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电镀知识,主讲：于继军,知识成就未来广州大运,知识成就未来广州大运,电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。,什么电镀,知识成就未来广州大运,化学镀(autocalyticplating)电镀(electroplating)电铸(electroforming)真空镀(vacuumplating),电镀分类,在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。,知识成就未来广州大运,化学镀,知识成就未来广州大运,电镀,电镀是一种用电解方法沉积具有所需要形态的镀层的过程。其目的一般是改变表面的特性，以提供改善外观、耐介质腐蚀、抗磨损以及其他特殊性能，或这些性能的综合，但有时电镀仅用来改变零件的尺寸。常用的是防护镀层（镀锌）、防护-装饰镀层（装饰铬）和耐磨镀层（硬铬）,通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。,知识成就未来广州大运,电铸,真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层。,知识成就未来广州大运,真空镀,一、防腐蚀；如：镀锌件；二、防护装饰；如：货架、骑士车方向把；三、抗磨损；如活：塞环表面镀硬铬；四、电性能；根据零件工作要求，提供电或绝缘性能的镀层；五、工艺要求；如：大灯、转向灯的反光碗。,知识成就未来广州大运,电镀层的用途,电镀工艺按处理上可分为三大块：一、镀前处理二、电镀三、镀后处理这三块构成一有机的完成电镀系统，使镀件逐渐形成漂亮的零件。,知识成就未来广州大运,电镀工艺,我们知道钢铁零件在各种成型加工过程中，表面会粘附一层油污。有的溶于水，有的不溶于水。这此油污会污染电镀液，导致不能电镀，或产生电镀不良。所以镀前必须清理工件表面的油污。常用的除油方法有：有机溶剂除油、化学除油、电化学除油、表面活性剂清洗、超声波清洗等。,知识成就未来广州大运,镀前除油处理,金属零件表面的氧化膜和锈蚀同样会影响电镀层的质量，也必须除去。除去氧化膜和锈蚀物的过程称为浸蚀，通俗叫做除锈，但是，金属表面的浸蚀比除锈作用广，浸蚀按照作用和用途分为：强浸蚀、一般浸蚀、光亮浸蚀和弱浸蚀。根据金属的性质、表面状况发及要求的不同而采用不同的方法。常用的浸蚀方法有化学浸蚀和电化学浸蚀。,知识成就未来广州大运,镀前浸蚀处理,知识成就未来广州大运,镀前处流程,电镀过程是一复杂的系统工程，所涉及的各个方面问题比较多，不同的镀种有不同的方法工艺，就中一种电镀对镀层的不同需求也有不同方法工艺条件，所以镀液的类型、镀液成分浓度、光亮添加剂的类型与浓度、作业时间与温度、镀液PH值、阴极电流密度。这些条件决定镀层构成和表面的光亮程度。,知识成就未来广州大运,电镀,法拉第定律（电解第一定律）：m=KItm:质量，单位：克，gk：电化学当量，单位：克/安培小时，即:g/Ah不同的金属有着不同的电化学当量。t：时间，单位：小时，h通过法拉第定律可以看出，还原出的物质除了和电流、时间有关外，因为有副级次级反应，因次还牵扯到一个电流效率的问题，来衡量主副反应的多少。,知识成就未来广州大运,电镀原理,电镀原理如图：,镀液,镀液,工件,阳极,阳极,知识成就未来广州大运,电镀原理,镀层厚度取决于三大因素：1.时间2.电流：电流越大（正常范围内）厚度增加的越快。（工艺限制：有极限，因此不能无限大。氰铜电流密度14A/dm2，酸铜电流密度14A/dm2，镍电流密度14A/dm2，铬电流密度1030A/dm2）3.电流效率：电流效率越高，厚度增加的越快（和同一种工艺相比）。（但不超过100%，氰铜电流效率70%左右，酸铜电流效率95%100%，镍电流效率95%左右，铬电流效率10%18%）注：A/dm2电流密度单位安培/平方分米,知识成就未来广州大运,电镀,电镀液性能：1.电镀溶液电导（影响电能转化成热能的比例）2.PH值（影响亮度和氢气的析出）3.电流效率（影响主副反应的比例）4.分散能力（镀层在整个零件上各个点厚度分布均匀性，分散能力差，镀层分布不均匀，薄的地方在受到侵蚀时首先破坏）5.覆盖能力（镀层在整个零件上的覆盖率，覆盖能力差，镀镍低电流区域发黑甚至漏底，镀铬漏镍表面漏黄）,知识成就未来广州大运,镀液的影响,电镀液性能：6.表面张力（表面张力大小直接影响氢气停留时间，间接影响针孔的形成）7.整平能力（镀层对微观表面高度差改善能力，即对表面粗糙度的改善能力）8.极化曲线9.微分电容10.霍尔槽试验,知识成就未来广州大运,镀液的影响,工件电镀之后，用水或气冲洗干净，即可干燥。干燥的目的：1、使工件内部所存的水分快速干燥，避免工件内部被腐蚀；2、快速除去镀层中因电镀时所聚集的氢，减小因氢脆性，减小镀层与基体金属之间应力，增加镀层与基体金属的结合力。,知识成就未来广州大运,镀后处理,电镀之后，不同的金属有不同的处防腐处理措施，如镀锌后，锌表面经过出光、钝化（钝化出不同颜色）再干燥处理；镀金、银之后，局部表面要做喷砂处理，再干燥处理。下面是货架电镀的镀后处理流程：,知识成就未来广州大运,镀处理流程,一、镀锌二、镀铜三、镀镍四、镀铬五、镀金六、镀银,知识成就未来广州大运,常见的电镀金属,电镀符号表示方法：/.,镀层名称,镀层特征,镀层厚度,后处理,基体材料,电镀方法,知识成就未来广州大运,电镀符号表示方法,知识成就未来广州大运,电镀符号表示含义2,示例1：PL/EpCu10bNi15bCr0.3r含义：塑料基体，电镀光亮铜10m以上，光亮镍15m以上，普通铬0.3以上，PL/EpCu10bNi15bCr0.3r可省略为PL/EpCu10Ni15Cr对铜、镍、铬的特征不作要求。示例2：Fe/EpZn10c2C含义：钢材基体，电镀锌10m以上，c型2级的彩色铬酸盐处理（彩锌）。Fe/EpZn10c2C可省略为Fe/EpZn10C对电镀级别、特征不要求，仅要求为电镀彩锌10m以上。示例3：Fe/EpNi12sNi10bCr0.3r含义：钢材基体，电镀半光亮镍12m以上，光亮镍10m以上，普通铬0.3以上。,知识成就未来广州大运,电镀符号表示方法含义举例,知识成就未来广州大运,常用电镀种类及性能要求1,知识成就未来广州大运,常用电镀种类及性能要求2,塑料镀铜、镍、铬的关系：,知识成就未来广州大运,塑料镀铜、镍、铬,金属镀镍、铬的关系：,知识成就未来广州大运,金属镀镍、铬,金属镀锌的关系：,知识成就未来广州大运,金属镀锌,金属镀镍的关系：,知识成就未来广州大运,金属镍,1、Sa级指具有主要装饰作用的外露部分，如消声器；方向把；辐条轮辋；大灯支架；油箱盖；链罩等零部件的主要表面。2、a级指具有装饰作用的外露部分，如货架；轮轴；外露的螺栓、螺母等零件。3、b级指处于半隐蔽部分。4、c级指具有装饰性要求的隐蔽部分。5、d级指仅做防腐要求的非装饰性部分。,知识成就未来广州大运,零件表面等级,知识成就未来广州大运,零件表面判定基准,一、表面要求光滑，无毛刺、露底、鼓泡、划伤、锈迹、碰划伤等缺陷；二、标牌上有清晰的“DAYUN”字样，不得模糊不清；三、有胶塞的胶塞应无脱落、松动现象；四、焊缝平整，无漏焊、虚焊、夹渣等缺陷，焊缝部位应涂刷金油。,知识成就未来广州大运,零件表面判定具体描述,外观检验的条件：一，1、外观检验背景为黑色；2、光照度均匀大约在300Lx（相当于在40瓦的日光灯下的亮度）；3、检验员的视力标准为1.0以上；4、距离检验面约50cm，以自然姿势目视样本外观质量。二，如果本公司与制造厂家共同认可并封存了标准外观样件，可以与样件对比检查。,知识成就未来广州大运,外观检验条件,我们检验了电镀件的外观，下面和大家谈一下电镀层的耐腐蚀性能，电镀件的耐腐蚀试验分为中性盐雾试验（NSS）、铜加速醋盐雾试验（CASS）。一般采用的方法按GB/T10125、GB/T14293规定的方法执行。,知识成就未来广州大运,常镀层的耐腐蚀性能,中性盐雾试验在我司使用的范围：一、钢铁基体镀锌件；二、钢铁基体镀镍件；三、铝或铝合金的镀镍件；四、铜或铜合金、铝或铝合金的镀铬件；五、钢铁镀铬的工程硬铬和非外露件。,知识成就未来广州大运,常中性盐雾试验（NSS）,B级判定标准：在100c以内不能有合计5c以上明确的白色或黑色的生成物。A级判定标准：在100c以内不能有三个以上明显的锈蚀斑点。C级判定标准：不能有基底金属（钢铁）的红色锈蚀发生。注：对锐角部位、螺纹部位、凹凸起伏较大的部位、台阶部位、焊接部位以及电镀后要进行其它处理的产品，根据需要本公司与制造厂家协议商定性能要求和检验规则。,知识成就未来广州大运,中性盐雾试验（NSS）的判定标准,铜加速盐雾试验（CASS）在我司使用的范围：1、装饰用紧固件及外露件；2、锌及锌合金的镀铬件；3、塑料件镀铬；,知识成就未来广州大运,铜加速醋盐雾试验（CASS),镀件经受适当腐蚀试验之后，应按GB/T9798-1997的附录C的规定进行检查和评级GB/T10125规定的几种腐蚀试验提供了一套控制镀层连续性和质量的手段。但是，试验持续时间与镀件使用寿命之间的相关性很小,知识成就未来广州大运,铜加速醋盐雾试验（CASS),GB6461-2002腐蚀评级体系是根据腐蚀缺陷所覆盖总面积的百分数计算，按R=3（2-10A）R腐蚀评级A腐蚀缺陷所占面积,知识成就未来广州大运,腐蚀评级标准1,知识成就未来广州大运,腐蚀评级标准2,电镀层的结合力试验分为金属基体镀层试验和塑料基体镀层试验，其试验的原理是不一样的，主要原因是基体金属和基体塑料的材料不一样，强度相差甚远，不能一事同人地看待。,知识成就未来广州大运,电镀层的结合力,金属基体镀层的结合力根据基体的种类、电镀的种类以及部件的形状等，选用如下任一种测试方法。一、弯曲试验：将镀件夹紧，先向一边弯曲90，然后向另一边弯曲180，观看弯曲处的镀层。这种方法主要用于杆状、条状的零部件。,知识成就未来广州大运,电镀层的结合力,二、热震试验：具体试验方法、试验条件、判定方法按GB/T5270规定执行。推荐不规则形状的零部件选用此方法。,知识成就未来广州大运,电镀层的结合力,三、划线、划格试验：用一刃口磨成30的硬质钢划刀，划两条相距2mm的平行线。划线时，应施以足够的压力，匐划刀一次就能划破覆盖层达到基体金属。此种方法用于测试平板状、曲面平缓且面积较大的零部件。以上三种试验后，观察镀层是否有鼓泡、片状剥离或碎屑剥离的现象发生；合格的镀层不允许鼓泡、片状剥离或碎屑剥离的现象发生。,知识成就未来广州大运,电镀层的结合力,塑料基体镀层的结合力试验按GB/T12610的B循环条件（上限温度752，下限温度-202），进行四个周期的热循环试验。试验后合格的镀层不得出现如起泡、起皱、裂纹或脱落等现象。,知识成就未来广州大运,电镀层的结合力,电镀层的厚度是镀层检查的一项重要指标，厚度的检验按GB/T4955规定执行，厚度原则上检查有效面的镀层的最薄处，当未达到厚度要求时，为不合格。我司规定的有效面为：1）使用状态中从普通方向可见的表面。2）易磨损及受伤的表面。3）因腐蚀而影响整机和外观质量与变形的表面。4）平时用手触摸的表面。,知识成就未来广州大运,镀层的厚度,1化学溶解法：不易完全溶解合金层，或易产生过溶解；无法区分纯镀层和合金层。2磁性法：间接测量方法，其测量精度受覆层的磁性影响很大；也无法区分纯镀层和合金层。3射线法：测量值比较精确，难以对大型的物件进行厚度测量。