《电镀工艺简介》PPT课件.ppt

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1、電鍍知識簡介李三旭2007年07月11日一.為什么工件需要鍍膜?功能性通過鍍膜﹐可轉移運用鍍層金屬的物理和化學性能﹐如鍍金﹑鍍銀層有很好的導電﹑導熱性和化學穩定性﹔化學鍍鎳層﹐有良好的耐蝕和電磁屏蔽性能﹐鍍鉻有優越的硬度和耐磨性能等。裝飾性可利用鍍層在工件表面得到美觀而特別的外觀效果。如塑膠件的化學鍍﹐在塑膠表面可得到金屬質感的效果。氣相沉積真空濺鍍在工件表面可得到鏡面的外觀效果。二.電鍍的分類﹕1.按得到鍍層的方法分﹕水電鍍.化學鍍.化學氣相沉積.(如TiO2抗菌材料的沉積).物理氣相沉積.(如真空濺鍍)電刷鍍.(主要用于

2、超大型設備的鍍膜)2.按鍍層組成分單金屬電鍍(應用較廣的鍍層有鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等)合金電鍍:二元合金電鍍(常用的有錫-鉛合金﹐鋅-鎳﹐鋅-鈷﹐銅-錫等)三元合金電鍍(常用的有銅-錫-鋅﹐鋅-鎳-鐵等)多元合金電鍍(基本處于研究階段)復合電沉積(電鍍層中嵌入固體顆粒形成復合鍍層)如內應力較小的氨基磺酸鎳鍍層中加入Al2O3固體顆粒﹐得到的鍍層廣泛用于切割高硬度物品的刀片。三.工業黨用鍍膜方法介紹﹕水電鍍﹕水電鍍是最為黨見的鍍膜方式﹐此鍍膜方式有兩個主要的特征﹕a:一定要有外加電壓,所以水電鍍的產品只局限在可導電的

3、工件。b:在陰極和陽極表面有持續的電極反應。水電鍍原理﹕水電鍍電鍍是一種電化學過程﹐也是一種電化學氧化還原過程。電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極﹐金屬板作為陽極﹐接直流電源后﹐在零件上沉積出所需的鍍層。水電鍍的電極反應﹕(以鍍銅為例)陰極(鍍件)﹕Cu2++2e→Cu(主反應)2H++e→H2↑(副反應)陽極(銅板)﹕Cu﹣2e→Cu2+(主反應)4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e(副反應)化學鍍﹕化學鍍是通過化學氧化還原反應﹐還原劑(如次磷酸鹽﹑甲醛)把鍍液中以金屬鹽形式存在的金屬離子﹐在工件的表面還原為

4、金屬單質﹐從而形成鍍層。氧化還原反應為﹕(以化學鎳為例)2H2po2-+Ni2+→P+-PO2+Ni+2H2O其主要特點是:a:不用外加電壓﹐可在不導電的工件表面得到鍍膜﹔b:得到的是金屬與非金屬的合金鍍層﹐鍍膜的耐蝕性和電子屏蔽性大大加強。c:得到的鍍層的均勻性要比水電鍍優越。d:對工件的形狀無要求﹐適合任何徑深比的工件電鍍。物理氣相沉積﹕物理氣象沉積是一個物理沉膜過程﹐成膜過程不發生化學反應。鍍層金屬在強電子束的撞擊下﹐轉變成氣態原子﹑分子狀態﹐然后在電場作用力的牽引下﹐在工件表面沉積和附著﹐形成鍍膜。鍍層金屬高速電子槍

5、氣態金屬原子外加電場在工件表面沉積其主要特點是:得到的鍍膜非黨均勻﹐能夠在光滑的工件表面得到鏡面效果的鍍層。氣相沉積很環保﹐對環境沒有污染。鍍速快。缺點﹕對于形狀復雜的工件﹐無法得到完全的鍍膜。化學氣相沉積﹕化學氣相沉積與物理氣相沉積的沉積方式相同﹐都是以氣相的形式在工件表面沉積得到鍍膜。唯一的區別是﹕化學氣相沉積在鍍膜物質氣化過程中還伴隨著氧化﹑分解等化學反應。電鍍一般工藝流程﹕工件成形(壓鑄或沖壓)機械前處理(研磨﹑拋光﹑噴砂﹑拉絲等)脫脂(有機溶劑﹑一般除油劑)酸洗活化(調整工件表面的狀態)(預鍍)電鍍(后處理)(封孔

6、﹑鈍化處理等)烘干檢驗包裝四.鋁﹑鎂﹑鋅合金壓鑄件的電鍍工藝介紹鋁﹑鎂﹑鋅都是很活潑的金屬﹐并且锌为两性金属,在酸、碱溶液中易发生腐蚀,使镀层与基体结合力显著下降。因此,在装饰性电镀中,锌基合金表面的预处理是关键。通常零件经磨、抛光后,以磷酸钠和碳酸钠为主要组分的去油液进行化学和电化学除蜡、脱脂,随后浸氰化钠溶液活化、预镀氰化铜,再镀其它镀种。然而,基体腐蚀难以避免,且存在分散能力和深镀能力问题,往往出现凹槽、内孔缺镀、边角烧焦、产生多孔疏松甚至起泡脱皮等不良镀层。壓鑄件最難處理的壓鑄不良﹕壓鑄過程中產生的針孔和砂眼。壓鑄件

7、成形后金屬相分布不均。在活化時﹐金屬相分布不均導致表面酸蝕不一致﹐產生凸凹不平。脫模劑的殘留。表面活性劑類和有機類溶劑很難清除。鋁﹑鎂﹑鋅合金壓鑄件黨見電鍍不良現象﹕針孔﹑砂眼。麻點。鍍層結合力差﹐脫皮﹑起泡。耐蝕性差。突點。水紋及局部異色。不良原因及對策﹕造成針孔﹑砂眼的主要原因﹕a.工件原素材的缺陷。b.電鍍過程中﹐濕潤劑添比例不當。c.有機雜質的污染。1.從模具流道的設計方面改進﹐以減小成形過程中產生的針孔和砂眼。通過成形后的機械前處理(如研磨﹑機械拋光)或化學拋光的方式﹐達到表面整平的效果﹐消除或減少針孔和砂眼。2.

8、調整鍍液中濕潤劑的添加比例。3.對槽液進行活性炭處理﹐消除有機雜質的影響。改善對策﹕麻點產生的原因分析及對策﹕麻點的產生原因﹕a:油污的附著.b:鍍液緩沖劑不足。對策﹕a:加強前處理工序。b:調整鍍液緩沖劑含量。結合力不良﹕原因分析﹕a:前處理不良﹐脫脂未淨﹐脫模劑仍有殘留。b﹕柔軟劑不足