电镀技术培训基础资料.ppt
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1、电电 镀镀 技技 术术 培培 训训 2010 年年12月月目录目录第一章 电镀基础知识第二章 镀层与镀液性能测试及仪器 第三章 电镀辅助设备及生产线 第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识电镀概念及应用电镀基础术语电镀层分类及要求电镀液分类及性能局部电镀电镀工艺的基本计算返回第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识第一节、电镀概念及应用电镀概念及应用1 1 1 1、电镀的定义、电镀的定义、电镀的定义、电镀的定义 电镀是以直流电通入一定的电解质溶液,通过电能向化学能的转换,把金属镀电镀是以直流电通入一定的电解质溶液,通过电能向化学能的转换,把金属镀到零件表面上的过程。到零件表面上的过程。2 2、电
2、镀的目的、电镀的目的 通过改变零件表面的外观和物理化学性质,达到装饰性通过改变零件表面的外观和物理化学性质,达到装饰性(美观)、耐蚀性(防锈)美观)、耐蚀性(防锈)和耐磨性(硬度)等。和耐磨性(硬度)等。3 3、电镀的应用、电镀的应用 电镀技术广泛应用于汽车、摩托车、卫浴、锁件、日用五金、机械等。电镀技术广泛应用于汽车、摩托车、卫浴、锁件、日用五金、机械等。4 4、电镀的基本工艺可以分为三个阶段:电镀的基本工艺可以分为三个阶段:电镀的基本工艺可以分为三个阶段:电镀的基本工艺可以分为三个阶段:镀前处理镀前处理镀前处理镀前处理电镀处理电镀处理电镀处理电镀处理镀后处理镀后处理镀后处理镀后处理第一章第
3、一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识第二节、第二节、电镀基础术语电镀基础术语电镀基础术语电镀基础术语镀液 主盐、络合剂、附加盐、添加剂。缓冲剂等。设备:镀槽、电源、阳极、阴极、加温棒等。不溶性阳极:在电镀过程中不溶性阳极不发生溶解,表面上发生某些物质的氧化反应,而金属离子的消耗由添加主盐进行补充。电镀铬可溶性阳极:即以被镀金属材料制作阳极,如镀镍用镍制作阳极,镀银用银制作阳极。阳极反应为金属的氧化反应,生成金属离子以补充阴极反应中金属离子的消耗。阴极阴极(工件)被镀工件作为阴极,表面上主要发生金属离子(或其络离子)的还原反应,形成金属镀层,覆盖在工件表面。在硫酸镍电解液中镀镍,主要阴极反应为:
4、Ni2+2e=Ni为简单金属离子的还原,阴极反应阴极反应在氰化物电解液中镀铜,主要阴极反应为:Cu(CN)32-+e=Cu+3CN-为金属络离子的还原。镀槽是盛装电解液的器具。同时还要满足阴极和阳极安装,电镀过程中加热或冷却等需要。镀槽电源提供电镀所需电流大多数电镀工艺为直流电源,也有的电镀工艺使用其它类型电源第一章第三节、电镀层分类及要求第三节、电镀层分类及要求第三节、电镀层分类及要求第三节、电镀层分类及要求按使用目的防护镀层和防护装饰镀层功能性镀层按电化学关系阳极性镀层阴极性镀层镀锌层、镀镉层、镀锡层 防护镀层Cu-NiCr镀层防护-装饰镀层功能镀层耐磨镀层减摩镀层热加工用镀层可焊性镀层导
5、电性镀层磁性镀层修复性镀层防止渗碳镀铜,防止渗氮镀锡 镀硬铬、镀铁、镀铜 镀硬铬 镀锡、铅锡合金 镀银、镀铜镀锡、铅锡合金 钴镍、镍铁 镀层分类镀层分类按使用目的防护镀层和防护装饰镀层功能性镀层按电化学关系阳极性镀层阴极性镀层阳极性镀层ZnFe电解液在使用环境中镀层金属的电位比基体金属电位负(即镀层金属比基体金属活泼),镀层为阳极镀层为阳极,如钢铁制品表面镀锌就是典型的阳极性镀层。阳极性镀层不仅可以起机械保护作用,在镀层缺陷和破损处还能起阴极保护作用。CrFe电解液阴极性镀层在使用环境中镀层金属的电位比基体金属的电位正,(即镀层金属不如基体金属活泼),镀层为阴镀层为阴极极,如钢铁制品表面的镀铬
6、层就是典型的阴极性镀层,这是因为铬很容易钝化。阴极性镀层只有机械保护作用。必须指出,镀层的阳极性或阴极性区分不是绝对的,而是与使用环境密切相关。第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识2 2、对镀层要求、对镀层要求1 1)结合力)结合力 基体与镀层、镀层与镀层基体与镀层、镀层与镀层 2 2)镀层覆盖)镀层覆盖 覆盖均匀、无缺陷覆盖均匀、无缺陷3 3)厚度)厚度 厚度、孔隙率厚度、孔隙率4 4)其他指标)其他指标 光亮度、硬度、色彩、耐蚀性、外观光亮度、硬度、色彩、耐蚀性、外观 五金电镀第一章第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识3 3、影响质量因素、影响质量因素 1 1)镀前处理)镀前处理 除油
7、、水洗、活化、酸蚀等除油、水洗、活化、酸蚀等 2 2)镀液特性和状况)镀液特性和状况 镀液性质、各组分的含量等镀液性质、各组分的含量等 3 3)基体金属状况)基体金属状况 电负性、带电入槽等电负性、带电入槽等 4 4)电镀过程)电镀过程 电流密度、温度、送电方式、搅拌等电流密度、温度、送电方式、搅拌等 5 5)析氢反应)析氢反应 针孔、麻点、鼓泡、氢脆等针孔、麻点、鼓泡、氢脆等 6 6)电镀后处理)电镀后处理 清洗、钝化、除氢、抛光清洗、钝化、除氢、抛光等 7 7)电镀电源)电镀电源 电流、电压、波形等第一章环保三价铬电镀第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识第四节、电镀液分类及性能第四节、电
8、镀液分类及性能1 1、电镀液的分类、电镀液的分类 1 1)单盐镀液)单盐镀液 氯化物镀锌氯化物镀锌 2 2)络合物镀液)络合物镀液 氰化物镀银氰化物镀银 2 2、镀液的性能、镀液的性能 分散能力分散能力 指镀液所具有的镀层厚度均匀分布的能力,也叫指镀液所具有的镀层厚度均匀分布的能力,也叫均镀能力均镀能力 。覆盖能力覆盖能力 指镀液能使零件深孔、凹洼的表面沉积出镀层的能力,也指镀液能使零件深孔、凹洼的表面沉积出镀层的能力,也 叫叫深镀能力深镀能力。电流效率电流效率 指电极上通过单位电量时,产物的实际重量与其电化当量指电极上通过单位电量时,产物的实际重量与其电化当量 之比。通常以百分数表示,以之比
9、。通常以百分数表示,以“”表示。表示。第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识3 3、电镀工艺条件的影响、电镀工艺条件的影响 1 1)阴极电流密度)阴极电流密度 范围范围 上限上限 下限下限 2 2)温度)温度 范围范围 高温高温 低温低温 3 3)搅拌)搅拌 阴极移动、空气搅拌、镀液循环阴极移动、空气搅拌、镀液循环 4 4)电源)电源 功率、波形功率、波形 5 5)基体金属)基体金属 材料性质、表面状况材料性质、表面状况 6 6)几何因素)几何因素 镀槽、阳极、挂具和零件镀槽、阳极、挂具和零件第一章第一章第一章 电镀基础知识电镀基础知识4、镀层分布的影响因素1)阴极极化度阴极极化度大,分散能力
10、好 2)镀液电导率加入电解质 3)阴极电流效率 电流效率、电流密度 4)基材表面状况 光洁度、短时间冲击电流 5)几何因素 电极形状、尺寸等,镀槽的形状 第一章第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 电镀层性能测试及仪器电镀溶液性能测试及仪器电镀中使用的精密分析仪器 返回第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 第一节、第一节、电镀层性能测试及仪器电镀层性能测试及仪器1 1、概述、概述 实际条件考核实际条件考核 暴嗮试验、大气腐蚀试验等暴嗮试验、大气腐蚀试验等 模拟条件考核模拟条件考核 老化试验、潮湿试验、盐雾试验老化试验、潮湿试验、盐雾试验2 2
11、、电镀层外观检测、电镀层外观检测 1 1)表面缺陷)表面缺陷 麻点、针孔、脱皮、起泡麻点、针孔、脱皮、起泡 2)光泽性 光泽、半光泽、亚光 3)覆盖性 上镀面积、复杂零件 4)色泽 黑钝化、蓝白钝化 第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 3、镀层的结合力 镀层结合力是指镀层与基体金属或中间镀层的结合强度,即单位表面积的镀层从基体金属或中间镀层上剥离所需要的力。参考标准:GB/T 5270-200X金属基体上的覆盖层(电沉积和化学沉积层)附着强度试验方法。一般情况下,车间内只做定性检验。具体检验方法有如下几种:1)弯曲试验 2)划痕试验 3)锉刀试验 4)加热试验 第二
12、章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 4 4、电镀层厚度测量、电镀层厚度测量 电镀层厚度是衡量镀层质量的重要指标。它在很大程度上影响着产电镀层厚度是衡量镀层质量的重要指标。它在很大程度上影响着产品的品的可靠性可靠性和和使用寿命使用寿命。镀层厚度检验方法有镀层厚度检验方法有破坏法破坏法和和非破坏法非破坏法两大类。两大类。破坏检测法:破坏检测法:阳极溶解法阳极溶解法(最常用的镀层厚度测量方法)(最常用的镀层厚度测量方法)金相显微法金相显微法(镀层厚度测量的仲裁方法)等;(镀层厚度测量的仲裁方法)等;非破坏检测法:非破坏检测法:磁性法磁性法 涡流法涡流法 X X()射线光谱测定
13、法。)射线光谱测定法。第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 5、电镀层孔隙率测量 应用较广的镀层孔隙率测试方法使用的是铁试剂试验法和潮湿硫(硫华)试验法。参考标准:GB/T 17721-1999 金属覆盖层 孔隙率试验 铁试剂试验 本方法特别适用于工程用铬覆盖层。GB/T 18179-2000 金属覆盖层 孔隙率试验 潮湿硫(硫华)试验。本方法特别适用于在还原硫气氛中不明显变色的各种单层或组合覆盖层,例如:金、镍、锡、锡-铅、钯及其合金。第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 6、电镀层硬度试验(1)划痕法 划痕法的设备比较简单,锉刀硬度法即是
14、其中的一种。(2)压痕法 压痕法使用专用的显微硬度计或附有硬度测定装置的金相显微镜。(3)维氏和努氏显微硬度测定 参考标准:GB/T9790-1988 金属覆盖层及其他有关覆盖层 维氏和努氏显微硬度试验。第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 7 7、电镀层延展性测量、电镀层延展性测量 延展性是材料的一种性能,它不受试样尺寸的影响,但覆盖层厚延展性是材料的一种性能,它不受试样尺寸的影响,但覆盖层厚度可能影响线性延伸性的数值。度可能影响线性延伸性的数值。测量金属覆盖层延展性的方法可分为二大类:测量金属覆盖层延展性的方法可分为二大类:1 1)在有基体的覆盖层上测量,)在有基
15、体的覆盖层上测量,2 2)在去除基体后的覆盖层箔上测量。)在去除基体后的覆盖层箔上测量。参考标准:参考标准:GB/T15821-1995 GB/T15821-1995 金属覆盖层金属覆盖层 延展性测量方法延展性测量方法 第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性能测试及仪器 8、人工加速腐蚀试验 人工加速腐蚀试验种类很多,常用的有:中性盐雾试验(NSS试验)醋酸盐雾试验(ASS试验)铜加速醋酸盐雾试验(CASS试验)腐蚀膏腐蚀试验(CORR试验)参考标准:GB/T10125-1997 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验 盐盐盐盐雾雾雾雾箱箱箱箱第二章第二章 镀层与镀液性能测试及仪器镀层与镀液性
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