Elektropletteringsprosessen for hardt gull er mye brukt i nøkkeldeler av trykte kretskort som gullfingre og elektroniske kontakter på grunn av sin utmerkede slitestyrke, gode ledningsevne og korrosjonsmotstand. Disse delene utsettes ofte for hyppige mekaniske påvirkninger som innsetting og uttrekking, friksjon osv. under bruk av produktet, så det stilles ekstremt høye krav til slitestyrken til det elektropletterte hardt gulllaget. For å sikre produktkvalitet og pålitelighet er det spesielt viktig å utvikle vitenskapelige og rimelige teststandarder for slitestyrken til galvanisert hardt gull.
1, nøkkelfaktorer som påvirker slitestyrken til galvanisert hardt gull
(1) Beleggtykkelse
Tykkelsen på belegget er den grunnleggende faktoren som påvirker slitestyrken. Generelt sett kan tykkere hardt gullbelegg tåle mer friksjon og ha bedre slitestyrke. For eksempel, i noe elektronisk romfartsutstyr som krever ekstremt høy slitestyrke, kontrolleres vanligvis tykkelsen på det galvaniserte harde gulllaget på et relativt høyt nivå. Tykkelsen på belegget er imidlertid ikke ubegrenset. For tykke belegg øker ikke bare produksjonskostnadene betydelig, men kan også føre til en reduksjon i adhesjonen mellom belegget og underlaget, noe som resulterer i problemer som avskalling og avflassing. Derfor er det nødvendig å kontrollere tykkelsen på belegget på en rimelig måte samtidig som kravene til slitestyrke oppfylles.
(2) Belegghardhet
Hardheten til hardt gullbelegg avhenger hovedsakelig av legeringssammensetningen og galvaniseringsprosessparametere. Ved å tilsette legeringselementer som kobolt og nikkel til rent gull, kan det dannes et hardere legeringsbelegg. For eksempel kan harde gullbelegg som inneholder kobolt oppnå en hardhet på 150-200HV, noe som forbedrer deres slitestyrke betydelig sammenlignet med rent gullbelegg med en hardhet på 50-90HV. I tillegg kan parametere som strømtetthet, pletteringsløsningstemperatur og pH-verdi under galvaniseringsprosessen også påvirke den krystallinske strukturen og hardheten til belegget. Passende prosessparametere kan få belegget til å krystallisere fint og tett, og dermed forbedre hardheten og slitestyrken.
(3) Overflatetilstanden til underlaget
Flatheten, ruheten og renheten til substratoverflaten har en betydelig innvirkning på slitestyrken til det elektropletterte, harde gulllaget. Hvis det er åpenbare riper, groper og andre defekter på overflaten av underlaget, eller hvis ruheten er høy, er det vanskelig for det harde gullbelegget å dekke jevnt under galvanisering. Disse svake områdene er tilbøyelige til å bli skadet først under friksjon, noe som resulterer i en reduksjon i den totale slitestyrken til belegget. I mellomtiden, hvis det er rester av oljeflekker, urenheter, etc. på overflaten av underlaget, vil det påvirke adhesjonen mellom belegget og substratet, og dermed redusere slitestyrken til belegget. Derfor er streng overflateforbehandling av underlaget før galvanisering, som sliping, polering, rengjøring, etc., et nøkkeltrinn for å sikre kvaliteten og slitestyrken til belegget.
(4) Bruksmiljø
Mange faktorer i faktiske bruksmiljøer, som temperatur, fuktighet, korrosive gasser, støvpartikler, etc., kan påvirke slitestyrken til elektropletterte lag av hardt gull. I miljøer med høy temperatur kan hardheten til belegget reduseres, noe som fører til en reduksjon i slitestyrke; Miljøer med høy luftfuktighet kan lett forårsake korrosjon av belegg, og svekke deres slitestyrke; Etsende gasser som svoveldioksid og hydrogensulfid kan reagere kjemisk med harde gullbelegg og skade beleggstrukturen; Støvpartikler kan virke som slipemidler under friksjon, og forverre slitasjen på belegget. Derfor, når man evaluerer slitestyrken til galvanisert hardt gull, er det nødvendig å fullt ut vurdere egenskapene til det faktiske bruksmiljøet til produktet.
2, Vanlige testmetoder og standarder for slitestyrke
(1) Friksjons- og slitasjetest
Prinsipp og utstyr: Friksjons- og slitasjetesting er en slitasjetest utført på elektropletterte prøver av hardt gull ved å simulere friksjonsforholdene ved faktisk bruk. Vanlig utstyr inkluderer Taber slitasjetester. Denne enheten simulerer den faktiske friksjons- og slitasjeprosessen ved å påføre et visst trykk på overflaten av prøven og rotere slipeskiven med en bestemt hastighet for å generere friksjon med prøveoverflaten. Under eksperimentet kan slipeskivens materiale, hastighet, lastetrykk og friksjonstid kontrolleres nøyaktig.
Teststandarder: Spesifikke parametere og evalueringsindikatorer for friksjons- og slitasjetesting er klart definert i relevante industristandarder. For eksempel krever visse standarder bruk av spesifikke modeller av slipeskiver, lastet med et visst trykk (som 1000g), og utsatt for friksjonstester på prøver ved en viss hastighet (som 60r/min). Evalueringsindikatorene inkluderer vanligvis mengden slitasje etter et spesifisert antall friksjonssykluser eller antall friksjonssykluser når en viss grad av slitasje er nådd. I noen teststandarder for elektroniske kontakter kreves det at slitasjen av belegget på prøven etter 5000-10000 friksjonssykluser ikke skal overstige den angitte verdien, og det skal ikke være noe eksponert substratfenomen.
(2) Test av levetid for plugg og trekk ut
Prinsipp og utstyr: Plugg-in life-testen er hovedsakelig rettet mot elektroniske koblinger og andre produkter, simulerer pluggen- i prosess ved faktisk bruk, og tester slitestyrken til det galvaniserte harde gulllaget under gjentatte plugg--prosesser. Testutstyr er vanligvis i stand til å kontrollere parametere nøyaktig som hastighet, kraft, vinkel og antall innsettinger og fjerninger. For eksempel kan noen høypresisjonstestemaskiner for plugging og frakobling av levetiden kontrollere plugging- og frakoblingshastigheten innen 1-5 ganger per sekund, og plugging- og frakoblingskraftfeilen innenfor et svært lite område.
Teststandarder: Relevante standarder har detaljerte bestemmelser om miljøforhold, testmetoder og kvalifikasjonskriterier for plugg-livstesting. For eksempel spesifiserer MIL-STD-202-standarden miljøtemperaturen, -fuktigheten og andre forhold for plug-in-levetidstesting, som vanligvis krever at testing utføres i et normalt temperatur- og fuktighetsmiljø. Når det gjelder eksperimentelle metoder, spesifiseres parametere som slag, hastighet og innsettingsvinkel for hver innsetting og ekstraksjon. Kvalifikasjonskriteriene bestemmes generelt basert på de spesifikke bruksscenariene for produktet. For eksempel, for utstyrskontakter som servere som krever hyppig til- og frakobling, kan det være nødvendig at endringen i kontaktmotstanden forblir innenfor det tillatte området etter titusenvis av plugging og frakobling, og belegget har ingen åpenbar slitasje- eller avskallingsfenomen; For kontakter til forbrukerelektronikkprodukter kan det nødvendige antallet innsettinger og fjerninger være relativt lavt, men de må også oppfylle visse krav til pålitelighet.
(3) Skrapetest
Prinsipp og utstyr: Ripetesting utføres ved å påføre gradvis økende belastninger på overflaten av elektropletterte hardt gullprøver, ved å bruke en diamantskrapenål for å skrape opp prøveoverflaten, observere ripetilstanden til belegget under forskjellige belastninger, og evaluere beleggets slitestyrke og adhesjon. Testutstyret består hovedsakelig av et lastesystem, en nålemerkingsanordning og et observasjons- og målesystem. Lastesystemet kan nøyaktig kontrollere belastningen som påføres skrapenålen, og skrapenålen sørger for at skrapenålen passerer over prøveoverflaten med en stabil hastighet og vinkel. Observasjons- og målesystemet brukes til å registrere morfologien, bredden, dybden og annen informasjon til ripen.
Teststandarder: Standardene for ripetesting varierer mellom ulike bransjer og bruksområder. Generelt spesifiserer standarder materialet, formen og størrelsen på markeringsnålen, for eksempel den ofte brukte diamantmarkeringsnålen, som har strenge krav til spissradius og vinkel. Lastemetoden bruker vanligvis kontinuerlig lasting eller gradert belastning, og registrerer den kritiske belastningen når belegget opplever feilfenomener som sprekker og avskalling. For eksempel, i noen teststandarder for elektroniske komponenter til romfart, kreves det at den kritiske belastningen for ripetesting er over en viss verdi for å sikre at belegget har god slitestyrke og bindingsytelse i komplekse stressmiljøer.