电镀生产技术培训资料_材料科学_工程科技_专业资料.ppt

1、2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,1,电镀生产技术培训,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,2,请您配合与支持,积极参与 不接听手机 欢迎您随时提出问题,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,3,本次培训的主要内容,1 电镀的基础知识 2 电镀锌工艺流程 3 电镀锌故障处理分析 4 电镀控制要点,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,4,1 电镀基础知识,1.1 电镀的原理 电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。电镀的基本过程是将工件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接通直流电源后，在工件上沉

2、积出所需的镀层。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,5,1 电镀基础知识,1.1 电镀的原理 电镀基材可以是金属（例如：铁、铜、镍、合金、不锈钢等），也可以是非金属（例如：塑料等）；镀层也有很多种，单金属和合金。其中镀锌约占电镀总量的50%。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,6,1 电镀基础知识,1.1 电镀的原理 镀锌时，阴极为待镀工件，阳极为锌板（纯度99.9%），在阴极、阳极上发生如下反应： 阴极（工件）：Zn2+2eZn(主反应) 2H+2e H2 (副反应) 阳极（锌板）：Zn-2e Zn2+ (主反应) 4OH-4e 2H2O+O2(副反应),20

3、20/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,7,1 电镀基础知识,1.1 电镀的定义 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。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,8,1 电镀基础知识,1.2 电镀的分类 1.2.1 按照镀层的电化学性质分类 阳极性镀层（镀层金属的电位比基体金属的电位负） 阴极性镀层（镀层金属的电位比基体金属的电位正） 电镀锌层的标准电极电位是-0.76V，比基体金属铁的标准电极电位（-0.44V）负，属于牺牲阳极保护阴极的阳极性镀层。所以，镀锌层的厚度对其防

4、护能力有决定性的影响。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,9,1 电镀基础知识,1.2 电镀的分类 1.2.2 按照镀层的用途分类 防护性镀层 防护-装饰性镀层 我们现在产品镀层的作用 修复性镀层 功能性镀层 焊接性 导电性 电磁性,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,10,1 电镀基础知识,1.2 电镀的分类 1.2.3 按照镀层的组合形式分类 简单结构。只镀单层镀层。 多层组合结构（例如：Cu-Ni-Cr；半亮镍-高硫镍-光亮镍 等）。 复合镀层（例如：锌铁、锌镍等合金）。 我们现在的工艺属于简单结构，只镀单层镀层（锌层）。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械

5、有限公司电镀部,11,1 电镀基础知识,1.2 电镀的分类 1.2.4 按电镀方式不同进行分类 挂镀将工件悬挂在挂具上进行电镀。 滚镀将工件装进滚桶中进行电镀。 连续镀工件是带状，各工序是连续的。 我们现在的工艺挂镀。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,12,1 电镀基础知识,1.3 电镀锌的定义 锌的标准电极电位比铁负，对钢铁而言是阳极性镀层，可提供可靠的电化学保护。锌镀层经钝化之后，耐蚀性可提高68倍，锌镀层经钝化后的表面可以形成多种不同的颜色，起到装饰性的作用。镀锌钝化层的颜色有：银白、蓝白、黄色、彩色、黑色、军绿色等。其中有三价铬钝化和六价铬钝化两种，我们采用的是环保型

6、的三价铬钝化工艺。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,13,1 电镀基础知识,1.4 电镀锌的分类 电镀锌根据电解液的不同分为碱性镀锌和酸性镀锌两大类。,电镀锌,碱性镀锌,酸性镀锌,电镀锌,氰化镀锌,碱性无氰镀锌,高氰,中氰,低氰,碱性锌酸盐镀锌,氯化物镀锌,硫酸盐镀锌,氯化钾 我们现有的工艺,氯化铵,氯化钾-氯化铵,主要用于线材电镀锌,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,14,1 电镀基础知识,1.5 酸性氯化钾镀锌的优点 镀层结晶细致光亮 镀液性能稳定 电流效率高，95%以上 能够在铸铁件上直接镀锌 废水处理简单，对环境无污染，属于清洁生产工艺,2020/9/

7、8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,15,2 电镀锌工艺流程,2.1 电镀锌工艺流程图,上挂,电解除油,二级逆流漂洗,阴极酸电解,二级逆流漂洗,阳极酸电解,二级逆流漂洗,活化,纯水洗,纯水洗,酸性氯化钾镀锌,二级逆流漂洗,出光,纯水二级逆流漂洗,超声波水洗,三价铬蓝白/彩色钝化,封闭,纯水二级逆流漂洗,烘干,下挂,前处理,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,16,2.2 上 挂,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,17,2.2 上 挂,2.2 上挂操作注意事项（1） 上挂操作人员必须按照要求穿戴好耐酸碱工作服、工作帽、工作鞋、防护口罩、防护眼睛、防护手套等劳保用品。

8、 行车升起后在没有退回之前，不准靠近极杠，以防工件、飞把掉落造成意外事故。 上挂人员必须按照规定数目挂挂具和工件，不能随意增减，正常生产时没有特殊情况不准缺挂或空挂运行。 工件上挂完成后，要认真检查工件是否牢固、无遮挡现象，以确保电镀质量。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,18,2.2 上 挂,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,19,2.2 上 挂,2.2 上挂操作注意事项（2） 上挂人员要经常对极杠进行擦拭，保持极杠和挂具导电良好。 对更换下来的挂具要分类摆放在挂具架上，摆放要整齐，不准乱堆乱放。 对损坏不能使用的挂具要及时汇报，以便修复。 如果因为挂件不当

9、而造成不良或报废，应追究上挂人员的责任。 上挂操作人员要保持上挂区的卫生清洁。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,20,2.3 电解除油,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,21,2.3 电解除油,2.3.1 电解除油的作用 电解除油是将工件挂在碱性电解溶液的阳极上，通入直流电，利用电解时电极的极化作用和产生的大量气体，而将工件上的油污彻底去除。 电解除油分为阳极电解除油、阴极电解除油和阴极-阳极联合电解除油三种类型，我们现在使用的是阳极电解除油工艺。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,22,2.3 电解除油,2.3.2 除油的方法 有机溶剂除油

10、化学除油 前处理线使用的工艺 电解除油 电镀自动生产线使用的工艺 超声波除油 擦拭除油 滚筒除油 喷砂处理,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,23,2.3 电解除油,2.3.3 电解除油工艺参数及操作条件 万用电解除油粉：3070g/L Uniclean Soak Se (DR) 电流密度：510A/dm2 温 度：705 时 间：810分钟（PLC程序自动控制） 阳 极：不锈钢板,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,24,2.3 电解除油,2.3.4 电解除油注意事项（1） 电解除油温度采用自动控温，安装了排风装置。 在生产运行过程中由于电解除油溶液的温度较高，

11、液位下降较快，所用，必须经常点检电解除油的液位使其保持在正常的范围内。 在电解除油工序中温度是一个重要的工艺参数，温度低，影响除油效果；提高溶液温度，虽然可以降低溶液的电导，从而提高电导率，降低槽压，节约电能，也可增加乳化作用，但是温度过高也会造成热源的浪费，形成的大量碱雾还会污染环境、恶化劳动条件。在生产运行过程中，要经常点检其温度是否在正常的范围内，并做好点检记录。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,25,2.3 电解除油,2.3.4 电解除油注意事项（2） 电流密度是影响电解除油的重要因素，在一定的范围内，随着电流密度的提高，可以相应提高除油效果。但是，电流密度与除油速度

12、之间并不是永远成正比的，当电流密度过高时，槽电压升高，电能消耗过大，不仅腐蚀工件，而且形成大量的碱雾还可能污染环境和影响员工身体健康。 在生产过程中要经常检查其导电部位接触是否良好，检查工件周围是否有气泡产生，若有大量气泡产生，则说明导电良好，若有接触不良的部位，应使用砂纸擦拭来除去阻碍导电的异物，并使接触部位结合牢固，以保证其导电良好。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,26,2.3 电解除油,2.3.4 电解除油注意事项（3） 要经常检查电解除油溶液上面是否有油污，并经常清理上面漂浮的油层，保持溶液清洁，并定期对其进行过滤。 当除油速度减慢或者除油效果变差时，应根据化验结果

13、补加一定量万用电解除油粉（Uniclean Soak Se DR）。 除油质量要求：经过化学除油和电解除油后的工件表面应无油污。将工件浸入清水中，若工件表面形成一层连续的水膜，则表示除油干净；若工件表面形成一层不连续、有间断状态的水膜，则表示除油不彻底。 在电解除油操作过程中，必须严格遵守“配制和使用碱液的安全操作规程”。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,27,2.4 二联逆流漂洗,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,28,2.4 二联逆流漂洗,2.4.1 清洗的作用 清洗是电镀生产中的重要工序，清洗效果直接与产品质量、生产成本、环境保护等方面有关。清洗的目的，

14、一是清除掉工件表面粘附的残液，保证镀层质量；二是防止工件上残液带入下道工序，污染后续电镀。工件有效的清洗，应该是在满足工件清洗干净的前提下，用最少量的水达到清洗干净的目的。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,29,2.4 二联逆流漂洗,2.4.2 逆流漂洗的优点 多级连续逆流式最后一级供水清洗（多级逆流漂洗）是电镀生产中最常用的清洗方式，它具有方法简单、耗水量少、清洗效果好的优点。,二联逆流漂洗示意图,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,30,2.4 二联逆流漂洗,2.4.3 二联逆流漂洗操作注意事项 在电镀生产中要使用最后一级供水，供水流量要适中，不可过大，否则

15、水翻腾而外溢，造成各槽之间相互污染，达不到清洗效果，更达不到节约用水的目的。 在生产中，要定期更换清洗水槽中的清洗水，以保证清洗效果，在对清洗槽中进行加水（放水）时，要两个槽同时加水（放水），防止两个水槽中的水位相差太大，而使两槽之间的隔板破裂。 为了使清洗更彻底，对清洗水进行空气搅拌，空气搅拌要适中，不宜过大，过大会产生大量泡沫；过小达不到清洗效果。 对掉入水洗槽中的工件要及时捞出。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,31,2.5 阴极酸电解,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,32,2.5 阴极酸电解,2.5.1 阴极酸电解的作用 阴极酸电解是将工件悬挂在酸性

16、电解液的阴极上，利用化学溶解、电化学溶解和电极反应析出的氢气泡的机械剥离共同作用来除锈的。 其目的就是对前处理生产线没有处理干净的工件表面进行彻底酸蚀。达到清洁工件表面的目的。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,33,2.5 阴极酸电解,2.5.2 阴极酸电解的特点,缺点,缺点,优点,浸蚀速度快,酸量消耗少,使用寿命长,工件尺寸精度不会改变,设备投资大,需要加热，消耗能源,阴极（工件）上有氢气析出，可能发生渗氢现象而引起氢脆,浸蚀液中的金属杂质和污物也可能沉积在工件表面而影响镀层和基体的结合力。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,34,2.5 阴极酸电解,2.5

17、.3 阴极酸电解工艺参数及操作条件 酸盐 AS-30： 25g/L 盐 酸： 10% 阳 极： 石墨板 阴极电流密度： 57A/ dm2 温 度： 55 时 间： 810分钟（PLC程序自动控制）,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,35,2.5 阴极酸电解,2.5.4 阴极酸电解操作注意事项 阴极酸电解溶液采用4F加热管利用蒸气加热，不可使用其它材料的加热管，否则加热管会被腐蚀；配备排风装置，对产生的酸雾进行净化处理。 生产前必须将阴极酸电解溶液加温到正常的范围，温度低，影响酸洗效果；温度过高，会产生大量酸雾，而污染环境，影响员工的身体健康，在生产运行过程中，要经常点检其温度，

18、并做好记录。 在生产中要及时补充液位，液位要没过工件，但是液位不可没过挂钩，否则，溶液会腐蚀挂钩。 当浸蚀速度减慢或者浸蚀效果变差时，应视情况适当补充酸盐AS-30和盐酸，其补加量为酸盐AS-30盐酸=21。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,36,2.6 二联逆流漂洗,同 2.4 二联逆流漂洗,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,37,2.7 阳极酸电解,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,38,2.7 阳极酸电解,2.7.1 阳极酸电解的作用 阳极酸电解是将工件挂在酸性电解液的阳极上，利用化学溶解、电化学溶解和电极反应从阳极上析出氧气泡的机械剥离

19、作用来浸蚀的。其目的是将前道工序阴极酸电解中沉积在工件表面的金属杂质及污物除去。使工件有一个洁净的表面，保证镀层的结合力。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,39,2.7 阳极酸电解,2.7.2 阳极酸电解工艺参数及操作条件 酸盐 AS-30： 25g/L 阳 极： 铅板 阴极电流密度： 710A/ dm2 温 度： 55 时 间： 0.53分钟（PLC程序自动控制）,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,40,2.7 阳极酸电解,2.7.3 阳极酸电解操作注意事项 阳极酸电解溶液采用4F加热管利用蒸气加热，不可使用其它材料的加热管，否则加热管会被腐蚀；配备排风装置

20、，对产生的酸雾进行净化处理。 生产前必须将阳极酸电解溶液加温到正常的范围，温度低，影响酸洗效果；温度过高，会产生大量酸雾，而污染环境，影响员工的身体健康，在生产运行过程中，要经常点检其温度，并做好记录。 在生产中要及时补充液位，液位要没过工件，但是液位不可没过挂钩，否则，溶液会腐蚀挂钩。 当浸蚀速度减慢或者浸蚀效果变差时，应视情况适当补充酸盐AS-30。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,41,2.8 二联逆流漂洗,同 2.4 二联逆流漂洗,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,42,2.9 活 化,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,43,2.9 活

21、 化,2.9.1 活化的作用 被处理工件在经过除油、酸电解等前处理工序后，在水洗、停留等待镀过程中，其表面会生成一层极薄的氧化膜，这就需要进行活化（弱浸蚀或称弱腐蚀）处理，以除去这层薄膜。活化是进行电镀前的最后一道工序，是使工件呈现出金属的结晶组织、保证镀层与基体金属牢固结合的重要措施。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,44,2.9 活 化,2.9.2 活化操作注意事项 活化采用13%的盐酸溶液，活化时间为3040秒。 掉入活化溶液中的工件要及时捞出并冲洗干净，以免产生过腐蚀现象。 活化是电镀前的最后一道工序，活化后的工件水洗后应立即入槽进行电镀。 当活化效果变差时，应适当添

22、加盐酸，提高活化溶液浓度。 活化操作过程中，必须严格遵守“配制和使用酸液的安全操作规程”。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,45,2.10 两道纯水洗,2.10.1 纯水洗注意事项 为了减少杂质的带入，作为镀锌前的水洗需要使用纯水进行清洗。 水洗槽中的水要定期进行更换，以保证水洗效果。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,46,2.11 酸性氯化钾镀锌,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,47,2.11 酸性氯化钾镀锌,2.11.1 酸性氯化钾工艺参数及操作条件 氯化锌（ZnCl2）：6679 g/L 氯化钾（KCl）：200250g/L 硼酸（H

23、3BO3）：2228g/L 添加剂：40ml/L 光亮剂：2ml/L 温度：2025 pH：4.85.5 阴极电流密度：24A/ dm2 时 间：810分钟（PLC程序自动控制） 阳极：锌板（99.95%）,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,48,2.11 酸性氯化钾镀锌,2.11.2 酸性氯化钾镀锌操作注意事项（1） 为防止材料中的杂质带入污染镀液，使用质量好纯度高的材料（锌板、氯化钾、氯化锌、硼酸等）。 温度是酸性氯化钾镀锌工艺一个工艺参数，生产线采用自动控温，在电镀生产中每小时要对镀液温度进行点检一次。 电镀生产中要控制好电流密度，不同的工件要设定不同的电流。电流小，镀层

24、不光亮、低电流密度去发黑；电流大，工件尖角、边缘易起泡或烧焦。 电镀生产中添加剂、光亮剂的添加要坚持“少加、勤加”的原则，切勿一次加入过多。 电镀生产中镀液的pH值有逐渐上升的趋势，要根据测量结果对其进行调整，使其保持在正常范围内。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,49,2.11 酸性氯化钾镀锌,2.11.2 酸性氯化钾镀锌操作注意事项（2） 镀液中的各种成分应根据化验结果进行材料添加，使各种成分的含量保持在最佳范围内。 电镀生产中使用过滤机对镀液进行过滤除去其中的固体杂质，要定期对过滤机中的滤芯进行清洗，保证其过滤效果。 电镀生产中有工件掉入槽中，应及时将其捞出，避免工件被

25、腐蚀而污染镀液，使镀液中的铁杂质增多。 在电镀生产中要定期检查锌板情况，保证有足够的阳极面积，以保证电镀质量。 镀液要定期使用双氧水和活性炭对其进行大处理，以除去其中的金属杂质和有机物。 电镀生产过程中要检查并记录好温度、电流、电压、过滤、搅拌等参数。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,50,2.12 二联逆流漂洗,同 2.4 二联逆流漂洗,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,51,2.13 出 光,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,52,2.13 出 光,2.13.1 出光的作用 镀锌钝化之前要进行出光处理，其目的是提高镀层亮度，清除镀层表面的有

26、机吸附物，使镀层洁净透明。自动生产线的出光溶液一般采用0.51%的硝酸溶液，出光时间一般为：30 60秒。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,53,2.13 出 光,2.13.2 出光操作注意事项 当出光效果变差时，应补加一定量的硝酸，提高硝酸浓度，以保证其出光效果。 掉入出光溶液中的工件要及时捞出，以免工件腐蚀而破坏出光溶液。 在生产过程中出光溶液每天要更换一次，保证出光效果。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,54,2.14 纯水二联逆流漂洗,同 2.4 二联逆流漂洗,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,55,2.15 三价铬蓝白/彩色钝化,2

27、020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,56,2.15 三价铬蓝白/彩色钝化,2.15.1三价铬钝化的作用 电镀锌三价铬钝化工艺根据钝化膜颜色的不 同蓝白钝化、彩色钝化、黄色钝化等不同类 型的钝化工艺，钝化的作用是在锌层的表面 生成一层钝化膜以增强锌层的耐腐蚀能力， 同时还能起到装饰作用。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,57,2.15 三价铬蓝白/彩色钝化,2.15.3三价铬钝化工艺参数及操作条件 三价铬钝化液：6679 g/L 氯化钾（KCl）：200250g/L 硼酸（H3BO3）：2228g/L 添加剂：40ml/L 光亮剂：2ml/L 时 间：810分钟（PLC程序自动控制） 阳极：锌板（99.95%）,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,58,2.15 三价铬蓝白/彩色钝化,2.15.2三价铬钝化操作注意事项 1.工件上锌镀层的厚度要大于8um 2.生产中根据钝化后的工件质量和化验结果调节 钝化液，确保钝化膜的质量。 3.掉入钝化液中的工件要及时捞出，以防钝化液 中锌、铁离子含量过高，影响钝化质量。 4.钝化液长时间使用会老化，必要时要对钝化液 进行部分更新或更换。,2020/9/8,青岛中瑞物流器械有限公司电镀部,59,2.16 纯水二联逆流漂洗,同 2.