电镀原理介绍

1、2021-10-261n n ( electroplating)2021-10-262第一章电镀概论n1-1电镀的定义 电镀为电解镀金属法的简称。电镀是将镀件（制品），浸于含有欲镀上金属离子的药水中并接通阴极，药水的另一端放置适当阳极（可溶性或不可溶性），通以直流电后，镀件的表面即析出一层金属薄膜的方法。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。 2021-10-2631-3 电镀金属的种类n 电镀金属的种类约有30多种，其中应用较广的有镀锌，鎘，铜，镍，铬，银，锡，金，铁，鈷，铅，锑，铂，钛，铹等十多余种。除单金属镀层外，还有很多合金镀层，例如镀铜锡，铜锌，铜镍，镍铁，铅锡，锌锡，锌铁，锌镍，铜

2、鎘，锌鎘，锡铁，锡鈷，钨铁等。2021-10-2641-3 .电镀工艺的用途：n 不论是单金属镀层，还是合金镀层，电镀的作用主要有以下几个方面。 a防腐蚀b防护装饰c抗磨损d电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层 2021-10-2651-4电镀的常见工艺过程电镀的常见工艺过程n 簡單的說，簡單的說，ABS電鍍就是將電鍍就是將ABS中的中的B(丁二烯丁二烯)以以化學方式腐蝕掉，使產品表面呈現一些疏鬆的細孔，化學方式腐蝕掉，使產品表面呈現一些疏鬆的細孔，再附著一層導體再附著一層導體(比如銅比如銅)使其能夠導電，隨後再參照金使其能夠導電，隨後再參照金屬電鍍的方式進行電鍍。所以，屬電鍍的

3、方式進行電鍍。所以，ABS電鍍是化學鍍與電鍍是化學鍍與電鍍的混合。電鍍的混合。素材，氣泡代表素材，氣泡代表B粗化粗化后后微微孔孔化學鍍鎳后化學鍍鎳后金屬微粒金屬微粒層層電鍍后電鍍后Cu,Ni,Cr 鍍鍍層層2021-10-2661-5 电镀的基本五要素：电镀的基本五要素： n1.阴极：被镀物，指各种接插件端子。n2.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）n3.电镀药水：含有欲镀金属离子的电镀药水。n4.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。n5.整流器：提供直流电源的设备。2021-10-2671-6 电镀的目的电镀的

4、目的n电镀除了要求美观外，依各种电镀需求而有不同的目的。n1.镀铜：打底用，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。n2.镀镍：打底用，增进抗蚀能力。n3.镀金：改善导电接触阻抗，增进信号传输。n4.镀钯镍：改善导电接触阻抗，增进信号传输，耐磨性比金佳。n5.镀锡铅：增进焊接能力，快被其他替物取代。2021-10-2681-7 电镀流程电镀流程 鍍銅鍍銅鉻酸鉻酸鍍鎳鍍鎳雙色鎳雙色鎳鉻酸鉻酸烘烘 乾乾全全檢檢原材料原材料粗化粗化脫脂脫脂分類上架分類上架活化活化化學鎳化學鎳反饋客戶反饋客戶單色鉻制程：單色鉻制程：雙色鉻制程：雙色鉻制程：雾镍、雾铬制程：雾镍、雾铬制程：鍍銅鍍銅鉻酸鉻酸霧鎳霧鎳IQCIPQC

5、2021-10-2691-8 电镀条件电镀条件 n1.电流密度：单位电镀面积下所承受的电流，通常电流密度越高膜厚越厚，但是过高时镀层会烧焦粗燥。n2.电镀位置：镀件在药水中位置，与阳极相对位置，会影响膜厚分布。n3.搅拌状况：搅拌效果越好，电镀效率越高，有空气，水流，阴极摆动等搅拌方式。n4.电流波形：通常滤波度越好，镀层组织越均一。n5.镀液温度：镀金约5060，镀镍约5060，镀锡铅约1822，镀钯镍约4555。n6镀液PH值：镀金约4.04.8 ，镀镍约3.84.4，镀钯镍约8.08.5，n7.镀液比重：基本上比重低，药水导电差，电镀效率差。2021-10-26101-9 电镀的常用设备

6、n1. 药水槽体：药水槽体：n一般使用的材料有PP，PVC，不锈钢。若不需要加热可使用PVC槽，温度在70以下可使用PP槽，若温度超过70时则需使用不锈钢槽，但是电镀槽是不可用不锈钢槽（金属槽0。在连续电镀中，有分母槽与子槽。母槽为装电镀药水用，而子槽为电镀用。目前子母槽分离，同体，共用三种方式。母槽结构的设计较单纯，只需考虑水流，搅拌，稳流，定位，阴阳极距离等因素。n2. 槽体基架：槽体基架：n一般有塑胶药槽的衍生架，角铁，不锈钢方管，黑铁上漆等方式。为考虑强度及耐蚀问题，建议使用不锈钢方管。2021-10-2611n3. 进水系统：进水系统：n一般有使用纯水与自来水。在每个药槽，水槽上都设

7、有进水口，以补充水位及清槽之用。为避免水管破漏或人为疏忽，电镀槽是不设进水装置的。n4. 排水系统：排水系统：n一般排水需先行分类再设排水系统。以端子连续电镀的废水分类为，酸液，碱液，镍液，金液，锡铅液等。而各槽排水管建议用一英寸以上的管子。排水效果较良。一般水洗槽设单排水阀，而各个电镀药槽则设双排水阀，以避免人为疏忽将药水排掉。各水槽设溢流管，避免满水流到它槽。2021-10-2612n5. 抽风系统：抽风系统：n电镀设备需有密封（即有上盖），方有设抽风效果。在主要产生废气的药槽设立抽风口，并可以调节抽风量。因气体中含水量极高，故需设有排水装置。抽出的气体也必须作废气处理。n6. 电热系统：

8、电热系统：n因药槽需加热，故加热系统很重要。一般加热系统组成有加热器，感温器，液位感应器，温度设定器，TIMER，警报器等。由于顾及安全问题，必须设有无水自动断电系统。浸泡在药水中的材质以钛金属最为长用，但在强碱药水槽中，则建议使用不锈钢或是铁氟龙等材质。2021-10-2613n7. 冷却系统：冷却系统： 一般有直接冷冻法和间接冷冻法。而直接冷冻法是将药水抽至冷冻机内冷却，此方法冷冻效果好。间接冷冻法则是在药水槽内排冷却水管间接冷冻药水，此法冷冻效果较差，清槽困难。冷冻机的散热方式有水冷法（须有冷却水塔）与气冷法（风扇）。锡铅药水若能保持24小时低温状态，药水比较不会造成浑浊情形。n8. 电

9、控系统：电控系统： 除上述加热及冷却系统的电控之外，尚有泵，过滤机，震荡机，整流器，传动，烤箱，鼓风机等的电控，通常都以电源控制箱汇总控制。而整流器与传动是设定为连动装置。2021-10-2614n9. 刮水设备：刮水设备： 在连续电镀设备中，刮水方法有使用橡胶刮板，毛刷，吹气，吸水海绵等方法。其中以吹气法效果最佳，但成本最高，目前吹气产生方式有空压机生成式和鼓风机生成式。端子结构较差（易变形）的不适用毛刷和刮板，矽橡胶刮板适合扁平状的端子。n10. 干燥系统：干燥系统： 在电镀结束后，端子表面水滴必须除去，否则干燥效果会很差。一般干燥的烤箱都用HEATER或IR，并且在热风循环下干燥。烤箱须

10、有温度控制装置。n11. 放料系统：放料系统： 一般放料方式有水平式和垂直式。放料区设有卷纸装置，连动开关，定位导轮。若生产速度很快时，更要设有缓冲接线。2021-10-2615n12. 收料系统：收料系统： 一般收料方式有水平式和垂直式。收料区须设有传动装置（有些特殊的传动装置不在收料系统内），记数装置，连动开关，收料装置，纸转盘，定位导轮，若生产速度很快时，更要设有缓冲接线。n13. 泵过滤机：泵过滤机： 一般分卧式泵和立式泵，其规格以HP马力来区分，马力越大，其流量也越大，过滤机滤心常用规格为1µ，5µ，10µ，µ数越小可过滤的颗粒越小，过

11、滤的效果也就越好。一般建议金槽，钯镍槽使用1µ，而其他的使用5µ滤心，并且每周定期检查。过滤时间越长，效果越好，如能24小时过滤最佳。2021-10-2616n14. 整流器：整流器： 目前有可控制硅整流器，电晶整流器，变频式整流器，脉冲整流器等。因为直流电波度会影响电流密度范围，滤波度越小，可操作的电流密度也就越宽，通常滤波度须在3%以下。其中以变频整流器最佳，滤波度约在0.1%。n15. 定位器：定位器： 一般使用在药槽内的方法有固定式（全面浸泡时使用）和调整式（选镀或考虑电流分布时使用），而使用材质有耐酸碱和耐热的塑胶，玻璃，陶瓷等。至于在药槽之外的定位器则多半使

12、用不锈钢。2021-10-2617n16. 阴阳极：阴阳极： 阴（阳）极导电电线规格为=最大操作电流 /4 *（线数）。如电流为100安培，导线两条，则导线横截面至少需要12.5平方毫米以上。阳极有分溶解性阳极和不溶性阳极。溶解性阳极是用在补充（普通金属电镀常见），而不溶性阳极都做辅助阳极的用，如镀镍时，使用镍金属做溶解性阳极，钛篮为装镍金属用，故为不溶性阳极。贵金属电镀通常都使用不溶性阳极，且为导电良好，会使用贵金属不溶解性阳极（如白金）。阴极一般指的就是镀件，但此处所述的阴极为镀件导电用的阴极导电头，一般阴极导电头使用铜合金或不锈钢材料，必须考虑导电，耐蚀，作业，成本，方可定材料。而阴极导

13、电头与镀件接触需良好，且摩擦越小越好。n17. 搅拌器：搅拌器： 为促使电镀效率，增加电镀均匀度，提高电流密度，故必须加强搅拌效果。一般有用强水流搅拌，阴极震荡搅拌，超音波搅拌，空气搅拌等方式。2021-10-2618第二章电镀实物n厂内电镀每槽简单作以下介绍 工艺流程如下: 前处理：酸脱热脱粗化中和预浸敏化加速化学镍 后处理：焦磷酸铜活化硫酸铜活化全光镍活化六价铬2021-10-2619一热脱槽n主要成分：n作用：去除产品表面油脂及脏污.2021-10-2620二粗化槽n主要成分：铬酸，硫酸n.作用：使产品表面形成细孔，易于吸附，减少麻点，附着力不够，百格不过等现象2021-10-2621三

14、敏化槽n主要成分：钯液，盐酸，氯化亚锡n.作用：使产品表面吸附钯离子，减少溢镀，漏镀2021-10-2622四解胶槽n.主要成分：硫酸，n.作用：去除前一槽的部分物质，减少溢镀，漏镀2021-10-2623五化学镍槽n主要成分：次亚磷酸钠n.作用：使产品表面导电，减少溢镀，漏镀，麻点2021-10-2624六焦磷酸铜槽n.主要成分：氨水，焦钾，焦铜n.作用：使产品表面镀上磷铜，减少烧焦，麻点2021-10-2625七硫酸铜槽n.主要成分：硫酸铜，硫酸，氯离子n.作用：使产品镀上铜，减少烧焦，麻点2021-10-2626八全光镍槽n.主要成分：硫酸镍，氯化镍，硼酸n.作用：使产品镀上镍，减少麻点

15、，烧焦2021-10-2627九六价铬槽n.主要成分：铬酸，三价铬，酸根n.作用：产品镀上铬，减少烧白，麻点2021-10-2628n以下二张表是厂内自动线每槽用药分析表2021-10-2629十水洗n 一般电镀业，常专注在电镀技术研究，和电镀药水的开发，却往往忽略了水洗的重要性。很多电镀不良，都来自水洗工程设计不良或水质不净，以下我们就水洗不良造成电镀缺陷的各种情形加以解说。n1.若脱脂剂的水质为硬水，则端子脱脂后金属表面残存的皂碱，和Ca Mg金属生成金属皂，固着于金属表面时，而产生镀层密着不良或光泽不良。一般改善的方法，可以将水质软化并于脱脂剂内加界面活性剂。n2.若水质为酸性时，与金属

16、表面的残存皂碱作用，产生硬脂酸膜，而造成镀层密着不良或光泽不良。改善的方法为控制使用水质（调整PH值）。n3.若各工程药液带出严重并水洗不良，或水质不佳（即有不纯物），会污染下一道工程，造成电镀缺陷。改善方法为使用干净的纯水，避免带出（吹气对准）药液，修正水洗效果。n4.在电镀槽间的水洗，水中含镀液浓度若过高，会造成镀层间密着不良或产生结晶物。改善方法为避免带出（吹气对准）药液，经常更换水洗水或做连续式排放。n5.若在电镀完毕最后水洗不良时，会造成镀件外观不良（水斑），及镀件寿命减短（残留酸）。改善方法为使用干净的纯水，超纯水，经常更换水洗水或做连续式排放。2021-10-2630第三章第三章

17、 电镀不良对策电镀不良对策 n 镀层品质不良的发生多半为电镀条件,电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致.通常在现场发生不良时比较容易找出原因克服,但电镀后经过一段时间才发生不良就比较棘手.然而日后与环境中的酸气,氧气,水分等接触,加速氧化腐蚀作用也是必须注意的.以下本章将对电镀不良的发生原因及改善的对策加以探讨说明. 发生原因n1.前处理不良,油脂,氧化物.异物尚未除去,镀层无法析出.n2.操作电流密度太低,导致低电流区,镀层无法析出.n3镍光泽剂过量,导致低电流区,镀层无法析出 n4.严重刮伤造成露铜.n5.未镀到. 改善的对策n1.加强前处理或降低产速n2.重新计算电镀条件.n3.处理

18、药水,去除过多光泽剂或更新.n4.检查电镀流程.n5.调整电流位置.2021-10-2631n刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.(1)可能发生的原因: 1.素材本身在冲压时,及造成刮伤. 2.被电镀设备中的金属制具刮伤,如阴极头,烤箱定位器,导轮等. (2)改善对策:1.停止生产,待与客户联系.2.检查电镀流程,适时调整设备和制具. 2021-10-2632n針孔：指成群、細小圓洞狀（似被鍾紮狀） 可能發生的原因： 1.操作的電流密度太 2.电镀溶液表面张力过大，湿润剂不足。 3.电镀时间搅拌效果不良。 4.锡铅浴温过低 5.电镀药水受到污染。 6.前处理不良。 改善對策： 1.

19、降低電流密度 2.补充湿润剂，或检查药水。 3.加强搅拌。 4.调整浴温 5.提纯药水或者更新。 6.加强前处理效果。 2021-10-2633n电镀厚度太高：指实际镀出膜厚超出预计的厚度。(1)可能发生的原因: 1.传动速度变慢，不准或速度不稳定。2.电流太高，不准或电流不稳定。3.检查电镀位置是否偏离，重新调整。4.药水金属浓度升高，一般镀金较敏感。5.药水PH值过高。 6.荧光膜厚测试仪偏离，或测试方法错误。7.浴温偏高。 (2)改善对策:1.检查传动系统，校正产速。2.检查整流器与阴阳极，适时予以修正。3.选镀位置变异。4.调整电流或传动速度。5.调整PH值至标准范围。6.校正仪器或确

20、定测试方法。7.检查温控系统。 2021-10-2634n电镀厚度不足：指实际镀出膜厚低于预计的厚度(1)可能发生的原因: 1.传动速度变快，不准或速度不稳定。2.电流太低，不准或电流不稳定。3.选镀位置变异。4.药水金属浓度降低，或药水被稀释。5.药水PH值偏低。 6.荧光膜厚测试仪偏离，或测试方法错误。7.浴温偏低。 8.镀层结构中有结金，消耗掉部分电流。9.电镀药水搅拌，循环不均或金属补充不及消耗。 2021-10-2635n电镀厚度不均：指实际镀出膜厚时高时低，或分布不均。(1)可能发生的原因: 1.传动速度不稳定。2.电流不稳定。3.端子严重变形，造成选镀位置不稳定。4.端子结构造成

21、高低电流分布不均。 5.搅拌效果不良。 6.膜厚测试位置有问题，造成误差大。7.选镀机构不稳定。 2021-10-2636第四章：电镀安全操作规程2021-10-2637（1）电镀安全操作规程总则n必须坚持安全第一，预防为主，消除危害，发展生产的劳动保护方针，严格遵守各项安全生产规章制度和安全技术操作规程。n新工人入厂要实行工厂，车间，班组的三级安全教育，并接受严格的训练及考核。n工作前，必须做好一切安全准备，仔细检查各类设备和工作场地，及时发现和排除故障和隐患。n必须熟悉，了解自用设备的性能，构造，使用规则和维护保养方法。非本工种人员严禁操作。所有设备均应有专人保管，并定期检查。n必须熟悉简

22、单的放火知识和急救知识。n坚守工作岗位，听从现场安全指导。如遇有事故发生，要保护好现场，及时抢救伤员，并立即向上级报告。n不准随便进入安全禁区。n发现不符合安全生产情况，例如有严重危险的厂房，生产线和设备时，应立即向上级报告，出现危及生命安全的情况时，应停止生产工具。2021-10-2638（2）电镀安全操作规程n工作前，穿戴好一切防护用品。n工作前10-15分钟应打开抽风机。n电镀现场严禁进食和吸烟，以防有害物质入口。n操作时，不得直接用手接触电镀溶液。n电镀中，应防止阳极，阴极和镀槽相互短路的事故。n装封工件要牢固。工件入槽，出槽要缓慢，以防工件脱落伤人，或掉入槽内溅起溶液灼伤人或损坏设备

23、。n严格按工艺规程配制电镀溶液。配制有毒溶液时，应由专人负债，他人配合，在规定地点进行，通风必须良好，人体不得直接接触。n强酸应存储在带塞的瓶中，不准超过容积的4/5。碱应储存在封闭的铁筒内。n电镀件必须彻底消毒，严禁将带有氰化物的零件送往下道工序。n存放有毒物品的容器，使用后必须消毒洗净，统一管理，严禁到处乱扔。n电镀废水，废渣必须严格分类处理，并经化验符合国家排放标准后才能排放。n使用易燃物品时，应严禁烟火，以防止火灾。n电镀所使用的各种化学药品，尤其是剧毒，易燃，易爆，易分解和腐蚀性强的各类药品，一定要有专用场地放置，并设专人保管，严禁乱拿乱用。n工作完毕后，应切断电源，汽源，水源，盖好

24、镀槽。n下班后，脱掉工作服，必须仔细洗手。2021-10-2639第五章 模具结构与射出介绍2021-10-26402021-10-26412021-10-26422021-10-2643控制箱射料嘴料筒塑膠粒電熱機構固定床台塑膠模具活動床台肘節機構油壓缸2021-10-2644n1 射出成形之基本知识。11 射出成形的特征以及组成。 射出成形是将溶融的成形材料以高压的方式填充到封闭的模具内，射出成形的模腔内承受的压力约400KGF/CM2，大约为400个大气压，以这样高的压力来制作产品是它的特征，这是它的优点也是它的缺点。也就是说模具 必须制作得相当坚固，因而模具价格也相当昂贵，因此必须大量

25、生产以便与高价的模具费用互相扣抵，例如每批之生产量必须10000PCS以上才合理，换句话说；射出成形的工作必须以大量生产才行。 2021-10-2645n1.2 射出（包括保压） 螺杆快速地往前推进，把熔融之成形材料注入模腔内填充成形，填充之后压力要必须继续保持，这个动作特别取名为“保压”。在刚充填时模具承受的压力，一般叫做射出压或者叫做“一次压”。 2021-10-2646n1.3 冷却（以及下个动作的可塑化工程）模腔内之成形材料等待冷却凝固之过程叫“冷却”。在这时候射出装置也准备下次 工作，这个过程叫做“可塑化过程”。放在料斗里的成形材料，流入加热的料管内加热，是依据螺杆旋转把原料变成熔融状态，螺杆像拨取螺丝的原理一样，一面转一面后退，螺杆前端会储存熔融之成形材料，螺杆