电镀及设备培训资料(PPT 36页).ppt

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,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:CuCu2+2e-,阴极副反应:2H3O+2e-H2+2H2O阳极副反应:6H2OO2+4H3O+4e-,2.2、法拉第定理,1、电镀原理及基础,法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系,又称为电解定律.电解定律是自然界中最严格的定律之一.它不受温度、压力、电解质溶液浓度、溶剂的性质、电解质材料和形状等因素的影响。,第一定律：,电解时,电极上析出(或溶解)物质的质量与电解液中所通过的电量成正比.,m=KIt=KQm-析出物质量(g)K-比例常数(电化当量)(g/Ah)I-电流强度(A)t-通电时间(h)Q-通过电量(Ah),第二定律：,电极上每析出(或溶解)1mol的任何物质所需的电量为n*96500C或n*26.8Ah1电量为96500C,它是一个常数，一般称为法拉第常数,镀层厚度d的计算公式(d：um)d=(KDktk100)/(60)电镀时间t计算公式（t：min）t=(60d)/(KDkk100)-电镀层金属密度(g/cm3)DK-阴极电流密度(A/dm2)k-阴极电流效率(),1、电镀原理及基础,举例：,已知镀镍液电流效率k为95%，DK为15A/d，电镀1分钟后所得镀层厚度是多少?解：查得镍的K为1.095,为8.9根据公式d=(KDktk100)/(60)=(1.0951510.95100)/(608.9)=2.922(um),常用数据：,2.3、镀层的分类：,1、电镀原理及基础,1、电镀原理及基础,对镀层的主要要求：,1、镀层与基体的结合必须牢固,附着力好2、镀层完整,结晶细致紧密,孔隙率小3、具有良好的物理、化学及机械性能4、具有符合标准规定的镀层厚度,且镀层分布要均匀,影响电镀质量的因素：,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,电镀,后处理,2.4、电镀流程分析：,1、电镀原理及基础,前处理:电镀前的所有工序统称为前处理,目的是修整工件表面,去除工件表面的油脂,锈皮,氧化膜等,为后面镀层沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观结合力,据统计,60%的电镀不良品由于前处理不良所造成.前处理的方式有:喷砂、磨光、抛光、热浸脱脂、超音波脱脂、电脱脂、酸洗活化等。,电镀:在工件表面得到所需镀层。整个流程的核心程序。,后处理：电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能。如耐腐蚀性、抗变色能力、可焊性等。后处理的方式有：钝化、中和、着色、防变色、封孔等,2、电镀原理及基础,1、行业简介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,3、连续电镀设备分析3.1用材分析3.2槽体结构3.3管路循环系统3.4机台骨架结构3.5其他配件,2、电镀原理及基础,3.1、用材分析：,1、行业简介,不锈钢:密度7.9g/cm3.常用的有JIS标准SUS304316等GB的1Cr18Ni9Ti钢由于钢中含有Ti,能促使碳化物稳定而具有较高的抗晶间腐蚀性.对硝酸、醋酸、磷酸、盐及碱的溶液、有机酸、水蒸气及湿空气的耐腐蚀性高。对浓硫酸、盐酸、氢氟酸、氯气等耐腐蚀性差。在电镀设备中。主要用于骨架结构、高温槽体、脱脂阳极、及治具零件上都有使用。材料常见，价格便宜。,铜:紫铜密度8.9g/cm3.常用的铜材有紫铜和黄铜也有特殊结构用磷青铜。铜具有良好的导电性能和导热性能。电镀设备中。主要用于制作导电柱、汇流铜排。还有个别用来制作导热管或冷却管的。材料常见，价格贵。,Ti:银白色金属，密度4.5g/cm3.其力学性能与化学性能与不锈钢接近。塑性好，可焊接，可切削加工，耐腐蚀性好，抗氧化性优于不锈钢。主要用于350度以下，受力不大，要求高塑性，耐腐蚀性场合。其抗拉强度为420MPA，冲击强度为80-100J/cm2,弹性模量为105GPA。主要用于治具制作、泵浦轴心、加热器等。材料常见，价格贵。,PP:化学名聚丙烯。又名百折胶。密度0.91g/cm3.是最轻的塑料之一。物料稍软，不易折断，比重轻，可浮于水面。极易燃烧，离开火源可自熄，火焰蓝色，黄顶，少许白烟，会发涨有熔液下滴，石油味，似煤。PP产品质量轻、韧性好、耐化学性好，缺点是尺寸精度低、刚性差。多用于槽体制作、管道以及一些治具制作。材料常见，价格便宜。,3.1、用材分析：,1、行业简介,PVC:化学名聚氯乙烯。密度1.1-1.3g/cm3。PVC中类很多，分软质、半硬质和硬质PVC。离开火源会自动熄灭，燃烧时火焰黄色，绿边,黄绿白烟，有氯气味。多用于槽体制作、管道以及一些治具制作。材料常见，价格便宜。,附图：,POM:化学名聚甲醛。密度1.41-1.43g/cm3。俗名赛钢。较脆，易折断，可以燃烧，离开火源可自燃，火焰呈清晰之蓝色，无烟，有熔液下滴，气味有毒特别刺鼻，会令人流泪。具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，耐高温。适合做齿轮、轴承及管道零件等，材料常见，价格中等。,PP、PVC,黄铜,Ti,不锈钢,3.2、槽体结构：,1、行业简介,上槽,子槽,子槽堰口,1、行业简介,堰口流量计算：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/DB1/2,子母槽容积比：1：5-6倍,进水,流量计算：,1、行业简介,各种槽体结构图：,3.2、槽体结构：,1、行业简介,视窗,溢流,排水,储槽：储存药水，搅拌、加热、过滤、弱电解等一般在储槽内进行。容积根据交换速度，以及使用的时间，子槽容积等因素来决定，一般Ni、Sn储槽容积250-400L，Au、Pd在150L左右，水洗80-120L。,3.3、管路循环系统：,1、行业简介,泵浦管路,排水管路,回流管路,进水管路,管路是流体流动的通道，铺设时应避免过多的弯道，以防造成过大的管损。距离较远时应在一定位置做支撑补强。回流管路的大小一般为进水管径的4-6倍。管道材质一般采用PVC及PP管。,3.4、机台骨架结构：,1、行业简介,骨架为整个机械的最大承力部分，骨架多采用耐腐蚀的SUS304材质型钢，如50*50*2方管，角材。考虑长久使用及成本控制，多在骨架外喷双层防腐漆。骨架结构多为焊接结构，有些为方便拆装采用螺丝连接。制作骨架时应考虑其受力位置，操作位置，维修空间，各个功能区的定位,3.5、其他配件：,1、行业简介,2、电镀原理及基础,1、行业简介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,4、特殊结构解析4.1导电治具4.2刷镀治具4.3点镀治具4.4RC罩头,2、电镀原理及基础,4.1、导电治具：,1、行业简介,4.2、刷镀治具：,1、行业简介,刷鍍设备在現今的电镀厂也很普及，从简单的平台接觸式，到三角模具点接触式，以及固定模具專用尺寸接触式。刷布材料有不织布、PP混紗、羊毛等。刷布厚度从13mm適用於三角模具，刷布越薄扩散越小，但是容易破損。刷布越厚，接触面积越大，扩散就越大。刷镀是所有电镀方式中，搅拌效果最好的，因为它是用连续摩擦方式來消除氢气泡，所以刷镀的电流密度很容易就可以开到几十个ASD以上。使用刷鍍上需注意几件事：第一就是流量，流量越大越好，黃金离子交换速度快，效率会很好，而且电流密度也可以开得更高。但是流量大就很容易产生扩散多镀的问题，所以需使用抽真空模具，让多余的药水可以迅速抽走。,4.2