电刷镀修复轮船&造船厂零件
电刷镀又称快速电镀、涂镀，是一种无电镀槽的快速电镀工艺。它始于20世纪50年代美国的一种修复电镀废品的镀覆技术，70年代广泛用于飞机、船舶、机车、电子、机械、化工乃至文物修补和艺术装饰上。
1．电刷镀原理
电刷镀也是基于电解原理在零件工作表面上快速沉积金属形成镀层的工艺。刷镀不需电镀槽，只需将零件与直流电源的负极相接，镀笔与正极相接。刷镀时，将蘸满电镀液的镀笔在零件表面上移动，即用镀笔涂刷零件工作表面。在电场作用下，电镀液中的金属离子向零件表面迁移，并从表面获得电子后沉积其上形成镀层。所以，电刷镀是一种设备和工艺大为简化的电镀，如图6-3所示。
2．电刷键工艺
1)设备与电镀溶液
电刷镀的主要设备是专用电源，采用无级调节电压的直流电源；常用电压范围为0～50V。
镀笔是电刷镀的主要工具，是由手柄和阳极组成的。阳极为镀笔的工作部分，石墨和铂铱合金是理想的不溶性阳极材料，其中石墨应用最多，只有在修复划伤、小沟槽及狭窄的棱面时，由于阳极尺寸极小才用铂铱合金阳极。采用石墨阳极时在其外部包扎脱脂棉包套，目的是为了吸附和贮存电镀液，防止两极直接接触产生电弧烧伤零件表面和防止石墨粒子脱落污染电镀液。石墨阳极的形状依被镀零件表面形状而定。
电镀溶液是获得优质镀层和高生产率的关键。根据用途不同有以下三种溶液：
(l) 表面预处理溶液 为了提高镀层与零件基体的结合强度，不仅用一般的方法清洁零件表面，还必须进行严格的电化学处理，即进行电净处理和活化处理，因此须使用电净液和活化液。
电净液：在电净液中用电解的方法清除零件表面上的油膜和杂质污物称为电净处理。电净液为无色透明的碱性溶液，—l0℃不结冰，腐蚀性小，可长期存放。零件经电净处理后用清水冲洗。
活化液：在活化液中用电解的方法除去零件金属表面的氧化膜称为活化处理。处理后零件表面露出金属光泽，有利于镀层与其结合牢固。活化液是无色透明的酸性溶液，腐蚀性小，可长期存放，循环使用。
(2)电刷镀溶液 电刷镀溶液是在被镀零件表面上沉积镀层金属的溶液，其金属离子含量高，并以有机络合物形式存在，所以稳定。电刷镀溶液一般分为酸性和碱性两大类。酸性溶液较碱性溶液的离子沉积速度快1.5～3倍，但绝大多数酸性溶液不适于材质疏松的金属材料，如铸铁，也不适用于不耐酸腐蚀的材料，如锡、锌等。碱性和中性溶液有很好的使用性，可获得细小晶粒的镀层，在边角、狭缝和盲孔等处有很好的均镀能力，无腐蚀性，通常在各种材料零件上镀覆。
2)电刷镀工艺
(1)零件表面的准备 零件表面的预处理是保证镀层与零件表面结合强度的关键工序。零件表面应光滑平整，无油污、无锈斑和氧化膜等。为此先用钢丝刷、丙酮清洁，然后进行电净处理和活化处理。
(2)打底层(过渡层) 为了进一步提高工作镀层与零件金属基体的结合力，选用特殊镍,碱铜等作为底层，厚度一般为2～5μm。然后再于其上镀覆要求的金属镀层，即工作镀层。
(3)镀工作镀层 电刷镀工作镀层的厚度(半径方向上)为0.3～0.5mm，镀层厚度增加内应力加大，容易引起裂纹和使结合强度下降，乃至镀层脱落。但用于补偿零件磨损尺寸时，需要镀层厚度较大，为避免因厚度过大使内应力增加，采用组合镀层，如图6-4所示。先在零件表面上镀打底层，再镀补偿尺寸的尺寸镀层，其间镀上不超过0.05mm厚度的夹心镀层，最后镀工作镀层。
3．电刷镀工艺特点
(l)设备简单，不需镀槽。电刷镀取消电镀槽，扩大了应用范围，取消了对零件尺寸的限制，大小件均可镀，尤其是难拆卸和难运输的大型零件可原地刷镀修复。
(2)简化了电镀工艺。零件上不需镀的部位不需包扎绝缘，节省材料和辅助工时。
(3)镀层与零件表面结合强度高。由于电刷镀镀层是在电、化学和机械(镀笔与零件表面摩擦)作用下沉积在彻底清洁的零件表面上，所以结合强度高于有槽电镀。
(4)铰层厚度可以精确控制，并可实施均匀或不均匀镀层的电镀，即在同一零件上刷镀不同厚度的镀层。镀后一般不需加工，可直接使用。
(5)镀层沉积速度快，生产率高。由于电镀液的离子浓度高，电刷镀时零件与镀笔相对运动均有利镀层的沉积，比有槽电镀的沉积速度快5倍以上。
(6)电镀液温度低，对零件无影响，不会产生变形和裂纹等。一般电镀液温度约50℃。
(7)污染小，操作方便，工艺灵活，适用材料广泛。常用的金属材料均可采用此项技术。
4．电刷镀的应用
目前我国修船业已普遍采用电刷镀修复船机零件。可修复磨损、腐蚀和机械加工超差的零件。例如修复活塞杆、增压器转子轴、电机转子轴、水泵轴和尾轴衬套等。某船厂采用电刷镀修复因加工不慎超差0.18m的直径为720～800mm、长5m的尾轴铜衬套，仅用半天时间完成，不仅节省工时、材料和费用，而且挽救了零件，保证船舶如期下水。
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