電鍍基礎(chǔ)知識(shí)第一講

1、電鍍工藝與設(shè)備主講：王春霞日期：xxx電鍍歷史電鍍發(fā)展現(xiàn)狀電鍍?cè)砼c設(shè)備槽液的日常分析與維護(hù)一二三四目 錄五鍍層常見問(wèn)題分析及處理六 電鍍領(lǐng)域各重要名詞解釋電鍍的歷史一 我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直持續(xù)高速增長(zhǎng)，世界制造業(yè)與加工業(yè)的中心正在向我國(guó)轉(zhuǎn)移，電鍍技術(shù)不僅僅在傳統(tǒng)工業(yè)中扮演重要角色；在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如現(xiàn)代電子技術(shù)，微電子技術(shù)，通訊技術(shù)及產(chǎn)品制造上發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用。 我國(guó)的電鍍加工基地主要集中在廣東的珠江三角洲地區(qū)（這兒臺(tái)商、日商、港商及我們自己的企業(yè)云集，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)達(dá)6000余家）。浙江的溫州地區(qū)（2300多家）。兩地的電鍍加工產(chǎn)值分別為70億人民幣和38億人民幣。此外浙江沿海及中部金華，義烏永康

2、，江蘇昆山、蘇州、無(wú)錫，山東沿海及東北沿海，重慶及周邊地區(qū)都有不少電鍍工廠。 國(guó)外電鍍加工訂單及自己產(chǎn)品如燈飾、鎖具、眼鏡、打火機(jī)、潔具、汽車、摩托車配件、裝飾五金、電器元件等的出口，對(duì)電鍍工藝提出越來(lái)越高的技術(shù)要求，使之形成了一個(gè)“多商品大市場(chǎng)”的經(jīng)濟(jì)格局。因此一個(gè)以提高產(chǎn)品質(zhì)量為中心、以節(jié)約能源、原材料、清潔生產(chǎn)，服務(wù)于大市場(chǎng)與高新技術(shù)為契機(jī)，使我國(guó)電鍍技術(shù)從不同層面都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，也對(duì)我國(guó)電鍍技術(shù)提出了更多的挑戰(zhàn)。電鍍的發(fā)展及現(xiàn)狀二電鍍鋅彩色鈍化電鍍銅錫合金鍍鉻在汽車工業(yè)的應(yīng)用借助外界直流電的作用，在溶液中借助外界直流電的作用，在溶液中進(jìn)進(jìn)行電解反應(yīng)，使導(dǎo)電體的表面沉行電解反應(yīng)，使導(dǎo)

3、電體的表面沉積一金屬或合金層的方法，稱為電鍍。積一金屬或合金層的方法，稱為電鍍。 圖例：圖例：陰極主要反應(yīng)陰極主要反應(yīng) : : CuCu2+2+ + 2e + 2e- - Cu Cu 陽(yáng)極主要反應(yīng)陽(yáng)極主要反應(yīng) : :Cu CuCu Cu2+2+ + 2e + 2e- - 陰極副反應(yīng)陰極副反應(yīng) : : 2H2H3 3O O+ + + 2e + 2e- - H H2 2 + 2H + 2H2 2O O 陽(yáng)極副反應(yīng)陽(yáng)極副反應(yīng) : :6H6H2 2O OO O2 2 + 4H + 4H3 3O O+ + + 4e + 4e- - 三電鍍?cè)砼c設(shè)備在進(jìn)行電鍍時(shí)，將預(yù)鍍零件和直流電源的負(fù)極相連，將鍍覆的金

4、屬（或不溶性的導(dǎo)體）和直流電源的正極相連，鍍槽中含有預(yù)鍍覆金屬離子的溶液。當(dāng)接通電源時(shí)，預(yù)鍍覆的金屬便在陰極上析出。電鍍方式分類1、鍍層硬均勻、光滑、完整、致密且具有良好的結(jié)合力2、鍍層與基體金屬具有良好的結(jié)合力3、鍍層應(yīng)具有較低的空隙率和良好的耐蝕性4、功能鍍層還應(yīng)具有一些特殊的性能，如硬度、耐蝕性、可焊性、磁性、記憶性、吸光性對(duì)于防護(hù)性鍍層有耐腐蝕的具體要求鍍層要求鍍層分類基本工藝流程電鍍?cè)O(shè)備電鍍電源電鍍電源可輸出可輸出4000A電流的開關(guān)式電鍍電源電流的開關(guān)式電鍍電源各種電加熱器各種電加熱器過(guò)濾機(jī)過(guò)濾機(jī)過(guò)濾芯過(guò)濾芯鈦籃鈦籃 各種槽體結(jié)構(gòu)圖各種槽體結(jié)構(gòu)圖：槽體結(jié)構(gòu)槽體結(jié)構(gòu)：視窗視窗溢流溢流

5、排水排水儲(chǔ)槽：儲(chǔ)槽：儲(chǔ)存藥水，攪拌、加熱、過(guò)濾、弱電儲(chǔ)存藥水，攪拌、加熱、過(guò)濾、弱電解等一般在儲(chǔ)槽內(nèi)進(jìn)行。容積根據(jù)交解等一般在儲(chǔ)槽內(nèi)進(jìn)行。容積根據(jù)交換速度，以及使用的時(shí)間，子槽容積換速度，以及使用的時(shí)間，子槽容積等因素來(lái)決定，一般等因素來(lái)決定，一般NiNi、SnSn儲(chǔ)槽容積儲(chǔ)槽容積250-400L250-400L，AuAu、PdPd在在150L150L左右，水洗左右，水洗80-120L80-120L。管路循環(huán)系統(tǒng)管路循環(huán)系統(tǒng)：泵浦管路泵浦管路排水管路排水管路回流管路回流管路進(jìn)水管路進(jìn)水管路管路是流體流動(dòng)的通道，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)管路是流體流動(dòng)的通道，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)避免過(guò)多的彎道，以防造成過(guò)大的避免過(guò)多的彎道，

6、以防造成過(guò)大的管損。距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)在一定位置做管損。距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)在一定位置做支撐補(bǔ)強(qiáng)?；亓鞴苈返拇笮∫话銥橹窝a(bǔ)強(qiáng)?；亓鞴苈返拇笮∫话銥檫M(jìn)水管徑的進(jìn)水管徑的4-64-6倍。管道材質(zhì)一般倍。管道材質(zhì)一般采用采用PVCPVC及及PPPP管。管。機(jī)臺(tái)骨架結(jié)構(gòu)：機(jī)臺(tái)骨架結(jié)構(gòu)：進(jìn) 風(fēng) 主 管排 水貯 槽給 風(fēng) 管給 水 管排 水 管 2 立 式 泵個(gè) 控 開 關(guān)集 線 槽排 風(fēng) 管導(dǎo) 料 槽骨架為整個(gè)機(jī)械的最大骨架為整個(gè)機(jī)械的最大承力部分，骨架多采用承力部分，骨架多采用耐腐蝕的耐腐蝕的SUS304SUS304材質(zhì)型材質(zhì)型鋼，如鋼，如5050 x x5050 x x2 2方管，方管，角材?？紤]長(zhǎng)久使用及角材

7、?？紤]長(zhǎng)久使用及成本控制，多在骨架外成本控制，多在骨架外噴雙層防腐漆。骨架結(jié)噴雙層防腐漆。骨架結(jié)構(gòu)多為焊接結(jié)構(gòu)，有些構(gòu)多為焊接結(jié)構(gòu)，有些為方便拆裝采用螺絲連為方便拆裝采用螺絲連接。制作骨架時(shí)應(yīng)考慮接。制作骨架時(shí)應(yīng)考慮其受力位置，操作位置其受力位置，操作位置，維修空間，各個(gè)功能，維修空間，各個(gè)功能區(qū)的定位區(qū)的定位其他配件：其他配件：立式點(diǎn)鍍立式點(diǎn)鍍RCRC臥式點(diǎn)鍍臥式點(diǎn)鍍 相關(guān)圖片：相關(guān)圖片：刷鍍刷鍍赫爾槽實(shí)驗(yàn)赫爾槽實(shí)驗(yàn)電鍍工作者的眼睛電鍍工作者的眼睛調(diào)整鍍液中調(diào)整鍍液中添加劑的含量添加劑的含量檢查或模擬檢查或模擬有機(jī)雜質(zhì)有機(jī)雜質(zhì)的污染的污染檢查或模擬檢查或模擬鍍液中金屬鍍液中金屬雜質(zhì)的污染雜質(zhì)

8、的污染 調(diào)整合金調(diào)整合金組分組分試驗(yàn)開發(fā)試驗(yàn)開發(fā)新配方和新配方和條件條件 確定鍍槽確定鍍槽最佳的電最佳的電流密度流密度DK了解鍍液了解鍍液的分散性的分散性走位性情況走位性情況四槽液的日常分析與維護(hù)赫爾槽試驗(yàn)裝置圖赫爾槽試驗(yàn)裝置圖1-陽(yáng)極；陽(yáng)極；2-250mL赫爾槽；赫爾槽；3-陰極；陰極；4、5、6-WLS數(shù)字恒流電源。數(shù)字恒流電源。250ml赫爾片上電流密度分布赫爾片上電流密度分布赫爾槽電流和時(shí)間的選擇試驗(yàn)的基本條件要和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況吻合。若生產(chǎn)線上常規(guī)電流密度為0.40.6A/dm2，那么應(yīng)該在0.5A/5min的條件下作赫爾槽試驗(yàn)。若生產(chǎn)線上電流密度為12A/dm2，則宜用1A/4min的

9、條件作赫爾槽試驗(yàn)。赫爾片規(guī)格赫爾片規(guī)格用 的銅材作赫爾片材料。把它加工成 的赫爾槽試片。藥水高為50mm。所以有20mm是露在液面之上的。便于用陰極電夾固定。 赫爾片準(zhǔn)備赫爾片準(zhǔn)備赫爾槽試片經(jīng)除油、除銹后，用400#水磨砂紙打磨。打磨方向順著長(zhǎng)度方向，是赫爾槽片的長(zhǎng)度方向，正面和反面應(yīng)同一標(biāo)準(zhǔn)打磨。打磨后能被水膜完全親潤(rùn)。 赫爾槽準(zhǔn)備赫爾槽準(zhǔn)備赫爾槽、陽(yáng)極板、陰陽(yáng)極電夾、整流器。一般配制1升藥水，就可以做四次不同參數(shù)的試驗(yàn)。每次250ml。將250 ml藥水倒入赫爾槽中，插入陽(yáng)極，接好陽(yáng)極電夾。將赫爾槽片插入赫爾槽液，左右來(lái)回晃動(dòng)34次，起到攪拌鍍液和親潤(rùn)赫爾槽片的作用。隨后把試片緊貼在槽壁上

10、用電夾夾固，馬上開啟電源，調(diào)整電流，并同時(shí)記時(shí)。當(dāng)時(shí)間到，即出槽。試片用水沖洗、中和，用純水漂洗，甩去水珠后用電吹風(fēng)機(jī)吹干，貼上標(biāo)簽。操作五鍍層常見問(wèn)題及分析鍍層常見問(wèn)題及分析1 12 23 34 4針孔針孔麻點(diǎn)麻點(diǎn)鍍液中缺少濕潤(rùn)劑而且電流密度偏高鍍液中缺少濕潤(rùn)劑而且電流密度偏高工件臟、鍍液臟而造成工件臟、鍍液臟而造成 氣流條紋氣流條紋添加劑過(guò)量或陰極電流密度過(guò)高或絡(luò)合添加劑過(guò)量或陰極電流密度過(guò)高或絡(luò)合劑過(guò)高劑過(guò)高掩鍍掩鍍工件表面管腳部位的軟性溢料沒有除去工件表面管腳部位的軟性溢料沒有除去5 5添加劑，光亮劑過(guò)量，或者是鍍液中添加劑，光亮劑過(guò)量，或者是鍍液中無(wú)機(jī)、有機(jī)雜質(zhì)太多造成。無(wú)機(jī)、有機(jī)雜

11、質(zhì)太多造成。6 67 78 8鍍層脆性鍍層脆性氣袋氣袋由于工件的形狀和積氣條件而形成。由于工件的形狀和積氣條件而形成。 橘皮狀橘皮狀 鍍層鍍層基材很粗糙，或者前處理過(guò)程中有過(guò)腐基材很粗糙，或者前處理過(guò)程中有過(guò)腐蝕現(xiàn)象或者有蝕現(xiàn)象或者有Cu2+存在。存在。疏松樹枝疏松樹枝 狀鍍層狀鍍層鍍液臟，主金屬離子濃度高，絡(luò)合劑鍍液臟，主金屬離子濃度高，絡(luò)合劑低，添加劑低，陰陽(yáng)極離的太近，電低，添加劑低，陰陽(yáng)極離的太近，電流密度過(guò)大流密度過(guò)大9 9鍍液金屬雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)高，添加劑鍍液金屬雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)高，添加劑不足或溫度太低。不足或溫度太低。1111鍍層發(fā)黑鍍層發(fā)黑鈍態(tài)脫皮鈍態(tài)脫皮氧化過(guò)程不充分或氧化物來(lái)不

12、及溶解氧化過(guò)程不充分或氧化物來(lái)不及溶解掉，受鍍表面仍有氧化物殘?jiān)?，鍍層掉，受鍍表面仍有氧化物殘?jiān)?，鍍層就?huì)脫皮或粗糙就會(huì)脫皮或粗糙 置換脫皮置換脫皮同一工件上有二種不同的材質(zhì)組成同一工件上有二種不同的材質(zhì)組成油污染油污染 脫皮脫皮鍍前處理中油未除干凈。鍍前處理中油未除干凈。10101212鍍液中雜質(zhì)多或添加劑不足鍍液中雜質(zhì)多或添加劑不足1515暗圓斑暗圓斑 鍍層鍍層鍍層光澤鍍層光澤 不均不均添加劑沒有充分分散添加劑沒有充分分散 鍍液霉菌鍍液霉菌 污染污染為了避免霉菌污染，必須重視生產(chǎn)線的為了避免霉菌污染，必須重視生產(chǎn)線的開缸程序的實(shí)施。開缸程序的實(shí)施。苔蘚污染苔蘚污染 水質(zhì)水質(zhì)若苔蘚污染了鍍槽

13、，苔蘚會(huì)嵌鍍?cè)阱內(nèi)籼μ\污染了鍍槽，苔蘚會(huì)嵌鍍?cè)阱儗又小又小?41416161313鍍液臟、金屬雜質(zhì)多、有機(jī)雜質(zhì)多。鍍液臟、金屬雜質(zhì)多、有機(jī)雜質(zhì)多。1919鍍層孔隙鍍層孔隙 率高率高厚度有規(guī)厚度有規(guī)律的差別律的差別陰陽(yáng)極圖形投影不準(zhǔn)，電力線分布不陰陽(yáng)極圖形投影不準(zhǔn)，電力線分布不均勻。均勻。 表面有表面有黑色斑跡黑色斑跡(1)漂洗不干凈（漂洗不干凈（2）滴液交叉污染（）滴液交叉污染（3）卸料污染（卸料污染（4）鍍層受污染（）鍍層受污染（5）氣中有）氣中有油油易變色易變色（1） 中和液濃度太稀，溫度太低，中和液濃度太稀，溫度太低，起不到除膜作用。（起不到除膜作用。（2） 鍍層結(jié)晶粗鍍層結(jié)晶粗糙，增

14、加了漂洗除膜的難度。糙，增加了漂洗除膜的難度。181820201717 分散能力分散能力在特定條件下，一定溶液使電極（通常是陰極）鍍層分布比初次電流分布所獲得的結(jié)果更為均勻的能力。亦稱均鍍能力。 覆蓋能力覆蓋能力鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。亦稱深鍍能力。陽(yáng)極陽(yáng)極能夠接受反應(yīng)物所給出電子的電極，即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。 陰極陰極反應(yīng)于其上獲得電子的電極，即發(fā)生還原反應(yīng)的電極。六電鍍領(lǐng)域各重要名詞解釋電鍍領(lǐng)域各重要名詞解釋 電流密度電流密度單位面積電極上通過(guò)的電流強(qiáng)度，通常以A/dm2表示。 電流效率電流效率 電極上通過(guò)單位電量時(shí)，其一反應(yīng)形成之產(chǎn)物的實(shí)際重量與其電化當(dāng)量之比，通常以

15、百分?jǐn)?shù)表示。沉積速度沉積速度單位時(shí)間內(nèi)零件表面沉積出金屬的厚度。 鈍化鈍化在一定環(huán)境下使金屬表面正常溶解反應(yīng)受到嚴(yán)重阻礙，并在比較寬的電極電位范圍內(nèi)使金屬溶解反應(yīng)速度降到很低的作用。 活化活化使金屬表面鈍化狀態(tài)消失的作用。 氫脆氫脆 由于浸蝕，除油或電鍍等過(guò)程中金屬或合金吸收氫原子而引起的脆性。磷化磷化在鋼鐵制件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護(hù)膜的處理過(guò)程。 內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力 在電鍍過(guò)程中由于種種原因引起鍍層晶體結(jié)構(gòu)的變化，使鍍層被拉伸或壓縮，但因鍍層已被固定在基體上，遂使鍍層處于受力狀態(tài)，這種作用于鍍層的內(nèi)力稱為內(nèi)應(yīng)力。 合金電鍍合金電鍍?cè)陔娏髯饔孟?，使兩種或兩種以上金屬（也包括非金屬元素）共沉積的過(guò)程。 出光出光 在溶液中短時(shí)間浸泡，使金屬形成光亮表面的過(guò)程。 弱浸蝕弱浸蝕 電鍍前，在一定組成溶液中除去金屬制件表面