[0001] 本申请涉及电镀技术领域，尤其涉及一种零件进行局部电镀防护的方法。

[0002] 封严环存在电镀区域和非电镀区域，在电镀时需对非电镀区域进行防护，以免非电镀区域被生长涂层后，影响零件的性能、外观及后续装配等。但对于整体尺寸相对较大，而电镀区域和非电镀区域尺寸却比较小的封严环来说，非电镀区域的防护具有较大困难。

[0003] 目前，在进行电镀时，对非电镀区域的防护措施常采用贴绝缘胶带或涂绝缘胶的形式，存在以下问题：(1)零件的非电镀区域和电镀区域尺寸均较小、而零件整体尺寸较大，使用绝缘胶防护时难以保证防护精度，极易导致非电镀区域没有被绝缘胶覆盖、进而在电镀时生长了电镀涂层，或者电镀区域反而被绝缘胶过度防护，在电镀时不能生长电镀涂层，进而也就不能对基体形成有效的电镀防护，影响了零件性能。(2)使用绝缘胶带防护，除以上绝缘胶防护问题，还存在非电镀区域较窄，绝缘胶带极有可能在电镀过程中脱落的情况，难以对非电镀区域形成持续的防护。另外，对于一些尺寸较小的零件，不论是绝缘胶还是绝缘胶带都不易进行操作。

[0004] 因此，急需一种针对尺寸相对较小的零件，比如电镀区域和非电镀涂覆区域尺寸较小，或者除了尺寸小、还存在曲面结构的零件，对其进行高精度局部电镀防护的方法，以便于在小尺寸的电镀区域生长制备得到电镀涂层，形成有效防护。

[0050] 如本文所用之术语：

[0051] “由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。

[0052] 当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

[0053] “和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

[0054] 本申请提供一种零件进行局部电镀防护的方法，包括：

[0055] S1、对所述零件进行清洗、电泳处理、烘干，得到表面包覆有电泳漆膜的零件；

[0056] S2、对所述零件的待电镀区进行激光烧蚀处理、用于去除所述待电镀区表面的电泳漆膜；

[0057] S3、对所述激光烧蚀处理后的零件进行电镀处理，再进行除漆膜处理，用于去除零件非电镀区表面的电泳漆膜，得到局部具有电镀层的零件。

[0058] 需要特别说明的是，本申请提到的零件为电镀涂层覆盖区域宽度较窄的零件，其宽度仅为1mm‑3mm，且零件的待电镀区和非电镀区相邻。另外，零件的待电镀区可以是平面，也可以是曲面；非电镀区同样也可以是平面和/或曲面，这样通过激光烧蚀技术，可以避免使用绝缘胶或绝缘胶带造成的防护精度较低问题。而针对电镀涂层覆盖区域较宽的零件，虽然也能使用本申请的电镀防护方法，但是工艺成本过高。

[0059] 在本申请的一种实施方式中，所述零件包括封严环，如图1所示。封严环上端面靠近环内侧的表面区域、以及下端面靠近环内侧的表面区域是需要进行电镀形成电镀涂层的区域，而其他区域则不需要电镀涂层，比如封严环上下端面靠近环外侧的区域、封严环中间端面凹进去的曲面表面以及封严环所有的内侧面均属于非电镀区域。

[0060] 在本申请的一种优选实施方式中，封严环的径向环宽为2mm‑5mm。以封严环的上端面为例，待电镀区所占的径向宽度和非电镀区所占的径向宽度可以相同也可以不相同，这个主要根据封严环实际使用的环境进行决定。进一步优选地，封严环的待电镀区的径向宽度为1mm‑2.5mm。

[0061] 在本申请的一种优选实施方式中，封严环的径向环宽为3mm、环内径为294mm、环外径为300mm时，封严环的待电镀区径向宽度为1.5mm，如图2所示，其中非电镀区位于环外侧，而待电镀区位于环内侧。

[0062] 在本申请的一种实施方式中，S1中的清洗包括：将基体零件依次进行碱液清洗、酸液清洗后，再用水清洗干净，得到清洗后的零件。

[0063] 其中，碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种；碱液的浓度为1wt％‑5wt％。当零件为封严环时，碱液优选为3wt％的氢氧化钠溶液。

[0064] 清洗所用的酸液包括稀盐酸、稀硫酸中的至少一种；清洗所用的水包括去离子水。

[0065] 在本申请的一种实施方式中，S1中的电泳处理具体包括：将清洗后的零件安装在电泳专用工装上，放置于电泳装置内，再使用不锈钢电极对电泳装置中的零件进行电泳，室温下电泳20s‑40s。

[0066] 在本申请的一种实施方式中，S1中的烘干包括：将电泳处理获得电泳漆膜的零件置于烘箱中，烘干温度为100℃‑200℃，烘干时间为30min‑120min。

[0067] 在本申请的一种实施方式中，S1中电泳处理后得到的电泳漆膜厚度为2μm‑3μm。因为电泳漆膜需要进行激光烧蚀处理，因此如果电泳漆膜厚度过厚，较低的激光能量只能去除表面的漆膜，底部的漆膜不能一次性清除；若电泳漆膜厚度过薄，仍采用同等强度的激光能量可能造成零件基体的损伤。

[0068] 在本申请的一种实施方式中，S2中进行激光烧蚀处理包括：固定激光的出光位置，通过移动零件用以实现对零件待电镀区的激光烧蚀处理。

[0069] 在本申请的一种实施方式中，S3中进行除漆膜处理包括：将经过电镀处理后得到的零件浸入除漆水中1min‑5min，取出后用水洗涤之后，得到局部具有电镀防护层的零件。

[0070] 图3给出了电泳处理之后，表面仅有电泳漆膜的封严环局部示意图，图4给出了激光烧蚀处理之后，封严环的待电镀区域裸露出原本的基底零件，而非电镀区表面则依然包覆有绝缘的电泳漆膜，这样后续经过电镀处理，能确保电镀防护层精准覆盖在待电镀区的表面，后续经过除漆膜处理之后，能将非电镀区表面的电泳漆膜去除，如图5所示，进而确保封严环的局部进行了电镀防护，具有较高的局部电镀防护精度。

[0071] 在本申请的一种实施方式中，S2中进行激光烧蚀处理的过程中，如果零件未出现尺寸偏差，即零件与标准件的尺寸完全相同，则可以按照该零件标准件进行激光烧蚀的移动路径进行移动激光烧蚀。如果零件出现一定的尺寸偏差之后，如果还按照初始的移动路径进行移动，待激光作用于发生尺寸偏差的位置时，要么将非电镀区也进行了激光烧蚀处理，要么就是待电镀区得不到激光烧蚀处理。因此，需要在出现尺寸偏差的位置处，通过控制零件进行位置偏移用以补偿零件出现的尺寸偏差，以使激光光斑精准定位至出现尺寸偏差之后的零件待电镀区域。

[0072] 需要说明的是，以封严环零件为例，封严环具有直径大、径向宽度小、薄壁、易变形的特点，这就导致其在出厂过程中一些位置处的径向尺寸存在一些误差，与标准尺寸不一致，而且每个出厂的封严环的径向尺寸会出现不同的变化。因此，需要在激光烧蚀处理过程中，针对每个封严环出现的尺寸偏差，实时进行相对应的位置偏移，用以补偿出现的尺寸偏差，保证后续零件的除漆精度。

[0073] 具体地，S2中采用激光除漆设备对所述零件的待电镀区进行激光烧蚀处理。

[0074] 如图6所示，该激光除漆设备包括：位移平台110，用于支撑和放置零件，并且位移平台110还能在水平、垂直的方向上进行位移，即可以进行前后、左右、上下的移动；位移平台110的底部还安装有电动旋转卡盘111，用于将位移平台110进行旋转。在位移平台110的上方还设有脉冲激光发生装置120，用于发出激光以对位移平台表面放置的零件进行烧蚀。

[0075] 激光除漆设备中还包括视觉采集装置130和控制系统140，其中视觉采集装置130用于采集位移平台110表面放置的零件的轮廓、尺寸信息；控制系统140用于控制位移平台110、脉冲激光发生装置120和视觉采集装置130进行正常工作。

[0076] 当零件为封严环112时，使用该激光除漆设备对封严环待电镀区表面的电泳漆膜进行激光烧蚀处理的具体过程如下：

[0077] 将带有电泳漆膜的封严环112水平固定放置在位移平台110上，该位移平台110底部的电动旋转卡盘111的旋转中心与封严环112的中心位置相同，这样在启动电动旋转卡盘111之后，位移平台110会发生旋转，而封严环112随着位移平台110也会进行旋转时，此时封严环112实际上还是围绕自身的中心位置进行自转。而位移平台110上方的脉冲激光发生装置120发出的激光光斑，在出光位置固定的情况下，随着封严环112自身的转动，能确保整个封严环112环内侧的所有待电镀区都能经过激光的烧蚀。

[0078] 在位移平台110上放置好封严环112之后，利用视觉采集装置130对位移平台表面的封严环112各部位的弧度和圆弧长度进行连续扫描，获得相应的轮廓和尺寸信息，传输至控制系统140。

[0079] 需要说明的是，视觉采集装置130类似于相机，可以沿水平、垂直的方向进行移动，以便于采集位移平台110上的零件尺寸信息。但是对于封严环112这一零件，在采集尺寸信息时，可以将相机设置在封严环112的环体正上方，通过旋转位移平台110，来收集封严环112的整体尺寸信息。或者，如果位移平台110为透明材质，也可以将相机设置在位移平台
110的下方，即封严环112的环体下方，也能收集到位移平台110上的封严环尺寸信息。尤其相机设置在位移平台110的下方时，可以进一步固定在脉冲激光发生装置120出光位置的正下方，这样后续进行激光烧蚀的实时扫描时，也能更精准的获得封严环112的尺寸信息。

[0080] 在对封严环112进行激光烧蚀之前，除了获取封严环112这一零件的整体轮廓以及尺寸之外，还需调整位移平台110的位置，使激光光斑精准定位至封严环112待电镀区位置处，且不会作用在非电镀区域中；同时还需对脉冲激光发生装置120发出的激光光斑尺寸和激光能量进行调整，其中激光光斑尺寸与封严环112待电镀区的径向宽度相同，激光能量则与封严环表面的电泳漆膜的厚度呈正相关，即电泳漆膜的厚度越厚，则所需的激光能量则越高。

[0081] 因为封严环112一般发生尺寸偏差时，大多数情况下是封严环112的径向环宽基本不变，而环的内外直径则会发生变化，因此在进行激光烧蚀的过程中，通过控制系统140对位移平台110进行位移补偿即可确保烧蚀精度。但是在一些特殊情况下，除了环的内外直径变化之外，可能封严环的径向环宽也发生改变，此时除了需要控制位移平台进行移动之外，可能还需要调整激光光斑的大小，确保封严环的待电镀区都能经过激光的烧蚀处理。

[0082] 在正式对封严环112进行激光烧蚀处理时，将脉冲激光发生装置120以及位移平台110底部的电动旋转卡盘111开启，此时需要使用视觉采集装置130实时扫描出光位置处的封严环112的弧度段信息，将收集的弧度段信息实时传输至控制系统140，经过控制系统140实时计算得到此处弧度段对应的封严环的实际半径；通过将实际半径与封严环标准件的半径进行对比分析，得到该弧度段进行激光烧蚀时所需进行的位移偏差值；控制系统140再根据这个位移偏差值实时控制位移平台110进行移动，保证脉冲激光发生装置120发出的激光光斑自适应于封严环的待电镀区。通过这种激光烧蚀处理，后续进行电镀防护的精度可达±0.25mm。

[0083] 在本申请一种优选实施方式中，封严环标准件是一种环形大直径零件，内径边缘到外径边缘长度只有3mm，即径向环宽为3mm，而外环直径尺寸为300mm，内环直径为294mm。在使用激光除漆设备对该封严环标准件进行激光烧蚀时，激光光斑一般需定位至距离电动旋转卡盘的旋转中心147mm处，即距离封严环的环中心位置的147mm处，也就是封严环的内环半径，光斑宽度与待电镀区的径向宽度相同，为1.5mm。在位移平台的作用下进行旋转之后，保证整个环面上的带电镀区都能进行激光除漆。

[0084] 然而在实际操作过程中，这种规格的封严环零件受加工、变形等因素影响，同一零件的直径尺寸在不同位置也存在不同，可能在298‑310mm之间进行变动，导致封严环零件不是一个标准圆形，但环的宽度基本为3mm保持不变，发生变形后的封严环零件的内径在146mm‑152mm之间。如果单纯只通过视觉采集系统的扫描对封严环尺寸进行记录，实际上并不能对封严环的激光烧蚀位置进行变更。尤其对于变形处的封严环进行激光除漆时，激光光斑的定位点有可能分布在非电镀区域，使待电镀区表面的电泳漆膜没有完全被去除，进而使得后续的电镀精度非常差，而非电镀区的漆膜反而被去除，不能使前期电泳处理的电泳漆膜起到防护效果。

[0085] 因此，本申请通过控制系统140、视觉采集装置130以及位移平台110的相互协调作用，在进行激光烧蚀处理时，视觉采集装置130对脉冲激光发生装置120出光位置下方的封严环112进行实时扫描，控制系统140会同步获取该位置处封严环112的弧度段信息，通过弧度以及弧长信息，计算得到该位置处封严环112内环的实际半径信息，在与标准件的内环半径进行对比分析之后，得到位移偏差值，控制系统140会根据该位移偏差值，控制位移平台110进行移动，保证激光光斑位置位于封严环112内环的实际半径边缘位置处，即保证每一处的激光光斑位置均在所要求的待电镀区域上，保证了最终的电镀防护精度。

[0086] 可以理解的是，因为本申请使用的是脉冲激光发生装置，那么视觉采集装置130、控制系统140以及位移平台的实时扫描、实时分析计算、实时移动均在脉冲的间隔时间内完成，并不会影响待电镀区的激光烧蚀。

[0087] 表1列出了某个封严环存在变形，但环宽为3mm不变的情况下，通过视觉采集装置130的扫描以及控制系统140的分析计算之后，得到了变形位置处(即发生尺寸偏差位置处)的直径和半径尺寸，再通过控制系统140控制位移平台110的移动，保证封严环变形位置处的待电镀区能够位于激光光斑的正下方进行激光烧蚀处理。

[0088] 表1封严环上多个位置处出现尺寸偏差的尺寸信息

[0089]

[0090] 下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

[0091] 实施例1

[0092] 本实施例提供一种封严环的局部电镀防护方法，包括：

[0093] (1)将封严环基体(该封严环对应的标准件的外环直径尺寸为300mm，内环直径为294mm，径向环宽为3mm，待电镀区的径向宽度为1.5mm)先使用3％氢氧化钠溶液进行超声清洗，去离子水冲洗干净后再用稀盐酸超声清洗，最后使用去离子水清洗干净后，安装在电泳专用工装上。

[0094] (2)使用不锈钢电极对清洗后的带电泳专用工装的封严环在电泳装置内进行电泳，室温下电泳30s，得到厚度约为3μm的电泳漆膜。

[0095] (3)将获得电泳漆膜的封严环在烘箱内挂在烘干工装上烘干，200℃，烘干时间2h。

[0096] (4)将烘干后的封严环112放置在激光除漆设备的位移平台110上，并使封严环112的环中心与位移平台110底部的电动旋转卡盘111的旋转中心重合，使用视觉采集装置130对封严环112的整体尺寸进行扫描，形成整体轮廓数据，再通过控制系统140计算得到出现尺寸偏差的位置信息，并进行记录。选择合适的激光参数，并且将位移平台110进行移动，使激光光斑精准定位至封严环112的待电镀区位置处(即距离封严环的环中心147mm处)。然后，将脉冲激光发生装置120(激光输出功率为8W)以及位移平台110底部的电动旋转卡盘111开启，对封严环112的待电镀区进行激光烧蚀处理，此时视觉采集装置130实时扫描脉冲激光发生装置120出光位置处的封严环112的弧度段信息，并将扫描得到的弧度段信息实时传输至控制系统140，经过控制系统140实时分析计算来确定位移平台110是否需要发生位移。

[0097] 如果控制系统140经过实时分析计算，发现实时扫描得到的弧度段对应的内环半径尺寸与封严环标准件的内环半径尺寸相同，则位移平台110的位置不发生改变，激光光斑精准作用在待电镀区将电泳漆膜进行激光烧蚀；如果控制系统140经过实时分析计算，发现实时扫描得到的弧度段对应的内环半径尺寸与封严环标准件的内环半径尺寸不相同，那么控制系统140实时控制位移平台110进行移动，移动的距离即为实时分析计算得到的位移偏差值。通过视觉采集装置130、控制系统140以及位移平台110之间的相互协同作用，保证了脉冲激光发生装置120发出的激光光斑自适应于位移平台上放置的封严环112的待电镀区。

[0098] (5)将封严环的一个端面均进行激光烧蚀处理之后，将封严环进行翻转，对另外一个端面的待电镀区也进行步骤(4)的激光烧蚀处理，然后将封严环进行电镀处理，电镀结束之后，再使用除漆水去除封严环表面剩余的电泳漆膜，再使用去离子水清洗后即可获得局部区域具有电镀涂层的封严环零件。

[0099] 实施例2

[0100] 本实施例封严环的局部电镀防护方法同实施例1，所不同的是步骤(4)所用的激光输出功率为16W。

[0101] 实施例3

[0102] 本实施例封严环的局部电镀防护方法同实施例1，所不同的是步骤(4)所用的激光输出功率为4W。

[0103] 对比例1

[0104] 本对比例封严环的局部电镀防护方法同实施例1，所不同的是步骤(4)中在进行激光烧蚀处理的过程中不使用视觉采集装置130对封严环112进行实时扫描，也不通过控制系统140进行实时分析计算来控制位移平台110的移动。

[0105] 对比例2

[0106] 本对比例封严环的局部电镀防护方法同实施例1，所不同的是步骤(2)的电泳时间为1min。

[0107] 对比例3

[0108] 本对比例封严环的局部电镀防护方法同实施例1，所不同的是步骤(2)的电泳时间为10s。

[0109] 实施例1获得的电镀防护区的精度误差为0.1mm以内，防护精度高，非电镀区也未被电镀防护涂层污染，电镀防护涂层的表面粗糙度为1.1μm；实施例2获得的电镀防护区精度误差为0.1mm以内，防护精度高，非电镀区未被电镀防护涂层污染，但涂层表面粗糙度为1.7μm，这是因为激光输出功率过高，即激光能量过高，导致电泳漆膜被激光烧蚀掉之外，封严环基体也轻微受到了损伤；实施例3获得的电镀防护区精度误差为0.1mm以内，防护精度高，非电镀区未被电镀防护涂层污染，但因激光能量过低，需要对封严环进行多次、反复的激光烧蚀处理，最终表面粗糙度为2.4μm。

[0110] 对比例1获得的带电镀防护涂层的封严环零件，非电镀区也存在电镀涂层，而部分电镀区域未获得完整的电镀涂层，电镀防护区的精度误差至少为0.3mm，影响了封严环零件的性能；对比例2因电泳时间过长获得了较厚的电泳漆膜，使其在激光烧蚀过程中难以一次性有效去除，需反复去除，电镀防护区精度误差为0.1mm以内，防护精度高，非电镀区未被涂层污染，电镀防护涂层的表面粗糙度为1.9μm；对比例3因电泳时间较短获得的电泳漆膜难以形成完整的漆膜，使得部分非电镀区并未被电泳漆膜防护，进而在电镀处理过程中生长了电镀防护涂层，使得防护精度差，影响了封严环的性能。

[0111] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

[0112] 此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上述所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。