镀铜常见故障
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(1)镀层发花或发雾。
1镀前处理不良,零件表面有油;清洗水或镀液中有油;
2阳极面积太小或太短;
3镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多;
4有机杂质太多;光亮剂没有搅均或十二烷基硫酸钠太少等会造成镀层发花或发雾。
分析故障,要先易后难,逐条进行。例如先搅拌一下镀液,检查一下阳极面积,这样就可以排除由于光亮剂没有搅均和阳极面积太小而造成的故障。同时也可从现象进行分析,假使发花现象仅出现在挂具下部的零件上,上部零件不发花,那就可能是阳极板太短而产生的,经检查并换上足够长的阳极板后,观察发花现象是否消失。倘若发花现象出现在零件的向下面或挂具上部的零件上,那可能是清洗水或镀液中有油而引起的。光亮硫酸盐镀铜对油污特别敏感,不管是毛坯上的油在镀前处理时未除净,还是镀前的清洗水或镀液中有微量的油,甚至是操作人员不干净的手摸了摸镀前的零件,都会使镀铜层发花。假使原来镀铜出现发花或发雾,采用良好的前处理后,镀层不出现发花或发雾现象厂,证明原来的镀前处理有问题,应加强镀前处理。否则,就应检查镀液中的情况。
镀液中是否有油,不但可以从现象进行判断,同时还可以通过小试验来了解。取一定量的故障液做烧杯试验,先要使阴极样板上能看到类似于生产中的故障现象,接着对试验液进行除油处理,另外再取相同体积的故障液进行双氧水一活性炭处理,然后分别进行试验(试验液中需补充各种光亮剂)。若用双氧水一活性炭处理过的镀液仍有发花或发雾,而经过除油处理的镀液不再出现发花或发雾,那么原镀液中有油,应进行除油处理。假使用双氧水一活性炭处理后的镀液和经过除油处理的镀液一样,都不出现发花或发雾,那么原镀液可能是有机杂质过多。只要用双氧水一活性炭处理镀液就可以了。
镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠是否过多,只要向试验液中添加其他光亮剂,并适当稀释试验液后进行试验,假使经这样处理后镀层不发花(或不发雾),而且光亮度较好,这时可能原镀液中聚二硫二丙烷磺酸钠太多,应调整光亮剂的比例。
在含有十二烷基硫酸钠的镀铜液中,有时由于其含量过低,也会导致镀层出现发花现象。这类镀液若镀层发花,可直接向镀液中加入O.05g/L十二烷基硫酸钠看看现象,假使加入后镀层仍发花,那就不是十二烷基硫酸钠含量太少造成的。
镀液中若有大量铁杂质存在,有时也会引起镀层发花。大量的铁杂质,可以用化学分析测定,也可以取1OmL镀铜液,置于试管中,加人2滴30%的双氧水加热至60℃,然后用1O%Na2C03溶液提高pH=5.5左右,此时,若试管中有较多的棕色沉淀,表明原镀液中有较多的铁杂质;否则,无棕色沉淀,表明不是铁杂质的影响。
(2)电镀时电流下降,电压升高。
光亮硫酸盐镀铜过程中,有时会出现电流下降,电压升高的现象,这时假使关掉电源,停镀片刻,重新通电操作时,电流又上升到正常的数值,但是一会儿电流又下降了。造成这种故障的原因是阴、阳极之间的电阻增大了。那么有哪些因素会造成阴、阳极之间的电阻增大呢?镀液中硫酸铜含量偏高;硫酸含量偏低;镀液温度太低;阳极面积太小和镀液中Cl一过多等都会引起阴、阳极之间电阻增大。
硫酸铜含量偏高时,由于电镀时阳极上还有铜溶解进入溶液,所以阳极区硫酸铜的含量更高,当镀液温度较低时,它就有可能在阳极表面上或阳极袋上结晶析出,使阳极的有效表面积减小,阳极电流密度增大,阳极电位变正,从而造成阳极钝化而使操作电流下降。
硫酸含量偏低时,溶液的导电性差,而且不利于阳极活化,使阳极电位变正,有可能引起阳极钝化而使操作电流下降。
镀液温度低,溶液的导电性差,阴、阳极极化增大,同时硫酸铜的溶解度小,使硫酸铜容易在阳极上或阳极袋上结晶析出。
阳极面积小,其电流密度大,极化作用就大,使阳极容易钝化。
镀液中Cl一过多时,它会在阳极上形成白色的氯化物,粘附于阳极表面上,导致阳极有效表面积减小,使阳极容易钝化。
当出现这类故障时,应先检查阳极,观察阳极是否钝化或有白色的粘附物。若阳极钝化,应取出阳极经充分刷洗干净后重新挂人镀槽中,并尽量增大阳极面积。同时分析镀液成分,若硫酸铜含量偏高,可适当稀释镀液。在硫酸铜含量不太高的情况下,可适当提高硫酸的含量,以提高溶液的电导率,促进阳极活化。冬天若液温太低,可适当加温,提高溶液的温度;一般讲,经这样改进后,故障是能够排除的。假使经这样改进仍不能排除故障,那可能是镀液中Cl一过多(用O.1NAgN03粗略估计,观察Cl一是否过多),需要进行除Cl
一处理(方法见杂质的去除)。
(3)低电流密度区镀层不亮。
在电镀铜一铜一镍一铬或镍一铜一镍一铬的装饰性电镀体系中,光亮硫酸盐镀铜出现低电流密度区镀层不亮时,接着镀光亮镍和装饰铬,低电流密度区都不能获得光亮的镀层,从而使产品不合要求,次品率增加。引起这类故障的原因很多:预镀层低电流密度区镀层粗糙;挂具导电性不良;镀铜液中N、M或十二烷基硫酸钠含量偏低;聚二硫二丙烷磺酸钠含量过多;镀液中一价铜较多;温度过高;硫酸含量偏低;Cl一过多或有机杂质过多等都会使低电流密度区镀层不亮;虽然这类故障多数是镀液成分失调或镀液中的杂质引起的,但分析故障时,首先应检查预镀层的质量和挂具接触点的导电性。有时由于挂具装零件的钩子上镀层很厚,导电性很差,或是挂具各接触点的接触电阻较大,使零件表面上的真实电流密度太小而使低电流密度区镀层不亮。这些因素引起的故障与镀液成分无关,所以先检查预镀层和挂具导电情况,可以防止本来镀液没有问题而盲目地处理镀液,只有在排除了预镀层和挂具的接触点的影响后,着手处理镀液就不会走弯路。
镀液成分失调或光亮剂比例失调,可以根据前面叙述的方法进行纠正。
故障是否是一价铜引起的?可以向镀液中加入0.03mL/L~O.05mL/L30%的双氧水后试镀,观察低电流密度区镶层的光亮度有否改善,如有改善,表明镀液中一价铜较多,否则就不是一价铜的影响。假使添加双氧水后故障现象消失,但过了一会儿故障又重新出现,需要再加双氧水才能消除故障。表明镀液中一价铜很容易产生,那就要检查阳极状况,假使电镀时在正常电流密度下,其表面上没有棕黑色膜存在,说明该阳极质量不好或含磷量太少,必要时应更换阳极。
镀液中Cl一过多出现的现象是使镀层粗糙并出现条纹,阳极上粘附有白色的氯化物,同时还可用O.1 N AgN03溶液粗略估计Cl一的含量,发现其含量过多时,应进行除Cl 一处理。
镀液温度过高(一般光亮硫酸盐镀铜液在28℃以上,宽温度镀液在38℃以上),会使低电流密度区镀层不亮的区域扩大。必要时应采取降温。
有机杂质的影响可根据前面叙述的方法试验和纠正。
(4)镀层粗糙。