解决电镀故障的步骤

1、解决电镀故障的步骤（一）1、前言电镀难免出现各种各样、甚至干奇百怪的问题与故障。造成电镀出现一次交验合格率过低的因素非常 多。按全面质量管理的理念，涉及“人、机、物、环、法”多个方面，即人（主要指操作者与管理者）的因 素，设备条件因素，原材料与工装挂具等因素，环境因素，管理制度法规因素。假设用因果图表示，每个大 原因下又有诸多一级、二级小原因等，应认真分析具体的一项或多项原因，并先抓住主要矛盾。解决电镀 故障有两种情况：一种是工艺技术人员解决本单位日常电镀的不正常现象，此时对本单位各方面情况比拟 熟悉，相对易于解决：另一种是受邀替别人或助剂生产单位替某用户解决产品售后服务问题，此时对该单 位情

2、况不熟悉，解决问题的难度那么大。2、应具备的基本知识解决电镀故障是一门技术颇高、涉及知识面较广的学问，必须具备相当的理论基础、实践经验和实验 技能技巧，有对问题的分析与判断能力才行，这就需要日常的刻苦学习钻研，肯吃苦耐劳地在生产实际操 作中体会，善于积累经验与知识，不断充实完善自我。由于电镀加工允许的生产周期短、急件多，现代高 效率生产要求准确、快捷地解决电镀故障，做到立竿见影、吹糠见米。搞研究工作，时间可长可短，一项 良好技术甚至要几年才能完成。解决电镀故障可不允许“慢慢试、慢慢来”，否那么停产损失大，甚至失去 用户。“台上三分钟，台下十年功”，平时就要练就一身过硬本领。对电镀工艺的熟悉和深

3、入了解一个电镀厂点，实际加工门类不会太多。现场工艺人员必须吃透已有加工门类的工艺。增加新工艺时, 应对该工艺的历史、现状、优缺点事先有所学习、调研与了解，并先作全面试验。助剂生产单位售后服务 人员与研制人员先有所沟通（不一定知道具体配方配比，因涉及技术秘密），熟悉自身产品的优缺点和应用 考前须知。企业最好能为售后服务人员提供售后服务手册。另外，售后服务人员也应熟悉相应工艺中非助 剂本身问题所引起的故障。对电镀一般规律的了解电镀具有一些“放之四海皆准”的共同规律，如镀液中主盐、导电盐、缓冲剂、润湿剂等的作用、含5、个人总结准备一个可供保存的记录本，每解决一个故障问题，详细记载时间、地点、参与人、

4、故障现象，故障 判断分析过程，提出解决方法的依据，处理过程及结果，从中体会到的经验教训等，越详细越好。一是可 为今后解决类似问题提供参考；二是通过实践不断充实完善自己；三是供向学术年会、期刊等提供论文时 作为依据。归结起来，解决电镀故障的主要步骤有：(1)平时认真刻苦学习电镀工艺设备等基础知识，提高试验技能技巧，提高分析判断能力。(2)实验室确认工艺槽液有无问题。假设有，寻找准产生原因及解决方法。(3)实验确认工艺槽液基本正常下，现场对前述多方面问题作仔细考察。一些简单的故障现象，考察 现场也有可能直接找出原因。(4)归纳结论与个人总结。思考题：.解决电镀故障的前提条件是什么？.为什么要对生产

5、现场作认真考察？量的影响；工艺条件中pH、液温、搅拌、过滤的共性规律；影响分散能力的几何因素与电化学因素，阳极 分布与长度的影响等。对这些问题应从道理上理解透彻、烂记于心。对具体工艺特性的了解在对共性规律有明确认识的基础上，对某一具体工艺的特性有明确认识，那么易于分析故障原因。如六 价铭镀铭中，液温、硫铭比、允许阴极电流密度的交互影响作用；硫酸盐光亮酸性镀铜与镀锡的窄液温范 围，以及对过多C1 一的敏感性；氯化钾镀锌后彻底清洗干净的重要性与难度；锌酸盐镀锌液控制锌碱比 的必要性及对杂质的敏感性；氧化镀时游离鼠为主要控制指标，镀锌压铸件pH应及时调低；无氟镀铜液 中如何防止有害一价铜过多；稀土镀

6、格首先应控制好硫倍比及防止包括Cr3+在内的杂质积累；镀格添加剂 中含氟过多的危害；装饰性镀铭的直流纹波系数必须保持在5%以下；等等。对具体工艺的重点控制指标 及工艺条件应有明确认识。对于有色金属、基体多孔材料、两性金属、易钝化特殊材质的镀前处理、预镀 要求、导电要求、镀后处理要求的特殊性也应充分了解。2. 1.3对添加剂等原材料的了解现代电镀己离不开名目繁多的各种以有机物为主的添加剂。同一工艺采用不同厂家提供的产品，应用 效果可能相差很大；同一助剂在不同电镀厂的应用效果也不一样。自配助剂易于自行调整比例，或依据镀 层状况单独补加某一组分；成品助剂那么应在大量试验的基础上筛选，必须适合自己的产

7、品与生产条件。使 用中的比例失调问题，应通过生产实践摸索各种助剂的加入比例。所用工业纯化工材料应优选杂质少、含 量足的供应商定点采购（即使这样，不同批次的质量也有差异），绝不能只求价低而采用伪劣产品。有些材 料的国产品确实不过关的还需选用进口材料，如十二烷基硫酸钠、酸铜光亮剂用聚乙二醇、酸性亮锡光亮 剂用外表活性剂等。多数工业级硫酸镇含有硝酸根，假设一次大量补加，应考虑其影响；多数硼酸的实际含 量缺乏，不能死套配方加入；劣质苇叉丙酮可能含有KCI或NaCI,不能用于配制镀锡光亮剂；不同厂家生 产的铭酎含硫酸的量不同，其完全溶解性也不一样：等等。试剂在加入生产大槽前，务必先用赫尔槽试验 确认好用

8、，并确定最正确加入量。2. 2对设备状况的了解2. 2.1直流电源不同工艺要求不同直流纹波系数的直流电源。对已确认必须用低纹波直流的镀格（特别是装饰性套铭） 及硫酸盐光亮酸性镀铜，当确认镀液本身无问题时，要用示波器检测负载下的直流波形是否到达要求，波 形有无残缺。脉冲镀时所用脉冲参数是否到达相应工艺的最正确值，详见第十五讲。2. 2. 2过滤条件镀液不够清洁是引发不少电镀故障的直接原因。产品质量高的电镀厂点都十分注重保持镀液的高度清 洁，因而连续过滤越来越多地被采用。当过滤条件不良时，应着重考虑故障是否因镀液过脏所致。例如， 光亮酸铜假设镀层整平光亮性缺乏，应先考虑是否一价铜过多、染料聚沉物多

9、或CI 一过多。假设经实验室认 真过滤后就大有好转，那么不必先急于补加含量过多时有害无益的光亮剂。钢铁件直接镀亮银（特别是滚镀） 易引入铁杂质，过滤欠缺时易出现粗糙、孔隙率高甚至镀后很快起小锈点等问题。此时也应先认真过滤后 再试，不要轻易对镀液进行大处理。2. 3滚镀问题滚镀的故障率比挂镀高，对镀液及设备的要求都比挂镀更高。滚镀要求镀液具有宽广的可获得光亮镀 层的阴极电流密度范围，允许阴极电流密度小，那么平面小件易烧焦、起滚桶眼。低阴极电流密度区光亮性 差，复杂件深凹处难镀亮，往往更要注重低阴极电流密度区的光亮性。因而氯化钾镀锌等简单盐电镀，应 保持适度的浓差极化，主盐浓度不宜过高，镀液应具有

10、较高的电导率。滚筒的开孔率要高。手工钻孔的售 品往往开孔率缺乏，可在空隙处补钻孔径合适的孔。转速过低或过高都不好，以每分钟1015转为宜。 滚桶宜细长，以增大导电面积。2.3 了解水质对电镀的影响镀前清洗水质不良易引入杂质。如硫酸盐光亮酸性镀铜与镀锡，镀前清洗水中假设含C1 一过多那么有害。 镀后清洗水硬度过高，光亮镀后烘干时易起水迹。要求高的镀锡、镀银等，镀后还需再用纯水清洗。4具有熟练的实验技能电镀离不开试验。特别应熟练掌握好赫尔槽试验。诸多该试验的严格要求，在第十七讲中已作过较详 细的介绍。该试验对助剂厂家售后服务尤为重要，因为助剂都无法分析化验。前往无该试验条件的电镀厂 点进行售后服务

11、时，应事先带齐相关试验用品。第十七讲思考题的参考答案：1.赫尔槽试验的最大优点是能用很少镀液，在很短时间内从同一张阴极试片上反映出宽阴极电流密 度范围内镀层的情况。2.赫尔槽试验结果与大生产不一致时，主要应从以下方面寻找原因：一、取液不具有代表性；二、 试验电源等条件及所用材料与大生产不一样；三、试验时未接认真细致的精神进行科学操作；四、未对试片状况判定准确解决电镀故障的步骤（二）3、对电镀故障的辨证施治由于电镀故障的多样性、复杂性，各电镀厂点各方面情况不可能完全一样，同一故障现象产生的原因 可能相差很远，绝无统一的解决方法。因此，中医辨证施治理论很适于电镀故障处理。3.1现象观察（望、闻）首

12、先应判定准故障现象。由于人的视觉分辨能力并不强，微观不光亮平整等现象要用高倍放大镜仔细 观察。举例如下：【例1】对于镀层的光亮整平性缺乏，放大观察可能有细麻砂、细麻点、凸起不规那么沉积、结晶粗大 等多种现象，其产生原因大不相同，解决方法就不一样。【例2对于普通镀倍液，取液观察色泽相当于中医的“望”（如看舌苔等）。假设是全透明橙红色，很 可能三价倍缺乏，装饰套铭低区易起彩膜；假设液色过深过黑，那么可能三价倍过多，镀液深镀能力差。正常 液色应是棕红略带暗色，三价铭正常范围是34g/L。例3取镀银液观察，假设色泽淡绿，那么主盐浓度低；假设亮馍液暗黑，可能是添加剂氧化还原产生的 有机杂质过多。用细铜丝

13、或铁丝绕一个直径100mm左右的圆圈，于亮银液中慢慢取出，假设有一层液膜在 10s左右不破，那么润湿剂十二烷基硫酸钠足够；假设很快破裂甚至无液膜，那么十二烷基硫酸钠肯定缺乏。【例4】假设氯化钾镀锌液过浑且过黄，甚至呈黄泥浆状，肯定铁杂质过重，应作除铁处理，否那么白钝 化层发乌、发暗甚至发黑；彩钝层透明性差，不鲜艳。【例5】用小烧杯或大试管取光亮酸铜液或亮银液，用20倍以上放大镜对光观察，液中有细微悬浮状 物，那么光亮整平性必不好：酸铜易起细麻砂；亮银液铁杂质过多，镀层孔隙率高。【例6采用C1-与S042-复合催化的低倍彩钝层，假设附着力好，但膜色发暗、透明性差，那么C1-过 多、S042-偏少

14、。假设氯化钾镀锌低铭彩钝颜色稍浓那么脱膜，可能是镀后清洗不良，钝化液pH偏低、S042- 过多，或镀液中采用了过多的邻氯苯甲醛作为主光剂或川过低【例7】硫酸盐光亮酸锡液颜色发白甚至呈牛奶状，那么镀液中四价锡（6-锡酸）过多，镀锡层很易灰雾, 应作絮凝沉淀处理。【例8】对于焦磷酸盐镀铜，假设贴进液面仍闻不出有氨气味，那么不可或缺的氨少了，镀层结晶不会很细致，应补加氨水。【例9】假设在正常阴极电流密度下电镀缺乏5min时鼠化铜层就起砖红色，那么肯定游离鼠缺乏或酒石酸 钾钠缺乏。假设镀液开始发蓝，那么游离氟含量已很低。【例10假设镀倍液中钛加热或冷却管已因被腐蚀而发灰，肯定误用了含氟多的镀铭添加剂。

15、观察上述 现象后不必多作分析，可立即判定出故障及原因。2情况了解（问）对情况不太熟悉的单位，必须详细询问故障前后的情况，如：加过什么材料、加了多少、什么纯度级、 产地是哪里，有否加错材料。大生产中常有误将碳酸钠当硼酸、硫酸铜当硫酸镇加入镀银液的；在氯化物 镀锌液中误加锌酸盐镀锌添加剂的，甚至误将氯化钠当碳酸钢加入镀格液的；本应用盐酸调低镀银液pH 却误加入镀铭液的；往光亮酸铜液中应加浓盐酸0.ImL/L却误加ln）L/L的；等等。对于管理不善、库房材 料标志不清、任由不懂化学知识的人员乱加材料的低档电镀厂，有些问题完全出人意料。了解电镀添加剂 是何家所产，怎么加的，一次加入了多少。假设是自配光

16、亮剂，要了解用的是何家的原材料，看有无问题。 当然前提是应熟悉添加剂有关厂家的质量状况及补加规律。了解故障是否为突发性的，是否所镀工件材质 有所变化。如上午镀装饰铭还正常，对镀液又未作任何调整，下午突然出问题，原因肯定不在镀液上，而 在整流电源上。有些故障原因出在管理制度上，也应问清楚。举一例：某电镀厂氯化物镀锌工件亮度不一 致，观察生产现场，槽中很稀疏地挂有儿个锌板。问老板是否缺材料，回答是库房中锌板还多。但为什么 不挂够呢？细问才知：为提高工艺人员的积极性，管好工艺，实行消耗承包，少耗有奖，但又怕工人偷懒, 特别是夜班打瞌睡而久镀不取，因此将锌板消耗承包给工人。于是工人起了小心眼，少挂锌板

17、，主盐浓度 低了常补加氯化锌，帐算在工艺员头上。搞定额消耗承包本是一件好事，但方法考虑不周到就会出问题。 假设不了解管理方面的原因，这类故障那么难以根治。3确定镀液有无问题（切）首先应主要以赫尔槽试验确认镀液有无问题，能否适应电镀厂点工件加工相应问题与要求。假设不正常 或难以到达要求，那么应仔细寻找故障原因，探索解决方法。按确定的方法处理生产液后再试验，确认问题 是否真正解决；假设还不行，须进一步试验，再改进。这是一项需要耐心与经验的工作，相当于中医的切脉, 细品不同脉象病人的细微差异。4生产现场考察假设试验确认镀液并无问题，那么应当从大生产中去找原因，对生产现场作多方面认真考察。4. 1逐道

18、工序查看电镀涉及镀前处理、电镀、镀后处理多道工序。而对于有色金属、两性金属、多孔基材、易钝化金属, 其要求又有特殊性。通常认为，电镀至少40%故障来源于不良镀前处理，而许多问题仅在实验室是无法察 觉的。有生产实践经验者都知道不少故障原因不在镀液本身，更不仅限于添加剂问题(不少售后服务人员 疲于奔命，要解决的却不是自身产品问题，而是大生产中的问题，所以要求具有丰富的知识及实际生产经 验)。故对各道生产工序都应从头至尾认真观察。例如，装饰性电镀件仅经一道粗砂干磨后砂路很重，不 可能通过一步法光亮电镀而到达镜面光亮，这就不能怪罪于光亮剂，首先应纠正的是不良磨光工序。4. 2观察生产工人操作情况由于现

19、今电镀操作工多是流动性很大的农民工，绝大多数厂点又不重视职工教育，甚至无基本的上岗 前培训，因而操作水平高的很少，不良操作方式与习惯也多。人的因素第一，活是出在操作者手上，特别 是手工作业，务必认真观察操作是否符合要求。例如：(1)工件装挂是否合理，能否到达良好分散能力的要求；工件是否有“窝气”现象，拴挂时的疏密程 度是否合适、有无相互遮挡；工件重时，所用铜丝是否太细太软，或紧贴工件而导致镀后产生印迹；等等。(2)所用阴极电流大小是否恰当。如氯化钾镀锌是否到达工件尖角处略有气泡而非大冒气泡的最正确值; 复杂件装饰性套铭是否采用了冲击镀，而冲击镀的电压与时间是否合适；手工作业时，边取边放是否及时

20、 减电与增电；整流电源是否置于“稳压”态；酸铜等是否入槽后不升电(为了防止因预镀层薄而产生置换 铜，宜先开足电压入槽)；镀多层银时是否转移速度过慢，是否有效克服了双性电极问题；等等。(3)在实行计件工资制的地方，考察滚镀是否装载量过大而使工件翻转不良；操作时是否偷工而不镀 够时间，造成镀层光亮整平性缺乏或镀层孔隙率过高。(4)水洗是否到位，是否造成溶液交叉污染。例如氯化钾镀锌后本就难以清洗干净，大平面件假设只在 清洗水中浸一下或在水中晃几下，是绝对洗不干净的，应上下提升几次，否那么蓝白钝后必易泛彩、发黄， 彩钝后很易脱膜。(5)前处理是否有问题。如有的电解除油槽液面已有一层油污也不及时除去，导

21、致原本已除油干净的 工件从中提出时外表又附上一层油污。活化槽过脏(有的槽壁甚至有一层油垢)也不清洗或换液，活化时工 件又附上油膜。检查除油彻底与否，应该在活化、水洗后进行。原因是除油后水洗(尤其是未用热水洗时), 外表活性剂尚未洗彻底，其润湿作用会造成亲水假象，故不能排除活化时再附油污的可能性。(6)工序是否走到家。如铜件光亮酸洗假设用明胶与聚乙二醇作添加剂，酸洗水洗后应浸稀硫酸脱膜， 去掉外表附着的添加剂；浸入稀硫酸中存放待镀时是否工件浸没完好，否那么暴露于空气中的局部又会很快 氧化变色，降低结合力。有的酸铜光亮剂鼓吹可以镀后不再除膜，是不恰当的。笔者试过屡次，有的新配 液确实不脱膜时镀亮银

22、的结合力尚可，但大生产中镀液使用日久便造成有机杂质积累过多，或者光亮剂一 时误加过量后，不脱膜根本不行，必出返工件。采用原装日本大和210的厂家，也出现过用很浓的硫酸化 学脱膜后镀亮银仍起皮的现象。用稀硫酸或稀盐酸化学脱膜时，时间不能太短，且工件在脱膜液中不能静 止不动。4. 3设备状况3.1镀槽与清洗槽镀槽过窄且挂镀双排时，分散能力先天缺乏，阴极电流密度稍大那么工件易烧焦；阴极电流密度稍小， 那么复杂件深凹处沉积不良，要镀好稍大型的复杂件很困难。镀槽过浅，假设坚持对镀液循环过滤的尚好；假设 无过滤设施而又想采用空气搅拌，那么不现实；此时采用阴极移动，镀液也易浑、易脏。这类图省一次投资 的外行

23、设计是工艺本身难以克服的，只能提醒厂家改进设备，根治先天畸形。清洗槽是否设计容积过大又 不及时更换清洗水？是否设计不当，既上部进水又上部出水而造成清洗水“短路”？举一清洗槽过大又不 及时换水的实例：某乡镇企业对出口扁平折弯沙发脚镀光亮酸铜，要求近镜面光亮，镀酸铜后有稀少明显 麻点，老怀疑镀液有问题。笔者取液做赫尔槽试验，试片效果良好，绝不会产生麻点。生产现场考察，磨 抛良好、前处理无问题、预镀暗镇后无问题，但镀锲后入铜槽前的水洗发现了问题：用放大镜观察，水洗 后的平面工件上附有小点泥砂状物，浸洗后仍有，需用细布抹洗后才能冲洗掉。原因是清洗槽过大且抽取 地下水用，水洗槽底已有一层泥砂。换水并彻底

24、洗干净清洗槽后，镀后镀层不再有麻点（在阴极移动下， 粘附的泥砂又逐渐脱落而产生麻点）。这类故障不亲临生产现场认真观察是无法找出根本原因的。4. 3. 2工装挂具挂镀对工装夹具是很讲究的。日本友野里平在实用电镀手册中就专门花一章篇幅来讲挂具要求及 设计，甚至考虑到推车如何能符合人体工程学要求。镀格（特别是镀硬铭）工艺由于本身具有缺陷，因此对 工装夹具要求更高，已有多篇论文介绍一些特殊工件的夹具设计。镀锌对挂具要求不高，但要注意铸件不 能装挂或栓件过密，否那么无法施镀（特别是采用阴极电流效率低的碱性镀锌时）。对于镀锲、镀铭、铝件阳 极氧化等，工件与支杆必须是良好的弹性接触（尤其是轻件、薄件），不允

25、许电镀时中途断电。铝阳极氧化 宜用钛挂具，以免每次都需碱洗，但除接触点外最好作绝缘处理。原因是在氧化过程中，未绝缘的整个表 面一直析氧放气而耗电，难以确定铝件本身阳极电流密度有多大、电压应升至多高；随着氧化膜加厚，工 件上电流与挂具自身耗电之比越来越小。塑料电镀用挂具更为讲究：（1）塑料件轻，整挂工件也轻，易造成挂具挂钩与阴极铜杆接触不良，应事先加装配重铁块并良好绝 缘。支杆最好采用磷铜等弹性铜丝而不宜用钢丝。其弹性既不能过小也不能过大。过小时易因阴极移动或空气搅拌而掉件，且掉件不好打捞；同时接触点导电层薄且面积小，导电不良。接触压力过大时，假设 件较薄而又需大电流(如镀铭)时，接触电阻过大，

26、发热严重，会烧(熔)穿塑料件。用铜丝栓件时，应根据 工件大小、重量、每串栓件数来选择铜丝线径及硬度(分软态和硬态两种)。原那么是既保证导电良好、导电 截面积足够，又不能与工件相贴太紧。有人一切将就，大件重件用多根细的软质紫铜丝拴件，最不好：因 工件重力，铜丝贴得太紧，股数越多，紧贴遮盖面积越大，镀后印迹越明显，甚至接触处无镀层。这看似 小事，其实不小。这类问题非工艺本身所造成，不到现场仔细观察，是根本发现不了的。挂钩主杆应有足 够导电能力，否那么因压降大，同挂工件下部的电流过小。钛的电导率与钢相近，阳极钛筐主挂钩及电流大 的铝阳极化用钛挂具主杆，最好用六方钛棒，而不能用薄而窄的钛板条。主挂杆与

27、阴极杆之间至少保证两 点接触，假设弯成半径比铜极杆大的圆弧状那么仅一点接触，在阴极移动时易摇来晃去地不断移位(尤其是镀 件轻时)。挂钩应及时酸洗干净，保证接触导电良好。3. 4. 3. 3过滤设备状况镀半光亮银、亮银、光亮酸铜这类应该采用连续过滤的镀液是否配备了连续过滤装置？假设配备了，是 否能到达要求？例如：(1)过滤机的标称流量是否足够？应到达镀液体积的8、12倍才行。(2)过滤机的实际精度是否足够？应到达5um以上。未经改进的压板叠层式过滤机，实际精度都很差, 达不到标称精度。(3)过滤机的运行状态是否正常？假设标称流量够时，在运行中观察了解表压情况：假设表压很低且基本 不升高，那么可能

28、是电机转向不合标志，或过滤机的过滤材质等造成实际精度不够，又或是过滤介质材料配 件未安装好，有密封薄弱之处；假设表压过高，那么可能是未及时清洗滤芯滤布，或是滤芯清洗不认真、不彻 底，又或是化学镀液时在滤芯泥渣上自催化还原生成了金属层(此时应取出后用相应的酸溶液洗干净)。表压过高会造成实际流量大大降低，达不到循环过 滤的要求。3. 4, 3, 4滚镀设备主要考察以下情况：(1)滚筒开孔率是否过低？假设低于40%,应在孔间隙处再加钻小孔，否那么电流上不去且易造成滚筒眼。(2)滚筒转速是否正常？过低时工件翻转不良；过高那么工件相互擦花，离心力过大时，平面件也易紧 贴筒壁而形成滚筒眼。转速与滚筒直径或外切圆直径有关，无定数，一般815r/min为宜。滚筒眼钻成斜孔时，转向是否正确？导电是否良好，象鼻式的软线是否断了，两端导