电镀概况文档格式.docx
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功能性镀层
常用表面处理工艺流程
(1)钢铁件电镀锌工艺流程
(2)钢铁件常温发黑工艺流程
(3)钢铁件磷化工艺流程
(4)ABS/PC塑料电镀工艺流程
(5)PCB电镀工艺流程
(6)钢铁件多层电镀工艺流程
(7)钢铁件前处理工艺流程
(8)锌合金件镀前处理工艺流程
(9)铝及其合金镀前处理工艺流程
(10)铁件镀铬工艺流程
(11)锌合金镀铬工艺流程
(12)电叻架及染色工艺流程
电镀的过程基本如下
电镀防锈工艺:
适用金属和镀种:
电镀专业术语
镀覆方法术语
镀前处理和镀后处理术语
材料和设备术语
测试和检验相关术语
电镀锌
1.氰化物镀锌
2.锌酸盐镀锌
3.氯化物镀锌
4.硫酸盐镀锌
电镀溶液跑、冒、滴、漏的原因及预防
局部电镀及其工艺方法
1.包扎法
2.专用夹具法
3.蜡剂保护法
4.涂料绝缘法
电镀工作条件
1.阴极电流密度
2.电镀溶液温度
3.搅拌
4.电源
电镀的要素
电镀的目的
电镀的概念
电镀作用
电镀原理
电镀技术介绍
电镀电源经历的四个发展阶段
电镀方式
电镀溶液跑、冒、滴、漏的原因及预防
展开
编辑本段电镀的要素
电镀电源
电镀的要素:
1.阴极:
被镀物,指各种接插件端子。
2.阳极:
若是可溶性阳极,则为欲镀金属。
若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(白金,氧化铱).3.电镀药水:
含有欲镀金属离子的电镀药水。
4.电镀槽:
可承受,储存电镀药水的槽体,一般考虑强度,耐蚀,耐温等因素。
5.整流器:
提供直流电源的设备。
编辑本段电镀的目的
电镀的目的:
电镀除了要求美观外,依各种电镀需求而有不同的目的。
1.镀铜:
打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。
2.镀镍:
打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。
3.镀金:
改善导电接触阻抗,增进信号传输。
4.镀钯镍:
改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性比金佳。
5.镀锡铅:
增进焊接能力,快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡)。
编辑本段电镀的概念
电镀切片
电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。
为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。
电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
编辑本段电镀作用
利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。
电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。
通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。
镀层大多是单一金属或合金,如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等;
也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;
还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。
电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。
编辑本段电镀原理
电镀原理图
在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。
电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。
在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。
电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。
电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
编辑本段电镀技术介绍
1.无氰碱性亮铜:
在铜合金上一步完成预镀与加厚,镀层厚度可达10μm以上,亮度如酸性亮铜镀层,若进行发黑处理可达漆黑效果,已在1万升槽正常运行两年。
编辑本段2.无氰光亮镀银:
普通型以硫代硫酸盐为主络合剂,高级型以不含硫的有机物为主络合剂。
全光亮镀层厚度可达40μm以上,镀层表面电阻~41μΩ·
㎝,硬度~HV101.4,热冲击250℃合格,非常接近氰化镀银的性能。
编辑本段3.无氰自催化化学镀金:
主盐采用Na3[Au(SO3)2],金层厚度可达1.5μm,已用在高密度柔性线路板和电子陶瓷上镀金。
编辑本段4.非甲醛自催化化学镀铜:
用于线路板的通孔镀和非导体表面金属化。
革除有毒甲醛代之以廉价无毒次磷酸盐,目前国内外尚无商业化产品。
已基本完成实验室研究,沉积速度3~4μm/h,寿命达10循环(MTO)以上,镀层致密、光亮。
但有待进一步完善和进行中试考验。
编辑本段5.纯钯电镀:
Ni会引发皮炎,欧盟早已拒绝含Ni饰品进口,钯是最佳的代Ni金属。
本项目完成于1997年,包括二种工艺,一是薄钯电镀,厚度0.1~0.2μm,已用在白铜锡上作为防腐装饰性镀层和防银变色层;
二是厚钯电镀,厚度达3μm无裂纹(目前的国际水平),因钯昂贵,目前尚未进入国内市场。
编辑本段6.三价铬锌镀层蓝白和彩色钝化剂:
以三价铬盐代替致癌的六价铬盐。
蓝白钝化色泽如镀铬层,通过中性盐雾实验24小时以上,一些特殊处理的可达到中性盐雾试验96小时以上,已经历了十年的市场考验。
彩色钝化相较蓝白钝化,色泽鲜艳,其中性盐雾试验时间较蓝白钝化高出许多,可达到48至120小时。
编辑本段7.纯金电镀:
主盐为K[Au(CN)2],属微氰工艺。
镀层金纯度99.99%,金丝(30μm)键合强度>5g,焊球(25μm)抗剪切强度>1.2Kg。
努普硬度H<90,已用于高密度柔性线路板镀金。
编辑本段8.白钢电镀:
有Pd(60)Ni(40)和Pd(80)Ni(20)两种,已在电子产品中用作代金镀层和防银变色层。
编辑本段9.其它技术:
贵金属金、银、钯回收技术;
金刚石镶嵌镀技术;
不锈钢电化学和化学精抛光技术;
纺织品镀铜、镀镍技术;
硬金(Au-Co,Au-Ni)电镀;
钯钴合金电镀;
枪黑色Sn—Ni电镀;
化学镀金;
纯金浸镀;
化学沉银;
化学沉锡。
编辑本段电镀电源经历的四个发展阶段
(1)直流发电机阶段这种电源耗能大、效率低、噪声大.已经被淘汰。
(2)硅整流阶段是直流发电机的换代产品,技术十分成熟,但效率低,体积大,控制不方便。
目前,仍有许多企业使用这种电镀电源。
(3)可控硅整流阶段是目前替代硅整流电源的主流电源,具有效率高、体积小、调控方便等特点。
随着核心器件——可控硅技术的成熟与发展.该电源技术日趋成熟,已获得广泛应用。
(4)晶体管开关电源即脉冲电源阶段脉冲电镀电源是当今最为先进的电镀电源,它的出现是电镀电源的一次革命。
这种电源具有体积小、效率高、性能优越、纹波系数稳定.而且不易受输出电流影响等特点。
脉冲电镀电源是发展的方向,现已开始在企业中使用罔。
编辑本段电镀方式
电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。
挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。
滚镀适用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。
连续镀适用于成批生产的线材和带材。
刷镀适用于局部镀或修复。
电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。
编辑本段镀层分类
镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。
装饰保护性镀层
主要是在铁金属、非铁金属及塑料上的镀铬层,特别是钢的铜-镍-铬层,锌及钢上的镍-铬层。
为了节约镍,人们已能在钢上镀铜-镍/铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。
与镀铬层相似的锡/镍镀层,可用于分析天平、化学泵、阀和流量测量仪表上。
这种镀层种类很多,如:
①提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀层,铅-锡,铅-铜-锡,铅-铟等复合镀层;
②用于耐磨的中、高速柴油机活塞环上的硬铬镀层,这种镀层也可用在塑料模具上,具有不粘模具和使用寿命长的特点;
③在大型人字齿轮的滑动面上镀铜,可防止滑动面早期拉毛;
④用于防止钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌;
⑤防止渗氮的铜锡镀层;
⑥用于收音机、电视机制造中钎焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。
适用于修复和制造的工程镀层,有铬、银、铜等,它们的厚度都比较大,硬铬层可以厚达300微米。
编辑本段常用表面处理工艺流程
(1)钢铁件电镀锌工艺流程
┌酸性镀锌
除油→除锈→│→纯化→干燥
└碱性镀锌
(2)钢铁件常温发黑工艺流程
┌浸脱水防锈油
│
│烘干
除油→除锈→常温发黑→│浸肥皂液——→浸锭子油或机油
└浸封闭剂
(3)钢铁件磷化工艺流程
除油→除锈→表调→磷化→涂装
(4)ABS/PC塑料电镀工艺流程
除油→亲水→预粗化(PC≥50%)→粗化→中和→整面→活化→解胶→化学沉镍→镀焦铜→镀酸铜→镀半
亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镀封→镀铬
(5)PCB电镀工艺流程
除油→粗化→预浸→活化→解胶→化学沉铜→镀铜→酸性除油→微蚀→镀低应力镍→镀亮镍→镀金→
干燥
(6)钢铁件多层电镀工艺流程
除油→除锈→镀氰化铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镍封→镀铬
(7)钢铁件前处理工艺流程
(打磨件、非打磨件)
1、打磨件→除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→非它电镀
2、非打磨件→热浸除油→电解除油→酸蚀→其它电镀
(8)锌合金件镀前处理工艺流程
除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→镀碱铜→镀酸铜或焦磷酸铜→其它电镀
(9)铝及其合金镀前处理工艺流程
除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→浸酸→二次沉新→镀碱铜或镍→其它电镀
除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→干燥→喷沫或喷粉→烘干或粗化→成品
除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→染色→封闭→干燥→成品
(10)铁件镀铬工艺流程
除蜡→热浸除油→阴极→阳极→电解除油→弱酸浸蚀→预镀碱铜→酸性光亮铜(选择)→光亮镍→
镀铬或其它
除蜡→热浸除油→阴极→阳极→电解除油→弱酸浸蚀→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封(选择)
→镀铬
(11)锌合金镀铬工艺流程
除蜡→热浸除油→阴极电解除油→浸酸→碱性光亮铜→焦磷酸铜(选择性)→酸性光亮铜(选择性)→光亮镍
→镀铬
前处理或电镀→纯水洗(2-3次)→预浸→电叻架→回收→纯水洗(2-3次)→烘干→成品
不锈钢镀光亮镍工艺流程:
有机溶剂除油→化学除油→水洗→阴极电解活化→闪镀镍→水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→钝化→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。
不锈钢上的光亮镍层是微带黄光的银白色金属,它的硬度比铜、锌、锡、镉、金、银等要高,但低于铬和铑金属。
光亮镍在空气中具有很高的化学稳定性,对碱有较好的稳定性。
不锈钢上通过运用光亮剂,可不经抛光直接镀取光亮镍,以提高表面的硬度、耐磨性和整平性,在外观上使不锈钢与其他镀镍件外观一致,并且避免不锈钢与其他光亮镍之间产生接触电位差的腐蚀。
不锈钢镀光亮镍的溶液中光亮剂的近年来发展很快,品种很多。
归纳起来,光亮剂的发展经历了四个年代。
第一代的也是最原始的产品为糖精加丁炔二醇。
可以镀取整平性很高的光亮镍。
其运用兴盛于20世纪六七十年代。
但由于丁炔二醇在镀镍槽中的不稳定性,寿命较短,有机杂质积累很快,需要经常处理镍槽,于是,通过环氧氯丙烷或环氧丙烷与丁炔二醇结枝,合成了第二代镀镍光亮剂,如BE、791光亮剂,情况有所好转,BE和791保留有炔基,后来又进步将吡啶基聚合上去,形成了第三代产品,出光速度更快,光亮剂用量更少了,使用寿命更长了。
现在又进一步运用镀镍光亮剂中间体多种组合构成新型光亮剂已发展到第四代产品了。
它的使用量更少,出光速度更快,处理周期更长,深镀能力更强了。
有机溶剂除油→化学除油(氧氧化钠40g/L,碳酸钠30g/L,磷酸三钠50g/L,OP-乳化剂3mL/L,温度80~90℃,时间30min)→水洗→阴极电解活化(盐酸水溶液1+1,室温,Dk1~3A/dm2,时间5min,阳极布包碳精板)→闪镀镍(氯化镍180~220g/L,盐酸120g/L,室温,电流密度4A/dm2,时间5~lOmin,阳极镍板)→水洗→活化[硫酸5%(V),时间5s]→水洗→镀光亮镍(时间5~lOmin,或按厚度所需时间)→水洗→钝化(重铬酸钾1s0g/L,重铬酸钠150g/L,硫酸30~50mL/L,室温,时间20~25s)→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。
编辑本段电镀的过程基本如下
1把镀层金属接在阳极
2把镀件接在阴极
3阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连
4通以直流电的电源后,阳极的金属会进行氧化反应(失去电子),溶液中的正离子则在阴极被还原(得到电子)成原子并积聚在负极表层。
电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;
反之则会出现一些不平整的形状。
电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀)以及进行装饰。
不少硬币的外层亦为电镀。
电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。
电镀防锈油是一种浅黄色液体,常温比重0.68-0.85kg/L,防锈耐盐雾能力强,能在铜,铁,不锈钢等金属表面形成一层致密的保护薄膜,膜层结合力强,有效地预防外界物质腐蚀金属,保护膜不易被划花,不影响导电烧焊,。
工件与工件之间不会贴连在一起,防指纹﹑防变色﹑防水和防氧化能力强,常温原液操作,所需设备简单(离心机﹑胶盒﹑胶桶各一个,筛网一张)。
使用十分方便,成本低。
是一种十分理想的防锈耐盐雾封闭原料。
适用工件:
各类五金标准件,冲压件,螺丝、螺母、鸡眼、介子、弹簧、铆钉、电子配件各种五金制品等适用客户群:
电镀厂,表面处理厂,五金厂
铜,铁,不锈钢,等金属。
镍、化学镍,铬、发黑、锡等镀种操作流程:
电镀工件水洗钝化烘干--浸泡913防锈油[1]---风干包装
编辑本段电镀专业术语
镀覆方法术语
1化学钝化
将制件放在含有氧化剂的溶液中处理,使表面形成一层很薄的钝态保护膜的过程。
2化学氧化
通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。
3电化学氧化
在一定电解液中以金属制件为阳极,经电解,于制件表面形成一层具有防护性,装饰性或其它功能氧化膜的过程。
4电镀
利用电解原理,使金属或合金沉积在制件表面,形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。
5转化膜
对金属进行化学或电化学处理所形成的含有该金属之化合物的表面膜层。
6钢铁发蓝(钢铁化学氧化)
将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性的溶液中,使之于表面形成通常为蓝(黑)色的薄氧化膜的过程。
7冲击电流
电流过程中通过的瞬时大电流。
8光亮电镀
在适当条件下,从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。
9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。
10多层电镀
在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。
11冲击镀
在特定的溶液中以高的电流密度,短时间电沉积出金属薄层,以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。
12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。
13热抗散
加热处理镀件,使基体金属和沉积金属(一种或多种)扩散形成合金的过程。
镀前处理和镀后处理术语
1化学除油
在碱性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的过程。
2电解除油
在含碱溶液中,以制件作为阳极或阴极,在电流作用下,清除制件表面油污的过程。
3出光
在溶液中短时间浸泡,使金属形成光亮表面的过程。
4机械抛光
借助于高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮,以提高金属制件表面光亮度的机械加工过程。
5有机溶剂除油
利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。
6除氢
将金属制件在一定温度下加热处理或采用其它方法,以驱除在电镀生产过程中金属内部吸收氢的过程。
7退镀
将制件表面镀层退除的过程。
8弱浸蚀
电镀前,在一定组成溶液中除去金属制件表面极薄的氧化膜,并使表面活化的过程。
9强浸蚀
将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀溶液中,以除去金属制件表面上氧化物和锈蚀物的过程。
10镀前处理
为使制件材质暴露出真实表面,消除内应力及其它特殊目的所需,除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。
11镀后处理
为使镀件增强防护性能,提高装饰性能及其它特殊目的而进行的(诸如钝化、热熔、封闭和除氢等)处理。
材料和设备术语
1阳极袋
用棉布或化纤织物制成的套在阳极上,以防止阳极泥渣进入溶液用的袋子。
2光亮剂
为获得光亮镀层在电解液中所使用的添加剂。
3阻化剂
能够减缓化学反应或电化学反应速度的物质。
4表面活性剂
在添加量很低的情况下也能显著降低界面张力的物质。
5乳化剂
能降低互不相溶的液体间的界面张力,使之形成乳浊液的物质。
6络合剂
能与金属离子或含有金属离子的化合物结合而形成络合物的物质。
7绝缘层
涂于电极或挂具的某一部分,使该部位表面不导电的材料层。
8挂具(夹具)
用来悬挂零件,以便于将零件放于槽中进行电镀或其他处理的工具。
9润湿剂
能降低制件与溶液间的界面张力,使制件表面容易被润湿的物质。
10添加剂
在溶液中含有的能改进溶液电化学性能或改善镀层质量的少量添加物。
11缓冲剂
能够使溶液PH值在一定范围内维持基本恒定的物质。
12移动阴极
采用机械装置使被镀制件与极杠一起作周期性往复运动的阴极。
1不连续水膜
通常用于表面被污染所引起的不均匀润湿性,使表面上的水膜变的不连续。
2孔隙率
单位面积上针孔的个数。
3针孔
从镀层表面直至底层覆盖层或基体金属的微小孔道,它是由于阴极表面上的某些点的电沉积过程受到障碍,使该处不能沉积镀层,而周围的镀层却不断加厚所造成。
4变色
由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化(如发暗、失色等)。
5结合力
镀层与基体材料结合的强度。
6起皮
镀层成片状脱离基体材料的现象。
7剥离
某些原因(例如不均匀的热膨胀或收缩)引起的表面镀层的破碎或脱落。
8桔皮
类似于桔皮波纹状的表面处理层。
9海绵状镀层
在电镀过程中形成的与基体材料结合不牢固的疏松多孔的沉积物。
10烧焦镀层
在过高电流下形成的颜色黑暗、粗糙、松散等质量不佳的沉积物,其中常含有氧化物或其他杂质。
11麻点
在电镀或腐蚀中,与金属表面上形成的小坑或小孔。
12粗糙
在电镀过程中,由于种种原因造成的镀层粗糙不光滑的现象。
13镀层钎焊性
镀层表面被熔融焊料润湿的能力。
编辑本段电镀锌
电镀锌:
就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合
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