摘要：机械镀锌是镀锌常用的一种方式，其应用过程中有着许多优点，因此在工业应用中较为广泛。本文首先对机械镀锌的概念和优点进行了分析，并阐述了机械镀锌的主要工艺流程，并指出了容易出现的问题及预防措施。
关键词：机械镀锌；工艺；优点；问题；方法
引言 机械镀锌是镀锌常用的一种方式，其应用过程中有着许多优点，因此在工业应用中较为广泛。本文分析了机械镀锌的概念和优点，阐述了机械镀锌的主要工艺流程和操作中容易出现的问题。
1机械镀锌概述
1.1机械镀锌定义。机械镀锌指的是在锌粉及分散剂、促进剂、液体介质等化学物质相互作用的条件下，利用冲击介质（如玻璃珠）冲击碰撞钢铁制件表面而在制件表面形成镀锌层的表面处理工艺，是一种与电镀锌、热镀锌铁、达克罗处理不同工艺过程的防腐镀层。
1.2机械镀锌适用范围。机械镀锌的工件对其表面有一个尺寸和形状的确定，通常长度在300mm以下、质量在0.5Kg以下的工件适合于机械镀锌。如果工件较大进行加工会因装载量少而影响生产成本。需要注意的是，带盲孔和深凹槽的工件一般不用机械镀方式。通常可以用来进行机械镀的金属基体包括碳素结构钢、低合金高强度钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、可锻铸铁、灰铸铁；粉末冶金件、黄铜铸件、青铜铸件、烧结铜件及粉末冶金的铁氧体等，涵盖面非常广泛。
1.3机械镀锌工艺特点。室温条件生产操作、镀层形成不属于电沉积，是由装载零件镀筒的旋转，使筒内的零件介质的相互碰撞、实现机械工业能传递来形成镀层；镀层结构为微粒级球形锌粉受机械力传递碰撞变形、成为扁平、碟形锌颗粒的层状叠加来凝结为镀层，这种结构镀层具有金属锌的基本物理特征，镀层的功能作用是为铁基本零件提供防锈蚀要求的阳极性保护镀层。工艺特性是：对高强钢工业零部件不产生氢脆危害及小型可滚镀零件的重防腐镀层（25-110um）替代热浸镀锌工艺具有工业应用的竞争优势。
1.4机械镀锌的优点。与电镀锌相比，电镀锌过程在阴极上析出氢气，对高强钢等材料产生渗氢作用，导致高强钢部件使用后期出现氢脆断裂现象，而机械镀锌不会产生氢脆危害，而且机械镀锌操作方便，对细小部件滚镀控制灵敏，能耗少，镀速快，通常半小时就可完成50um厚度镀层；与热浸锌相比，热浸镀锌多用于大型钢铁件，一般属于长期户外防护性镀层，户外使用的标准紧固件大多须手工操作，而且热浸锌工艺流程复杂，不如机械镀锌操作简单快捷。还有当热浸镀锌垫片类细小零件容易粘连，镀螺纹零件熔融的锌容易堵塞螺纹，当镀螺母后要重新套螺纹；另外，热浸锌属于耗能工艺，需在高温环境下操作，也污染环境；还有重要的一点就是高温熔融的热浸镀锌对经过淬火的高强钢紧固件，容易退火变软，影响镀件的质量和性能。机械镀锌层的抗大气酸雨能力较强，抗酸雨能力是热浸锌镀层的三倍多。
2机械镀锌主要工艺流程
2.1零件前处理、除油、除锈。普通件处理通常可以按表面处理的常规方法进行，对高强钢基体零件进行除锈和除氧化皮，要格外严格，不能用含氢离子的强酸性化学材料对零件表面进行长时间的除锈和除氧皮，时间稍常容易对零件钢基产生渗氢，影响其性能。应采用喷沙、振动光饰、抛丸工艺等机械法来解决。
2.2闪镀置换铜。置换铜层一般没有厚度要求，但必须将零件基体表面完全覆盖，这种工艺能提高镀层的结合力，使镀层表面状况更加均匀，能有效阻挡工艺过程氢对基体的渗入。另外，铜层具有良好的电导功能，相同锌镀层厚度的机械镀锌零件与渗锌零件同时放在盐雾箱进行盐雾水流冲刷试验比较，发现渗锌零件的棱角处批量件出现红锈，机械镀锌棱角处虽然已露基体，但批量件没有产生红锈，是因为置换铜层的电阻小、电子导电畅通，保证了铁基体正常的电化学阴极状态，置换铜层对机械镀锌镀层结构的电化学防腐能力较强。
2.3机械镀锌沉积过渡底层。此道工序是对置换铜层来说的，将定量的机械镀锌专用引发剂和少量的渡覆锌粉加入滚动渡筒内，当连续滚动3—5分钟，就能使零件的铜层变为银灰色的复合镀锌层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该道工序镀锌层质量的优劣，对后续加厚渡层的韧性与渡层结合力会有一定影响。
2.4机械镀锌沉积。定量分批次加入沉锌引发剂，此工序渡层厚度要求韵锌粉在15cm和30min，要达到工业零件要求的防腐镀锌层厚度。
2.5水抛光。机械镀锌粉表面通常是非镜面半光亮渡层，水抛光指的是机械镀锌的引发剂及锌粉都均匀后镀筒继续转动5—10分钟，使零件镀层表面光滑、均匀、光亮，效果要比热浸镀锌层好得多。需要注意的是，水抛光镀筒转动时间不能超过特定的极大值，如果超过锌镀层会受到切削破坏的影响。
2.6零件表面铬钝化。机械镀锌层裸露在潮湿空气中容易在镀层表面产生白色腐蚀物，通过零件表面进行透明铬钝化、黄色铬钝，形成的铬的钝化膜，能有效防止产生白色腐蚀物。
2.7检测验收。镀锌工艺操作、工艺配方及工艺的严格规范控制，直接影响着机械镀锌的厚度和镀层的质量，镀层质量的检测认定格外重要，只有经过严格的检验，结果合格后，才能根据工艺流程指导机械镀锌对零件的批次生产。
3镀锌中常见的问题及预防处理
3.1镀层起泡的原因。电镀过程中如果发生停电现象，工件在镀锌溶液中会容易化学溶解，如果来电继续镀锌，这时新镀镀层会产生起泡现象，主要因为原镀层溶解过程中表面有膜；二是腐蚀时酸的浓度过稀会引起镀层起泡，因为酸的浓度过稀腐蚀速度会变慢，厚的氧化膜特别是焦糊物很难消除干净，当出现这种情况时，可以采取添加浓酸或适当提高温度的方法来加以解决；三是如果镀锌溶液中添加剂含量过高，也会引起镀层起泡现象。当出现这种状况可以通过铁板进行通电处理，消耗过高的添加剂，然后再进行镀锌操作。四是有机物过多也会引起镀层起泡，可以采取活性炭进行处理。
3.2镀层有指印痕迹。工件一般不经过化学除油，通过直接洗刷的工艺方法，对于大件的.多面体洗刷，需要洗刷一面后用手翻转再洗刷另一面，手接触未洗面沾上油污，再与洗刷过的工件接触，会将手上的油污印上。做工件洗刷时，要尽量避免用脏手接触洗刷过的工件表面，装挂和施镀时都不要用脏手与工件接触。
3.3镀锌层表面出现不规则花纹。当工件除油不彻底时，电镀操作时表面的油膜会自行向周围扩张，产生碎冰状不规则的花纹。为防止类似情况发生，在预处理工序中要务必将油污处理干净彻底。
3.4镀层下有擦刷印痕。通常擦刷时用碱液拌大白粉、煤渣、砖瓦灰等作为摩擦剂，方便清除工件表面污物，因为所用的磨料具有一定黏性，擦刷后需彻底根除，一般用干净毛巾在水中均匀揩擦，对有擦刷印痕的表面，要彻底将磨料擦掉干净，再用纯净盐酸漂洗，确保表面残留的碱性物质彻底溶解，保持表面的洁净度。
3.5镀层存在阴阳面。当电镀时操作时，通常将工件捆绑在一起除油或除锈，对于贴合部分的油污和氧化物，很难消除干净，因此操作时要按照规范的标准要求，把工件一片一片的挂入，可以有效的根除这类问题。
3.6镀层发生黄白斑点。出现这种现象是因为工件没有清洗干净，除油不彻底，或者工件清洗后人手接触表面造成二次污染。操作时需要彻底清洗工件表面并保持与之接触的手或物体的洁净度。
4结语
机械镀锌工艺是一门要求极为严格的技术，必须严格按照操作规范进行，针对镀锌中常见的问题采取有效措施进行预防和处置，确保机械镀锌的质量达到标准要求。
参考文献：
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[3]李多德. 机械镀锌在工程机械燃油箱内壁防腐上的应用[J]. 现代涂料与涂装， 2012， 15（8）：56-58.
论文作者:张兆科
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/15
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