电镀及设备培训资料

电镀及设备培训资料工务部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1.2、电镀分类：1、行业简介挂具滚桶电镀方式常规电镀脉冲电镀电刷镀电铸滚镀连续电镀挂镀自动挂镀线滚镀连续电镀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-

2.2、法拉拉第定理1、电镀原理理及基础法拉第定律是是描述电极上上通过的电量量与电极反应应物重量之间间的关系,又又称为电解定定律.电解定律是自自然界中最严严格的定律之之一.它不受受温度、压力力、电解质溶溶液浓度、溶溶剂的性质、、电解质材料料和形状等因因素的影响。。☆第一定律律：电解时,电极极上析出(或或溶解)物质质的质量与电电解液中所通通过的电量成成正比.m=KIt=KQm-析出物质质量(g)K-比例常数数(电化当量量)(g/A·h)I-电流强度度(A)t-通电时间间(h)Q-通过电量量(A·h)☆第二定律律：电极上每析出出(或溶解)1mol的的任何物质所所需的电量为为n*96500C或n*26.8A·h1电量为96500C,它是一个常常数，一般称称为法拉第常常数■镀层厚度d的计算公式式(d：um)d=(K×Dk×t×ηk×100)/(60×ρρ)■电镀时间t计算公式（（t：min）t=(60××ρ×d)/(K×Dk×ηk×100)ρ-电镀层金金属密度(g/cm3)DK-阴极极电流流密度度(A/dm2)ηk-阴极极电流流效率率(％％)1、电电镀原原理及及基础础☆举举例：：已知镀镀镍液液电流流效率率ηk为95%，DK为15A/d㎡㎡，电电镀1分钟钟后所所得镀镀层厚厚度是是多少少?解：查查得镍镍的K为1.095,ρρ为8.9根据公公式d=(K××Dk×t××ηk×100)/(60×ρρ)=(1.095×15××1××0.95×100)/(60××8.9)=2.922(um)☆常常用数数据：：序号金属密度g/cm2熔点℃沸点℃比热容20℃J/g℃线膨胀系数20℃×10-6/℃热传导20℃时W/cm℃电阻系数μΩ/cm1铜8.96108325950.384316.423.86441.633锡7.323222700.2261230.657311.34金19.31062.729490.129014.42.96092.215银10.996020000.233618.94.07791.586钯12.0155539800.245811.60.674110.88镍8.9145229000.468913.70.586220序号金属符号原子价比重原子量当量电化学当量mg/库仑克/安培小时1金Au119.3197.2197.22.04367.3572金Au319.365.765.70.6812.4523银Ag110.5107.88107.881.1184.0254铜Cu18.9363.5463.540.6582.3725铜Cu28.9363.5463.540.3291.1867锡Sn27.33118.70118.700.6152.2148锡Sn47.33118.70118.700.3071.107序号金属镀层名称金属镀层重量

mg/cm2g/dm21铜镀层0.890.0892金镀层1.940.1943镍镀层0.890.0894镍镀层0.730.0735钯镀层1.200.1202.3、镀镀层的的分类类：1、电电镀原原理及及基础础使用目的功能性镀层耐磨和减磨性镀层抗高温氧化镀层修复性镀层热处理用镀层磁性镀层导电性镀层其他可焊性镀层防护-装饰性镀层保护基体金属,赋予美丽外观.提高制品表面硬度,增加其抗磨能力(Sn-Pb)磁环`磁盘`磁膜(Ni-Fe`Co-Ni)保护制品在热处理时不改变性能(Cu`Sn)修复损坏部位(Fe`Cu`Cr)改善焊接性能(Sn)改善光学性能镀层等(Cr,黑铬)防止制品在高温下被氧化腐蚀(Pt-rh)提高表面导电性能(Au-Co)镀层结构简单镀层复合镀层组合镀层单一金属镀层(Zn`Cr)几层相同或不同金属叠加而成的镀层(暗Ni-半光Ni-光NiNi-AuNi-Cu)固体微粒均匀地分散在金属中而形成的镀层(Ni-SiCCu-Al3O2)1、电电镀原原理及及基础础☆对对镀层层的主主要要要求：：1、镀层与与基体体的结结合必必须牢牢固,附着着力好好2、镀层完完整,结晶晶细致致紧密密,孔孔隙率率小3、具有良良好的的物理理、化化学及及机械械性能能4、具具有符符合标标准规规定的的镀层层厚度度,且且镀层层分布布要均均匀☆影影响电电镀质质量的的因素素：因素电源基件溶液电流密度添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏电流密度影响镀层的结晶效果电流波形电极电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和覆盖能力等都有影响.现在多使用脉冲电流电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果成分温度搅拌适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用表面状态形状清洁、平整的基件表面镀层效果越好影响电流分布，位置定位等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理电镀镀后处理理2.4、电电镀流流程分分析：：1、电电镀原原理及及基础础前处理理:电电镀前前的所所有工工序统统称为为前处处理,目的的是修修整工工件表表面,去除除工件件表面面的油油脂,锈皮皮,氧氧化膜膜等,为后后面镀镀层沉沉积提提供所所需的的电镀镀表面面.前前处理理主要要影响响到外外观结结合力力,据据统计计,60%的电电镀不不良品品由于于前处处理不不良所所造成成.前处理理的方方式有有:喷喷砂、、磨光光、抛抛光、、热浸浸脱脂脂、超超音波波脱脂脂、电电脱脂脂、酸酸洗活活化等等。电镀:在工工件表表面得得到所所需镀镀层。。整个个流程程的核核心程程序。。后处理理：电电镀后后对镀镀层进进行各各种处处理以以增强强镀层层的各各种性性能。。如耐耐腐蚀蚀性、、抗变变色能能力、、可焊焊性等等。后处理理的方方式有有：钝钝化、、中和和、着着色、、防变变色、、封孔孔等2、电电镀原原理及及基础础1、行行业业简介介2、电电镀镀原理理及基基础3、连连续续电镀镀设备备分析析4、特特殊殊结构构解析析5、电电控控系统统返回3、连连续续电镀镀设备备分析析3.1用用材材分析析3.2槽槽体体结构构3.3管管路路循环环系统统3.4机机台台骨架架结构构3.5其其他他配件件2、电电镀原原理及及基础础3.1、用用材分分析：：1、行行业简简介不锈钢钢:密密度7.9g/cm3.常用用的有有JIS标标准SUS304316等GB的1Cr18Ni9Ti钢钢由由于钢钢中含含有Ti,能促促使碳碳化物物稳定定而具具有较较高的的抗晶晶间腐腐蚀性性.对对硝酸酸、醋醋酸、、磷酸酸、盐盐及碱碱的溶溶液、、有机机酸、、水蒸蒸气及及湿空空气的的耐腐腐蚀性性高。。对浓浓硫酸酸、盐盐酸、、氢氟氟酸、、氯气气等耐耐腐蚀蚀性差差。在在电镀镀设备备中。。主要要用于于骨架架结构构、高高温槽槽体、、脱脂脂阳极极、及及治具具零件件上都都有使使用。。材料料常见见，价价格便便宜。。铜:紫紫铜密密度8.9g/cm3.常用用的铜铜材有有紫铜铜和黄黄铜也也有特特殊结结构用用磷青青铜。。铜具具有良良好的的导电电性能能和导导热性性能。。电镀镀设备备中。。主要要用于于制作作导电电柱、、汇流流铜排排。还还有个个别用用来制制作导导热管管或冷冷却管管的。。材料料常见见，价价格贵贵。Ti:银白白色金金属，，密度度4.5g/cm3.其力力学性性能与与化学学性能能与不不锈钢钢接近近。塑塑性好好，可可焊接接，可可切削削加工工，耐耐腐蚀蚀性好好，抗抗氧化化性优优于不不锈钢钢。主主要用用于350度以以下，，受力力不大大，要要求高高塑性性，耐耐腐蚀蚀性场场合。。其抗抗拉强强度为为420MPA，冲冲击强强度为为80-100J/cm2,弹弹性性模模量量为为105GPA。。主主要要用用于于治治具具制制作作、、泵泵浦浦轴轴心心、、加加热热器器等等。。材材料料常常见见，，价价格格贵贵。。PP:化化学名聚聚丙烯。。又名百百折胶。。密度0.91g/cm3.是最轻轻的塑料料之一。。物料稍稍软，不不易折断断，比重重轻，可可浮于水水面。极极易燃烧烧，离开开火源可可自熄，，火焰蓝蓝色，黄黄顶，少少许白烟烟，会发发涨有熔熔液下滴滴，石油油味，似似煤。PP产品品质量轻轻、韧性性好、耐耐化学性性好，缺缺点是尺尺寸精度度低、刚刚性差。。多用于于槽体制制作、管管道以及及一些治治具制作作。材料料常见，，价格便便宜。3.1、、用材分分析：1、行业业简介PVC:化学名名聚氯乙乙烯。密密度1.1-1.3g/cm3。PVC中类很很多，分分软质、、半硬质质和硬质质PVC。离开开火源会会自动熄熄灭，燃燃烧时火火焰黄色色，绿边边,黄绿绿白烟，，有氯气气味。多多用于槽槽体制作作、管道道以及一一些治具具制作。。材料常常见，价价格便宜宜。☆附图图：POM:化学名名聚甲醛醛。密度度1.41-1.43g/cm3。俗名赛钢钢。较较脆，易易折断，，可以燃燃烧，离离开火源源可自燃燃，火焰焰呈清晰晰之蓝色色，无烟烟，有熔熔液下滴滴，气味味有毒特特别刺鼻鼻，会令令人流泪泪。具有有很低的的摩擦系系数和很很好的几几何稳定定性，耐耐高温。。适合做做齿轮、、轴承及及管道零零件等，，材料常常见，价价格中等等。PP、PVC黄铜Ti不锈钢3.2、、槽体结结构：1、行业业简介上槽子槽子槽堰口口1、行业业简介堰口流量量计算：：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子母槽容容积比：：1：5-6倍倍进水☆流量量计算：：1、行业业简介☆各种种槽体结结构图：：3.2、、槽体结结构：1、行业业简介视窗溢流排水储槽：储存药水水，搅拌拌、加热热、过滤滤、弱电电解等一一般在储储槽内进进行。容容积根据据交换速速度，以以及使用用的时间间，子槽槽容积等等因素来来决定，，一般Ni、Sn储槽槽容积250-400L，Au、Pd在150L左右，，水洗80-120L。3.3、管路路循环系统：：1、行业简介介泵浦管路排水管路回流管路进水管路管路是流体流流动的通道，，铺设时应避避免过多的弯弯道，以防造造成过大的管管损。距离较较远时应在一一定位置做支支撑补强。回回流管路的大大小一般为进进水管径的4-6倍。管管道材质一般般采用PVC及PP管。。3.4、机台台骨架结构：：1、行业简介介骨架为整个机机械的最大承承力部分，骨骨架多采用耐耐腐蚀的SUS304材材质型钢，如如50*50*2方管，，角材。考虑虑长久使用及及成本控制，，多在骨架外外喷双层防腐腐漆。骨架结结构多为焊接接结构，有些些为方便拆装装采用螺丝连连接。制作骨骨架时应考虑虑其受力位置置，操作位置置，维修空间间，各个功能能区的定位3.5、其他他配件：1、行业简介介2、电镀原理理及基础1、行行业简介2、电电镀原理及基基础3、连连续电镀设备备分析4、特殊结构解析析5、电电控系统返回4、特特殊结构解析析4.1导导电治具具4.2刷刷镀治具具4.3点点镀治具具4.4RC罩头头2、电镀原理理及基础4.1、导电电治具：1、行业简介介4.2、刷镀镀治具：1、行业简介介刷鍍设备在現現今的电镀厂厂也很普及，，从简单的平平台接觸式，，到三角模具具点接触式，，以及固定模模具專用尺寸寸接触式。刷刷布材料有不不织