电镀基础知识介绍

电镀基础知识介绍 电镀的基本概念 什么是电镀 一 是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程 是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺 二 是对基体表面进行装饰从而起到防止腐蚀 提高耐磨性 导电性 反光性及增进美观等作用的一种表面工程技术 电镀的基本概念 电镀的基本原理将直流电源的正 负极连接到镀槽的阳 阴极上 则电镀溶液中的阴离子在阳极失去电子进行氧化反应 阳离子在阴极获得电子进行还原应 多孔袋 用于搜集电镀过程中产生的阳极泥 正电极 欲镀金属 含有欲镀金属离子的导电溶液 电解精炼时落于阳极待中的泥状细粒物质 主要由阳极粗金属中不溶于电解液的杂质和待精炼的金属组成 往往含有贵重和有价值的金属 可以回收作为提炼金 银等贵重金属的原料 电镀的基本概念 电镀的分类 挂具 滚桶 自动挂镀线 滚镀 连续电镀 挂镀将工件装夹在挂具 类似挂钩状的物品 上 在电镀槽中进行电镀适用于大零件 如 汽车保险杠 自行车把手 每一批能镀的工件数量少 镀层厚度一般为10 m以上 电镀的分类 滚镀滚镀严格意义上讲叫做滚筒电镀 是将一定数量的小零件置于专用滚筒内 在滚动状态下以间接导电的方式使零件表面沉积上各种金属或合金镀层 以达到表面防护装饰及各种功能性目的的一种电镀加工方式其特点是小零件大批量 镀层厚度10 m以下 电镀的分类 连续电镀又称为卷对卷电镀 素材一般是带状可以卷起来的 如钢带 端子等连续冲压后的产品 电镀的分类 电刷镀又称金属笔镀或快速电镀 借助电化学方法 以浸满镀液的镀笔为阳极 使金属离子在负极 工件 表面上放电结晶 形成金属覆盖层的工艺过程 镀笔为不溶性阳极 镀液采用有机络合物的金属盐水溶液 刷镀时镀笔与工件表面接触并不断地移动 电镀的分类 脉冲电镀脉冲电镀是使电镀回路周期性地接通和断开 或者在固定直流上再叠加某一波形脉冲的电镀方法 电镀的分类 电铸电铸是利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的特种加工方法 它是电镀的特殊应用电解沉积 在水溶液或悬浮液中 通过电流而是其中的某些物质在电极上沉积 电镀的分类 电镀的工艺流程 前处理 后处理 以镀锌流程为例 来料检验 预清洗 脱脂 清洗 酸洗 清洗 活化 清洗 镀锌 清洗 去氢 清洗 钝化 封闭 检验 前处理电镀前处理的目的是为了使工件表面彻底干净 提高镀层与基材的结合力 为电镀作准备彻底干净是指工件表面无溢料 残胶 毛刺 无油污 无氧化物 表面是活化的 表面活化是指金属表面的晶格暴露的很新鲜 电镀的工艺流程 后处理电镀后处理的目的是使产品表面清洁干燥 电镀的工艺流程 清洗清洗 水洗是电镀工艺中不可缺少的组成部分 清洗质量的好坏对电镀工艺的稳定性和电镀产品的外观 耐腐蚀等有很大的影响清洗主要是防止镀液 溶液带入下一工序造成镀液 溶液污染清洗一般使用自来水 纯水 电镀的工艺流程 前处理 后处理 来料检验 预清洗 脱脂 清洗 酸洗 清洗 活化 清洗 镀锌 清洗 去氢 清洗 钝化 封闭 检验 重要工艺 电镀的工艺流程 脱脂 除油 作用 去除零件在加工 仓储 运输过程中表面粘附的各种油污 动植物油污 矿物油等 方法 1 有机溶剂除油2 化学除油3 电化学除油4 超声波除油 电镀的工艺流程 原理 利用有机溶剂对油脂的物理溶解作用来达到脱脂的目的 适用范围 对动植物油与矿物油都适用 优点 除油速度快 一般不腐蚀零件 缺点 除油不彻底 一般只能用作预处理 1 有机溶液除油 电镀的工艺流程 2 化学除油 原理 通过利用热碱溶液对油脂的皂化作用和乳化作用将油脂去除 热碱溶液 碱性物质 皂化作用 表面活性物质 乳化作用 皂化作用 皂化油与碱性物质发生反应生成肥皂和甘油的过程 乳化作用 由于表面活性剂的作用 使本来不能混合到一起的两种液体能够混到一起的现象 优点 工艺简单 操作容易 成本低廉 无毒 不易燃缺点 除油能力较弱 尤其对矿物油的乳化作用有限 电镀的工艺流程 3 电化学除油 原理 在碱性溶液中 在直流电作用下将零件表面油污去除的过程 此时皂化作用 乳化作用与电化学作用共同作用于零件 优点 速度更快 除油更彻底 缺点 因为阴极除油和阳极除油的作用机理不同 对零件会产生不同的影响 因此对不同的基体金属要采用不同的工艺方法 电镀的工艺流程 4 超声波除油 定义 将黏附有油污的零件置于除油液中 并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下的除油过程 原理 空化作用 存在于液体中的微气核空气泡在声波的作用下振动 当声波达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程 优点 对复杂外形零件 小型精密零件 绝缘材料制成的零件除油效果显著 降低化学药品的消耗量 缺点 除油过程中零件需在除油槽内翻转以使每个表面都能受到超声波的辐照 电镀的工艺流程 酸洗 浸蚀 定义 将金属零件浸入酸 酸性盐或碱溶液中利用化学或电化学方法来除去制件表面的锈蚀物和氧化膜 方法1 化学浸蚀2 电化学浸蚀3 超声波场内浸蚀浸蚀剂 主要是用硫酸和盐酸 此外 硝酸 磷酸 氢氟酸也可用作某些金属的浸蚀剂 电镀的工艺流程 活化 弱浸蚀 定义 在即将电镀之前进行一次较弱的浸蚀 以进一步除去金属在运送 保存过程中形成的薄层氧化膜 使基体晶格暴露 处于活化状态保证镀层与基体金属的良好结合 时机 电镀之前短时间内进行活化剂 稀盐酸或稀硫酸活化方法 化学活化 电化学活化 电镀的工艺流程 镀锌 镀锌 镀锌 酸性 电解液 镀锌 碱性 电解液 镀锌 硫酸盐镀锌 氯化物镀锌 碱性锌酸盐镀锌 氰化镀锌 电镀的工艺流程 前处理 后处理 来料检验 预清洗 脱脂 清洗 酸洗 清洗 活化 清洗 镀锌 清洗 去氢 清洗 钝化 封闭 检验 电镀的工艺流程 去氢 去氢脆 氢脆 氢原子渗入金属晶格点阵中 尤其是会聚集在晶格缺陷处 造成应力集中 材料变脆 容易发生断裂 这种现象叫作氢脆 电镀过程中 尤其是前处理过程中的酸洗 以及镀锌过程中的副反应 会造成还原析氢 电镀后对工件进行加热处理以使氢气逸出 一般在电镀后1小时至3小时之内进行 温度一般为190 230 C 保温时间一般为2 3小时 电镀的工艺流程 定义 把经过镀锌的工件浸入含有铬酸等组分的溶液中进行处理 使镀锌层表面形成稳定性高 组织致密的纯化膜 起到提高抗蚀性能和装饰的作用 作用 1 增加镀件的表面的光亮度 2 钝化膜呈现不同颜色 如白色 黑色 绿色 而起到装饰作用 3 提高抗蚀能力 延长零件使用寿