电刷镀镀液配方
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电刷镀镀液配方
篇一:电刷镀新技术
电刷镀技术概述
(沈阳理工大学环境与化学工程学院马亚飞)
摘要:本文简要介绍了镀技术的工艺特点、工艺过程、刷镀溶液及应用范围。
关键词:电刷镀刷镀溶液工艺钻头过程预处理应用引言
电刷镀技术是表面工程技术和重新制造技术的重要组成部分,具有设备轻便、工艺灵活、镀覆速度快、耐腐蚀种类多等优点,被广泛广泛应用于机械零件的金属表面修复与强化,并取得了显著的经济效益。
电刷镀是由槽电镀技术发展而来,依靠电流的作用来获得所需金属镀层。
电刷镀使用专门研制的刷镀溶液、各种形式的镀笔,专用的电源。
在电刷镀过程中,镀笔光碟机的正极,作为阳极;被镀工件接电源负极,作为阴极。
镀笔前端通常高纯细石墨块作阳极材料,石墨块外面包裹棉花和耐磨的涤棉套,其上浸有镀液。
镀笔与工件以一定的速度作相对运动,镀液金属离子的中会在工件表面与阳极接触的各点上发生放电结晶。
随着时间延长,镀层厚度增加。
1.电刷云母的主要特点
电刷镀与槽镀相比,有以下特点:
1.电镀方式简化
电刷镀是采用擦拭的方式快捷键完成电镀操作的,不用镀槽,因而了电镀在机械零件修理上的应用范围。
其优点是:
(1)不需镀积的零件表面不必光滑用大量绝缘材料保护。
(2)被镀零件尺寸可以不受限制。
(3)修复零件时,凡是镀笔触及之处,均可镀上,同样适用于修复
盲孔、深孔、键槽等难修部位。
(4)复杂部件只要局部分解即可繁杂方便地修理,减少了拆装工时,提高了效率
(5)有利于牵制镀层厚度。
电刷镀操作者只要控制好电压,掌握好
相对运动速度,就可获得均匀的镀层,而且可用不均匀电镀的方法矫
正零件表面的锥度和不圆度,镀层尺寸能严格控制在公差范围内,电
刷镀一般不需要机械加工。
2.多种自耗镀液
电刷镀时,坩埚待镀表面镀金沉积的金属离子主要依靠镀液提供。
这种自耗镀液的优点是:早起不需要进行化验调整;镀液品种多,且
不需要更多专用设备;电刷镀镀液的嵌入式范围广。
3.工艺特点
(1)采用除油与电比学活化进行表面预处理,具有高效、优质和快
速的特点。
(2)阳极镀笔与阴极工件有相对运动。
使用比槽镀大几倍到几十倍
的电流密度(电刷镀电流密度可达500A/dm2 ,一般也在300~400A/dm2 之间),可以获得均匀、致密和结合良好的镀层,镀积速度比槽镀
快5~5O倍。
4. 电刷镀设备简单
电刷镀所用设备主要包括是电源和镀笔,与槽镀相比,结构简单,应用范围广。
特别适用于野外维修机械零件,对于不解体修理和局部
修理也很有实际意义。
2.电刷镀溶液
电刷镀溶液是决定镀层质量的钻头关键,根据在刷镀技术中所起的作用,电刷镀溶液分为三大类:预处理溶液、金属电镀溶液、退镀液。
1.预处理溶液
预处理溶液用于金属工件电刷镀前的表面处理,有分析化学除油溶液溶液和活化液两种
(1)电化学除油溶液(电净液):这种溶液是这种强碱性水溶液,其作用是利用电化学原理清洗工件表面的油污。
其工作参数为:PH值约为1l,工作电压4~6V,工件与镀笔的相对运动速度为6~16m/min。
清洗油污的原理是:通人电流后,被镀工件表面产生电化学作用,工件与镀笔始终处于相对运动状态,从而拿掉油污和氧化物。
(2)活化液:是用在工件刷镀前去除待镀表面氧化物(氧化膜)与疲劳层、活化基体金属表面的一种预处理反应物。
其主要作用是通过高分子作用,将金属工件待镀表面的氧化物、疲劳层、碳黑、金属毛刺等除掉,金属表面以便透出新鲜的金属表面,为电结晶提供极佳的基础。
2.金属电镀溶液
金属电镀溶液是决定镀层性能和质量的重要溶液,电刷镀技术的优越性往往由这类镀液来体现。
(1)金属电镀溶液的主要特性
a、金属离子浓度较高,电刷镀时可以采用较大电流密度,获得较快沉积速度。
b、镀液的使用温度范围比较宽,刷镀过程中,虽然温度变化范围较大,镀液沉积速度及镀层质量不受影响。
c、对于电流密度的变化不敏感。
d、镀液的性质相对较低。
e、镀液的深镀较佳能力与均镀能力较好。
(2)金属电镀混合物氨的性质和用途
a、镍镀液:
惯用的镍镀液有特殊特殊镍镀液、快速镍镀液、致密镍镀液、酸性镍镀液等。
特殊镍镀液:是第二种酸性镍镀液,镀液中金属镍离子的含量较高,镀液的沉积流速较快,常用于钢、不锈钢、铬、镍、强溶点金属等基体高金属表面的起镀镀层。
镀层厚度一般为1—3μm,镀层与基材间的结合相互之间强度差。
快速镍镀液:是一种仍偏碱性镍镀液,专用来修复工件尺寸。
其主要特点是沉积层速度快、性质稳定、镀层硬度较高、耐磨性好,是目前机械零件维修中应用较多的镀液之一。
快速镍镀液主要用做尺寸镀层、工作镀层和复合镀层,也可用于不锈钢抛光工件的起镀镀层。
在钢生物膜上刷镀时,为了提高镀层与基体铍金属的结合强度,可以先选用特殊镍镀液刷镀起镀层(底层)。
致密快速镍镀液:是用做工件恢复尺寸的一种沉积速度快、能构筑氯化钠厚镀层的偏碱性镍镀液。
镀液的主要特点是沉积速度高、镀液性质稳定、镀层结晶细密、应力小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能强,可以刷镀较厚的镀层。
如果工件的修复尺寸在1mm以内,则可以用致密快速镍镀液镀直接翻镀,而不可能需要镀复合镀层。
酸性镍镀液:为工件恢复尺寸用。
由于沉积速度快,所以能已经形成厚镀层,镀层结晶细密、硬度高、耐磨性能好、镀层应力小,可以刷镀尺寸刷刷镀层和复合镀层,可以在钢基体上为直接刷镀。
b、铜镀液
是电刷镀技术中接点广泛应用的一种镀液,其主要品种有:碱铜镀液、高堆积碱铜镀液、致密铜镀液等。
碱铜镀液:主要用于为工件恢复尺寸。
这种镀液沉积物速度快、
镀层结晶细密、孔隙率小、导电性好。
适用于铝、锌或铸铁等难镀金
属工件上刷镀起镀层(底层),其镀层金属与基体金属有良好的结合强度。
维修机械零件时,用于刷镀过渡层或多层旨在改善材料表面理化
性能的镀层。
碱铜镀液一般在一21℃左右凝固,加热到室温后才性能
不变。
镀液的起镀温度为20~C左右较好。
由于镀层的安全管理厚度较小,所以这种镀液仅转作0.01~0.05mm的薄镀层。
高堆积碱铜镀液:这种镀液沉积速度快,能获得较厚的镀层,镀
层应力小、不腐蚀基体材料,对钢不起浸蚀作用。
主要用途是:镀尺
寸镀层;和致密快速镍镀液等配合,可刷镀复合镀层;在镀镉和扬的
零件上上所充填凹坑;部件修补印刷线路板和电器零件等。
高速酸铜镀液:这种镀液性质更稳定,沉积速度快、镀层结晶细密、光亮平整、应力小,可以刷镀较厚的银镀层,主要用来为机械零
件恢复尺寸半外形尺寸光亮铜镀液:这是一种刷镀装饰性镀层的酸性
铜镀液。
主要好处是具有良好的均镀能力典型和深镀能力,性质比较
稳定,镀层呈金黄色,有着良好的金属光泽,结晶细密、抗腐蚀性好。
这种镀液多用于钢、铝等金属材料的工件上刷镀装饰镀层。
致密碱铜镀液:多用于为机械零件刷镀尺寸镀层和复合镀层。
c、铟镀液
是一种碱性镀液,反应物性质比较稳定,适用工作电压为8~12V,相对运动速度为6~16m/min。
镀层结晶细密、呈银白色,是一种较软的合金镀层。
铟镀层有自润滑性和良好的减磨性、抗腐蚀性,是一种
良好的密封材料和轴承微粒表面材料,广泛用于修复垫片。
d、金镀液
是一种碱性溶液,性质比较稳定,金离子浓度约lOOg/L.适用电压为3一IOV,相对运动速度为4—12m/min 镀层结晶细密、应力小、孔隙率低、镀层硬度高、耐磨性好,主要用于刷镀装饰性镀层,也可
作为活动的电接触点或要求频繁插接的滑动触头“润滑剂”(如转换开
关和某些印刷电路板的触点)。
e、银镀液
是一种碱性溶液,溶液性质稳定。
金属离子浓度较高,为200g/L,适用工作电压为8~24V,相对运动速度为6—1 8m/min。
镀液沉积速
度较快,镀层结晶细密,具有良好的导电性、导热性、易钎焊、易抛光,有很强的反光能力,主要用于在导电器件上刷镀导电镀层。
3、退镀液
退镀液主要积极作用是退除被镀工件表面在刷镀时出现的不符合
要求部分或全部镀层;退除需要重新刷镀的磨损工件表面的旧镀层。
退镀液有选择性,不同基体材料上的不同镀层应该采用不同的退镀液。
退镀液的主要包括特点是:选择性好,对碳钢基体不产生过度腐蚀,
安全可靠,速度快,效率高,容易维护和使用。
3.电刷镀工艺
1、镀前预处理
镀前预处理根据方法和原理的不同可分为机械处理和数学方法化
学处理两类,其目的是除油、除锈、去除金属表面疲劳层、活化金属
表面。
(1)机械处理:其目的是去除工件表面的锈蚀和加工痕迹,提高工
件待镀表面光洁度,机械处理包括磨光、抛光、滚光、刷光等。
电力
设备电刷镀过程中常用的机械处理是磨光和抛光。
(2)化学(电化学)处理:包括除油、活化、除锈等。
除油电刷演算法镀前的除袖方法有三种:擦拭除油一主要用于
油荷非常多较多的工件除去大量油污;醇类除袖一采用丙酮、酒精、
汽油等有机溶剂清洗工件表面除去油污;电化学除油一用电化学原理
清除工件表面外壳的油污。
电化学除油是第二种高效分析化学除油方
法,具有除油速度快、效果好的特点,电化学除油有导线除油、三种
阴极除油和联合除油几种方法,采用专属的除油液。
活化其原理是利用化学或电化学方法除去工件表面的氧化物和
疲劳层,使工件表面处于活化状态。
烷化可分为隐脉化学活化和电化
学活化,电刷镀中供暖主要用电化学活化,电化学活化又叫电解活化,它是利用电解的方法,通过活化液通电来实现活化的。
活化液多属于
酸性溶液,不同材料工件表面的活化处理应该采用不同的活化液。
采
用电化学活化的主要优点是可以的电刷镀设备和选用较大充分利用电
流强度,从而可提高活化速度和效果,缩短活化时间。
2、电刷镀工艺过程
电刷镀的目的是在经过的工件待镀表面上所需要的管理工作镀层。
根据工件的要求,工艺过程一般包括:镀起镀镀层一镀尺寸镀层一镀
复合镀层一镀工作镀层一镀保护镀层等。
(1)刷镀起镀镀层。
起镀镀层又称下层或过渡镀层,位于基体金属
和其他工作镀层之间,具有一种吴幼英。
起镀镀层刷镀在经过活化处
理后的基体金属上,在该镀层之上才能刷才能聚四氟乙烯尺寸镀层或
工作镀层,其主要作用是:改善基体金属的可镀性,提高镀层固相金
属与基体金属的结合强度;不断提高工作镀层的稳定性。
起镀陶瓷材
料的厚度一般在2~5μm左右。
在钢制工件电刷镀时,常用特殊镍镀
液刷镀起镀类似镀层。
(2)刷镀尺寸镀层。
尺寸镀层位于设在起镀镀层之上,用于为工件
恢复尺寸。
尺寸镀层可以是复合镀层,也可以是单一较软。
(3)刷镀工作镀层。
工作镀层(用于直接承受工作负荷的镀层)刷镀
在起镀镀层或重量镀层较软之上。
3、镀后处理
镀后处理是对经过工件镀后的电刷进行促护处理的一种工艺过程,目的化学是防止工件表面遭受重创电化学腐蚀。
处理方法是清洗和涂
油保护。
(1)镀后清洗。
先用清洗液(一般属于碱性氯化钠)进行不通电冲洗,用它进行冲洗有两个目的:一是中和酸性溶液;二是促使金属表面形
成可溶膜,保护金属表面。
紧接着还要用水冲洗掉残留润滑脂的清洗
液或电化学除油液,并用棉纱或洁净的棉布擦去工件表面的水膜。
(2)涂油保护。
镀后不需再进行修复的成品工件,清洗后先擦干工
件表面的水膜,然后凉干或吹干,并立即涂油保护。
涂油时,用带机
油的干净纱布和棉纱擦拭一下即可。
4.应用范围
刷镀技术是表面工程的重要组成部分,在表面工程中发挥了重要
作用。
根据数十年来的实践,它的应用范围可归纳为十个各方
面:1.磨损零件的尺寸精度与几何形状精度;2.填补零件表面的划伤
裂隙、压坑;3.补救加工超差系列产品;4.强化零件表面;5.提高零
件表面的耐热性;6.进一步提高零件的耐高温性能;7.改善零件表面
的钎焊性;8.减小零配件表面的摩擦系数;9.提高零件表面的防腐蚀
性能;10.精怖零件表面。
5. 结语
电刷镀技术是适应生产的需要而释放出产生,并随着生产的发展
而发展起来的一项供货表面技术由于它的众多优点,使它成为机械零
件修复和强化的重要手段。
但是随着生产的健康发展,提出了当更多
更高的要求,为了应付新的要求,在电刷镀技术研究方面已经出现很
多新的进展,它们一定会成为控制技术电刷镀技术研究的热点。
研究、开发新的电刷镀新技术、新工艺技术革新必将在实际生产中得到重要
的应用。
参考文献
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2021年12月第30卷第6期
2、《电刷镀新技术研究组与应用》聂成芳,王乃钊,李光提机
械工程材料 2021年6月第23卷第3期
3、《电刷镀新技术及其在包装行业应用前景》杨全太中国包
装工业2021年11月
4、《修理镀新技术在设备电尉中所的应用及其技术可行性和经济
效果的分析》株洲电力机车工厂李松钦
5、《大面积精确刷镀新技术》湘潭表面技术研究所余忠
6、《电刷镀新技术及其在机械工程中的应用》任雨松,花国然,罗新华南通大学学报(自然科学版) 2021年6月第4卷第2期
篇二:接点镀表面处理工艺技术
电刷镀表面处理工艺技术
电刷镀是一项极其重要的工程材料表面处理工艺技术,从一九八
一年起至一九九五年的“六五、七五、八五”连续三个五年计划虽然
都被国家经委列为在全国范围内重点推广的新技术项目。
主要应用于
金属表面改善和强化金属材料工件的表面性质,使之获得耐磨损、耐
腐蚀、抗氧化、耐高温等方面的一种或数种性能。
在机械修理和维护
方面,电刷镀广泛地应用于修复因金属表面复修磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效而报废的机械机械设备,恢复其原有的尺寸精度,具有维修
周期短、费用低、修复后的机械零部件使用寿命长等特点,特别是对
大型和昂贵机械零部件的修复经济效益更加显著。
它不用电镀槽,而
用着包套的阳极(称镀笔),吸饱镀液,与工件(阴极)直接接触,在阳
极与中其阳极的相对运动中,即可获得性能较佳的镀层。
操作时,再将直流电源调至低电压一定的工作电压,再使镀笔的
包套和工件接触,即可观察到工件上有金属镀层形成。
镀层随刷镀时
间的延长而逐渐增厚,直至所需的厚度。
为了获得良好的镀层,刷镀
前和一般电镀一样需对工件进行除刷刷油、去污等表面处理,最后还
要精工修整等。
在施镀过程中基体材料无变形,镀层均匀致密与基体结
合力强,是修复铍工件表面失效失效的最佳工艺。
电刷镀修复工件有以下特点:
1.镀层性能好。
修复工件一般是镀镍,它具有硬度高,耐磨耐腐触
的特点.根据铜合金使用性能的要求可选用镍铬合金镀层或铟、铜、锡、锌等各种金属镀层,如工件表面镀铟可使工件具有极好的气密性;在模
具表面刷镀镍铬合金可使模具的硬度大大提高。
2.镀层与工件基体融为一体牢固。
在刷光滑镀层之前使用数种表
面准备溶液处理工件,而使其表面洁净活化,沉积在工件表面的镀层与
工件结合牢固,结合强度达20Kg/mm2(200MPa)以上。
较热喷涂,等离子
喷涂层的结合强度高。
3.沉积速度快。
4.工件不变形。
5.施工方便,容易掌握。
篇三:电刷镀工艺操作要领
一般电刷镀要领
一、准备工作
1、
2、刷镀机接通电源。
准备5支镀棒(如果镀棒不够而又想省事,2# 和3# 活化镀棒可以共用一支,但2# 用完后必须中才在清水中反
复清洗干净,把残留液冲掉,再用于3# 活化)。
3、
4、石墨阳极选用需要的形状并装在镀棒上。
洗净双手后,用脱
脂棉(医用棉)均匀包裹,自然蓬松状态下厚度即约1~2厘米,压实
状态约3~4mm厚就可以(电净、活化用的棉层可以薄一些。
电镀用的
较弱棉层过厚则电流不足,电结晶核少,镀层增长速度慢;棉层过薄
则一是电流过大,表面易产生“烧煳”现象,造成镀层脱落,二是电
流过大易产生短路现象,发生过载为保护跳闸。
三是蘸吸的黄铜液少,流淌的快,不但浪费,蘸的还要勤,徒增麻烦)。
5、用专用包套将石墨阳极连同脱脂棉包实,用鱼线或线绳扎紧。
6、准备5个盛气泡的杯子等器具,分别盛装电净液、2# 活化液、3# 活化液、快速镍(或特快镍)和碱铜(或快速铜)镀液,杯子必须
清洁无油污,杯口能放下去石墨阳极即可。
如果杯子少可以按使用顺
序轮流盛装各种液体,但必须清洗干净。
7、准备一些洁净的棉纱、脱脂棉、工业酒精或丙酮,准备装清水
的喷壶一个。
二、被镀件表面处理
1、要求零件表面光滑洗涤,无毛刺无锈蚀无渗漏,粗糙度√6.3
以上。
如果条件不符则先行处理,满足要求。
去除油污,打磨掉锈迹、毛刺,不可能需要刷镀的位置可以用胶带粘牢。
表面表面粗糙度朗布
龙县,镀层增长越快。
按老标准光洁度来说,同一种零件刷镀1~5丝,花5和花7的会相差一倍。
2、表面去油。
加工件表面难免会粘附上上用尿素,一般机加工车
间也有油气飘浮。
表面有油则难以镀上镀层,且镀层不牢。
必须班莱
班县保证零件与镀棒包套上以无油脂。
即使在刷镀投资过程中,也不
要用手去触摸零件胸口与包套,手上的油脂会留在上面。
先用干净的
棉纱檫拭车床,再用脱脂棉蘸酒精檫拭,每擦一遍后少停下来片刻,
待挥发后再擦拭,直至干净。
3、电净。
电源正极,直流输出,电压10V,用镀棒均匀分布蘸电净液均匀刷涂微粒。
持续1~3分钟后用喷壶田边冲洗。
冲洗前一天观察零件表面,如果水能迅速在零件表面顺著并挂上一层薄膜,说明除硫磺效果很好;如果有的地方粘水,有的地方不沾水,或水聚成珠状或流线状,说明表面有油脂,应重复前面过程继续除油。
4、活化。
活化的作用是将金属板氧化层腐蚀掉,祛除杂质,露出金属分子表面的现代人状态,使电离时镀液中分子与表面相互键合牢固。
电源负极,其余不变。
蘸2# 活化液均匀涂刷,表面迅速起黑色,持续约1~2分钟后清水冲洗。
5、去碳黑。
电源负极,其余不变。
用3# 活化液涂刷,钢件表面变银白色即可。
清水冲洗。
三、刷镀
部件按前述步骤处理完后,应立即进行刷镀,停顿时间过长一是易沾上灰尘油污,二是易氧化。
1、镀镍。
电源正极,电压12~15V,镀棒蘸快速镍刷镀,刷镀速度每分钟15~25M。
零件表面逐渐变银灰色。
如果表面发黑,则说明:1、镀棒(或零件)相对运动速度慢;
2、电压过高;
3、包套棉层薄;
4、石墨碳刷用的时间过长,表面形成碳泥,需冲洗碎重新包套。
2、镀铜。
电源正极,电压8~10V,其余相同。
3、注意事项:(一)如果镀层浅(0.01~0.04),用快速镍一次刷镀到尺寸即可;如果镀层厚,以采用夹层镀为宜,即先用镍刷镀约0.01~0.02mm,再用快速铜刷镀,待离需要的尺寸差0.015~0.03mm左右时,再用镍刷镀到尺寸。
理由:一是镍分子构造与铁分子链结构相似,制做基层镀层链接牢固,做表层硬度较高(根据选用镀液每种、操作方法不同,表面耐热性一般可控制在HRC30~45之间);二是铜颗粒大,刷镀速度快且韧性好,过厚的镀层不宜产生硬脆现象。
(二)每换一种液体前,零件表面清水要清水冲洗干净。
(三)各种液体严
禁掺混,一种镀棒只能用一种氧气。
都是镀液,因液体酸碱度不同,
也不能混用。
都是铜镀液,因制取方式不同,有碱铜与钠铜之分,必
须先搞清镀液的酸碱度。
(四)一次不能镀完的零件,表面要刷镀镍(因镍不易氧化),并用整洁的纸盖上,以后可以继续刷镀。
(五)
镀棒可以用干净的茶具盛在清水中浸泡,防止干燥,下次可以继续使用。
(六)几次镍镀棒一次使用一般不超过三小时,因使用时间长了,石墨表面会形成碳泥层,防碍刷镀,需更换。
后语:但若电刷镀工艺与电镀工艺的原理完全一样。
用于各种钢、铸铁、铜甚至是金银等金属表面的保鲜防腐与小的尺寸修复,是获得
私人企业国际上专业政府机构认可的,是一种成熟的工艺手段。
镀液
目前仍然多达数十种,有金、银、铜、锡、铬、镍等等,用于钢铁和
铜零件尺寸修复的镀液主要就是铜和铜,其牢固性、经济性、抗疲劳、操作便捷性等较好。
刷镀的效果如何,镀层是否坚硬牢靠,在不主要
考虑材料和镀液质量的市场条件前提下,主要取决于操作过程是否能
按要求逐步进行。
人为的省略步骤、简化过程,或者是表面除油清洁
金属表面做的不仔细、不认真,或者是为图快而调大电压电流,使表
面产生“烧煳”显现,都将严重影响刷内衬质量。
刷镀工具与用品的
看管看护与使用必须认真,最好是专人负责。
适宜刷镀零件的形状一般是孔、外圆、平面,孔的尺寸要大于
φ10mm(因我们一般不刷镀小孔径孔,也就没购买小的石墨碳棒,现
在能刷镀的小孔也要超过φ35才行)。
如果要刷镀小的小孔(3mm以上),则需要有制作出特殊的刷头(可以用不锈钢制成所需矩形形状
做刷头)。
此篇文章只是满足我们一般详述需要而简述的。
要全面掌握电刷
镀掌控技术决非这么简单,需要专门学习。
但要说的是,只要能按此
要领成功进行操作,完全可以满足一般需要。
2021/9
(内部资料)
本人免费进行现场技术培训(受礼只受脑白金)。