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表面品質閱讀時間 12 分鐘

防鏽、耐磨還是好看?表面處理怎麼選

表面處理是最後一道,卻常常是第一個被忘記的,忘記它會長厚度,忘記它會讓公差跑掉。

01常見處理的比較

處理適用材料典型膜厚耐鹽霧尺寸變化
陽極處理 Type II5 ~ 25 μm300 ~ 1000 hr約膜厚的一半往外長
硬質陽極 Type III25 ~ 100 μm1000 hr 以上同上,影響顯著
電鍍鋅(三價鉻)5 ~ 15 μm96 ~ 240 hr外長膜厚
熱浸鍍鋅45 ~ 85 μm數千 hr很厚,螺紋要放大
無電解鎳(化學鎳)鋼、鋁、銅5 ~ 50 μm200 ~ 500 hr均勻,深孔也能鍍
發黑(四三氧化鐵)1 ~ 2 μm很低(需上油)幾乎不變
磷酸鹽(達克羅、皮膜)5 ~ 20 μm500 hr 以上外長
鈍化(不鏽鋼)不鏽鋼提升既有耐蝕
耐鹽霧時數依 ISO 9227 中性鹽霧試驗,數值範圍很寬,實際看規範。

02尺寸會變,而且方向不一樣

  • 電鍍與化學鍍是往外材料,孔會變小、軸會變大,單邊增加約等於膜厚。
  • 陽極處理比較特別:氧化層有一半往外長、一半往內吃進基材,所以單邊尺寸約增加膜厚的 50%。
  • 螺紋受影響最大:外螺紋的中徑增加約 4 倍膜厚(因為牙型角),所以鍍前的外螺紋公差常選 6g 甚至 6e 預留空間。

因此圖面必須寫清楚尺寸是處理前還是處理後。沒寫的話,驗收時雙方各執一詞是常態。慣例是「圖面尺寸為完工尺寸(含表面處理)」,但慣例不是規範。

03氫脆:高強度鋼的隱形殺手

電鍍過程中產生的氫會滲入鋼材,在應力作用下造成延遲斷裂,零件可能在裝配後幾小時到幾天才突然斷掉,斷面沒有塑性變形。

  • 風險族群:硬度 HRC 32 以上、抗拉強度 1000 MPa 以上的鋼件,高強度螺栓、彈簧、扣環是典型。
  • 對策:電鍍後 4 小時內做除氫烘烤,一般 190~220 °C 保溫 4~24 小時,硬度愈高時間愈長(依 ISO 9588)。
  • 更根本的做法:改用不產氫的處理,達克羅(鋅鋁塗層)、機械鍍鋅或物理氣相沉積。

04圖面上怎麼標

要素範例為什麼需要
處理方法與規範陽極處理 MIL-A-8625 Type II Class 2指定製程與等級
膜厚10 ~ 15 μm沒寫就由廠商決定
顏色黑色 / 本色染色與否影響製程
適用範圍全面 / 除螺紋孔外遮蔽區域要標清楚
尺寸基準圖面尺寸為處理後避免驗收爭議
附加要求除氫烘烤、封孔、鹽霧 500 hr安全件必寫
只寫「陽極處理」三個字,等於把所有決定權交給處理廠。