电镀基础知识

电镀基本知识介绍1．电镀基来源理电镀是一种电化学过程﹐也是一种氧化复原过程。电镀的基本过程是将部件浸在金属盐的溶液中作为阴极﹐金属板作为阳极﹐接直流电源后﹐在部件上堆积出所需的镀层。比如﹕镀镍时﹐阴极为待镀部件﹐阳极为纯镍板﹐在阴阳极分别发生以下反响﹕阴极(镀件)﹕Ni2++2e→Ni(主反响)2H++e→H2↑(副反响)阳极(镍板)﹕Ni﹣2e→Ni2+(主反响)4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e(副反响)不是全部的金属离子都能从水溶液中堆积出来﹐假如阴极上氢离子复原为氢的副反响占主要地位﹐则金属离子难以在阴极上析出。依据实验﹐金属离子自水溶液中电堆积的可能性﹐可从元素周期表中获取必定的规律﹐如表1.1所示阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极﹐大多半阳极为与镀层相对应的可溶性阳极﹐如﹕镀锌为锌阳极﹐镀银为银阳极﹐镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极。可是少量电镀因为阳极溶解困难﹐使用不溶性阳极﹐如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极。镀液主盐离子靠增添配制好的标准含金溶液来增补。镀铬阳极使用纯铅﹐铅-锡合金﹐铅-锑合金等不溶性阳极。2．★电镀基本工艺及各工序的作用2．1基本工序(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预镀)→电镀→水洗→(后办理)→水洗→干燥→下挂→查验包装2．2各工序的作用前办理﹕施镀前的全部工序称为前办理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表面的油脂﹐锈皮﹐氧化膜等﹐为后续镀层的堆积供给所需的电镀表面。前办理主要影响到外观，结协力﹐据统计﹐60%的电镀不良品是由前办理不良造成﹐所从前办理在电镀工艺中据有相当重要的地位。在电镀技朮发达的国家﹐特别重视前办理工序﹐前办理工序占整个电镀工艺的一半或以上﹐因此能获取表面情况很好的镀层和极大地降低不良率。喷砂﹕除掉部件表面的锈蚀﹐焊渣﹐积碳﹐旧油漆层﹐和其他干燥的油污﹔除掉铸件﹐锻件或热办理后部件表面的型砂和氧化皮﹔除掉部件表面的毛刺和和方向性磨痕﹔降低部件表示的粗拙度﹐以提升油漆和其他涂层的附着力﹔使部件呈漫反射的消光状态磨光﹕除掉部件表示的毛刺﹐锈蚀﹐划痕﹐焊缝﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各种宏观缺点﹐以提升部件的平坦度和电镀质量。抛光﹕抛光的目的是进一步降低部件表面的粗拙度﹐获取光明的外观。有机械抛光﹐化学抛光﹐电化学抛光等方式。脱脂除油﹕除掉工件表面油脂。有有机溶剂除油﹐化学除油﹐电化学除油﹐擦抹除油﹐滚筒除油等手段。酸洗﹕除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。电镀在工件表面获取所需镀层﹐是电镀加工的核心工序﹐此工序工艺的好坏直接影响到镀层的各样性能。此工序中对镀层有重要影响的要素主要有以下几个方面﹕主盐系统每一镀种都会发展出多种主盐系统及与之相当套的增添剂系统。如镀锌有氰化镀锌﹐锌酸盐镀锌﹐氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌)﹐氨盐镀锌﹐硫酸盐镀锌等系统。每一系统都有自己的优弊端﹐如氰化镀锌液分别能力和深度能力好﹐镀层结晶仔细﹐与基体结协力好﹐耐蚀性好﹐工艺范围宽﹐镀液稳固易操作对杂质不太敏感等长处。可是剧毒﹐严重污染环境。氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液﹐废水极易办理﹔镀层的光明性和整平性优于其他系统﹔电流效率高﹐堆积速度快﹔氢过电位低的钢材如高碳钢﹐铸件﹐锻件等简单施镀。可是因为氯离子的弱酸性对设备有必定的腐化性﹐一方面会对设备造成必定的腐化﹐另一方面此类镀液不适应需加协助阳极的深孔或管状部件。增添剂增添剂包含光彩剂，稳固剂，柔嫩剂，湿润剂﹐低区走位剂等。光彩剂又分为主光彩剂﹐载体光明剂和协助光彩剂等。关于同一主盐系统﹐使用不一样厂商制作的增添剂﹐所得镀层在质量上有很大差异。整体而言欧美和日本等发达国家的增添剂最好﹐台湾次之﹐大陆产的相对而言比前两类都逊色。主盐与详细某一厂商的增添剂的联合决定了使用的镀液的整体性能。优异的增添剂能填补主盐某些性能的不足。如优异的氯化物镀锌增添剂与氯化物主盐配合获取的镀液深镀能力比很多氰化镀锌镀液的深度能力好。电镀设备（1）挂具﹕方形挂具与方形镀槽配合使用﹐圆形挂具与圆形镀槽配合使用。圆形镀槽和挂具更有益于保证电流散布平均﹐方形挂具则需在挂具四周加设诸如铁丝网之类的分别电流装置或缩短双侧阳极板的长度﹐使用以下图的椭圆形阳极排布。（2）搅拌装置﹕促进溶液流动﹐使溶液状态散布平均﹐除去气泡在工件表面的逗留。（3）电源﹕直流﹐稳固性好﹐涟漪系数小。后办理电镀后对镀层进行各样办理以加强镀层的各样性能﹐如耐蚀性﹐抗变色能力﹐可焊性等。脱水办理﹕水中增添脱水剂﹐如镀亮镍后办理钝化办理﹕提升镀层耐蚀性﹐如镀锌防变色办理﹕水中增添防变色药剂﹐如镀银﹐镀锡﹐镀仿金等提升可焊性办理﹕如镀锡因今后办理工艺的好坏直接影响到镀层这些功能的利害。电镀的分类3.1按镀层构成分单金属电镀(应用较广的镀层有锌﹑镉﹑铜﹑铬﹑锡﹑镍﹑金﹑银等)二元合金电镀(常用的有锡-铅合金﹐锌-镍﹐锌-钴﹐铜-锡等)合金电镀三元合金电镀(常用的有铜-锡-锌﹐锌-镍-铁等)多元合金电镀(基本处于研究阶段)复合电堆积(电镀层中嵌入固体颗粒形成复合镀层)3.2按获取镀层方式分挂镀(RackPlating)惯例电镀滚镀(BarrelPlating)电刷镀脉冲电镀电铸装修性电镀﹐如镀金﹐镀银﹐铜╱镍／装修铬电镀防备性电镀﹐如镀锌耐磨性电镀﹐如镀硬铬功能性电镀提升可焊性电镀﹐如镀锡加强导电性﹐如镀银﹐镀金..4．电镀在表面办理技术领域的地位4.1表面办理的方式和手段电镀(电堆积)阳极氧化(铝﹑镁﹑钛及它们的合金)化学氧化(铝及其合金﹐钢铁)电化学及化学转变铬酸盐办理(钢铁上的锌﹑铬镀层﹐铝﹐镁﹐铜)磷酸盐办理(磷化)热浸镀(常用的有热浸锌﹑锡﹑铝﹑铅)火焰喷涂气喷涂爆炸喷涂热喷涂电弧喷涂电喷涂等离子喷涂高频感觉喷涂橡胶涂层非金属涂覆塑料涂层油漆涂层渗镀化学气象堆积扩散涂镀真空镀膜包镀达克罗(Dacromet﹐浸入锌铝﹐锌铬浆液中﹐形成涂层﹐而后烘烤干燥)4.2电镀的现状和发展趋向电镀因为工艺和技朮成熟﹐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﹐第一时期为改良光彩或耐蚀性﹐第二时期为因劳力不足而迈向成功化﹑自动化﹐第三时期为减少公害问题。电镀不行防止带来环境污染问题﹐跟着其他污染小的新技朮的发展﹐电镀使用范围正面对着渐渐被压缩的威协。另一方面﹐电镀自己也正在鼎力开发污染小新工艺﹐同时开发能获取新功能镀层的工艺﹐以拓展自己的生计空间。5．★新产品开发段表面办理的工作内容5.1依据产品的用途和功能确立适合的表面办理方式。进行表面办理前需弄清使用资料，资料金属学状态，资料的表面状态﹐镀层厚度﹐耐蚀性要求﹐外观要求﹐每个电镀面的等级﹐镀层查验规范等。以上内容确立后才能确立适合表面办理方式和详细工艺。同为一种电镀﹐因为资料的种类﹐表面状态﹐金属学状态不一样﹐所采纳的工艺会有很大的不一样﹐如钛材上镀银与一般钢材镀银工艺上的差异对钢材﹕除油→活化(盐酸)→镀铜→镀镍→预镀银→镀银对钛材﹕除油→浸蚀(含氟化物的溶液)→活化→预镀银→镀银5.2找寻适合的供货商(针对NWE现有情况而言)鉴于NWE没有自己的表面办理部门﹐找寻到适合供货商对NWE产品的表面办理至关重要﹐是现阶段全部表面办理工作重心和核心。5.3供货商的管控和指导(针对NWE现有情况而言)由委外加工单位组织﹐产工和品保派有关技朮工程师参加。6．★表面办理外磋商的找寻和管控6．1部分表面办理外磋商介绍企业名称年总产硬件设备加工产品来值厂房及设备配置使用工人员构成管理规范源艺宏升电镀厂2千万租用厂房﹐有特意日本和总经理有丰富的表未见到成文管大陆的工艺管控室和品香港产面办理经验﹐各部理规范质管控室﹐电镀加的药剂门经理主要负责业工为手工进行﹐上务﹐对工艺和质量挂后运输到加工线管控参加不多和产品加工达成后输送到下挂和查验室为自动线中有氧化厂租用厂房﹐无特意大陆产有一来自航空工业无成文的管理大陆的工艺管控室和品的药剂的老专家负责技朮规范质管控室﹐全部工指导﹐其他人员在序皆为手工进行技朮方面皆不专业恒基3亿租用厂房﹐有特意大多半每个生产部门经理有成文的管理香港和东南的工艺管控室和品为香港皆为技朮工程师﹐规范亚质管控室﹐电镀加产的药工艺管控也由有经工为手工进行﹐上剂验的工程师主导工挂后运输到加工线作和产品加工达成后输送到下挂和查验室为自动线工艺管控质量管控

管控手段化学剖析安时计﹐荷氏槽电导率测试*pH值测试波美度测试温度测试厚度测试耐蚀性测试结协力查验可焊性查验显微硬度查验脆性测试氢脆性测试

管控内容常用仪器镀液主盐浓度﹐酸碱度滴定管﹐滴定架﹐标准液﹐指示剂增添剂安时计﹐荷氏槽杂质浓度电导率测试仪酸碱度pH值测试仪﹐pH试纸镀金﹐镀铬﹐酸性镀铜主波美度测试盐浓度镀液温度温度计镀层厚度X-RAY厚度测试仪﹐电解式测厚仪﹐金相显微镜﹐涡流测厚仪﹐磁性测厚仪﹐计时液流测厚仪﹐β射线反向散射测厚仪镀层耐蚀性盐雾试验箱(中性盐雾试验﹐醋酸盐雾试验﹐铜加快盐雾试验等)﹐湿润试验箱﹐户外暴晒实验场﹐电解腐化试验仪﹐二氧化硫腐化实验箱﹐硫化氢腐化试验箱﹐腐化膏。镀层与基体﹑镀层与镀层刃口为30度锐角的硬质划刀﹐粗齿之间的会协力扁锉﹐高温烘箱。镀层可焊性松香异丙醇﹐焊料镀层硬度显微硬度计镀层柔韧性杯突试验机﹐静压曲折试验机﹐心轴镀层氢脆性长久强度试验机﹐蠕变试验机﹐迟缓曲折试验机﹐应力环6．2常有工艺和质量管控手段6．3对供货商的找寻和管控的几点建议（1）供货商引入竞争﹐促进供货商改进质量﹐降低加工价钱。找寻到适合供货商对NWE产品的表面办理至关重要﹐是现阶段全部表面办理工作重心和核心。（2）购进常用仪器进行质量管控如膜厚测试仪。