电镀简介

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。
电镀知识培训
什么是电镀？
电镀是用电解的方法沉积所需形态的镀层的 过程。 电镀的对像可以是金属(例如钢铁)，也可以 是非金属(例如塑胶、陶瓷)。
电镀的目的和作用
•电镀的目的是为了改变其表面的性能和状态， 起到提高外观质量、耐外界介质腐蚀和其它 的特殊功能（如耐磨性、导电性、焊接性、 反光性等）作用，有的镀种还可改善修复机 加零件的尺寸、对防渗碳的部位进行保护； 还可采用复合镀层来代替其稀缺金属或成为 新型工业材料。)
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。
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。
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，
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。
后处理
後處理的主要工程是將鍍件清洗干净， 依据镀种和客户的不同技术要求进行相 应的如钝化、封闭、染色或着色等后处 理。来保证镀层不易變色、抵抗環境污 染之侵蝕及其它特殊功能。但須注意避 免造成後續處理之困難。許多後處理， 須接受鹽霧、酸鹼、高溫、焊锡等測試， 尤其是貴金屬產品，要求日趨嚴格。
清洗
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。
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。
电镀的基本原理
在含该离子的电解液里将被镀部件作为阴 极，在外加电压下使所需金属离子在其表 面还原形成金属沉积层的过程，是一种氧 化还原过程。也是一种复杂的电化学过程， 如：氯化物镀锌时，在阴极上发生锌离子 得到电子还原为锌金属的反应： Zn2++2e=Zn 2H++2e=H2↑； 在阳极板上发生锌金属失去电子变成锌离 子的反应： Zn -2e= Zn2+ 4OH--4e=2H2O+O2↑。
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。
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。
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。
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。
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。
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，
封闭处理
• 封闭处理就是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。
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。
：
工件
除油
清洗
电解除油
电镀 清洗
清洗 处理/烘干
酸浸 产品
清洗
前处理
•電鍍品質好與壞，有50-60% 是取決於前 處理。 •不同的素材选择不同的前处理，如不锈 钢增加酸电解和打底镍工序来保证镀层 质量；铝合金需要进行在其表面置换一 层锌层镀化学镍再电镀；塑胶需要增加 粗化、敏化等工序来保证镀层质量。 •不同的表面状态选择不同的前处理，如 热处理产品增加除氧化皮处理，有毛刺、 表面要求光亮增加滚光、抛光处理等。
来自百度文库
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、依电镀作用可分为装饰性电镀和功能性电镀。