电镀耐腐蚀性能与磁拉力之间的平衡

讲一下最近几天的一个表面处理的例子。

我们受委托设计并制造一款新型锚磁铁。该磁铁用于港口固定船舶和设备。
客户给出产品的尺寸和拉力的要求。
首先，我们确定锚的磁铁尺寸。拉力的关键之一是外壳需要足够厚，否则磁力会从外壳的其他两侧分散，而不是集中在我们想要的那一侧。如下图所示，这两个磁罐的外壳尺寸相同，但右边的磁铁更大。右边的磁力会更好吗？不一定。因为一部分磁力会穿过其他两侧，从而耗尽其能量。而左边的磁罐隔离性好，所有磁力都集中在一侧，使拉力最大。

回到锚磁铁，我们做了一个模块，把磁铁盘放在底部，测试了它的拉力，显示它可以提供超过1000kg的拉力。

客户也很高兴我们快速制作了样品，没有浪费太多磁力，但他们希望延长使用寿命，希望盐雾测试结果能超过300小时。

目前磁铁的表面处理是镀镍，5级电镀，即便如此，最好的效果也是可以保持150小时左右不生锈。

一种方法是用橡胶覆盖镍包层。橡胶是一种很好的隔离材料，可以切断水和电离原子的传输，并且耐磨性也很好。

但是包层是有厚度的！尤其是橡胶。橡胶厚度在0.2~0.3mm，破碎力却降到了700kg以下。

这种厚度会让性能差异很大，如果要保持同样的拉力，就需要增加磁铁和外壳的尺寸。这会增加很多成本。考虑到生命周期和整体成本，这显然不是最佳选择。

另一种方法是添加阳极棒与磁铁连接，这样我们可以通过牺牲阳极来保护它。但是，这需要在外壳上钻孔以留出阳极棒的空间，这需要一个新的模具。所以，这是一个潜在的选择。

另外，外壳也存在生锈问题。我们决定在外壳上喷漆。但是喷漆和橡胶涂层一样，也有厚度。根据测试，喷漆会使锚的拉力降低15%。

因此我们最终决定采用Cr涂层，这样既可以保护外壳，又可以使磁铁与外壳保持最小距离，以确保磁力不会下降太多。

因此，我们需要在电镀耐腐蚀性和磁拉力之间取得平衡，同时考虑产品的寿命和成本，找到最适合产品的方法。