电镀简介

除氢处理
• 弹簧钢和高强钢在电镀过程中对氢脆比较敏感， 为防止镀件产生氢脆，应控制酸蚀时间，电镀 后应及时进行除氢。 • 除氢工序可采用190-210度烘烤4小时以上， • 镀锌产品除氢工序应放在钝化工序之前，避免 影响钝化膜的耐蚀性能，烘干后采用150-160度 烘烤8小时以上既起到除氢效果，对盐雾影响 较小。
清洗是在電鍍生產線上用水量最大的工 序。每個处理工序後通常有一組水洗工 序用來避免鍍件將殘液帶入其它工序而 造成污染。避免镀件表面产生黄斑、变 色等不良，依据镀件的特性和技术要求 的不同，可分为自来水清洗、纯净水清 洗、热水清洗或超声波清洗等。
钝化
• 许多镀后处理需要进行钝化处理，避免表面镀 层易氧化变色而影响其功能及耐蚀性。如镀镍 钝化不良会容易发黄。 • 镀锌钝化处理（铬酸盐处理）分为白色钝化、 兰色钝化、彩色钝化、黑色钝化等，依据钝化 的不同镀锌分为白锌、兰锌、彩锌、黑锌等， 可依据使用环境和装配部件的不同来选择不同 的钝化方法和色彩，现国内和国外产品都要求 环保，钝化逐渐以三价铬或无铬代替六价铬处 理，相对抗盐雾能力较弱，为了提高耐蚀能力， 钝化后采用了封闭处理。
电镀过程质量检验
• 电镀的工艺质量管理是电镀质量好坏的重要环 节，根据来料状况和客户要求制定正确的前处 理、电镀、后处理工艺。 • 生产前确认各工序的工艺条件是否在工艺规范 标准内，过滤、加热、电源等设备是否运转正 常， • 定期分析槽液，按时补加，定期对槽液进行处 理消除杂质，定期做赫尔槽试验对镀液添加剂 和光亮剂进行管理。 • 对后处理清洗的管理：要保证清洗效果，需提 高清洗水的纯度，并尽快除去水分。 • 电镀件的烘烤：采用烘箱烘烤需开启鼓风机并 打开排气孔，便于把潮湿气体排出箱外。温度 和时间依镀种和产品特点来进行管控。
电镀质量的管控
• 电镀产品质量的好坏与素材的表面状况及热处 理质量、电镀工艺的管理有直接关系，因此素 材的质量检验和电镀工艺管理水平是至关重要 的。 • 电镀检验分来料检验(素材检验和原材料检验)、 工艺过程检验和镀后检验。 • 原材料的质量、镀液的配方、电镀设备、工艺 参数的控制是稳定电镀层质量的主要因素。 • 掌握一定的电化学知识，了解各镀种的性质和 用途，掌握各镀种的工艺情况是解决质量问题 的前提。 • 严把各工序质量检验，强化工艺与质量标准， 使操作者养成良好的作业习惯。
电镀的发展和未来
随着科学技术的发展，电镀也由以前传统的 手工作业、高耗、高污染的行业向优质、高 效、精密、洁净、低耗和自动化、智能化的 方向发展，新技术、新工艺的迅速发展也决 定了电镀技术在工业发展过程中不可被完全 取代性，如合金镀层、功能电镀层等是机械 制造业和其他行业无法替代的，以功能电镀 为特征的材料科学领域，将来一定会在装备 制造业中发挥其重要作用。
电镀工艺条件的管控
选择了好的电镀液，并不是完全能有好质量的镀层，镀 层的质量还取决于电镀的工艺条件：
• 镀液温度的管控：温度的变化直接影响其它参数，如影响 电流效率、阳极溶解、镀层的光泽度和硬度等，因此应有 温度控制器来保证温度的恒定，且保证温度的均匀性； • PH值的管控：如镀镍对PH值的管控严格，过低易产生麻点， 过高时易产生毛刺等不良， • 电流密度的管控：任何一个镀液都有允许的电流密度范围， 超过这个范围就会出现没镀层或烧焦、树枝状结晶。所以 要根据装载量和产品的形状特点确定电流量，必要时需屏 蔽板、辅助电极等。 • 过滤搅拌的管控：可使镀层均匀，保证镀液的洁净， • 阳极的管控：阳极的纯度和合适的阳极是保证镀液稳定的 必要条件， • 电源设备的管控：依据镀种的不同应选择不同的电源波形 和供电方式。
镀后检验
• 电镀后的质量确认是一个重要的工序， 根据客户的要求进行相关的外观、膜厚、 结合力、可焊性等进行检验或检测。 • 质量事故发生时，必须尽量迅速地采取 对策，对不良进行分析并逐一排查找出 原因，制定更有效的管控措施保证质量 的稳定。
电镀品的外观检验
• 抽样方法：挂镀件一般采用全检的方法检查， 滚镀件一般采用GB/T2828.1-2003的抽样标准进 行或供需双方进行协商确定。 • 检验方法：在天然散光或无反射光的白色光线 下用目视检查。光的照度应不低于300lx（相当 于零件放在40W日光灯下距离500mm处的光照 度）。 • 检验不良项目：镀层粗糙、气泡、无镀层、烧 焦、麻点、针孔、脱落、黄斑、色差等。 • 镀种和素材及其表面状态的不同，出现的外观 缺陷也不同，有些是允许缺陷，需要供需双方 进行签样确认。
电镀过程示意图
电镀的分类：
• 1、依镀层结构不同可分为单层电镀和多层电镀， 如铁上镀锌、铁上镀铜、铜上镀镍为单层电镀； 铁上镀铜镍、铜上镀镍锡、铁上镀铜镍铬等为多 层电镀。 • 2、依镀层金属成分的不同分为单金属电镀和合金 电镀，如镀锌、镀镍、镀铜为单金属电镀；镀锌 镍合金、镀仿金、镀铜锡合金等为合金电镀。 • 3、依素材不同可分为铁材电镀、铜材电镀、不锈 钢电镀、塑胶电镀、锌合金电镀、铝合金电镀、 陶瓷电镀等。 • 4、依产品的结构和电镀设备的特点可分为挂镀、 滚镀、连续镀、振镀、刷镀等。 • 5、依电镀作用可为了提高镀层的耐蚀和抗变色能 力而进行的一道工序。 • 封闭处理大都采取有机膜的方法，也用热水封 闭的，如镀金后用热水封闭来提高抗变色能力。
烘干
• 为了保证产品表面干燥而进行的工序。 • 有些镀层采用烘干来消除内应力，如镀 锡采用150度烘烤2小时以上可以防止晶 须，化学镀镍采用烘烤来消除应力增强 结合力。 • 烘干分为离心甩干和烤箱烘干。
镀镍药液的选择
以硫酸浴為主，瓦茲浴為其代表，鍍液成本低，管理 容易，大量應用於各種工業及裝飾用途，針對電子零 件及電鑄要求，氨基磺酸浴具備低應力，高延展性、 較佳的封孔性及高濃度配方，已部份取代了硫酸浴。 鎳鍍層之光澤性及平整性等性質，主要是靠鎳添加劑。 一般鍍鎳添加劑可分為光澤劑 (BRIGHTENER)、柔軟劑 (CARRIER) 及濕潤劑 (WETTING)。添加的頻率及液量 則視底材的粗糙、所需的厚度、以及要求的光澤度和 平整性而定。鍍液應定期分析並補充，時時維持鍍液 中各成份之有效濃度，才能保持鍍層之品質。
电镀工艺的选择：
• 电镀工艺的选择决定了电镀层的质量， 因此根据客户的技术要求、素材的性能、 结构、表面状态及其热处理情况来制定 工艺流程是至关重要的。后面重点介绍 下素材类型的不同所制定的工艺流程、 常用镀种的选择、电镀制程和品质的管 控：
基本电镀流程图
电镀工艺流程一般分为前处理、电镀、后 处理三大阶段，依素材材质和表面状态、 客户对镀种和镀层质量要求的不同选择不 同的工艺，
来料检验
• 素材的检验：外观主要检验表面有无锈蚀、严 重氧化皮、积碳、毛刺、烧结残渣、金属屑、 漆层、机械损伤等；尺寸检验按客户要求的管 控尺寸进行检验，标准件按国家标准的检具进 行检验； • 来料质量、需方提出的特殊要求、有缺陷的来 料经与客户协商降低的镀层质量验收标准等相 关信息需传递到生产技术部门和电镀品的检验 部门。
热浸脱脂
•主要是利用鹼劑和皂化油脂的皂化作作用去除金屬表 面污垢和氧化物，其必需具備濕潤、滲透、分散及乳 化效果。 經常使用的藥劑：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷 酸鈉、磷酸三鈉、焦磷酸鈉、葡萄糖酸鹽及矽酸鹽等。 但目前因環保問題，磷酸鹽系統將漸被淘汰。其主要 是利用鹼性強弱來適用於不同之底材。 而所謂的界面活性劑就是乳化劑，可分為陽離子性、 陰離子性、陰陽離子性及非離子性等界面活性劑。其 應具有分散、乳化之效果，避免油脂浮於處理表面， 減少帶出，降低後續水洗之困擾。
活化
•一般底材活化亦稱酸洗、酸中和或蝕刻， 視其處理之產品和材質而定。其可將金 屬表面之氧化物、鹽加以去除，使金屬 表面容易與後續電鍍金屬密合。但需慎 選合適的酸液及緩蝕劑，避免過度浸蝕 底材，造成後續電鍍之困擾。
电镀
常見的金屬電鍍包括銅、鎳、黃銅、鉻、 鋅、銀及金等。电镀溶液的特性、工艺 条件及设备性能决定电镀层的质量。
镀锌液的选择
• 主要有氰化物镀锌、碱性锌酸盐镀锌、氯化物镀锌、 硫酸盐镀锌等； • 氰化物镀锌：优点是镀层结晶细致，分散能力和覆盖 能力好，缺点是极毒； • 碱性锌酸盐镀锌：优点是镀液成份简单，镀层结晶细 致、光亮，钝化膜不易变色，缺点是电流效率低，较 厚时有一定脆性。 • 氯化物镀锌：优点电流效率高，成份简单容易维护， 使用的温度和电流范围宽，逸出气体少有利于环境， 可在铸铁、高碳钢、锻钢上容易电镀；缺点是对添加 剂和光亮剂依赖性较大，
镀铜药液的选择
以氰化浴、硫酸浴及焦磷酸浴為主。除氰化浴外皆為 二價銅沉積，氰化浴適合鐵及鋅合金底材電鍍，配合 合適光澤劑，可得平滑光澤之鍍層。鍍層均一性佳， 鍍液安定已應用多年，但鍍液含大量氰化物毒性高， 廢水處理成本高，除滾鍍及預鍍外已逐漸被取代。 硫酸浴配合合適的添加劑，填平及光澤性高、成本低、 管理容易，廢水處理成本低，已大量應用於電路板、 裝飾品、電鑄等領域。 焦磷酸浴配合合適的添加劑.曾用於電路板。但廢水處 理麻煩，除鋅合金底鍍外，以被硫酸浴取代。
电解脱脂
•因電解之關係，陰極產生氫氣將金屬還原 （不锈钢板），陽極產生氧氣並將污垢氧化 （零件）；氣體帶動攪拌作用而將污垢脫離。 而鹼液之作用是將油脂皂化。但陰極可能產 生材質氫化，電流偏差產生脫脂效果不一， 同時產生的氣體和液霧造成公害和爆炸危險， 更是使用時所應考慮的。 目前脫脂皆是將熱浸脫脂和電解脫脂搭配使 用。
镀金液的选择
以氰化浴為主，分為鹼性、中性和酸性。鍍液中除了 金離子(俗稱金鹽)，應含有導電鹽、平衡導電鹽(緩衝 鹽)、光澤劑；另光澤劑又可分有機、合金兩種添加劑。 金鹽：金氰化鉀，提供金析出之補充，所以鍍金時， 陽極通常為鈍性陽極。 導電鹽：提供鍍液中導電之效果。 平衡導電鹽：提供鍍液中酸鹼平衡，導電之效果。 光澤劑(有機)：提供光澤度、平整性之用。 光澤劑(合金)：提供色澤變化，硬度之用。 鹼性浴的均一性良好，不易和類金屬不純物共析；中 性浴可共析形成合金鍍層；酸性浴亦可形成合金鍍層， 可厚鍍，具較佳之封孔性，硬度及耐磨性均較優異， 特別適合電子零件之要求。