电镀工艺

电镀工艺目录httpbaikebaiducomview4363857htm11概述httpbaikebaiducomview4363857htm22电镀的基本原理httpbaikebaiducomview4363857htm33工艺过程httpbaikebaiducomview4363857htm44影响电镀工艺质量的因素httpbaikebaiducomview4363857htm4141主盐体系httpbaikebaiducomview4363857htm4242添加剂httpbaikebaiducomview4363857htm4343电镀设备前处理httpbaikebaiducomview4363857htm4444超声波清洗httpbaikebaiducomview4363857htm4545后处理httpbaikebaiducomview4363857htm55电镀分类httpbaikebaiducomview4363857htm5151按照镀层组成分类httpbaikebaiducomview4363857htm5252按获取镀层方式分httpbaikebaiducomview4363857htm5353电镀工艺的分类与流程说明httpbaikebaiducomview4363857htm5454评价电镀工艺一般有哪些指标httpbaikebaiducomview4363857htm5555电镀工艺参数的管理httpbaikebaiducomview4363857htm5656其他httpbaikebaiducomview4363857htm66阳极泥展开httpbaikebaiducomview4363857htm1概述httpbaikebaiducomview4363857htm2电镀的基本原理httpbaikebaiducomview4363857htm3工艺过程httpbaikebaiducomview4363857htm4影响电镀工艺质量的因素httpbaikebaiducomview4363857htm41主盐体系httpbaikebaiducomview4363857htm42添加剂httpbaikebaiducomview4363857htm43电镀设备前处理httpbaikebaiducomview4363857htm44超声波清洗httpbaikebaiducomview4363857htm45后处理httpbaikebaiducomview4363857htm5电镀分类httpbaikebaiducomview4363857htm51按照镀层组成分类httpbaikebaiducomview4363857htm52按获取镀层方式分httpbaikebaiducomview4363857htm53电镀工艺的分类与流程说明httpbaikebaiducomview4363857htm54评价电镀工艺一般有哪些指标httpbaikebaiducomview4363857htm55电镀工艺参数的管理httpbaikebaiducomview4363857htm56其他httpbaikebaiducomview4363857htm6阳极泥展开httpbaikebaiducomview548940htmhttpbaikebaiducomview8638htm复制搜索httpbaikebaiducomview4363857htm编辑本段概述httpbaikebaiducomview101914htmhttpbaikebaiducomview820711htmhttpbaikebaiducomview16728htm电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中以被镀基体金属为阴极通过电解作用使httpbaikebaiducomview63116htm镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来形成镀层的一种表面加工方法镀层性能不同于基体金属具有新的特征根据镀层的功能分为防护性镀层装饰性镀层及其它功能性镀层电镀基本原理图httpbaikebaiducomview4363857htm编辑本段电镀的基本原理httpbaikebaiducomview803953htm电镀是一种电化学过程也是一种氧化还原过程httpbaikebaiducomview1312550htm电镀的基本过程是将零件浸在金属盐httpbaikebaiducomview820711htmhttpbaikebaiducomview767315htm的溶液中作为阴极金属板作为阳极接直流电源后在零件上沉积出所需的镀层httpbaikebaiducomview38977htm例如镀镍时阴极为待镀零件阳极为纯镍板在阴阳极分别发生如下反应阴极镀件httpbaikebaiducomview1628959htm主反应httpbaikebaiducomview728876htm副反应阳极镍板主反应副反应不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位则金属离子难以在阴极上析出httpbaikebaiducomview292159htm根据实验金属离子自水溶液中电沉积的可能httpbaikebaiducomview13922htm性可从元素周期表中得到一定的规律如表所示阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极如镀锌为锌阳极镀银为银阳极镀锡铅合金使用锡铅合金阳极但是少数电镀由于阳极溶解困难使用不溶性阳极如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充镀铬阳极使用纯铅铅锡合金铅锑合金等不溶性阳极httpbaikebaiducomview4363857htm编辑本段工艺过程一般包括电镀前预处理电镀及镀后处理三个阶段完整过程浸酸全板电镀五金及装饰性电镀工艺程序铜图形转移酸性除油二级逆流漂洗微蚀二级浸酸镀锡二级逆流漂洗逆流漂洗浸酸图形电镀铜二级逆流漂洗镀镍二级水洗浸柠檬酸镀金回收级纯水洗烘干工艺要求镀层与基体金属镀层与镀层之间应有良好的结合力镀层应结晶细致平整厚度均匀镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙镀层应具有规定的各项指标如光亮度硬度导电性等电镀时间及电镀过程的温度决定镀层厚度的大小httpbaikebaiducomview4363857htm编辑本段影响电镀工艺质量的因素主盐体系每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系如镀锌有氰化镀锌锌酸盐镀锌氯化物镀锌或称为钾盐镀锌氨盐镀锌硫酸盐镀锌等体系每一体系都有自己的优缺点如氰化镀锌液分散能力和深度能力好镀层结晶细致与基体结合力好耐蚀性好工艺范围宽镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点但是剧毒严重污染环境氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液废水极易处理镀层的光亮性和整平性优于其它体系电流效率高沉积速度快氢过电位低的钢材如高碳钢铸件锻件等容易施镀但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性一方面会对设备造成一定的腐蚀另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件添加剂添加剂包括光泽剂稳定剂柔软剂润湿剂低区走位剂等光泽剂又分为主光泽剂载体光亮剂和辅助光泽剂等对于同一主盐体系使用不同厂商制作的添加剂所得镀层在质量上有很大差别总体而言欧美和日本等发达国家的添加剂最好台湾次之大陆产的相对而言比前两类都逊色主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好电镀设备挂具方形挂具与方形镀槽配合使用圆形挂具与圆形镀槽配合使用圆形镀槽和挂具更有利于保证电流分布均匀方形挂具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或缩短两侧阳极板的长度使用如图所示的椭圆形阳极排布搅拌装置促进溶液流动使溶液状态分布均匀消除气泡在工件表面的停留电源直流稳定性好波纹系数小前处理超声波清洗httpbaikebaiducomview616214htm超声波清洗在电镀前工艺应用产品电镀前处理工艺非常重要一般的传统工艺使用酸液对工件进行处理对环境污染较重工作环境较差同时最大的弊端是结构复杂零件酸洗除锈后的残酸很难冲洗干净工件电镀后时间不长沿着夹缝出现锈蚀现象破坏电镀层表面严重影响产品外观和内在质量超声波清洗技术应用到电镀前处理后不仅能使物体表面和缝隙中的污垢迅速剥落而且电镀件喷涂层牢固不会返锈利用超声波在液体中产生的空化效应可以清洗掉工件表面沾附的油污配合适当的清洗剂可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理电镀工艺对工件表面清洁度要求较高而超声波清洗技术是能达到此要求的理想技术利用超声波清洗技术可以替代溶剂清洗油污可以替代电解除油可以替代强酸浸蚀去除碳钢及低合金钢表面的铁锈及氧化皮对几种常见的工件电镀前表面状况用超声波清洗工艺情况简介抛光件表面抛光膏的清洗一般情况下抛光膏常常采用石蜡调合石蜡分子量大熔点较高常温下呈固态是较难清洗的物质传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病采用超声波清洗则可使用水基清洗剂在中温条件下几分钟内将工件表面彻底清洗干净常用工艺流程是浸泡超声波清洗清水净水漂洗表面有油及少量锈的冷轧钢板冷轧钢板表面一般有油污或少量铁锈要洗干净比较容易但经一般方法清洗后工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰影响后续加工质量有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰而采用超声波清洗并加入适当的清洗液可方便快捷地实现工件表面彻底清洁并使工件表面具有较高的活性有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序表面有氧化皮和黄锈的工件传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清洗如采用超声波综合处理技术可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油锈并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题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蚀性抗变色能力可焊性等脱水处理水中添加脱水剂如镀亮镍后处理钝化处理提高镀层耐蚀性如镀锌防变色处理水中添加防变色药剂如镀银镀锡镀仿金等提高可焊性处理如镀锡因此后处理工艺的优劣直接影响到镀层这些功能的好坏httpbaikebaiducomview4363857htm编辑本段电镀分类按照镀层组成分类镀铬镀铬httpbaikebaiducomview39052htmhttpbaikebaiducomview23420htm铬是一种微带天蓝色的银白色金属电极电位虽位很负但它有很强的钝化性能大气中很快钝化显示出具有贵金属的性质所以铁零件镀铬层是阴极镀层铬层在大气中httpbaikebaiducomview979156htm很稳定能长期保持其光泽在碱硝酸硫化物碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中铬层硬度高耐磨性好反光能力强有较好的耐热性在以下光泽和硬度均无明显变化温度大于开始氧化变色大于才开始变软由于镀铬层的优良性能广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层镀铜镀铜httpbaikebaiducomview2149963htm镀铜层呈粉红色质柔软具有良好的延展性导电性和导热性易于抛光经过适当的化学处理可得古铜色铜绿色黑色和本色等装饰色彩镀铜易在空气中失去光泽与二氧化碳或氯化物作用表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜层受到硫化物的作用会生成棕色或黑色硫化铜因此做为装饰性的镀铜层需在表面涂覆有机覆盖层镀镉httpbaikebaiducomview30675htm镉是银白色有光泽的软质金属其硬度比锡硬比锌软可塑性好易于锻造和辗压镉的化学性质与锌相似但不溶解于碱液中溶于硝酸和硝酸铵中在稀硫酸和稀盐酸中httpbaikebaiducomview47791htm溶解很慢镉的蒸气和可溶性镉盐都有毒必须严格防止镉的污染因为镉污染后的危害很大价格昂贵所以通常采用镀锌层或合金镀层来取代镀镉层目前国内生产中应用较httpbaikebaiducomview2124496htm多的镀镉溶液类型有氨羧络合物镀镉酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉此外还有焦磷酸httpbaikebaiducomview2124496htm盐镀镉碱性三乙醇胺镀镉和镀镉等镀锡httpbaikebaiducomview26399htmhttpbaikebaiducomview101827htm锡具有银白色的外观原子量为密度为熔点为原子价为二价和四价故电化当镀锡量分别为和锡具有抗腐蚀无毒易铁焊柔软和延展性好等优点锡镀层有如下特点和用途化学稳定性高在电化序中锡的标准电位纰铁正对钢铁来说是阴极性镀层只有在镀层无孔隙时才能有效地保护基体锡导电性好易焊锡从起结晶开始开始发生变异到将完全转变为一种晶型的同素异构体俗称锡瘟此时已完全失去锡的性质锡同锌镉镀层一样在高温潮湿和密闭条件下能长成晶须称为长毛镀锡后在以上的热油中重溶处理可获得有光泽的花纹锡层可作日用品的装饰镀层镀锌锌易溶于酸也能溶于碱故称它为两性金属锌在干燥的空气中几乎不发生变化在潮湿的空气中锌表面会镀锌httpbaikebaiducomview487222htm生成碱式碳酸锌膜在含二氧化硫硫化氢以及海洋性气氛中锌的耐蚀性较差尤httpbaikebaiducomview443207htmhttpbaikebaiducomview1575681htm其在高温高湿含有机酸的气氛里锌镀层极易被腐蚀锌的标准电极电位为对钢铁基体来说锌镀层属于阳极性镀层它主要用于防止钢铁的腐蚀其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大httpbaikebaiducomview1261818htm锌镀层经钝化处理染色或涂覆护光剂后能显著提高其防护性和装饰性近年来httpbaikebaiducomview283370htm随着镀锌工艺的发展高性能镀锌光亮剂的采用镀锌已从单纯的防护目的进入防护装饰性应用镀锌溶液有氰化物镀液和无氰镀液两类氰化物镀液中分微氰低氰中氰和高氰httpbaikebaiducomview961458htmhttpbaikebaiducomview979154htm几类无氰镀液有碱性锌酸盐镀液铵盐镀液硫酸盐镀液及无氨氯化物镀液等氰化镀锌溶液均镀能力好得到的镀层光滑细致在生产中被长期采用但由于氰化物剧毒对环境污染严重近年来已趋向于采用低氰微氰无氰镀锌溶液按获取镀层方式分httpbaikebaiducomview3841212htm挂镀常规电镀httpbaikebaiducomview2331135htm滚镀电刷镀脉冲电镀电铸装饰性电镀如镀金镀银铜镍装饰铬电镀防护性电镀如镀锌耐磨性电镀如镀硬铬功能性电镀提高可焊性电镀如镀锡增强导电性如镀银镀金电镀工艺的分类与流程说明目前电镀工艺广泛应用在国民生产的各个领域只有认真操作才能有效节约能源保护环境在以下简单介绍一下有关电镀工艺的一些基本知识电镀工艺的分类酸性光亮铜电镀电镀镍金电镀锡工艺流程浸酸全板电镀铜酸性除油微蚀浸酸镀锡浸酸图形电镀铜镀镍浸柠檬酸镀金流程说明浸酸作用与目的除去板面氧化物活化板面一般浓度在左右主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定使用级硫酸酸浸时间不宜太长防止板面氧化在使用一段时间后酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换防止污染电镀铜缸和板件表面全板电镀铜作用与目的保护刚刚沉积的薄薄的化学铜防止被酸浸蚀掉通过电镀将其加后到一定程度全板电镀铜相关工艺参数槽液主要成分有硫酸铜和硫酸采用高酸低铜配方保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔的深镀能力硫酸含量多在到克升硫酸铜含量一般在克升左右槽液中可有微量的氯离子作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果铜光剂的添加量在铜光剂的添加一般按照千安小时的方法或者根据实际生产板效果来补充全板电镀的电流一般按安平方分米乘以板上可电镀面积计算铜缸温度一般控制在度工艺维护每日根据千安小时来及时补充铜光剂检查过滤泵是否工作正常每隔小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净每周要定期分析并通过霍尔槽试验来调整光剂含量及时补充每周要清洗阳极导电杆槽体两端电接头及时补充钛篮中的阳极铜球每月应检查阳极的钛篮袋有无破损并及时更换并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理每两周要更换滤泵的滤芯阳极铜球内含有少量的磷目的是降低阳极溶解效率减少铜粉产生补充药品时如添加量较大量硫酸铜或硫酸时应分几次缓慢补加否则会造成槽液温度过高光剂分解加快污染槽液酸性除油目的与作用除去线路铜面上的氧化物保证一次铜与图形电镀铜或镍之间的结合力使用酸性除油剂生产时只需控制除油剂浓度和时间即可微蚀目的与作用清洁粗化线路铜面确保图形电镀铜与一次铜之间的结合力微蚀剂采用过硫酸钠浸酸作用与目的除去板面氧化物防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定使用级硫酸酸浸时间不宜太长防止氧化图形电镀铜又叫二次铜目的与作用为满足各线路额定的电流负载各线路和孔铜需要达到一定的厚度线路镀铜就是将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度电镀锡目的与作用图形电镀纯锡目的是用纯锡单纯作为金属抗蚀层保护线路蚀刻槽液主要由硫酸亚锡硫酸和添加剂组成硫酸亚锡含量控制在克升左右硫酸控制在左右镀锡添加剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果电镀锡的电流计算一般按安平方分米乘以板上可电镀面积锡缸温度维持在室温状态一般控制在度因此在夏季因温度太高可加装冷却温控系统工艺维护每日根据千安小时来及时补充镀锡添加剂剂检查过滤泵是否工作正常每个小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净每周要定期分析并通过霍尔槽试验来调整镀锡添加剂含量每周要清洗阳极导电杆槽体两端电接头每月检查阳极袋有无破损并及时更换并检查阳极袋底部阳极泥每两周要更换过滤泵的滤芯补充药品时过程同上不再详述镀镍目的与作用镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层防止金铜互相渗透影响板子的可焊性和使用寿命同时有镍层打底也大大增加了金层的机械强度全板电镀铜相关工艺参数镀镍添加剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果添加量大约图形电镀镍的电流计算一般按安平方分米乘以板上可电镀面积镍缸温度维持在度之间工艺维护每日根据千安小时来及时补充镀镍添加剂检查过滤泵是否工作正常每个小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净每周要定期分析并通过霍尔槽试验来调整镀镍添加剂含量及时补充每周要清洗阳极导电杆槽体两端电接头及时补充钛篮中的阳极镍角用低电流电解小时每月应检查阳极的钛篮袋有无破损并及时更换并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥每两周药更换过滤泵的滤芯补充药品时过程同上不再详述电镀金分为电镀硬金和水金工艺槽液组成基本一致硬金槽内多了一些微量金属镍钴铁等元素目的与作用金是贵金属具有可焊性耐氧化性抗蚀性接触电阻小合金耐磨性好等特点目前线路板电镀金主要为柠檬酸金槽浴维护简单操作方便水金金含量控制在克升左右值左右温度左右主要添加药品有酸式调整盐碱式调整盐导电盐镀金补充添加剂以及金盐等金板电镀后应用纯水洗作为回收水洗同时也可用来补充金缸蒸发变化的液位金缸应采用镀铂钛网做阳极金缸有机污染应用碳芯连续过滤并补充适量镀金添加剂评价电镀工艺一般有哪些指标评价任何电镀工艺都要用到若干通用指标通常分为与镀液性能有关的指标和与镀层性能有关的指标镀液指标是电镀工艺的主要指标包括镀液的电流效率与沉积速度有关分散能力深镀能力镀层结晶状态镀液稳定性和可操作性包括工艺条件的控制对设备有无特别要求对环境的影响程度经济效益电镀加工成本等镀层性能指标是电镀工艺所保证的镀层性能和质量的指标是直观地评价电镀工艺水平的重要指标比如镀层的装饰性能光亮程度抗腐蚀性能镀层脆性镀层孔隙率等功能性镀层则要加上功能性能指标比如电导率反射光系数可焊性耐磨性等这两类指标都属于水平较高的先进工艺有时镀液性能指标好的工艺不一定有好的镀层指标而有些镀层指标好的工艺镀液指标却并不好人们通常以镀层指标为主来判断和选择电镀工艺也就是说为了获得好的镀层有时不得不采用镀液性能差的镀种比如装饰镀铬就是典型的例子许多氰化物电镀也是镀层性能好但对环境影响大的镀种电镀工艺参数的管理在了解了电镀工艺参数的影响以后再来谈电镀工艺参数的管理就比较简单了只有认识到了这些参数的重要性并且知道参数波动的影响才能加以合理的管理由于工艺管理直接影响到生产的效率和产品的成本因此对工艺参数的管理要讲合理性管得不好会经常停产调整镀液这是很大的浪费但是管得过头会增加管理成本增加资源的额外消耗也是要不得的通过电镀工艺参数的构成可以将这些参数分为两大类一类是建立生产线过程中一经设定就相对固定的因素有如先天性因素除非出现故障变动不会很大比如整流电源的波形阴极移动的速度过滤机的流量镀槽的大小和结构等这些参数一定要在设计阶段加以控制并留有余地另一类是在电镀生产中经常会发生波动的参数必须通过监控随时加以调整我们说的生产中的工艺参数的管理主要指的是这类可变参数的管理不过在电镀生产管理的实践中对可变工艺参数管得过松是常态很多镀液和人一样是处于亚健康状态勉强维持生产时间长了就会出问题比如不少企业的阳极的面积经常是处于不足状态原因是阳极金属材料的购进不及时几乎没有库存且费用较高成为企业能省就省的对象电镀工艺可变参数日常管理的要素主要有以下几项温度管理温度对电镀的影响前面已经有了详细的介绍温度对电镀表面质量电镀效率等都有重要影响因此凡是需要升温的镀种都应该有恒温控制的升温设备并要求员工做镀液的温度记录当然从能源节约的角度要尽量采用常温工艺但是有些镀种目前只能在一定的高温下工作才行关键是加强管理防止过热造成的能源和镀液蒸发的浪费对温度管理不限于镀槽热水洗的温度也应该加以管理很多电镀企业只重视镀槽的温度控制而不管热水不是加热不足就是加热过度对质量不利也浪费资源镀液值管理镀液的值是比较隐蔽的变动因素往往是出了问题时才被发现因此经常检测镀液的值是完全必要的对于要求较严格的镀种最好是能采用由传感器控制的数字式显示器这样就能及时了解镀液的值最简易的办法是用精密试纸在现场进行测量要让操作者也有试纸可用不要只有工艺人员才有试纸这样可以保证镀液值处在更多人监控的状态镀液成分管理镀液成分的管理主要要通过化学分析的方法来获取信息设立有企业或部门自己的化学分析室的组织这个问题就比较好办定期按规定抽样测试就行了没有自己分析室的电镀企业因为嫌拿镀液外出分析既麻烦又费钱将镀液的分析周期定得很长超过了正常要求的分析时间镀液成分失调经常是出了问题才分析补料因此要根据生产的频度和物料消耗的情况或根据受镀面积等测算出镀液成分消耗的基本规律来对镀液进行定期的分析加工量大的时候每一两天就要分析一次加工量小的时候至少每周要分析一次同时工艺人员则要定期对镀液进行霍尔槽试验以确定镀液是处在最佳工艺范围霍尔槽试验不仅仅是电镀工艺开发的重要工具也是电镀现场管理的重要手段其他电镀单金属方面还有镀铅镀铁镀银镀金等电镀合金方面有电镀铜基合金httpbaikebaiducomview30685htmhttpbaikebaiducomview38977htmhttpbaikebaiducomview38990htm电镀锌基合金电镀镉基铟基合金电镀铅基锡基合金电镀镍基钴基合金电镀httpbaikebaiducomview6011htm钯镍合金等复合电镀方面有镍基复合电镀锌基复合电镀银基复合电镀金刚石镶嵌复合电镀