電鍍原理介紹

(electroplating)電鍍原理介紹2/2/20231第一章．電鍍概論1-1．電鍍的定義

電鍍?yōu)殡娊忮兘饘俜ǖ暮喎Q。電鍍是將鍍件（制品），浸于含有欲鍍上金屬離子的藥水中并接通陰極，藥水的另一端放置適當陽極（可溶性或不可溶性），通以直流電后，鍍件的表面即析出一層金屬薄膜的方法。簡單的理解，是物理和化學的變化或結合。2/2/202321-3電鍍金屬的種類電鍍金屬的種類約有30多種，其中應用較廣的有鍍鋅，鎘，銅，鎳，鉻，銀，錫，金，鐵，鈷，鉛，銻，鉑，鈦，鐒等十多余種。除單金屬鍍層外，還有很多合金鍍層，例如鍍銅錫，銅鋅，銅鎳，鎳鐵，鉛錫，鋅錫，鋅鐵，鋅鎳，銅鎘，鋅鎘，錫鐵，錫鈷，鎢鐵等。2/2/202331-3.電鍍工藝的用途：

不論是單金屬鍍層，還是合金鍍層，電鍍的作用主要有以下幾個方面。a．防腐蝕

b．防護裝飾

c．抗磨損

d．電性能：根據零件工作要求，提供導電或絕緣性能的鍍層2/2/202341-4．電鍍的常見工藝過程

簡單的說，ABS電鍍就是將ABS中的B(丁二烯)以化學方式腐蝕掉，使產品表面呈現一些疏鬆的細孔，再附著一層導體(比如銅)使其能夠導電，隨後再參照金屬電鍍的方式進行電鍍。所以，ABS電鍍是化學鍍與電鍍的混合。素材，氣泡代表B粗化后微孔化學鍍鎳后金屬微粒層電鍍后Cu,Ni,Cr鍍層2/2/202351-5電鍍的基本五要素：

1.陰極：被鍍物，指各種接插件端子。2.陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）3.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。4.電鍍槽：可承受，儲存電鍍藥水的槽體，一般考慮強度，耐蝕，耐溫等因素。5.整流器：提供直流電源的設備。2/2/202361-6電鍍的目的電鍍除了要求美觀外，依各種電鍍需求而有不同的目的。1.鍍銅：打底用，增進電鍍層附著能力，及抗蝕能力。2.鍍鎳：打底用，增進抗蝕能力。3.鍍金：改善導電接觸阻抗，增進信號傳輸。4.鍍鈀鎳：改善導電接觸阻抗，增進信號傳輸，耐磨性比金佳。5.鍍錫鉛：增進焊接能力，快被其他替物取代。2/2/202371-7電鍍流程

鍍銅鉻酸鍍鎳雙色鎳鉻酸烘

乾全檢原材料粗化脫脂分類上架活化化學鎳反饋客戶單色鉻制程：雙色鉻制程：霧鎳、霧鉻制程：鍍銅鉻酸霧鎳IQCIPQC2/2/202381-8電鍍條件

1.電流密度：單位電鍍面積下所承受的電流，通常電流密度越高膜厚越厚，但是過高時鍍層會燒焦粗燥。2.電鍍位置：鍍件在藥水中位置，與陽極相對位置，會影響膜厚分布。3.攪拌狀況：攪拌效果越好，電鍍效率越高，有空氣，水流，陰極擺動等攪拌方式。4.電流波形：通常濾波度越好，鍍層組織越均一。5.鍍液溫度：鍍金約50~60，鍍鎳約50~60，鍍錫鉛約18~22，鍍鈀鎳約45~55。6鍍液PH值：鍍金約4.0~4.8

，鍍鎳約3.8~4.4，鍍鈀鎳約8.0~8.5，7.鍍液比重：基本上比重低，藥水導電差，電鍍效率差。2/2/202391-9電鍍的常用設備1.藥水槽體：一般使用的材料有PP，PVC，不銹鋼。若不需要加熱可使用PVC槽，溫度在70℃以下可使用PP槽，若溫度超過70℃時則需使用不銹鋼槽，但是電鍍槽是不可用不銹鋼槽（金屬槽0。在連續(xù)電鍍中，有分母槽與子槽。母槽為裝電鍍藥水用，而子槽為電鍍用。目前子母槽分離，同體，共用三種方式。母槽結構的設計較單純，只需考慮水流，攪拌，穩(wěn)流，定位，陰陽極距離等因素。2.槽體基架：一般有塑膠藥槽的衍生架，角鐵，不銹鋼方管，黑鐵上漆等方式。為考慮強度及耐蝕問題，建議使用不銹鋼方管。2/2/2023103.進水系統(tǒng)：一般有使用純水與自來水。在每個藥槽，水槽上都設有進水口，以補充水位及清槽之用。為避免水管破漏或人為疏忽，電鍍槽是不設進水裝置的。4.排水系統(tǒng)：一般排水需先行分類再設排水系統(tǒng)。以端子連續(xù)電鍍的廢水分類為，酸液，堿液，鎳液，金液，錫鉛液等。而各槽排水管建議用一英寸以上的管子。排水效果較良。一般水洗槽設單排水閥，而各個電鍍藥槽則設雙排水閥，以避免人為疏忽將藥水排掉。各水槽設溢流管，避免滿水流到它槽。2/2/2023115.抽風系統(tǒng)：電鍍設備需有密封（即有上蓋），方有設抽風效果。在主要產生廢氣的藥槽設立抽風口，并可以調節(jié)抽風量。因氣體中含水量極高，故需設有排水裝置。抽出的氣體也必須作廢氣處理。6.電熱系統(tǒng)：因藥槽需加熱，故加熱系統(tǒng)很重要。一般加熱系統(tǒng)組成有加熱器，感溫器，液位感應器，溫度設定器，TIMER，警報器等。由于顧及安全問題，必須設有無水自動斷電系統(tǒng)。浸泡在藥水中的材質以鈦金屬最為長用，但在強堿藥水槽中，則建議使用不銹鋼或是鐵氟龍等材質。2/2/2023127.冷卻系統(tǒng)：一般有直接冷凍法和間接冷凍法。而直接冷凍法是將藥水抽至冷凍機內冷卻，此方法冷凍效果好。間接冷凍法則是在藥水槽內排冷卻水管間接冷凍藥水，此法冷凍效果較差，清槽困難。冷凍機的散熱方式有水冷法（須有冷卻水塔）與氣冷法（風扇）。錫鉛藥水若能保持24小時低溫狀態(tài)，藥水比較不會造成渾濁情形。8.電控系統(tǒng)：除上述加熱及冷卻系統(tǒng)的電控之外，尚有泵，過濾機，震蕩機，整流器，傳動，烤箱，鼓風機等的電控，通常都以電源控制箱匯總控制。而整流器與傳動是設定為連動裝置。2/2/2023139.刮水設備：在連續(xù)電鍍設備中，刮水方法有使用橡膠刮板，毛刷，吹氣，吸水海綿等方法。其中以吹氣法效果最佳，但成本最高，目前吹氣產生方式有空壓機生成式和鼓風機生成式。端子結構較差（易變形）的不適用毛刷和刮板，矽橡膠刮板適合扁平狀的端子。10.干燥系統(tǒng)：在電鍍結束后，端子表面水滴必須除去，否則干燥效果會很差。一般干燥的烤箱都用HEATER或IR，并且在熱風循環(huán)下干燥?？鞠漤氂袦囟瓤刂蒲b置。11.放料系統(tǒng)：一般放料方式有水平式和垂直式。放料區(qū)設有卷紙裝置，連動開關，定位導輪。若生產速度很快時，更要設有緩沖接線。2/2/20231412.收料系統(tǒng)：一般收料方式有水平式和垂直式。收料區(qū)須設有傳動裝置（有些特殊的傳動裝置不在收料系統(tǒng)內），記數裝置，連動開關，收料裝置，紙轉盤，定位導輪，若生產速度很快時，更要設有緩沖接線。13.泵過濾機：一般分臥式泵和立式泵，其規(guī)格以HP馬力來區(qū)分，馬力越大，其流量也越大，過濾機濾心常用規(guī)格為1µ，5µ，10µ，µ數越小可過濾的顆粒越小，過濾的效果也就越好。一般建議金槽，鈀鎳槽使用1µ，而其他的使用5µ濾心，并且每周定期檢查。過濾時間越長，效果越好，如能24小時過濾最佳。2/2/20231514.整流器：目前有可控制硅整流器，電晶整流器，變頻式整流器，脈沖整流器等。因為直流電波度會影響電流密度范圍，濾波度越小，可操作的電流密度也就越寬，通常濾波度須在3%以下。其中以變頻整流器最佳，濾波度約在0.1%。15.定位器：一般使用在藥槽內的方法有固定式（全面浸泡時使用）和調整式（選鍍或考慮電流分布時使用），而使用材質有耐酸堿和耐熱的塑膠，玻璃，陶瓷等。至于在藥槽之外的定位器則多半使用不銹鋼。2/2/20231616.陰陽極：陰（陽）極導電電線規(guī)格為==最大操作電流

/4

*（線數）。如電流為100安培，導線兩條，則導線橫截面至少需要12.5平方毫米以上。陽極有分溶解性陽極和不溶性陽極。溶解性陽極是用在補充（普通金屬電鍍常見），而不溶性陽極都做輔助陽極的用，如鍍鎳時，使用鎳金屬做溶解性陽極，鈦籃為裝鎳金屬用，故為不溶性陽極。貴金屬電鍍通常都使用不溶性陽極，且為導電良好，會使用貴金屬不溶解性陽極（如白金）。陰極一般指的就是鍍件，但此處所述的陰極為鍍件導電用的陰極導電頭，一般陰極導電頭使用銅合金或不銹鋼材料，必須考慮導電，耐蝕，作業(yè)，成本，方可定材料。而陰極導電頭與鍍件接觸需良好，且摩擦越小越好。17.攪拌器：為促使電鍍效率，增加電鍍均勻度，提高電流密度，故必須加強攪拌效果。一般有用強水流攪拌，陰極震蕩攪拌，超音波攪拌，空氣攪拌等方式。2/2/202317第二章電鍍實物

廠內電鍍每槽簡單作以下介紹．工藝流程如下:

前處理：酸脫—熱脫—粗化—中和—預浸—敏化—加速—化學鎳

后處理：焦磷酸銅—活化—硫酸銅—活化—全光鎳—活化—六價鉻2/2/202318一．熱脫槽１．主要成分：ＡＢＳ－３２．２．作用：去除產品表面油脂及臟污.2/2/202319二．粗化槽１．主要成分：鉻酸，硫酸２.作用：使產品表面形成細孔，易于吸附，減少麻點，附著力不夠，百格不過等現象．2/2/202320三．敏化槽１．主要成分：鈀液，鹽酸，氯化亞錫２.作用：使產品表面吸附鈀離子，減少溢鍍，漏鍍．2/2/202321四．解膠槽１.主要成分：硫酸，ＡＢＳ－２２.作用：去除前一槽的部分物質，減少溢鍍，漏鍍．2/2/202322五．化學鎳槽１．主要成分：次亞磷酸鈉２.作用：使產品表面導電，減少溢鍍，漏鍍，麻點．2/2/202323六．焦磷酸銅槽１.主要成分：氨水，焦鉀，焦銅２.作用：使產品表面鍍上磷銅，減少燒焦，麻點2/2/202324七．硫酸銅槽１.主要成分：硫酸銅，硫酸，氯離子２.作用：使產品鍍上銅，減少燒焦，麻點．2/2/202325八．全光鎳槽１.主要成分：硫酸鎳，氯化鎳，硼酸．２.作用：使產品鍍上鎳，減少麻點，燒焦．2/2/202326九．六價鉻槽１.主要成分：鉻酸，三價鉻，酸根．２.作用：產品鍍上鉻，減少燒白，麻點．2/2/202327以下二張表是廠內自動線每槽用藥分析表2/2/202328十．水洗一般電鍍業(yè)，常專注在電鍍技術研究，和電鍍藥水的開發(fā)，卻往往忽略了水洗的重要性。很多電鍍不良，都來自水洗工程設計不良或水質不凈，以下我們就水洗不良造成電鍍缺陷的各種情形加以解說。1.若脫脂劑的水質為硬水，則端子脫脂后金屬表面殘存的皂堿，和Ca

Mg金屬生成金屬皂，固著于金屬表面時，而產生鍍層密著不良或光澤不良。一般改善的方法，可以將水質軟化并于脫脂劑內加界面活性劑。2.若水質為酸性時，與金屬表面的殘存皂堿作用，產生硬脂酸膜，而造成鍍層密著不良或光澤不良。改善的方法為控制使用水質（調整PH值）。3.若各工程藥液帶出嚴重并水洗不良，或水質不佳（即有不純物），會污染下一道工程，造成電鍍缺陷。改善方法為使用干凈的純水，避免帶出（吹氣對準）藥液，修正水洗效果。4.在電鍍槽間的水洗，水中含鍍液濃度若過高，會造成鍍層間密著不良或產生結晶物。改善方法為避免帶出（吹氣對準）藥液，經常更換水洗水或做連續(xù)式排放。5.若在電鍍完畢最后水洗不良時，會造成鍍件外觀不良（水斑），及鍍件壽命減短（殘留酸）。改善方法為使用干凈的純水，超純水，經常更換水洗水或做連續(xù)式排放。2/2/202329第三章電鍍不良對策

鍍層品質不良的發(fā)生多半為電鍍條件,電鍍設備或電鍍藥水的異常,及人為疏忽所致.通常在現場發(fā)生不良時比較容易找出原因克服,但電鍍后經過一段時間才發(fā)生不良就比較棘手.然而日后與環(huán)境中的酸氣,氧氣,水分等接觸,加速氧化腐蝕作用也是必須注意的.以下本章將對電鍍不良的發(fā)生原因及改善的對策加以探討說明.

發(fā)生原因1.前處理不良,油脂,氧化物.異物尚未除去,鍍層無法析出.2.操作電流密度太低,導致低電流區(qū),鍍層無法析出.3鎳光澤劑過量,導致低電流區(qū),鍍層無法析出4.嚴重刮傷造成露銅.5.未鍍到.

改善的對策1.加強前處理或降低產速2.重新計算電鍍條件.3.處理藥水,去除過多光澤劑或更新.4.檢查電鍍流程.5.調整電流位置.

2/2/202330刮傷:指水平線條狀,一般在錫鉛鍍層比較容易發(fā)生.

(1)可能發(fā)生的原因:1.素材本身在沖壓時,及造成刮傷.

2.被電鍍設備中的金屬制具刮傷,如陰極頭,烤箱定位器,導輪等.

(2)改善對策:1.停止生產,待與客戶聯系.2.檢查電鍍流程,適時調整設備和制具.

2/2/202331針孔：指成群、細小圓洞狀（似被鍾紮狀）

可能發(fā)生的原因：1.操作的電流密度太2.電鍍溶液表面張力過大，濕潤劑不足。3.電鍍時間攪拌效果不良。4.錫鉛浴溫過低5.電鍍藥水受到污染。6.前處理不良。改善對策：1.降低電流密度2.補充濕潤劑，或檢查藥水。3.加強攪拌。4.調整浴溫5.提純藥水或者更新。6.加強前處理效果。

2/2/202332電鍍厚度太高：指實際鍍出膜厚超出預計的厚度。

(1)可能發(fā)生的原因:

1.傳動速度變慢，不準或速度不穩(wěn)定。2.電流太高，不準或電流不穩(wěn)定。3.檢查電鍍位置是否偏離，重新調整。4.藥水金屬濃度升高，一般鍍金較敏感。5.藥水PH值過高。6.熒光膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤。7.浴溫偏高。

(2)改善對策:1.檢查傳動系統(tǒng)，校正產速。2.檢查整流器與陰陽極，適時予以修正。3.選鍍位置變異。4.調整電流或傳動速度。5.調整PH值至標準范圍。6.校正儀器或確定測試方法。7.檢查溫控系統(tǒng)。

2/2/202333電鍍厚度不足：指實際鍍出膜厚低于預計的厚度

(1)可能發(fā)生的原因:

1.傳動速度變快，不準或速度不穩(wěn)定。2.電流太低，不準或電流不穩(wěn)定。3.選鍍位置變異。4.藥水金屬濃度降低，或藥水被稀釋。5.藥水PH值偏低。6.熒光膜厚測試儀偏離，或測試方法錯誤。7.浴溫偏低。8.鍍層結構中有結金，消耗掉部分電流。9.電鍍藥水攪拌，循環(huán)不均或金屬補充不及消耗。

2/2/202334電鍍厚度不均：指實際鍍出膜厚時高時低，或分布不均。

(1)可能發(fā)生的原因:

1.傳動速度不穩(wěn)定。2.電流不穩(wěn)定。3.端子嚴重變形，造成選鍍位置不穩(wěn)定。4.端子結構造成高低電流分布不均。5.攪拌效果不良。6.膜厚測試位置有問題，造成誤差大。7.選鍍機構不穩(wěn)定。2/2/202335第四章：電鍍安全操作規(guī)程2/2/202336（1）電鍍安全操作規(guī)程總則必須堅持安全第一，預防為主，消除危害，發(fā)展生產的勞動保護方針，嚴格遵守各項安全生產規(guī)章制度和安全技術操作規(guī)程。新工人入廠要實行工廠，車間，班組的三級安全教育，并接受嚴格的訓練及考核。工作前，必須做好一切安全準備，仔細檢查各類設備和工作場地，及時發(fā)現和排除故障和隱患。必須熟悉，了解自用設備的性能，構造，使用規(guī)則和維護保養(yǎng)方法。非本工種人員嚴禁操作。所有設備均應有專人保管，并定期檢查。必須熟悉簡單的放火知識和急救知識。堅守工作崗位，聽從現場安全指導。如遇有事故發(fā)生，要保護好現場，及時搶救傷員，并立即向上級報告。不準隨便進入安全禁區(qū)。發(fā)現不符合安全生產情況，例如有嚴重危險的廠房，生產線和設備時，應立即向上級報告，出現危及生命安全的情況時，應停止生產工具。2/2/202337（2）電鍍安全操作規(guī)程工作前，穿戴好一切防護用品。工作前10-15分鐘應打開抽風機。電鍍現場嚴禁進食和吸煙，以防有害物質入口。操作時，不得直接用手接觸電鍍溶液。電鍍中，應防止陽極，陰極和鍍槽相互短路的事故。裝封工件要牢固。工件入槽，出槽要緩慢，以防工件脫落傷人，或掉入槽內濺起溶液灼傷人或損壞設備。嚴格按工藝規(guī)程配制電鍍溶液。配制有毒溶液時，應由專人負債，他人配合，在規(guī)定地點進行，通風必須良好，人體不得直接接觸。強酸應存儲在帶塞的瓶中，不準超過容積的4/5。堿應儲存在封閉的鐵筒內。電鍍件必須徹底消毒，嚴禁將帶有氰化物的零件送往下道工序。存放有毒物品的容器，使用后必須消毒洗凈，統(tǒng)一管理，嚴禁到處亂扔。電鍍廢水，廢渣必須嚴格分類處理，并經化驗符合國家排放標準后才能排放。使用易燃物品時，應嚴禁煙火，以防止火災。電鍍所使用的各種化學藥品，尤其是劇毒，易燃，易爆，易分解和腐蝕性強的各類藥品，一定要有專用場地放置，并設專人保管，嚴禁亂拿亂用。工作完畢后，應切斷電源，汽源，水源，蓋好鍍槽。下班后，脫掉工作服，必須仔細洗手。2/2/202338第五章模具結構與射出介紹2/2/2023392/2/2023402/2/2023412/2/2023422/2/2023431

射出成形之基本知識。

1．1

射出成形的特征以及組成。

射出成形是將溶融的成形材料以高壓的方式填充到封閉的模具內，射出成形的模腔內承受的壓力約400KGF/CM2，大約為400個大氣壓，以這樣高的壓力來制作產品是它的特征，這是它的優(yōu)點也是它的缺點。也就是說模具

必須制作得相當堅固，因而模具價格也相當昂貴，因此必須大量生產以便與高價的模具費用互相扣抵，例如每批之生產量必須10000PCS以上才合理，換句話說；射出成形的工作必須以大量生產才行。

2/2/2023441.2射出（包括保壓）

螺桿快速地往前推進，把熔融之成形材料注入模腔內填充成形，填充之后壓力要必須繼續(xù)保持，這個動作特別取名為“保壓”。在剛充填時模具承受的壓力，一般叫做射出壓或者叫做“一次壓”。2/2/2023451.3冷卻（以及下個動作的可塑化工程）

模腔內之成形材料等待冷卻凝固之過程叫“冷卻”。在這時候射出裝置也準備下次工作，這個過程叫做“可塑化過程”。放在料斗里的成形材料，流入加熱的料管內加熱，是依據螺桿旋轉把原料變成熔融狀態(tài)，螺桿像撥取螺絲的原理一樣，一面轉一面后退，螺桿前端會儲存熔融之成形材料，螺桿旋轉時，抵抗螺桿向后退的壓力稱之為螺桿的“背壓”。2/2/2023