本文将对（PVD）涂层技术作出深入的介绍，并探讨未来的市场发展前景及技术的演变。
一、整体提高对工业涂层的认识欧洲国家对工业涂层的研究相当发达，科汇钛力公司算是将（PVD）涂层引进至中国制造业的先锋，深刻体会到模具制造及金属加工业对涂层的应用及使用模式的转变。
这几年科汇的推广工作加深了厂商对涂层的认识，使他们了解到模具、刀具、金属零部件或制品涂层的重要性。
现在较多厂商已作出实际行动，为模具及产品使用高质素的涂层。
在各类产品中，模具及一些高端产品（例如：剃须刀片、半导体加工机械零件、无尘室夹具等）使用涂层的情况较为普遍，刀具方面使用涂层的情况相对较少。
这是因为刀具涂层的情况相对于模具及其它产品涂层的发展有所不同。
根据行业的使用习惯，刀具涂层一般已在刀具制造商方面完成了涂层的工作。
因此对于自行进行刀具涂层的工作需求较少。
相对而言，模具涂层对于厂商的关系更为密切。
根据科汇苏欧代理的瑞士PLATIT公司进行的内部调查数字，若以美国、欧洲、亚洲三个工业区域划分，美国使用涂层的增幅最为强劲，2001年至2005年的整体营业额增加超过五成，而亚洲及欧洲地区的增长虽不及美国，但在过去五年里，也有两倍的增幅。
造成这种情况的原因如下：美国的交通网络发达，物流发展较完善，速递工作讲求服务承诺，因此具备了先决条件；而对于厂商来说，由于生产周期愈来愈短，时间稍有延误将造成不可估量的损失，这一点对涂层业的发展有正面的推动作用。
电刷镀技术在汽车模具制造的应用
电刷镀技术在模具制造的应用模具在国民经济中具有极其重要的作用，目前，我国模具技术不能完全适应现代工业发展的需要，水平比发达国家落后近20年。
主要问题是制造周期长、寿命短、精度低，生产只能满足需要量的一半左右，所以当前迫切的问题是提高模具寿命。
而提高模具寿命最简单、最经济、最现实的方法是采用电刷镀技术。
电刷镀技术在我国研究开发、应用推广已有二十多年历史，这一新技术解决了许多国家重点工程中的维修等关键问题，创造直接经济效益30亿元以上。
电刷镀技术曾获得国家科技进步一等奖，是国家连续三个五年计划重点推广的新技术。
电刷镀的应用情况电刷镀技术在模具制造及失效修复中，应用广泛。
对于一些大型、不易搬动的模具，由于电刷镀的设备比较简单，工艺灵活，携带方便，可以去现场进行表面刷镀。
对于模具型腔局部缺陷，或使用后有磨损的部位也可采用表面刷镀进行修补。
由于修复周期短，经济效益大，修复费用一般只占工件成本的0.5%～2%，而且修复后表面的耐磨性、硬度、表面粗糙度等都能达到原来的性能指标，因此起到表面强化的目的。
将电刷镀技术应用于模具，可使汽车零件（如曲轴、连杆、齿轮等）的热锻模寿命提高20～100%，其主要原因是电刷镀层有良好的红硬性、耐磨性和抗氧化能力；电刷镀也可大幅度提高冷作模具的寿命，这归功于电刷镀层有高的硬度和良好的抗粘着性能；采用非晶态电刷镀层，可使各种冷热模具的使用寿命进一步提高寿命50～200%。
电刷镀的基本原理电刷镀技术需采用专用的直流电源设备，电源的正极接镀笔，作为刷镀时的阳极；电源的负极接工件，作为刷镀时的阴极。
镀笔通常采用高纯度细石墨块作阳极材料，石墨块外面包裹一层棉花和耐磨的涤棉套。
刷镀时使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上移动，并保持适当的压力。
在镀笔与工件接触的部位，镀液中的金属离子在电场的作用下扩散到工件表面，并在表面获得电子被还原成金属原子，沉积结晶形成镀层，随着刷镀时间的增长，镀层增厚，从而达到镀覆及修复的目的。
电刷镀技术应用指南
电刷镀技术应用指南《电刷镀技术应用指南》一、电刷镀技术概述电刷镀技术又称涂镀、快速电镀、笔镀等，是一种在工件表面快速沉积金属镀层的电化学加工技术。
它通过专用的电源设备、镀笔和电镀液，在工件表面进行局部电镀，以达到修复、强化、装饰等目的。
电刷镀技术具有以下特点：设备简单、便携，可在现场进行操作。
沉积速度快，镀层质量高。
可对局部区域进行精确修复，避免整体加工。
对环境污染小。
二、电刷镀技术的应用领域机械制造与维修修复磨损的轴类、孔类零件，恢复其尺寸精度和表面性能。
强化模具表面，提高其耐磨性、耐腐蚀性和脱模性能。
修复大型设备的局部损伤，减少停机时间和维修成本。
汽车工业修复汽车发动机缸体、曲轴、凸轮轴等零件的磨损。
改善汽车外观件的表面质量，如保险杠、轮毂等。
对汽车电子元件进行局部电镀，提高其导电性和耐腐蚀性。
航空航天领域修复飞机发动机叶片、涡轮盘等关键零件的损伤。
强化飞机起落架、机翼等结构件的表面性能。
对航空电子设备进行局部电镀，提高其可靠性和稳定性。
电子工业对印刷电路板进行局部电镀，修复线路缺陷。
改善电子元件的引脚表面质量，提高焊接性能。
对电子产品外壳进行装饰性电镀，提高产品的美观度。
其他领域修复船舶螺旋桨、舵轴等零件的磨损。
对石油化工设备进行局部防腐处理。
对工艺品进行表面装饰，增加其艺术价值。
三、电刷镀工艺流程表面预处理清洗：去除工件表面的油污、锈迹、灰尘等杂质，可采用有机溶剂清洗、化学清洗、超声波清洗等方法。
打磨：用砂纸、砂轮等工具对工件表面进行打磨，去除氧化层和疲劳层，提高镀层与基体的结合力。
电净处理：在工件表面通以低压大电流的直流电，使工件表面的油污、锈迹等杂质在电场作用下发生电化学溶解，达到彻底清洗的目的。
活化处理：采用适当的活化液对工件表面进行活化处理，去除工件表面的氧化膜和钝化层，使基体金属表面处于活化状态，有利于镀层的沉积。
电刷镀操作选择合适的镀笔和电镀液：根据工件的形状、尺寸和镀层要求，选择合适的镀笔和电镀液。
电刷镀工艺及在修理中的应用
电刷镀工艺及在修理中的应用作者：宋楠楠来源：《农机使用与维修》2016年第09期摘要：概述了电刷镀工艺的工作原理、工艺的主要技术要点，并对影响电刷镀质量的因素进行了分析，列举了电刷镀技术在修理中的应用实例。
希望电刷镀技术在农机修理方面发挥更大的作用。
关键词：电刷镀；修理；涂镀中图分类号：TK407文献标识码：Adoi：10.14031/ki.njwx.2016.09.043电刷镀又被称为快速电镀或涂镀，具有沉积速度快、镀层种类多、工艺简单、镀层性能优良等特点，随着应用的不断深入，显示出超越其它金属涂覆技术的许多优势。
近年来，国内外对电刷镀技术的强化机理及表面工程应用方面进行了很多探索，在维修领域得到了很好地发展。
希望今后加强对电刷镀新工艺、新配方和电刷镀层耐蚀、耐磨、强化等防护机理的研究，使电刷镀技术在农机修理方面发挥更大的作用。
1 电刷镀的工作原理电刷镀基本原理也和电镀一样，刷镀时将工件作为阴极，浸过镀液的镀笔作为阳极，阳极外面包有吸水性较好的纤维材料以便吸附镀液。
将工件和阳极分别接在刷镀电源上的正负极，然后将镀笔放在工件的被镀部位进行相对运动，即可得到所需的金属镀层，图1为电刷镀原理示意图。
镀笔刷到哪里，哪里就形成镀层，时间越长镀层越厚，直至所需的厚度，达到保护、修复和改善零件表面理化性能的目的。
镀层的均匀性可由电流密度、阳极运动速度、镀液的供给量以及时间等来调整和控制。
2 电刷镀特点（1）设备简单，无需镀槽，特别适合对现场大型设备进行局部电镀。
刷镀液无有毒成分，不像镀铬那样有氰化物，故公害小；耗油、耗水少，比较经济。
给农机维修或机加工的超差件的修旧利废带来极大的方便。
同时一台设备可镀多种金属和合金。
（2）受镀面积不受限制，有些复杂的零件，在电镀中是难以获得满意的镀层，而采用电刷镀工艺就可以很好地解决这个问题。
（3）一般刷镀层的结合强度都可以达到质量要求。
由于电刷镀层是在电化学、机械力（涂笔与工件的摩擦）的作用下沉积的，因而结合强度比槽镀的高，比喷涂更高。
模具的几种传统修复技术您是否知晓？
模具的几种传统修复技术您是否知晓？传统的模具修复技术包括：熔覆技术、电刷镀技术、热喷涂技术和热喷焊技术等。
1熔覆技术模具的熔覆修复技术是采用熔化焊接的方法在模具零件表面堆焊具有某种特殊性能材料，修复模具零件受损部位。
熔覆修复技术不仅可以修复模具零件表面损伤部位，同时还能强化模具零件表面强度，提高模具零件耐蚀和耐磨性能，延长模具使用寿命。
常见的熔覆修复技术包括：氧-乙炔火焰堆焊、电弧堆焊（手工电弧堆焊、气体保护电弧堆焊、埋弧堆焊）、复合堆焊、等离子熔覆等。
01氧-乙炔火焰堆焊氧-乙炔火焰堆焊是指焊丝或金属粉末在氧-乙炔火焰的热作用下，在模具零件待修复表面熔化焊接然后凝固，修复模具零件表面损伤部位的修复技术。
优点氧-乙炔火焰堆焊修复技术有以下几个优点：①对设备要求低，适合现场堆焊；②对堆焊材料的形状适应性强；③稀释率低，熔化层深度大于0.1mm，保证焊层质量；④小面积堆焊能见度大，堆焊层表面质量较高。
缺点氧-乙炔火焰堆焊修复技术对操作人员的技术要求高，且手工操作熔覆效率低，工作强度大。
02电弧堆焊电弧堆焊包括3种：手工电弧焊、气体保护电弧堆焊以及埋弧堆焊。
手工电弧焊以电弧作为热源，将焊条与模具零件待修复表面金属加热至熔化状态，实现金属冶金结合，达到模具零件修复目的。
优点手工电弧堆焊设备简单，操作容易，适应性强，使用维护成本低。
缺点手工电弧堆焊需要手工操作，对焊接技术人员要求高，因此焊接效率低，焊接质量不稳定，而且劳动强度高。
气体保护电弧堆焊常用于有色金属和不锈钢的堆焊，使用惰性气体或CO2作为保护气体，隔绝氧气，避免模具零件表面出现氧化烧损或气孔等缺陷，获得优质的堆焊层。
优点CO2作为保护气体具有供应大、堆焊层质量好、硬度高、焊接变形小、效率高和成本低的优点。
缺点会出现合金元素烧损、飞溅严重，表面成形质量差，堆焊层稀释率较高，成分难以调整等缺陷。
埋弧堆焊是电弧在焊剂层下自动引燃，在机械作用下，电弧移动和焊丝送给自动完成的一种电弧堆焊方法，即堆焊通过埋在熔融焊剂层下的电弧进行，模具零件待修复表面与熔化的焊丝结合形成堆焊层。
工程机械修复中电刷镀技术的原理及应用初探
工程机械修复中电刷镀技术的原理及应用初探摘要:介绍了电刷镀技术原理,阐述了其在工程机械修复中的应用,经实践证明该技术在工程机械修复中有着明显的经济效益和社会效益,具有一定的可推广性。
关键词:电刷镀工程机械修复应用电刷镀技术在我国研究开发、应用推广已有20 多年历史,这一新技术解决了许多国家重点工程中的维修等关键问题,是我国重点推广的新技术项目。
一、电刷镀原理电刷镀,按国际标准化组织( ISO) 1981 年的ISO/TC - 170 标准2080 - 81 中第159 条规定为:采用含有电解液并同阳极接触的垫或刷、以进行电沉积的方法,用这种垫或刷来涂刷具有相反极性的加工件,称为电刷镀技术。
由此可见,电刷镀属于一种无槽的电镀。
当镀笔(阳极) 的包套上吸满了镀液与旋转的工件作相对运动时,镀液里的金属离子在直流电荷的作用下,沉积在工件上,形成镀层。
整个沉积过程是: (1) 当电流从镀笔(阳极) 通过与工件(阴极) 间的镀液膜层抵达工件表面形成电气回路时,镀液膜层中的和水分子或络合剂生成水合离子或金属络合离子的金属离子,在电场力的作用下向工件(阴极) 输送; (2) 金属离子在工件(阴极) 表面得到电子,还原成金属原子; (3) 金属原子沉积在工件表面而形成结晶。
二、电刷镀技术的应用范围1、各种机械、起重运输设备因为磨损需要更换新的部件时,可采用电刷镀技术修复使之恢复到原有尺寸精度。
2、新制产品零部件,因加工超差或达不到精度,可通过电刷镀技术修复而达到尺寸公差精度技术要求。
3、产品零部件及机械设备磨损件在第一次修复使用后,到了一定的使用周期已磨损到极限,若具备修复价值,可以进行第二次修复。
4、大型设备如滚筒、转子、轧机、切削机、传动轴、曲轴、油缸、柱塞、机体、导杆等局部磨损、擦伤、凹坑、腐蚀点等的修复都可以现场修复,从而减少大量的人力物力浪费,缩短维修工期。
5、部分产品需要强化硬度,改善耐磨或防腐能力可通过电刷镀技术予以解决。
电化学电镀在塑料模具中的应用
3 结语
电化学电镀这种方法在航空航天及航海 等设备中的应用已有20 多年的历史了， 而在 塑料模具领域的应用仅是近几年的事，但凭 借着其操作简单、使用 便、节省费用等优
点， 这种工艺方法在塑料模具行业应用发展 迅速。电化学电镀凭其独特的优势必将在塑 料模具行业中扮演重要的角色，其主要体现 在: (1)具有良好的社会效益 塑料模具的制造 技术要求高、生产周期长、加工费用高， 模 具材料需求量大、极其贵重。现在许多精密 塑料模具需要从国外进口， 成本和各种费用都 很高。若过早失效弃置不用， 不仅是经济上 的浪费， 而且是资源上的浪费。用电化学电 镀对塑料模具的修复或其表面强化处理等不 仅可以满足工业的需求，还可以节省资金， 同时又可以起到环保的作用。 (2)具有重要的经济效益 例如圣路易一家 制造商为 T WA 公司生产一种带标志的塑料 杯，将这家航空公司的标志印在杯子的一侧 1 31。当在铭刻标记的地方用电化学电 镀铜和 镍，然后又镀上一层镍钨合金，模具的表面 就修复好了。现在已经生产了成千上 个没 有标记的塑料杯子。这样就可以不必再花大 量的钱去开一套没有标记的杯子的塑料模
具 ，为公司节约 了大量的资金 。
过金合金镀层，这样可以增强这种材料同塑 料模具型腔面的分离作用。其镀金合金的厚 度只要达到约成型 PVC 所需要厚度的一半， 就可以满足防粘附的要求。 在塑料模具在使用完了之后，为了防锈 和防腐通常在塑模工作面上，涂沫润滑油或 者润滑脂。如果要将模具表面上的锈除去， 通常会在模具表面上留下小坑和腐蚀痕迹。 这种缺陷对于塑料模具来说往往是致命的。 通过电化学电镀，在保存前可以将模具表面 镀上一层隔， 镀隔层的厚度可达 50 p m . 镀 隔之后，如需要，可以再加涂覆润滑油或者 润滑脂，对于防腐，1 2 p m 厚度的镀隔就 足够。当需要使用模具时，可以将隔除去， 使模具工作面达到初始成型状态。
自动化纳米电刷镀技术及在装备再制造中的应用课件
疏松，均匀性较好，
粗糙度较低
2.13
较致密，均匀性较好，
粗糙度较低
2.85
致密，均匀性好，
粗糙度较低
5.42
致密，均匀性好，
粗糙度较低
2.97
致密，均匀性一般，
粗糙度较低
2.53
致密，均匀性一般，
粗糙度较高
2.08
较致密，均匀性一般， 粗糙度较高
2.06
较致密，均匀性较差， 粗糙度高
2.08
纳米硬度 (Gpa) 6.10 6.23 6.12 6.27 6.19 6.29 6.30 6.11 6.15
实际应用
调试
调试
课题来源
➢ 国家科技支撑计划项目“汽车零部件再制造关键技术开 发及应用”（2006BAF02A19）
➢ 国家自然科学基金重点项目“再制造基础理论与关键技 术”（50235030）
➢ 武器装备预研基金项目“纳米晶复合刷镀层制备及其组 织结构和抗沙粒磨损性能研究”（51418060105JB3508）
数据库应用程序
数据的排列和浏览 数据的增加和删除 数据的查询 数据的修改
日志机制
进行数据库监督，完善数据库功能
➢ 专家系统学习机制
知识获取机制
被动获取 知识内容
人工输入
原有资料：材料特性、工艺参数等 新增资料：镀笔压力、镀液流量等
数据存储机制
在数据录入过程中由程序自主判断完整性和有效性
本专家系统的学习机制很好的满足了应用要求。
90.1%价值 汽车发动机再制造
94.5％材料
纳米电刷镀技术是一项再制造先进技术，在再 制造产业中具有重要的地位。
纳米电刷镀技术的优点：工艺简单、镀层结合强度高、 工作温度低、零件不易发生变形。
电刷镀修复模具的应用研究
电刷镀修复模具的应用研究魏国军【摘要】为了延长模具零件的使用寿命,可对模具零件进行多次修复以达到再利用,以防止资源浪费、节约成本.以案例形式阐述电刷镀技术在模具修复中的实际应用,说明通过该技术如何使得模具零件能过修复得以再利用.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P209-211)【关键词】电刷镀;修复技术;研究【作者】魏国军【作者单位】广东省惠州城市职业学院(惠州商贸旅游高级职业技术学校),广东惠州516025【正文语种】中文【中图分类】TG76在现工业生产中，模具生产占有份额非常大，模具零件的数量极大。
模具在使用过程中往往会受到损坏，因此及时对受损的模具零件进行修复和再利用，对工业生产的资源再利用和降低成本具有重要意义[1]。
模具修复有多种方法，其中电刷镀技术具有结合强度高、设备轻便、操作简单、费用低和经济效益好等优点，在模具零件修复中得到广泛应用。
本文以案例形式阐述电刷镀技术在模具修复中的实际应用，说明通过该技术如何使得模具零件能过修复得以再利用。
1.1 模具的激光熔覆修复技术激光熔覆修复技术是利用激光辐射的方法，使放置在受损区的材料以极快的速度与模具表层同时融化，再以极快的速度凝固，从而形成结合牢固的表面涂层。
相比于其他模具修复技术，激光熔覆融化和凝固的速度极快，因此模具的畸变很小，高温影响的区域也相对较小。
并且可以控制激光的相关参数和选区修复，对于那些很难进入的区域也可精确修复，大大提高了修复效率。
另外，模具和材料的结合强度很高，使得修复后的设备与原来的相比有更长的寿命。
1.2 模具的热喷焊修复技术热喷焊技术是将自熔性合金粉末先喷涂在基材上，在基材不熔化的情况下使其湿润基材表面并熔化到基材上而形成冶金结合，形成所需要的致密喷焊层。
氧-乙炔焰喷焊设备是常用的热喷焊设备，Ni基和Co基是较为常用的自熔性合金粉末。
因为材料为粉末状合金，使得修复后沉积率很高，既可以喷焊薄层也可喷焊厚层，而且喷焊层硬度较高，甚至可达到HRC65.另外，热喷焊技术还具有操作方便、设备简单、修复快、投资小、成本低等优点。
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电刷镀技术在模具制造与修复中的应用
（2007-01-17 18:39:25 ）
模具在国民经济中具有极其重要的作用，目前，我国模具技术不能完全适应现代工业发展的需要，水平比发达国家落后近20年。
主要问题是制造周期长、寿命短、精度低，生产只能满足需要量的一半左右，所以当前迫切的问题是提高模具寿命。
而提高模具寿命最简单、最经济、最现实的方法是采用电刷镀技术。
电刷镀技术在我国研究开发、应用推广已有二十多年历史，这一新技术解决了许多国家重点工程中的维修等关键问题，创造直接经济效益30亿元以上。
电刷镀技术曾获得国家科技进步一等奖，是国家连续三个五年计划重点推广的新技术。
电刷镀的应用情况
电刷镀技术在模具制造及失效修复中，应用广泛。
对于一些大型、不易搬动的模具，由于电刷镀的设备比较简单，工艺灵活，携带方便，可以去现场进行表面刷镀。
对于模具型腔局部缺陷，或使用后有磨损的部位也可采用表面刷镀进行修补。
由于修复周期短，经济效益大，修复费用一般只占工件成本的0.5%～2%，而且修复后表面的耐磨性、硬度、表面粗糙度等都能达到原来的性能指标，因此起
到表面强化的目的。
将电刷镀技术应用于模具，可使汽车零件（如曲轴、连杆、齿轮等）的热锻模寿命提高20%～100%，其主要原因是电刷镀层有良好的红硬性、耐磨性和抗氧化能力；电刷镀也可大幅度提高冷作模具的寿命，这归功于电刷镀层有高的硬度和良好的抗粘着性能；采用非晶态电刷镀层，可使各种冷热模具的使用寿命进一步提高寿命50%～200%。
电刷镀的基本原理
电刷镀技术需采用专用的直流电源设备，电源的正极接镀笔，作为刷镀时的阳极；电源的负极接工件，作为刷镀时的阴极。
镀笔通常采用高纯度细石墨块作阳极材料，石墨块外面包裹一层棉花和耐磨的涤棉套。
刷镀时使浸满镀液的镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上移动，并保持适当的压力。
在镀笔与工件接触的部位，镀液中的金属离子在电场的作用下扩散到工件表面，并在表面获得电子被还原成金属原子，沉积结晶形成镀层，随着刷镀时间的增长，镀层增厚，从而达到镀覆及修复的目的。
电刷镀的设备主要包括电源装置、镀笔与阳极以及各种辅助材料。
电刷镀电源装置
电刷镀电源是电刷镀工艺过程中的主要设备，它由主电路和控制
电路组成。
电刷镀的表面准备及温度控制
刷镀前模具零件需进行表面准备，使待镀的工件显露出新鲜、洁净的基体，以便与镀层结合得足够牢靠。
表面准备包括镀前表面加工、表面脱脂及表面除锈等。
在刷镀模具的整个过程中，模具和镀液都应在40～50℃下进行操作。
电刷镀溶液
电刷镀技术的关键是电刷镀液的配方。
◆表面预处理溶液
表面预处理溶液主要有电解脱脂的电净液和对表面进行电解刻蚀的活化液。
◆模具常用电刷镀溶液
①特殊镍
硫酸镍395g/L～397g/L，氯化钠14g/L～16g/L，乙酸68g/L～70g/L，盐酸20g/L～28g/L 。
②镍-钨D合金镀液
硫酸镍395g/L，钨酸钠23g/L，硼酸31g/L，柠檬酸42g/L，硫酸钴2g/L，无水硫酸钠6.5g/L，硫酸镁2g/L，硫酸锰2g/L，冰醋酸20mL/L，甲酸35mL/L，氟化钠5g/L，十二烷基硫酸钠0.01g/L～0.001g/L。
除了镍-钨合金外，近年来发展的镍-钴合金由于硬度高达550HBW，耐磨性好，镀层应力低，也特别适合模具表面的刷镀。
实例1：电动机轴孔冲模的电刷镀修复处理
冲模下模刃口加工超差0.1mm，材料为Cr12，淬火后进行尺寸修复。
首先用特殊镍镀打底层，然后镀镍钨D为工作层。
其工艺操作如下：
（1）用有机溶剂丙酮脱脂。
（2）用电净液脱脂，模具零件接负极，工作电压12V～15V，时间15s～30s，刃口处表面水膜均匀摊开不呈珠状。
（3）以清水彻底冲洗。
（4）用铬活化液活化，模具零件接正极，工作电压12V～15V，时间10s～30s ；然后将电压降低到10V～12V，时间10s～20s，使工件表面呈银灰色。
（5）用特殊镍镀液镀底层，无电擦拭3s～5s，模具零件接负极，工作电压18V～20V，闪镀3s～5s，然后工作电压降至15V，阴阳极相对运动速度10m/min～15m/min，镀层2mm。
（6）用镍钨D镀液镀工作层，工作电压为10V～15V，阴阳极相对运动速度6m/min～20m/min。
镀层厚度直到规定尺寸。
工作前，镀液温度应加热至30℃～50℃。
实例2：组合模具尺寸恢复和表面强化
材料为T10A钢，经多年使用后，单面磨损0.2mm，为恢复尺寸且表面强化，首先镀打底层（特殊镍），然后镀镍—钨D合金作为耐磨表面。
T10A属于中碳钢，其操作工艺如下：
（1）用砂纸和油石打磨表面。
（2）用有机溶剂擦拭。
（3）用电净液脱脂，模具工作零件接负极，工作电压10V～14V，阴阳极相对运动速度4m/min～8m/min，电净时间尽量短，以减少模具工作零件渗氢量，模具工作零件表面上水珠均匀摊开，无干斑。
（4）用清水彻底清洗。
（5）用盐酸、氯化钠配制的活化液活化，模具工作零件接正极，工作电压10V～14V，阴阳极相对运动速度6m/min～8m/min，活化时间应根据镀笔和模具工作零件被镀面大小而定，一个部位的接触时间为30s～60s，模具工作零件表面呈均匀的黑灰色即可。
（6）用清水彻底清洗。
（7）用硫酸、硫酸铵配制的活化液活化，模具工作零件接正极，工作电压18V～25V，一个部位的接触时间为30s～60s，使模具工作零件表面呈银灰色为止。
（8）用清水彻底清洗。
（9）与例1中的(5)相同。
（10）与例1中的(6)相同。
电刷镀技术研究的新进展
◆电刷镀非晶态镀层
一般的电刷镀层是晶态的，如果采用特殊镀液，使刷镀时沉积的金属离子在镀层中进行不规则排列，即可获得无定形结构的非晶态镀层。
这种镀层具有优异的物理、化学和力学性能，是提高模具寿命的经济方法。
表1为非晶态电刷镀在模具上的应用效果。
在常温条件下，应用刷镀的方法，使用Co-Ni-P系列合金刷镀液，可以获得非晶态刷镀层。
其中以低Co++浓度加入含铌添加剂的镀液获得刷镀层，性能最为优异。
该镀层在常温和高温度下均具有较高的硬度和良好的耐磨性。
◆电刷镀复合镀层
复合刷镀是复合电镀的一种，其本质是通过电化学沉积在工件基体表面获得复合材料（复合镀层）。
目前镍基镀液复合刷镀用的较多，
例如在快镍镀液中加入二硫化钼作自润滑涂层；加入三氧化二铝作耐磨和防腐涂层，加入金刚石微粉作高抗磨涂层。
热锻模应用Ni-Co-ZrO2复合电刷镀，镀层有良好的耐磨性、抗粘着、抗高温氧化和耐高温疲劳等性能，与基体结合良好，可使寿命提高。
研究证实，复合镀层的强化机理主要是细晶强化和第二相粒子强化，其强化作用取决于第二相颗粒弥散情况及其被基体金属嵌合的牢固程度。
◆稀土添加剂的研究
稀土元素的加入，能在镀层表面形成一层富稀土合金层，该稀土合金层在大气中氧化，形成牢固的保护层，提高镀层的抗氧化和抗腐蚀能力。
表1 部分厂家在模具上应用非晶态电刷镀的效果
电刷镀具有其阳极与零件接触、阳极与选定的局部表面相对运动、
使用很大的电流密度等三个基本特点，可明显使模具表面粗糙度变细，降低磨擦系数，提高抗氧化能力，脱模效果好，成本低，经济效益显著，适于在各类工厂特别是中小型企业推广应用。