电镀基础知识第一讲

1、电镀工艺与设备主讲：王春霞日期：xxx电镀历史电镀发展现状电镀原理与设备槽液的日常分析与维护一二三四目 录五镀层常见问题分析及处理六 电镀领域各重要名词解释电镀的历史一 我国经济一直持续高速增长，世界制造业与加工业的中心正在向我国转移，电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色；在高新技术产业，如现代电子技术，微电子技术，通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。 我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区（这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集，据不完全统计达6000余家）。浙江的温州地区（2300多家）。两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华，义乌永康

2、，江苏昆山、苏州、无锡，山东沿海及东北沿海，重庆及周边地区都有不少电镀工厂。 国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口，对电镀工艺提出越来越高的技术要求，使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产，服务于大市场与高新技术为契机，使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步，也对我国电镀技术提出了更多的挑战。电镀的发展及现状二电镀锌彩色钝化电镀铜锡合金镀铬在汽车工业的应用借助外界直流电的作用，在溶液中借助外界直流电的作用，在溶液中进进行电解反应，使导电体的表面沉行电解反应，使导

3、电体的表面沉积一金属或合金层的方法，称为电镀。积一金属或合金层的方法，称为电镀。 图例：图例：阴极主要反应阴极主要反应 : : CuCu2+2+ + 2e + 2e- - Cu Cu 阳极主要反应阳极主要反应 : :Cu CuCu Cu2+2+ + 2e + 2e- - 阴极副反应阴极副反应 : : 2H2H3 3O O+ + + 2e + 2e- - H H2 2 + 2H + 2H2 2O O 阳极副反应阳极副反应 : :6H6H2 2O OO O2 2 + 4H + 4H3 3O O+ + + 4e + 4e- - 三电镀原理与设备在进行电镀时，将预镀零件和直流电源的负极相连，将镀覆的金

4、属（或不溶性的导体）和直流电源的正极相连，镀槽中含有预镀覆金属离子的溶液。当接通电源时，预镀覆的金属便在阴极上析出。电镀方式分类1、镀层硬均匀、光滑、完整、致密且具有良好的结合力2、镀层与基体金属具有良好的结合力3、镀层应具有较低的空隙率和良好的耐蚀性4、功能镀层还应具有一些特殊的性能，如硬度、耐蚀性、可焊性、磁性、记忆性、吸光性对于防护性镀层有耐腐蚀的具体要求镀层要求镀层分类基本工艺流程电镀设备电镀电源电镀电源可输出可输出4000A电流的开关式电镀电源电流的开关式电镀电源各种电加热器各种电加热器过滤机过滤机过滤芯过滤芯钛篮钛篮 各种槽体结构图各种槽体结构图：槽体结构槽体结构：视窗视窗溢流溢流

5、排水排水储槽：储槽：储存药水，搅拌、加热、过滤、弱电储存药水，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，子槽容积换速度，以及使用的时间，子槽容积等因素来决定，一般等因素来决定，一般NiNi、SnSn储槽容积储槽容积250-400L250-400L，AuAu、PdPd在在150L150L左右，水洗左右，水洗80-120L80-120L。管路循环系统管路循环系统：泵浦管路泵浦管路排水管路排水管路回流管路回流管路进水管路进水管路管路是流体流动的通道，铺设时应管路是流体流动的通道，铺设时应避免过多的弯道，以防造成过大的避免过多的弯道，

6、以防造成过大的管损。距离较远时应在一定位置做管损。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支撑补强。回流管路的大小一般为进水管径的进水管径的4-64-6倍。管道材质一般倍。管道材质一般采用采用PVCPVC及及PPPP管。管。机台骨架结构：机台骨架结构：进 风 主 管排 水贮 槽给 风 管给 水 管排 水 管 2 立 式 泵个 控 开 关集 線 槽排 風 管导 料 槽骨架为整个机械的最大骨架为整个机械的最大承力部分，骨架多采用承力部分，骨架多采用耐腐蚀的耐腐蚀的SUS304SUS304材质型材质型钢，如钢，如5050 x x5050 x x2 2方管，方管，角材。考虑长久使用及角材

7、。考虑长久使用及成本控制，多在骨架外成本控制，多在骨架外喷双层防腐漆。骨架结喷双层防腐漆。骨架结构多为焊接结构，有些构多为焊接结构，有些为方便拆装采用螺丝连为方便拆装采用螺丝连接。制作骨架时应考虑接。制作骨架时应考虑其受力位置，操作位置其受力位置，操作位置，维修空间，各个功能，维修空间，各个功能区的定位区的定位其他配件：其他配件：立式点镀立式点镀RCRC卧式点镀卧式点镀 相关图片：相关图片：刷镀刷镀赫尔槽实验赫尔槽实验电镀工作者的眼睛电镀工作者的眼睛调整镀液中调整镀液中添加剂的含量添加剂的含量检查或模拟检查或模拟有机杂质有机杂质的污染的污染检查或模拟检查或模拟镀液中金属镀液中金属杂质的污染杂质

8、的污染 调整合金调整合金组分组分试验开发试验开发新配方和新配方和条件条件 确定镀槽确定镀槽最佳的电最佳的电流密度流密度DK了解镀液了解镀液的分散性的分散性走位性情况走位性情况四槽液的日常分析与维护赫尔槽试验装置图赫尔槽试验装置图1-阳极；阳极；2-250mL赫尔槽；赫尔槽；3-阴极；阴极；4、5、6-WLS数字恒流电源。数字恒流电源。250ml赫尔片上电流密度分布赫尔片上电流密度分布赫尔槽电流和时间的选择试验的基本条件要和生产现场情况吻合。若生产线上常规电流密度为0.40.6A/dm2，那么应该在0.5A/5min的条件下作赫尔槽试验。若生产线上电流密度为12A/dm2，则宜用1A/4min的

9、条件作赫尔槽试验。赫尔片规格赫尔片规格用 的铜材作赫尔片材料。把它加工成 的赫尔槽试片。药水高为50mm。所以有20mm是露在液面之上的。便于用阴极电夹固定。 赫尔片准备赫尔片准备赫尔槽试片经除油、除锈后，用400#水磨砂纸打磨。打磨方向顺着长度方向，是赫尔槽片的长度方向，正面和反面应同一标准打磨。打磨后能被水膜完全亲润。 赫尔槽准备赫尔槽准备赫尔槽、阳极板、阴阳极电夹、整流器。一般配制1升药水，就可以做四次不同参数的试验。每次250ml。将250 ml药水倒入赫尔槽中，插入阳极，接好阳极电夹。将赫尔槽片插入赫尔槽液，左右来回晃动34次，起到搅拌镀液和亲润赫尔槽片的作用。随后把试片紧贴在槽壁上

10、用电夹夹固，马上开启电源，调整电流，并同时记时。当时间到，即出槽。试片用水冲洗、中和，用纯水漂洗，甩去水珠后用电吹风机吹干，贴上标签。操作五镀层常见问题及分析镀层常见问题及分析1 12 23 34 4针孔针孔麻点麻点镀液中缺少湿润剂而且电流密度偏高镀液中缺少湿润剂而且电流密度偏高工件脏、镀液脏而造成工件脏、镀液脏而造成 气流条纹气流条纹添加剂过量或阴极电流密度过高或络合添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高剂过高掩镀掩镀工件表面管脚部位的软性溢料没有除去工件表面管脚部位的软性溢料没有除去5 5添加剂，光亮剂过量，或者是镀液中添加剂，光亮剂过量，或者是镀液中无机、有机杂质太多造成。无机、有机杂

11、质太多造成。6 67 78 8镀层脆性镀层脆性气袋气袋由于工件的形状和积气条件而形成。由于工件的形状和积气条件而形成。 橘皮状橘皮状 镀层镀层基材很粗糙，或者前处理过程中有过腐基材很粗糙，或者前处理过程中有过腐蚀现象或者有蚀现象或者有Cu2+存在。存在。疏松树枝疏松树枝 状镀层状镀层镀液脏，主金属离子浓度高，络合剂镀液脏，主金属离子浓度高，络合剂低，添加剂低，阴阳极离的太近，电低，添加剂低，阴阳极离的太近，电流密度过大流密度过大9 9镀液金属杂质和有机杂质高，添加剂镀液金属杂质和有机杂质高，添加剂不足或温度太低。不足或温度太低。1111镀层发黑镀层发黑钝态脱皮钝态脱皮氧化过程不充分或氧化物来不

12、及溶解氧化过程不充分或氧化物来不及溶解掉，受镀表面仍有氧化物残渣，镀层掉，受镀表面仍有氧化物残渣，镀层就会脱皮或粗糙就会脱皮或粗糙 置换脱皮置换脱皮同一工件上有二种不同的材质组成同一工件上有二种不同的材质组成油污染油污染 脱皮脱皮镀前处理中油未除干净。镀前处理中油未除干净。10101212镀液中杂质多或添加剂不足镀液中杂质多或添加剂不足1515暗圆斑暗圆斑 镀层镀层镀层光泽镀层光泽 不均不均添加剂没有充分分散添加剂没有充分分散 镀液霉菌镀液霉菌 污染污染为了避免霉菌污染，必须重视生产线的为了避免霉菌污染，必须重视生产线的开缸程序的实施。开缸程序的实施。苔藓污染苔藓污染 水质水质若苔藓污染了镀槽

13、，苔藓会嵌镀在镀若苔藓污染了镀槽，苔藓会嵌镀在镀层中。层中。141416161313镀液脏、金属杂质多、有机杂质多。镀液脏、金属杂质多、有机杂质多。1919镀层孔隙镀层孔隙 率高率高厚度有规厚度有规律的差别律的差别阴阳极图形投影不准，电力线分布不阴阳极图形投影不准，电力线分布不均匀。均匀。 表面有表面有黑色斑迹黑色斑迹(1)漂洗不干净（漂洗不干净（2）滴液交叉污染（）滴液交叉污染（3）卸料污染（卸料污染（4）镀层受污染（）镀层受污染（5）气中有）气中有油油易变色易变色（1） 中和液浓度太稀，温度太低，中和液浓度太稀，温度太低，起不到除膜作用。（起不到除膜作用。（2） 镀层结晶粗镀层结晶粗糙，增

14、加了漂洗除膜的难度。糙，增加了漂洗除膜的难度。181820201717 分散能力分散能力在特定条件下，一定溶液使电极（通常是阴极）镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。亦称均镀能力。 覆盖能力覆盖能力镀液在特定条件下凹槽或深孔处沉积金属的能力。亦称深镀能力。阳极阳极能够接受反应物所给出电子的电极，即发生氧化反应的电极。 阴极阴极反应于其上获得电子的电极，即发生还原反应的电极。六电镀领域各重要名词解释电镀领域各重要名词解释 电流密度电流密度单位面积电极上通过的电流强度，通常以A/dm2表示。 电流效率电流效率 电极上通过单位电量时，其一反应形成之产物的实际重量与其电化当量之比，通常以

15、百分数表示。沉积速度沉积速度单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。 钝化钝化在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍，并在比较宽的电极电位范围内使金属溶解反应速度降到很低的作用。 活化活化使金属表面钝化状态消失的作用。 氢脆氢脆 由于浸蚀，除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。磷化磷化在钢铁制件表面上形成一层不溶解的磷酸盐保护膜的处理过程。 内应力内应力 在电镀过程中由于种种原因引起镀层晶体结构的变化，使镀层被拉伸或压缩，但因镀层已被固定在基体上，遂使镀层处于受力状态，这种作用于镀层的内力称为内应力。 合金电镀合金电镀在电流作用下，使两种或两种以上金属（也包括非金属元素）共沉积的过程。 出光出光 在溶液中短时间浸泡，使金属形成光亮表面的过程。 弱浸蚀弱浸蚀 电镀前，在一定组成溶液中除去金属制件表面