A galvanizáló keményarany eljárást széles körben használják a nyomtatott áramköri lapok kulcsfontosságú részein, például arany ujjakban és elektronikus csatlakozókban, kiváló kopásállósága, jó vezetőképessége és korrózióállósága miatt. Ezek az alkatrészek gyakran vannak kitéve gyakori mechanikai hatásoknak, mint például be- és kihúzás, súrlódás stb. a termék használata során, ezért rendkívül magas követelmények vonatkoznak a galvanizált keményarany réteg kopásállóságára. A termékek minőségének és megbízhatóságának biztosítása érdekében különösen fontos tudományos és ésszerű vizsgálati szabványok kidolgozása a galvanizált keményarany kopásállóságára vonatkozóan.
1, A galvanizált keményarany kopásállóságát befolyásoló kulcstényezők
(1) Bevonat vastagsága
A bevonat vastagsága a kopásállóság alapvető tényezője. Általánosságban elmondható, hogy a vastagabb keményarany bevonatok nagyobb súrlódásnak ellenállnak és jobb kopásállósággal rendelkeznek. Például egyes, rendkívül nagy kopásállóságot igénylő repülőgép-elektronikai berendezésekben a galvanizált keményarany réteg vastagságát általában viszonylag magas szinten szabályozzák. A bevonat vastagsága azonban nem korlátlan. A túl vastag bevonatok nemcsak jelentősen növelik a gyártási költségeket, hanem a bevonat és az aljzat közötti tapadás csökkenéséhez is vezethetnek, ami olyan problémákhoz vezethet, mint a hámlás és a hámlás. Ezért szükséges ésszerűen szabályozni a bevonat vastagságát, miközben megfelel a kopásállóság követelményeinek.
(2) Bevonat keménysége
A keményarany bevonat keménysége elsősorban az ötvözet összetételétől és a galvanizálási folyamat paramétereitől függ. A tiszta aranyhoz ötvözőelemek, például kobalt és nikkel hozzáadásával keményebb ötvözetbevonatot lehet kialakítani. Például a kobaltot tartalmazó keményarany bevonatok 150-200HV keménységet tudnak elérni, ami jelentősen javítja kopásállóságukat az 50-90HV keménységű tiszta arany bevonatokhoz képest. Ezenkívül olyan paraméterek, mint az áramsűrűség, a bevonóoldat hőmérséklete és a pH-érték a galvanizálási folyamat során, szintén befolyásolhatják a bevonat kristályszerkezetét és keménységét. A megfelelő folyamatparaméterek segítségével a bevonat finoman és szorosan kristályosodhat, ezáltal javítva a keménységet és a kopásállóságot.
(3) Az aljzat felületi állapota
Az aljzat felületének síksága, érdessége és tisztasága jelentős hatással van a galvanizált keményarany réteg kopásállóságára. Ha az aljzat felületén nyilvánvaló karcolások, gödrök és egyéb hibák vannak, vagy ha nagy az érdesség, akkor nehéz a keményarany bevonat egyenletesen fedni a galvanizálás során. Ezek a gyenge területek hajlamosak arra, hogy először a súrlódás során megsérüljenek, ami a bevonat általános kopásállóságának csökkenését eredményezi. Eközben, ha olajfoltok, szennyeződések stb. vannak az aljzat felületén, az befolyásolja a bevonat és az aljzat közötti tapadást, ezáltal csökkenti a bevonat kopásállóságát. Ezért az aljzat szigorú felületi előkezelése a galvanizálás előtt, mint például csiszolás, polírozás, tisztítás stb., kulcsfontosságú lépés a bevonat minőségének és kopásállóságának biztosításához.
(4) Használati környezet
A tényleges használati környezetben számos tényező, mint például a hőmérséklet, a páratartalom, a korrozív gázok, a porrészecskék stb., befolyásolhatja a galvanizált keményarany rétegek kopásállóságát. Magas hőmérsékletű környezetben a bevonat keménysége csökkenhet, ami a kopásállóság csökkenéséhez vezethet; A magas páratartalmú környezet könnyen korróziót okozhat a bevonatokban, gyengítve kopásállóságukat; A korrozív gázok, például a kén-dioxid és a hidrogén-szulfid kémiai reakcióba léphetnek a keményarany bevonatokkal, károsítva a bevonat szerkezetét; A porrészecskék a súrlódás során koptató hatásúak lehetnek, fokozva a bevonat kopását. Ezért a galvanizált keményarany kopásállóságának értékelésekor teljes mértékben figyelembe kell venni a termék tényleges használati környezetének jellemzőit.
2, Általános kopásállósági vizsgálati módszerek és szabványok
(1) Súrlódási és kopási teszt
Alapelv és felszerelés: A súrlódási és kopási vizsgálat egy kopási teszt, amelyet galvanizált keményarany mintákon végeznek a tényleges használat során tapasztalható súrlódási feltételek szimulálásával. A szokásos felszerelések közé tartozik a Taber kopásmérő. Ez az eszköz a tényleges súrlódási és kopási folyamatot szimulálja úgy, hogy bizonyos nyomást gyakorol a minta felületére, és meghatározott sebességgel forgatja a csiszolókorongot, hogy súrlódást keltsen a minta felületével. A kísérlet során pontosan szabályozható a köszörűkorong anyaga, sebessége, terhelési nyomása, súrlódási ideje.
Vizsgálati szabványok: A súrlódási és kopásvizsgálati specifikus paramétereket és értékelési mutatókat a vonatkozó iparági szabványok egyértelműen meghatározzák. Például bizonyos szabványok meghatározott köszörűkorong-modellek használatát írják elő, amelyek bizonyos nyomással (például 1000 g) vannak megterhelve, és a mintákon meghatározott sebességgel (például 60 fordulat/perc) súrlódási vizsgálatokat végeznek. Az értékelési mutatók általában tartalmazzák a kopás mértékét egy meghatározott számú súrlódási ciklus után, vagy a súrlódási ciklusok számát egy bizonyos kopási fok elérésekor. Az elektronikus csatlakozókra vonatkozó egyes vizsgálati szabványokban megkövetelik, hogy a mintán lévő bevonat kopása 5000-10000 súrlódási ciklus után ne haladja meg a megadott értéket, és ne legyen szabad felületi jelenség.
(2) Csatlakoztassa és húzza ki az élettartam tesztjét
Alapelv és felszerelés: A dugós -élettartam teszt főként elektronikus csatlakozókra és egyéb termékekre irányul, szimulálva azok csatlakoztatását a tényleges használat során, és teszteli a galvanizált keményarany réteg kopásállóságát az ismételt csatlakoztatási folyamatok során. A vizsgálóberendezések általában képesek pontosan szabályozni az olyan paramétereket, mint a sebesség, az erő, a szög, valamint a behelyezések és eltávolítások száma. Például egyes nagy-precíziós be- és kihúzási élettartam-tesztelő gépek másodpercenként 1-5-ször tudják szabályozni a csatlakoztatási és kihúzási sebességet, a csatlakoztatási és kihúzási erőhibát pedig nagyon kis tartományon belül.
Tesztelési szabványok: A vonatkozó szabványok részletes rendelkezéseket tartalmaznak a környezeti feltételekről, a vizsgálati módszerekről és az élettartam-teszt{0}}minősítési kritériumairól. Például a MIL-STD-202 szabvány meghatározza a környezeti hőmérsékletet, páratartalmat és egyéb feltételeket a plug-in élettartamának teszteléséhez, amelyek általában normál hőmérsékletű és páratartalmú környezetben írják elő a tesztelést. A kísérleti módszerek tekintetében minden egyes behelyezéshez és kihúzáshoz olyan paraméterek vannak megadva, mint a löket, a sebesség és a beillesztési szög. A minősítési kritériumokat általában a termék konkrét alkalmazási forgatókönyvei alapján határozzák meg. Például az olyan berendezések csatlakozóinál, mint a szerverek, amelyek gyakori csatlakoztatást és leválasztást igényelnek, megkövetelhetik, hogy az érintkezési ellenállás változása a megengedett tartományon belül maradjon több tízezer csatlakoztatás és kihúzás után, és a bevonatnak ne legyen nyilvánvaló kopása vagy leválása; A fogyasztói elektronikai termékek csatlakozóinál a szükséges be- és kiszerelések száma viszonylag alacsony lehet, de bizonyos megbízhatósági követelményeknek is meg kell felelniük.
(3) Karcolási teszt
Alapelv és felszerelés: A karcvizsgálatot a galvanizált keményarany minták felületére fokozatosan növekvő terhelések alkalmazásával, a minta felületének megkarcolására gyémánt karctűvel, a bevonat karcolási állapotának megfigyelésével, különböző terhelések hatására, valamint a bevonat kopásállóságának és tapadásának értékelésével végzik. A vizsgáló berendezés főként egy töltőrendszerből, egy tűjelölő berendezésből, valamint egy megfigyelő és mérőrendszerből áll. A betöltő rendszer pontosan tudja szabályozni a karcoló tűre kifejtett terhelést, és a karcoló tű eszköz biztosítja, hogy a karcoló tű stabil sebességgel és szögben haladjon át a minta felületén. A megfigyelési és mérési rendszer a karc morfológiájának, szélességének, mélységének és egyéb információinak rögzítésére szolgál.
Tesztelési szabványok: A karcolási tesztekre vonatkozó szabványok eltérőek a különböző iparágakban és alkalmazási területeken. Általánosságban elmondható, hogy a szabványok meghatározzák a jelölőtű anyagát, alakját és méretét, például az általánosan használt gyémánt jelölő tűt, amely szigorú követelményeket ír elő a hegy sugarára és szögére vonatkozóan. A terhelési módszer általában folyamatos vagy fokozatos terhelést alkalmaz, és rögzíti a kritikus terhelést, ha a bevonat meghibásodási jelenségeket, például repedést és leválást tapasztal. Például az űrrepülőgép-elektronikai alkatrészekre vonatkozó egyes vizsgálati szabványokban a karcolásos tesztelésnél a kritikus terhelésnek egy bizonyos érték felett kell lennie annak biztosítására, hogy a bevonat jó kopásállósággal és tapadási teljesítménnyel rendelkezzen összetett igénybevételi környezetben.