電鍍及設備培訓資料

電鍍及設備培訓資料工務部前言前言本資料主要從電鍍基本原理和設備構造著手，通過對電鍍原理和設備構造的簡單講解，使大家對電鍍相關知識有初步的了解。對設備結構及流程進行說明，同時將各部品的結構、及工作原理進行講解，并指出可能影響產(chǎn)品質量的重要結構及動作部分。為現(xiàn)場生產(chǎn)中更好地理解并控制重要品質項目提供幫助。由于時間緊迫及水平有限，資料中的內容可能有錯漏之處，歡迎大家指正。同時歡迎大家以各自所在的領域為出發(fā)點，對本資料提出改善建議。

工務部2009年2月2日目錄1、電鍍簡介。。。。。。。。。。。。。42、電鍍原理及基礎。。。。。。。。。。83、連續(xù)電鍍設備分析。。。。。。。。。164、特殊結構解析。。。。。。。。。。。205、電控系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。40目錄1、行業(yè)簡介1、電鍍簡介2、電鍍原理及基礎3、連續(xù)電鍍設備分析4、特殊結構解析5、電控系統(tǒng)返回1、電鍍簡介1.1電鍍的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.2電鍍分類1、行業(yè)簡介1.1、電鍍的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：1、行業(yè)簡介電鍍隸屬于表面處理技術領域，在金屬精飾中按噸位計占加工的首位。電鍍的發(fā)展分三個時期：第一個時期是為了改善光澤或耐蝕性。第二個時期是因為勞力不足而邁向省力化、自動化。第三個時期為減輕公害時期，以拓展自身的生存空間我國近代電鍍行業(yè)發(fā)展較快，從業(yè)人員增多。但現(xiàn)有的電鍍技術、設備及相關技術多是從歐洲、臺灣引進；自主研發(fā)能力較弱?？傊?電鍍工業(yè)在全世界已經(jīng)發(fā)展了160多年，是一門既成熟又年輕的科學，我們電鍍及科技工作者仍大有可為！未來電鍍的發(fā)展方向:合金和復合鍍層等功能性電鍍的研究,更加節(jié)能的電鍍工藝,低污染化,以及新型電鍍的研究,以適應科技和生產(chǎn)的需要,拓展行業(yè)的生存空間1.2、電鍍分類：1、行業(yè)簡介掛具滾桶電鍍方式常規(guī)電鍍脈沖電鍍電刷鍍電鑄滾鍍連續(xù)電鍍掛鍍自動掛鍍線滾鍍連續(xù)電鍍2、電鍍原理及基礎1、電鍍簡介2、電鍍原理及基礎3、連續(xù)電鍍設備及流程分析4、特殊結構解析5、電控系統(tǒng)返回2、電鍍原理及基礎2.1電鍍原理2.2法拉第定律2.3鍍層分析2.4電鍍流程分析2、電鍍原理及基礎2.1、電鍍原理1、電鍍原理及基礎借助外界直流電的作用，在溶液中進行電解反應，使導電體的表面沉積一金屬或合金層的方法，稱為電鍍。

☆圖例：陰極主要反應:Cu2++2e-→Cu

陽極主要反應:Cu→Cu2++2e-

陰極副反應:2H3O++2e-→H2+2H2O

陽極副反應:6H2O→O2+4H3O++4e-

2.2、法拉拉第定理1、電鍍原理理及基礎法拉第定律是是描述電極上上通過的電量量與電極反應應物重量之間間的關系,又又稱為電解定定律.電解定律是自自然界中最嚴嚴格的定律之之一.它不受受溫度、壓力力、電解質溶溶液濃度、溶溶劑的性質、、電解質材料料和形狀等因因素的影響。。☆第一定律律：電解時,電極極上析出(或或溶解)物質質的質量與電電解液中所通通過的電量成成正比.m=KIt=KQm-析出物質質量(g)K-比例常數(shù)數(shù)(電化當量量)(g/A·h)I-電流強度度(A)t-通電時間間(h)Q-通過電量量(A·h)☆第二定律律：電極上每析出出(或溶解)1mol的的任何物質所所需的電量為為n*96500C或n*26.8A·h1電量為96500C,它是一個常常數(shù)，一般稱稱為法拉第常常數(shù)■鍍層厚度d的計算公式式(d：um)d=(K×Dk×t×ηk×100)/(60×ρρ)■電鍍時間t計算公式（（t：min）t=(60××ρ×d)/(K×Dk×ηk×100)ρ-電鍍層金金屬密度(g/cm3)DK-陰極極電流流密度度(A/dm2)ηk-陰極極電流流效率率(％％)1、電電鍍原原理及及基礎礎☆舉舉例：：已知鍍鍍鎳液液電流流效率率ηk為95%，DK為15A/d㎡㎡，電電鍍1分鐘鐘后所所得鍍鍍層厚厚度是是多少少?解：查查得鎳鎳的K為1.095,ρρ為8.9根據(jù)公公式d=(K××Dk×t××ηk×100)/(60×ρρ)=(1.095×15××1××0.95×100)/(60××8.9)=2.922(um)☆常常用數(shù)數(shù)據(jù)：：序號金屬密度g/cm2熔點℃沸點℃比熱容20℃J/g℃線膨脹系數(shù)20℃×10-6/℃熱傳導20℃時W/cm℃電阻系數(shù)μΩ/cm1銅8.96108325950.384316.423.86441.633錫7.323222700.2261230.657311.34金19.31062.729490.129014.42.96092.215銀10.996020000.233618.94.07791.586鈀12.0155539800.245811.60.674110.88鎳8.9145229000.468913.70.586220序號金屬符號原子價比重原子量當量電化學當量mg/庫侖克/安培小時1金Au119.3197.2197.22.04367.3572金Au319.365.765.70.6812.4523銀Ag110.5107.88107.881.1184.0254銅Cu18.9363.5463.540.6582.3725銅Cu28.9363.5463.540.3291.1867錫Sn27.33118.70118.700.6152.2148錫Sn47.33118.70118.700.3071.107序號金屬鍍層名稱金屬鍍層重量

mg/cm2g/dm21銅鍍層0.890.0892金鍍層1.940.1943鎳鍍層0.890.0894鎳鍍層0.730.0735鈀鍍層1.200.1202.3、鍍鍍層的的分類類：1、電電鍍原原理及及基礎礎使用目的功能性鍍層耐磨和減磨性鍍層抗高溫氧化鍍層修復性鍍層熱處理用鍍層磁性鍍層導電性鍍層其他可焊性鍍層防護-裝飾性鍍層保護基體金屬,賦予美麗外觀.提高制品表面硬度,增加其抗磨能力(Sn-Pb)磁環(huán)`磁盤`磁膜(Ni-Fe`Co-Ni)保護制品在熱處理時不改變性能(Cu`Sn)修復損壞部位(Fe`Cu`Cr)改善焊接性能(Sn)改善光學性能鍍層等(Cr,黑鉻)防止制品在高溫下被氧化腐蝕(Pt-rh)提高表面導電性能(Au-Co)鍍層結構簡單鍍層復合鍍層組合鍍層單一金屬鍍層(Zn`Cr)幾層相同或不同金屬疊加而成的鍍層(暗Ni-半光Ni-光NiNi-AuNi-Cu)固體微粒均勻地分散在金屬中而形成的鍍層(Ni-SiCCu-Al3O2)1、電電鍍原原理及及基礎礎☆對對鍍層層的主主要要要求：：1、鍍層與與基體體的結結合必必須牢牢固,附著著力好好2、鍍層完完整,結晶晶細致致緊密密,孔孔隙率率小3、具有良良好的的物理理、化化學及及機械械性能能4、具具有符符合標標準規(guī)規(guī)定的的鍍層層厚度度,且且鍍層層分布布要均均勻☆影影響電電鍍質質量的的因素素：因素電源基件溶液電流密度添加劑、導電鹽、金屬離子濃度等直接影響鍍層的好壞電流密度影響鍍層的結晶效果電流波形電極電流波形對鍍層的結晶組織、光亮、鍍液的分散能力和覆蓋能力等都有影響.現(xiàn)在多使用脈沖電流電極的形狀、尺寸、位置影響鍍層的分布效果成分溫度攪拌適當?shù)臏囟瓤梢蕴岣呷芤旱膶щ娦?，促進陽極溶解，提高陰極電流效率，減少針孔，降低鍍層內應力等加速溶液對流，降低陰極的濃差極化作用表面狀態(tài)形狀清潔、平整的基件表面鍍層效果越好影響電流分布，位置定位等上料脫脂酸洗活化預鍍電鍍水洗鈍化封孔干燥下料前處理理電鍍鍍后處理理2.4、電電鍍流流程分分析：：1、電電鍍原原理及及基礎礎前處理理:電電鍍前前的所所有工工序統(tǒng)統(tǒng)稱為為前處處理,目的的是修修整工工件表表面,去除除工件件表面面的油油脂,銹皮皮,氧氧化膜膜等,為后后面鍍鍍層沉沉積提提供所所需的的電鍍鍍表面面.前前處理理主要要影響響到外外觀結結合力力,據(jù)據(jù)統(tǒng)計計,60%的電電鍍不不良品品由于于前處處理不不良所所造成成.前處理理的方方式有有:噴噴砂、、磨光光、拋拋光、、熱浸浸脫脂脂、超超音波波脫脂脂、電電脫脂脂、酸酸洗活活化等等。電鍍:在工工件表表面得得到所所需鍍鍍層。。整個個流程程的核核心程程序。。后處理理：電電鍍后后對鍍鍍層進進行各各種處處理以以增強強鍍層層的各各種性性能。。如耐耐腐蝕蝕性、、抗變變色能能力、、可焊焊性等等。后處理理的方方式有有：鈍鈍化、、中和和、著著色、、防變變色、、封孔孔等2、電電鍍原原理及及基礎礎1、行行業(yè)業(yè)簡介介2、電電鍍鍍原理理及基基礎3、連連續(xù)續(xù)電鍍鍍設備備分析析4、特特殊殊結構構解析析5、電電控控系統(tǒng)統(tǒng)返回3、連連續(xù)續(xù)電鍍鍍設備備分析析3.1用用材材分析析3.2槽槽體體結構構3.3管管路路循環(huán)環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)3.4機機臺臺骨架架結構構3.5其其他他配件件2、電電鍍原原理及及基礎礎3.1、用用材分分析：：1、行行業(yè)簡簡介不銹鋼鋼:密密度7.9g/cm3.常用用的有有JIS標標準SUS304316等GB的1Cr18Ni9Ti鋼鋼由由于鋼鋼中含含有Ti,能促促使碳碳化物物穩(wěn)定定而具具有較較高的的抗晶晶間腐腐蝕性性.對對硝酸酸、醋醋酸、、磷酸酸、鹽鹽及堿堿的溶溶液、、有機機酸、、水蒸蒸氣及及濕空空氣的的耐腐腐蝕性性高。。對濃濃硫酸酸、鹽鹽酸、、氫氟氟酸、、氯氣氣等耐耐腐蝕蝕性差差。在在電鍍鍍設備備中。。主要要用于于骨架架結構構、高高溫槽槽體、、脫脂脂陽極極、及及治具具零件件上都都有使使用。。材料料常見見，價價格便便宜。。銅:紫紫銅密密度8.9g/cm3.常用用的銅銅材有有紫銅銅和黃黃銅也也有特特殊結結構用用磷青青銅。。銅具具有良良好的的導電電性能能和導導熱性性能。。電鍍鍍設備備中。。主要要用于于制作作導電電柱、、匯流流銅排排。還還有個個別用用來制制作導導熱管管或冷冷卻管管的。。材料料常見見，價價格貴貴。Ti:銀白白色金金屬，，密度度4.5g/cm3.其力力學性性能與與化學學性能能與不不銹鋼鋼接近近。塑塑性好好，可可焊接接，可可切削削加工工，耐耐腐蝕蝕性好好，抗抗氧化化性優(yōu)優(yōu)于不不銹鋼鋼。主主要用用于350度以以下，，受力力不大大，要要求高高塑性性，耐耐腐蝕蝕性場場合。。其抗抗拉強強度為為420MPA，沖沖擊強強度為為80-100J/cm2,彈彈性性模模量量為為105GPA。。主主要要用用于于治治具具制制作作、、泵泵浦浦軸軸心心、、加加熱熱器器等等。。材材料料常常見見，，價價格格貴貴。。PP:化化學名聚聚丙烯。。又名百百折膠。。密度0.91g/cm3.是最輕輕的塑料料之一。。物料稍稍軟，不不易折斷斷，比重重輕，可可浮于水水面。極極易燃燒燒，離開開火源可可自熄，，火焰藍藍色，黃黃頂，少少許白煙煙，會發(fā)發(fā)漲有熔熔液下滴滴，石油油味，似似煤。PP產(chǎn)品品質量輕輕、韌性性好、耐耐化學性性好，缺缺點是尺尺寸精度度低、剛剛性差。。多用于于槽體制制作、管管道以及及一些治治具制作作。材料料常見，，價格便便宜。3.1、、用材分分析：1、行業(yè)業(yè)簡介PVC:化學名名聚氯乙乙烯。密密度1.1-1.3g/cm3。PVC中類很很多，分分軟質、、半硬質質和硬質質PVC。離開開火源會會自動熄熄滅，燃燃燒時火火焰黃色色，綠邊邊,黃綠綠白煙，，有氯氣氣味。多多用于槽槽體制作作、管道道以及一一些治具具制作。。材料常常見，價價格便宜宜。☆附圖圖：POM:化學名名聚甲醛醛。密度度1.41-1.43g/cm3。俗名賽鋼鋼。較較脆，易易折斷，，可以燃燃燒，離離開火源源可自燃燃，火焰焰呈清晰晰之藍色色，無煙煙，有熔熔液下滴滴，氣味味有毒特特別刺鼻鼻，會令令人流淚淚。具有有很低的的摩擦系系數(shù)和很很好的幾幾何穩(wěn)定定性，耐耐高溫。。適合做做齒輪、、軸承及及管道零零件等，，材料常常見，價價格中等等。PP、PVC黃銅Ti不銹鋼3.2、、槽體結結構：1、行業(yè)業(yè)簡介上槽子槽子槽堰口口1、行業(yè)業(yè)簡介堰口流量量計算：：Q=CbH3/2(m3/min)C=107.1+0.177/H+14.2H/D+2.04(B/D)1/2-25.7[(B-b)H/DB]1/2子母槽容容積比：：1：5-6倍倍進水☆流量量計算：：1、行業(yè)業(yè)簡介☆各種種槽體結結構圖：：3.2、、槽體結結構：1、行業(yè)業(yè)簡介視窗溢流排水儲槽：儲存藥水水，攪拌拌、加熱熱、過濾濾、弱電電解等一一般在儲儲槽內進進行。容容積根據(jù)據(jù)交換速速度，以以及使用用的時間間，子槽槽容積等等因素來來決定，，一般Ni、Sn儲槽槽容積250-400L，Au、Pd在150L左右，，水洗80-120L。3.3、管路路循環(huán)系統(tǒng)：：1、行業(yè)簡介介泵浦管路排水管路回流管路進水管路管路是流體流流動的通道，，鋪設時應避避免過多的彎彎道，以防造造成過大的管管損。距離較較遠時應在一一定位置做支支撐補強?；鼗亓鞴苈返拇蟠笮∫话銥檫M進水管徑的4-6倍。管管道材質一般般采用PVC及PP管。。3.4、機臺臺骨架結構：：1、行業(yè)簡介介骨架為整個機機械的最大承承力部分，骨骨架多采用耐耐腐蝕的SUS304材材質型鋼，如如50*50*2方管，，角材?？紤]慮長久使用及及成本控制，，多在骨架外外噴雙層防腐腐漆。骨架結結構多為焊接接結構，有些些為方便拆裝裝采用螺絲連連接。制作骨骨架時應考慮慮其受力位置置，操作位置置，維修空間間，各個功能能區(qū)的定位3.5、其他他配件：1、行業(yè)簡介介2、電鍍原理理及基礎1、行行業(yè)簡介2、電電鍍原理及基基礎3、連連續(xù)電鍍設備備分析4、特殊結構解析析5、電電控系統(tǒng)返回4、特特殊結構解析析4.1導導電治具具4.2刷刷鍍治具具4.3點點鍍治具具4.4RC罩頭頭2、電鍍原理理及基礎4.1、導電電治具：1、行業(yè)簡介介4.2、刷鍍鍍治具：1、行業(yè)簡介介刷鍍設備在現(xiàn)現(xiàn)今的電鍍廠廠也很普及，，從簡單的平平臺接觸式，，到三角模具具點接觸式，，以及固定模模具專用尺寸寸接觸式。刷刷布材料有不不織