电镀技术又称为电沉积,是在材料表面获得金属镀层的主要方法之一。是在直流电场的作用下,在电解质溶液(镀液)中由阳极和阴极构成回路,使溶液中的金属离子沉积到阴极镀件表面上的过程; 电流效率 :用于沉积金属的电量占总电量的比称为电镀的电流效率。
分散能力:镀液的分散能力是指一定的电解条件下使沉积金属在阴极零件表面上分布均匀的能力。
合金电镀:两种或两种以上金属离子在阴极上共沉积形成均匀细致镀层的过程叫做合金电镀(一般而言其小组分应大于1%)。
整平能力:整平能力(即微观分散能力)是指在金属表面上形成镀层时,镀液所具有的能使镀层的微观轮廓比基体表面更平滑的能力。它表达了基体金属的粗糙度比较小,波穴的深度小于0.5mm,波峰与波谷的距离很小的表面上镀层分布的均匀性。
针孔或麻点:氢气呈气泡形式粘附在阴极表面上,阻止金属在这些部位沉积,它只能沉积在气泡的周围,如果氢气泡在整个电镀过程中一直停留在阴极表面,则镀好的镀层就会有空洞或贯通的缝隙;若氢气泡在电镀过程中粘附得不牢固,而是间歇交替地逸出和粘附,那么这些部位将形成浅坑或点穴,在电镀工业中通常称它为针孔或麻点。
鼓泡:电镀以后,当周围介质的温度升高时,聚集在基体金属内的吸附氢会膨胀而使镀层产生小鼓泡,严重地影响着镀层的质量。这种现象在电镀锌、镉、铅等金属时尤为明显。
覆盖能力:覆盖能力(或深镀能力)也是镀液的一个重要性能指标,是指在一定的电解条件下使沉积金属在阴极零件表面全部覆盖的能力,即在特定条件下于凹槽或深孔中沉积金属镀层的能力,它是指镀层在零件上分布的完整程度。
氢脆:氢离子在阴极还原后,一部分形成氢气逸出,一部分以原子氢的状态渗入基体金属(尤其是高强度金属材料)及镀层中,使基体金属及镀层的韧性下降而变脆,这种现象叫做“氢脆”。
要想按工艺要求完成电镀加工,光有电源和镀槽是不够的,还必须要有一些保证电镀正常生产的辅助设备。包括加温或降温设备、阴极移动或搅拌设备、镀液循环或过滤设备以及镀槽的必备附件如电极棒、电极导线、阳极和阳极篮、电镀挂具等。
1.加温或降温装置
由于电镀液需要在一定温度下工作,因此要为镀槽配备加温设备。比如镀光亮镍需要镀液温度保持在50℃,镀铬需要的温度是50~60℃,而酸性光亮镀铜或光亮镀银又要求温度在30℃以内。这样,对这些工艺要求需要用热交换设备加以满足。对于加温一般采用直持加热方式。
2.阴极移动或搅拌装置
有些镀种或者说大部分镀种都需要阴极处于摆动状态,这样可以加大工作电流,使镀液发挥出应有的作用(通常是光亮度和分散能力),并且可以防止、边角镀毛、烧焦。
有些镀种可以用机械或空气搅拌代替阴极移动。机械搅拌是用耐腐蚀的材料做的搅拌机进行,通常是电机带动,但转速不可以太高。空气搅拌则采用经过滤去除了油污的压缩空气。
3.过滤和循环过滤设备
为了保证电镀质量,镀液需要定期过滤。有些镀种还要求能在工作中不停地循环过滤。过滤机在化学工业中是常用的设备,因此是有行业标准的设备。不过也是以企业自己的标准为主。可根据镀种情况和镀槽大小以及工艺需要来选用过滤机。
4.电镀槽必备附件
电镀槽必须配备的附件包括阳极和阳极网篮或阳极挂钩、电极棒、电源连接线等。有些工厂为了节省投资,不用阳极网篮,用挂钩直接将阳极挂到镀槽中也可以,但至少要套上阳极套。
阳极篮大多数采用钛材料制造,少数镀种也可以用不锈钢或钢材制造。
电极棒是用来悬挂阳极和阴极并与电源相连接的导电棒。通常用紫铜棒或黄铜棒制成,比镀槽略长,直径依电流大小确定,但少要在5cm以上。
电源连接线的关键是要保证能通过所需要的电流。是采用紫铜板,也有用多股电缆线的,这时一定要符合对其截面积的要求。
5.挂具
挂具是电镀加工重要的辅助工具。它是保证被电镀制品与阴极有良好连接的工具,同时也对电镀镀层的分布和工作效率有着直接影响的装备。已经有专业挂具生产和供应商提供行业中通用的挂具并根据用户需要设计和定做挂具。
6.镀前清洗设备
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,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,而且电镀件电镀层牢固不会返锈。
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。
1:利用电解工艺,将金属或合金沉积在镀件表面,形成金属镀层的表面处理技术。 所属学科:电力(一级学科);配电与用电(二级学科) 定义2:利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 所属学科:机械工程(一级学科);表面工程(二级学科);电镀与化学镀(三级学科)
1、降低孔隙率,晶核的形 成速度大于成长速度,促使晶核细化。
2、改善结合力,使钝化膜击穿,有利于基体与镀层之间牢固结合。
3、改善覆盖能力和分散能力,高的阴极负电位使普通电镀中钝化的部位也能沉积,减缓形态复杂零件的突出部位由于沉积离子过度消耗而带来的“烧焦”、“树枝状”沉积的缺陷,对于获得一个给定特性镀层(如颜色、无孔隙等)的厚度可减少到原来1/3-1/2,可节省原材料。
降低镀层的内应力,改善晶格缺陷、杂质、空洞、瘤子等,容易得到无裂纹的镀层,减少添加剂。有利于获得成份稳定的合金镀层。
4、改善阳极的溶解,不需阳极活化剂。
5、改进镀层的机械物理性能,如提高密度降低表面电阻和体电阻,提高韧性、耐磨性、抗蚀性而且可以控制镀层硬度。
6、提高产品成品率、产品质量。