电镀基础培训资料.ppt

电镀及设备培训资料 工务部 1 前言 前言 本资料主要从电镀基本原理和设备构造着手 通过对电镀原理和设备构造的简单讲解 使大家对电镀相关知识有初步的了解 对设备结构及流程进行说明 同时将各部品的结构 及工作原理进行讲解 并指出可能影响产品质量的重要结构及动作部分 为现场生产中更好地理解并控制重要品质项目提供帮助 由于时间紧迫及水平有限 资料中的内容可能有错漏之处 欢迎大家指正 同时欢迎大家以各自所在的领域为出发点 对本资料提出改善建议 工务部2009年2月2日 2 目录 1 电镀简介 42 电镀原理及基础 83 连续电镀设备分析 164 特殊结构解析 205 电控系统 40 目录 3 1 行业简介 1 电镀简介2 电镀原理及基础3 连续电镀设备分析4 特殊结构解析5 电控系统 返回 4 1 电镀简介1 1电镀的现状和发展趋势1 2电镀分类 1 行业简介 5 1 1 电镀的现状和发展趋势 1 行业简介 电镀隶属于表面处理技术领域 在金属精饰中按吨位计占加工的首位 电镀的发展分三个时期 第一个时期是为了改善光泽或耐蚀性 第二个时期是因为劳力不足而迈向省力化 自动化 第三个时期为减轻公害时期 以拓展自身的生存空间 我国近代电镀行业发展较快 从业人员增多 但现有的电镀技术 设备及相关技术多是从欧洲 台湾引进 自主研发能力较弱 总之 电镀工业在全世界已经发展了160多年 是一门既成熟又年轻的科学 我们电镀及科技工作者仍大有可为 未来电镀的发展方向 合金和复合镀层等功能性电镀的研究 更加节能的电镀工艺 低污染化 以及新型电镀的研究 以适应科技和生产的需要 拓展行业的生存空间 6 1 2 电镀分类 1 行业简介 挂具 滚桶 自动挂镀线 滚镀 连续电镀 7 2 电镀原理及基础 1 电镀简介2 电镀原理及基础3 连续电镀设备及流程分析4 特殊结构解析5 电控系统 返回 8 2 电镀原理及基础2 1电镀原理2 2法拉第定律2 3镀层分析2 4电镀流程分析 2 电镀原理及基础 9 2 1 电镀原理 1 电镀原理及基础 借助外界直流电的作用 在溶液中進行电解反应 使导电体的表面沉积一金属或合金层的方法 称为电镀 图例 阴极主要反应 Cu2 2e Cu阳极主要反应 Cu Cu2 2e 阴极副反应 2H3O 2e H2 2H2O阳极副反应 6H2O O2 4H3O 4e 10 2 2 法拉第定理 1 电镀原理及基础 法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系 又称为电解定律 电解定律是自然界中最严格的定律之一 它不受温度 压力 电解质溶液浓度 溶剂的性质 电解质材料和形状等因素的影响 第一定律 电解时 电极上析出 或溶解 物质的质量与电解液中所通过的电量成正比 m KIt KQm 析出物质量 g K 比例常数 电化当量 g A h I 电流强度 A t 通电时间 h Q 通过电量 A h 第二定律 电极上每析出 或溶解 1mol的任何物质所需的电量为n 96500C或n 26 8A h1电量为96500C 它是一个常数 一般称为法拉第常数 镀层厚度d的计算公式 d um d K Dk t k 100 60 电镀时间t计算公式 t min t 60 d K Dk k 100 电镀层金属密度 g cm3 DK 阴极电流密度 A dm2 k 阴极电流效率 11 1 电镀原理及基础 举例 已知镀镍液电流效率 k为95 DK为15A d 电镀1分钟后所得镀层厚度是多少 解 查得镍的K为1 095 为8 9根据公式d K Dk t k 100 60 1 095 15 1 0 95 100 60 8 9 2 922 um 常用数据 12 2 3 镀层的分类 1 电镀原理及基础 13 1 电镀原理及基础 对镀层的主要要求 1 镀层与基体的结合必须牢固 附着力好2 镀层完整 结晶细致紧密 孔隙率小3 具有良好的物理 化学及机械性能4 具有符合标准规定的镀层厚度 且镀层分布要均匀 影响电镀质量的因素 14 上料 脱脂 酸洗活化 预镀 电镀 水洗 钝化 封孔 干燥 下料 前处理 电镀 后处理 2 4 电镀流程分析 1 电镀原理及基础 前处理 电镀前的所有工序统称为前处理 目的是修整工件表面 去除工件表面的油脂 锈皮 氧化膜等 为后面镀层沉积提供所需的电镀表面 前处理主要影响到外观结合力 据统计 60 的电镀不良品由于前处理不良所造成 前处理的方式有 喷砂 磨光 抛光 热浸脱脂 超音波脱脂 电脱脂 酸洗活化等 电镀 在工件表面得到所需镀层 整个流程的核心程序 后处理 电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能 如耐腐蚀性 抗变色能力 可焊性等 后处理的方式有 钝化 中和 着色 防变色 封孔等 15 2 电镀原理及基础 1 行业简介2 电镀原理及基础3 连续电镀设备分析4 特殊结构解析5 电控系统 返回 16 3 连续电镀设备分析3 1用材分析3 2槽体结构3 3管路循环系统3 4机台骨架结构3 5其他配件 2 电镀原理及基础 17 3 1 用材分析 1 行业简介 不锈钢 密度7 9g cm3 常用的有JIS标准SUS304316等GB的1Cr18Ni9Ti钢由于钢中含有Ti 能促使碳化物稳定而具有较高的抗晶间腐蚀性 对硝酸 醋酸 磷酸 盐及碱的溶液 有机酸 水蒸气及湿空气的耐腐蚀性高 对浓硫酸 盐酸 氢氟酸 氯气等耐腐蚀性差 在电镀设备中 主要用于骨架结构 高温槽体 脱脂阳极 及治具零件上都有使用 材料常见 价格便宜 铜 紫铜密度8 9g cm3 常用的铜材有紫铜和黄铜也有特殊结构用磷青铜 铜具有良好的导电性能和导热性能 电镀设备中 主要用于制作导电柱 汇流铜排 还有个别用来制作导热管或冷却管的 材料常见 价格贵 Ti 银白色金属 密度4 5g cm3 其力学性能与化学性能与不锈钢接近 塑性好 可焊接 可切削加工 耐腐蚀性好 抗氧化性优于不锈钢 主要用于350度以下 受力不大 要求高塑性 耐腐蚀性场合 其抗拉强度为420MPA 冲击强度为80 100J cm2 弹性模量为105GPA 主要用于治具制作 泵浦轴心 加热器等 材料常见 价格贵 PP 化学名聚丙烯 又名百折胶 密度0 91g cm3 是最轻的塑料之一 物料稍软 不易折断 比重轻 可浮于水面 极易燃烧 离开火源可自熄 火焰蓝色 黄顶 少许白烟 会发涨有熔液下滴 石油味 似煤 PP产品质量轻 韧性好 耐化学性好 缺点是尺寸精度低 刚性差 多用于槽体制作 管道以及一些治具制作 材料常见 价格便宜 18 3 1 用材分析 1 行业简介 PVC 化学名聚氯乙烯 密度1 1 1 3g cm3 PVC中类很多 分软质 半硬质和硬质PVC 离开火源会自动熄灭 燃烧时火焰黄色 绿边 黄绿白烟 有氯气味 多用于槽体制作 管道以及一些治具制作 材料常见 价格便宜 附图 POM 化学名聚甲醛 密度1 41 1 43g cm3 俗名赛钢 较脆 易折断 可以燃烧 离开火源可自燃 火焰呈清晰之蓝色 无烟 有熔液下滴 气味有毒特别刺鼻 会令人流泪 具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性 耐高温 适合做齿轮 轴承及管道零件等 材料常见 价格中等 PP PVC 黄铜 Ti 不锈钢 19 3 2 槽体结构 1 行业简介 上槽 子槽 子槽堰口 20 1 行业简介 堰口流量计算 Q CbH3 2 m3 min C 107 1 0 177 H 14 2H D 2 04 B D 1 2 25 7 B b H DB 1 2 子母槽容积比 1 5 6倍 进水 流量计算 21 1 行业简介 各种槽体结构图 22 3 2 槽体结构 1 行业简介 视窗 溢流 排水 储槽 储存药水 搅拌 加热 过滤 弱电解等一般在储槽内进行 容积根据交换速度 以及使用的时间 子槽容积等因素来决定 一般Ni Sn储槽容积250 400L Au Pd在150L左右 水洗80 120L 23 3 3 管路循环系统 1 行业简介 泵浦管路 排水管路 回流管路 进水管路 管路是流体流动的通道 铺设时应避免过多的弯道 以防造成过大的管损 距离较远时应在一定位置做支撑补强 回流管路的大小一般为进水管径的4 6倍 管道材质一般采用PVC及PP管 24 3 4 机台骨架结构 1 行业简介 骨架为整个机械的最大承力部分 骨架多采用耐腐蚀的SUS304材质型钢 如50 50 2方管 角材 考虑长久使用及成本控制 多在骨架外喷双层防腐漆 骨架结构多为焊接结构 有些为方便拆装采用螺丝连接 制作骨架时应考虑其受力位置 操作位置 维修空间 各个功能区的定位 25 3 5 其他配件 1 行业简介 26 2 电镀原理及基础 1 行业简介2 电镀原理及基础3 连续电镀设备分析4 特殊结构解析5 电控系统 返回 27 4 特殊结构解析4 1导电治具4 2刷镀治具4 3点镀治具4 4RC罩头 2 电镀原理及基础 28 4 1 导电治具 1 行业简介 29 4 2 刷镀治具 1 行业简介 刷鍍设备在現今的电镀厂也很普及 从简单的平台接觸式 到三角模具点接触式 以及固定模具專用尺寸接触式 刷布材料有不织布 PP混紗 羊毛 等 刷布厚度从1 3mm適用於三角模具 刷布越薄扩散越小 但是容易破損 刷布越厚 接触面积越大 扩散就越大 刷镀是所有电镀方式中 搅拌效果最好的 因为它是用连续摩擦方式來消除氢气泡 所以刷镀的电流密度很容易就可以开到几十个ASD以上 使用刷鍍上需注意几件事 第一就是流量 流量越大越好 黃金离子交换速度快 效率会很好 而且电流密度也可以开得更高 但是流量大就很容易产生扩散多镀的问题 所以需使用抽真空模具 让多余的药水可以迅速抽走 30 4 2 刷镀治具 1 行业简介 虹吸管接口