电镀知识简介ppt课件.ppt

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1、电镀知识简介,目录,1.电镀简介2.电镀分类3.电镀原理4.电镀工艺流程5.影响镀层特性的因素6.电镀性能表征及检测7.常见电镀不良的表现及图片,1.电镀简介-什么是电镀？,狭义的电镀(Electroplating)指利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。 广义的电镀是指电镀厂所接受的多种门类的加工，可表述为：电镀是包括电沉积，无电解沉积，转化膜形成，制件表面洁净化、平整化、光亮化、微粗化等在内的表面处理加工作业。,2.电镀分类,2.1电镀方式的分类2

2、.2镀种分类2.3镀层用途分类,2.1电镀方式,挂具,滚桶,自动挂镀线,滚 镀,连续电镀,2.2.1 镀铜：指将零件浸在金属铜盐溶液中作为阴极，以电解铜作为阳极，接通直流电源后，在零件表面沉积金属铜镀层的过程。2.2.2 镀金：指将零件浸在金盐溶液中作为阴极，以铂金网作为阳极，接通直流电源后，在零件表面沉积金镀层的过程。,2.2镀种分类,2.2.3 镀银：指将零件浸在金属银盐溶液中作为阴极，以电解银板作为阳极，接通直流电源后，在零件表面沉积金属银镀层的过程。2.2.4 镀镍：指将零件浸在金属镍盐溶液中作为阴极，以电解镍作为阳极（或无电解镍），接通直流电源后，在零件表面沉积金属镍镀层的过程。,2

3、.2.5 镀锡：指将零件浸在金属锡盐溶液中作为阴极，以电解锡作为阳极，接通直流电源后，在零件表面沉积金属锡镀层的过程。2.2.6 镀三元合金：指将零件浸在三元合金溶液中作为阴极，以石墨板作为阳极，接通直流电源后，在零件表面沉积金属三元合金的过程。2.2.7 喷粉（广义电镀）：在金属工件表面通过静电场作用，给以工件涂层，通过高温固化，以达到金属防腐，美观和其他特殊效果的过程。,2.3镀层用途分类,防护性镀层（如钢管镀锌）装饰性镀层（多层镍，装饰铬，仿金，古铜，枪黑）功能性镀层：1.可焊性镀层（镀银，镀锡，镀锡铅合金）2.导电性镀层（镀金，镀银）3.磁性镀层（镀镍铁合金，镍钴合金）4.耐磨性镀层（

4、镀硬铬）,借助外界直流电的作用，在溶液中進行电解反应，使导电体的表面沉积一金属或合金层的方法，称为电镀。,3.电镀原理,上料,脱脂,浸蚀,预镀,电镀,水洗,钝化,下挂,前处理,电 镀,后处理,4.电镀流程：（以盖板线为例）,前处理:电镀前的所有工序统称为前处理,目的是修整工件表面,去除工件表面的油脂,锈皮,氧化膜等,为后面镀层沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观结合力,据统计,60%的电镀不良品由于前处理不良所造成.前处理的方式有:喷砂、磨光、抛光、热浸脱脂、超音波脱脂、电脱脂、酸洗活化等。,电镀:在工件表面得到所需镀层。整个流程的核心程序。,后处理：电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层

5、的各种性能。如耐腐蚀性、抗变色能力、可焊性等。后处理的方式有：钝化、中和、着色、防变色等,化学镍,沉锌,化学镀,干燥,前处理,（）脱脂(Degrease)-除去零件表面之油污,脱脂(Degrease),电解脱脂(Electro-Cleaning),热脱脂(Hot-Cleaning),阴极电解脱脂,阳极电解脱脂,超声波脱脂,超声波脱脂,超声波是频率为16kHz以上高频声波，超声波除油是基于空化作用原理 。缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果，可以省去费时的手工劳动，防止零件的损伤。,热脱脂,成

6、份:碱,乳化剂原理:a.利用碱油脂的皂化作用,除去皂化性油脂（如动植物油）。b.利用乳化剂的乳化作用,除去非皂性油脂（如机油）。,原理:电极(零件)上析出氢气或氧气,对油膜具有强烈的撕裂作用，使油膜 油珠（脱离零件）,电解脱脂,分类:阳极电解脱脂,阴极电解脱脂.,阳极电解脱脂,4OH-4e=O2+2H2O,优点:基体表面有拋光作用,无渗氢缺点:脱脂效率低,基体易腐蚀,优点:脱脂效率高,不腐蚀零件.缺点:a.电解液含有少量金属离子时,零件表面有金属渗出 b.易渗氢.,阴极电解脱脂,4H2O+4e=2H2+4OH-,浸蚀,是从电镀零件表面去除金属氧化物的过程。铝为两性金属，可以在碱和酸两种溶液中浸

7、蚀，碱蚀速度快易腐蚀基材，但在碱蚀过程中可以同时完成除油及除锈两道工序，酸蚀速度较慢不容易腐蚀基材，但零件必须经过彻底的除油。故我司盖板线采用先碱蚀然后再酸蚀，先过碱蚀把基材表面彻底除油及腐蚀，再过酸蚀把基材被浸蚀的较粗糙的表面进行再浸蚀，使基材表面变细致。,作用:隔绝基材与镀液的化学反映。采用二次沉锌能使基材表面的锌层更细致紧密。,沉 锌,化学镍,原理：没有外电流通过，利用还原剂将溶液中镍离子化学还原在呈催化活性的零件表面，使之形成金属镀层。化学镍镀层与基体表面的结合力是很紧密的，是电镀前最好的打底镀层，能很好的保证后续电镀层的结合力,电 镀,预镀：冲击基材表面，形成薄的电镀层，利于厚镀层的

8、沉积，包括预镀铜和预镀银。电镀：在镀层表面沉积满足规格要求厚度的镀层，满足客户对产品防护、外观、导电等的要求 ，包括镀银和镀铜等。,电镀液主要成分及影响,1.主盐;指能在阴极上沉积出所要求的镀层金属盐，它是镀液中的主要成分之一。对于常用的镀液，主盐浓度都有一个适宜的范围并与电镀溶液中其他成分为此恰当的浓度比值。2.导电盐，是指能提高溶液的电导率，对放电金属离子不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类。能改善镀液的导电性，扩大阴极电流密度范围，稳定镀液的PH值及改善阳极溶解。3.缓冲剂，一般是由弱酸和弱酸的酸式盐组成。这类缓冲剂加入溶液中，能使溶液在遇到酸或碱时，溶液的PH值变化幅度缩小。,4.阳极

9、去极化剂，是指在电解时能使阳极电位电位变负，促进阳极活化的物质。5.添加剂，为了改善电镀溶液性能和镀层质量，能显著改善镀层性能的物质。光亮剂-能使镀层表面光亮的添加剂。整平剂-具有使镀件表面微观谷处比微观峰处镀层更厚镀层能力的添加剂。应力剂-能降低镀层的内应力。湿润剂-能降低电极溶液间的界面张力。,镀层细化剂-能使镀层结晶细致的添加剂低电位走位剂-解决某镀层在低电流密度区不光亮的问题。6.杂质的影响，所有的电镀液都会含有杂质，杂质通常来自于使用的化学药品，不纯的阳极，添加剂的分解，电沉积过程中工件的溶解，水洗及管理和维护不当等。有机杂质和金属杂质会影响附着力不好，麻点，针孔，分散性覆盖能了差，

10、阴极电流效率降低，镀层应力增加。, 电镀对镀层的主要要求：,1、镀层与基体的结合必须牢固,附着力好2、镀层完整,结晶细致紧密,孔隙率小3、具有良好的物理、化学及机械性能4、具有符合标准规定的镀层厚度,且镀层分布要均匀,后处理,主要是有机溶剂，如银保护剂，金保护剂，封闭剂。也有无机的，含铬金属的保护剂。,5.影响镀层特性的因素,前处理,后处理,空气,人为操作不当,主盐,添加剂,附加盐,杂质含量,阳极材料,治具,搅拌系统,电控系统,电流密度,电镀时间,酸碱度(PH),镀液温度,其他,电镀液,工艺条件,设备,.,影响镀层特性的因素,5.影响镀层特性的因素,电镀镀层质量的好坏不能简单的通过肉眼观察进行

11、判断，还必须借助必要的仪器设备，通过相关方法测试进行验证，一般情况下需要检测电镀层的膜厚，附着力，抗氧化性，耐腐蚀性，孔隙率，可焊性，粗糙度等，下面简单介绍几种常用电镀性能的检测方法：,6.电镀性能表征及检测,（1）硫化铵测试 抗氧化性,镀银产品检验零件镀层的后处理保护效果 .1ml20%24%(NH4 )2S试剂于1L纯水中，点一滴测试液在零件平滑区，对于未经过防变色处理的样品停留1分钟；对于经过防变色处理的样品停留5分钟 。是否出现黑斑、黑点或发黄的现象。如出现以上的发黄的现象可以接受，发黑/褐黑色说明镀层的后处理保护不能达到效果。,（2）热震试验附着力,检测电镀产品表面结合力状况 。铜及

12、铜合金上的镀层烘烤温度为250度铝及铝合金上的镀层烘烤温度为220度时间为0.5小时-1小时，然后放入室温水中骤冷，检测镀层是否起泡，脱落。,（3）盐雾试验耐腐蚀性,盐雾试验是一种人工加速腐蚀试验，是对镀层的质量鉴定 。1.中性盐雾试验（NSS试验)，适用于防护性镀层（镀锌，镀镉）装饰性镀层（镀三元，镀镍，铜镍铬复合镀层）2.醋酸盐雾试验（ASS试验），适用于铝的阳极氧化和镍-铬镀层。,1）电镀气泡别名：起泡电镀工艺中产生的气泡. 它们往往是由表面缺陷或镀层下的气体膨胀, 造成的表面破裂和缺陷.同时气泡也可能由电镀的附着力不足造成. 注意气泡和素材硬包的区别.,7.常见电镀不良的表现及图片,2

13、）镀层烧焦镀层粗糙，无光泽的现象，严重的刮手套，经常由于局部电流过大所造成。,烧焦,3）无光泽（整体异色）整体或者局部光泽度偏低，表现为光泽暗淡，发雾或者发白。,无光泽,4）露底上一镀层或者基材可见，通常表现为露铜或者露基材。,露底,5）镀层起皮镀层与表面金属的附着力不足, 表现为镀层剥落. 电镀质量差的明显特征.,镀层起皮,6）异色局部镀层颜色与产品正常整体外观颜色不一致，表现为发黄，发黑，色斑等,异色,7）氧化由于产品长时间放置，或者镀层防氧化能力太差，导致产品与空气中的成分发生反应，造成产品表面锈蚀，发黑，严重的整体出现斑点等不良。,氧化,氧化,氧化,8）电镀毛刺镀层表面出现密集的颗粒状或刺状不良，用手套触摸有刮手套的感觉。,毛刺,END TKS,