สาเหตุของการเคลือบหลุดออกจากเครื่องมือเพชรชุบไฟฟ้า

เครื่องมือชุบเพชรด้วยไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ มากมายในกระบวนการผลิต หากกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งไม่เพียงพอ จะทำให้สารเคลือบหลุดลอกออกไป
ผลของการชุบก่อนการชุบ
กระบวนการบำบัดเมทริกซ์เหล็กก่อนเข้าสู่ถังชุบเรียกว่าการบำบัดก่อนการชุบ การบำบัดก่อนการชุบประกอบด้วย: การขัดด้วยเครื่องจักร การกำจัดน้ำมัน การกัดเซาะ และขั้นตอนการกระตุ้น วัตถุประสงค์ของการบำบัดก่อนการชุบคือการกำจัดเสี้ยน น้ำมัน ฟิล์มออกไซด์ สนิม และผิวออกซิเดชันบนพื้นผิวของเมทริกซ์ เพื่อให้เมทริกซ์โลหะมีโครงสร้างที่แข็งแรงและเกิดแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
หากการเตรียมผิวก่อนชุบไม่ดี พื้นผิวของเมทริกซ์จะมีฟิล์มน้ำมันและฟิล์มออกไซด์บางมาก คุณสมบัติของโลหะเมทริกซ์จะไม่สามารถถูกเปิดเผยได้อย่างเต็มที่ ซึ่งจะขัดขวางการก่อตัวของโลหะเคลือบและเมทริกซ์โลหะซึ่งเป็นเพียงวัสดุฝังเชิงกล แรงยึดเกาะจึงต่ำ ดังนั้น การเตรียมผิวก่อนชุบที่ไม่ดีจึงเป็นสาเหตุหลักของการหลุดลอกของสารเคลือบ

ผลของการชุบ

สูตรของสารละลายชุบส่งผลโดยตรงต่อชนิด ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอของโลหะเคลือบ ด้วยพารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกัน ความหนา ความหนาแน่น และความเค้นของการตกผลึกของโลหะเคลือบก็สามารถควบคุมได้เช่นกัน

สำหรับการผลิตเครื่องมือชุบด้วยไฟฟ้าด้วยเพชร คนส่วนใหญ่มักใช้โลหะผสมนิกเกิลหรือนิกเกิล-โคบอลต์ หากไม่มีอิทธิพลจากสิ่งเจือปนในการชุบ ปัจจัยที่มีผลต่อการหลุดลอกของสารเคลือบมีดังนี้:
(1) อิทธิพลของความเค้นภายใน ความเค้นภายในของสารเคลือบเกิดขึ้นในกระบวนการอิเล็กโทรดิพชั่น และสารเติมแต่งในคลื่นที่ละลายและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวและไฮดรอกไซด์จะเพิ่มความเค้นภายใน
ความเครียดในระดับมหภาคสามารถทำให้เกิดฟองอากาศ รอยแตกร้าว และการหลุดลอกออกจากเคลือบในระหว่างกระบวนการจัดเก็บและใช้งาน
สำหรับการชุบนิกเกิลหรือโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์ ความเค้นภายในจะแตกต่างกันมาก ยิ่งมีปริมาณคลอไรด์สูง ความเค้นภายในก็จะยิ่งมากขึ้น สำหรับเกลือหลักของสารละลายเคลือบนิกเกิลซัลเฟต ความเค้นภายในของสารละลายเคลือบวัตต์จะน้อยกว่าสารละลายเคลือบอื่นๆ การเติมสารเรืองแสงอินทรีย์หรือสารขจัดความเค้น จะช่วยลดความเค้นภายในระดับมหภาคของสารเคลือบได้อย่างมาก และเพิ่มความเค้นภายในระดับจุลภาคได้

 

(2) ผลของการเกิดไฮโดรเจนในสารละลายชุบใดๆ ก็ตาม ไม่ว่าค่า pH จะเป็นเท่าใด ย่อมมีไอออนไฮโดรเจนจำนวนหนึ่งเสมออันเนื่องมาจากการแตกตัวของโมเลกุลน้ำ ดังนั้น ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ไม่ว่าจะชุบในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด เป็นกลาง หรือเป็นด่าง มักจะเกิดการตกตะกอนของไฮโดรเจนในแคโทดพร้อมกับการตกตะกอนของโลหะ หลังจากที่ไอออนไฮโดรเจนลดลงที่แคโทด ไฮโดรเจนบางส่วนจะไหลออกมา และบางส่วนจะซึมเข้าไปในเมทริกซ์โลหะและสารเคลือบในสถานะอะตอมไฮโดรเจน ซึ่งจะทำให้โครงตาข่ายบิดเบี้ยว ก่อให้เกิดแรงเค้นภายในอย่างมาก และยังทำให้สารเคลือบเสียรูปอย่างเห็นได้ชัด
ผลของกระบวนการชุบ
หากไม่นับส่วนผสมของสารละลายชุบไฟฟ้าและผลกระทบจากการควบคุมกระบวนการอื่นๆ ไฟดับในกระบวนการชุบไฟฟ้าจะเป็นสาเหตุสำคัญของการสูญเสียสารเคลือบ กระบวนการผลิตเครื่องมือชุบเพชรด้วยไฟฟ้ามีความแตกต่างอย่างมากจากการชุบด้วยไฟฟ้าประเภทอื่นๆ กระบวนการชุบของเครื่องมือชุบเพชรด้วยไฟฟ้าประกอบด้วยการชุบเปล่า (ฐาน) การขัดผิว และกระบวนการเพิ่มความหนา ในแต่ละกระบวนการ อาจมีความเป็นไปได้ที่เมทริกซ์จะหลุดออกจากสารละลายชุบ ซึ่งอาจหมายถึงไฟฟ้าดับเป็นระยะเวลานานหรือสั้น ดังนั้น การใช้กระบวนการที่เหมาะสมยิ่งขึ้นจึงช่วยลดการเกิดปรากฏการณ์การหลุดลอกของสารเคลือบได้

บทความนี้พิมพ์ซ้ำจาก "เครือข่ายวัสดุ Superhard ของจีน"