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一.何謂電鍍?
於電化學里電鍍是一種氧化還原反應,即金屬於陽極失去電子氧化成離狀態(tài),進而金屬離子於陰極里電子還原成金狀態(tài).因此將待電鍍之物品置於陰極,接通直流電,即可鍍上欲鍍之金屬.
二.電鍍之方式
電鍍之試可概分為三種:掛鍍/滾鍍/連續(xù)電鍍.
1. 掛鍍:將被鍍物置於掛架,進而將整支掛架放入鍍浴中,進行電鍍.
A. 優(yōu)點:鍍件可直接面對陽極,因而鍍層均勻,且不因碰撞而產生刮痕.
B. 缺點:上下掛架很費人工,成本較高.且一個掛架不可掛太多的鍍件,否則會因為高低之電流之差異,而造成每個鍍件之厚薄差異.
2. 滾鍍”將被鍍物一批量放於滾桶中,再將滾桶置於鍍浴,滾動滾桶而電鍍之.
A. 附著不良優(yōu)點:一次可鍍較多鍍件.成本較低.
B. 缺點:易被遮敝,而造成電鍍不良,鍍件之厚度均一性很差,容易因碰撞而產生刮痕.
3. 連續(xù)電鍍:被鍍物被一料帶串聯(lián)成一長條(成卷),此連續(xù)物經連續(xù)電鍍設備後即電鍍完成.
A. 優(yōu)點:方便後續(xù)加工之自動化,可選擇電鍍,降低成本,每個被鍍物經過電鍍條件相同,故品質相當一致化.
B. 缺點:外觀性不如滾鍍來得漂亮,制程可變性小.
三.電鍍流程:(以連續(xù)電鍍?yōu)橹?.
脫脂 水洗 酸活水 水洗 鍍鎳 回收 水洗 鍍金 回收 水洗 鍍錫鉛 回收 水洗 熱純水洗 吹干 烘干 成品
1. 脫脂:此步驟之主要目的是去油脂,即將衝床之油脂或手接觸之油脂去除;脫脂不良容易造成鍍層附著不良,或表面花紋甚至露銅.
2. 酸活化:此步驟之主要目的是除去被鍍層表面氧化膜及中和脫脂時所帶來之鹼性,活化不良劑會造成後續(xù)鍍層之,進而脫皮,鍍上的一片脫落.
3. 鍍鎳:鍍鎳之目的是保護銅底材,不被空氣之氧氧化,而影響導電,性適當的鍍鎳層厚度約50u—100u,太低則無法保護其保護性,太高則因其內應力太大,不利後續(xù)加工,容易造成龜裂.
* 時下之鍍浴概分為硫酸鎳及氨基璜酸鎳.
A. 硫酸鎳:
優(yōu)點: a.成本較低.
b.維護容易.
c.光亮度佳
缺點:內應力高.
B. 氨基璜酸鎳:
優(yōu)點:a.內應力低(又稱軟鎳)
缺點:a.成本較高.
b.不容易維護.
c.光亮度較差.
4. 鍍金:連接器之鍍金要求鍍硬金.何謂硬金?即於金鍍層中加入某合金,以增加其硬度,耐摩擦;於美國軍方規(guī)格,有三種合金是被允許的,即為金鈷/金鎳/金鐵,基K數以不低于22.5K為主.
連續(xù)電鍍之鍍金方式有三種:
A. 浸鍍:此方式為最簡單也最廣為使用之方式,其原理是以液位高度,控制鍍金之位置.
B. 噴鍍:其原理是利用耐酸鹼之物質,將不鍍金之位置遮敝露出欲鍍之部位,再以強力泵清將藥水噴鍍之.其優(yōu)點可選鍍端子之某一部位,但端子之形狀若過於複雜,則遮蓋有困難度.
C. 刷鍍:其原理是將欲鍍金之部分,直接與刷臺觸而鍍之.
其優(yōu)點:鍍金部位相當集中,且?guī)С鰮p耗低,成本低.
缺點:只適合端子鍍金部位相當凸出,且每根端子之平整度需相當一致.
5. 鍍錫鉛:早期電子零件紼只鍍錫,但因隨著科技之進步,不論印刷線路或連接之端子,愈做愈密.此時問題就來了,純錫之鍍層,因電位差之關係,經過一段時間後,會長錫針造成短路,因而國外才發(fā)展出90/10之錫鉛鍍層,以避免長錫針之問題,且90/10之錫鉛鍍層共熔點比純錫低約15鍍,對後續(xù)錫更有幫助.
連續(xù)電鍍之鍍錫鉛皆以如鍍金之浸鍍方式處理,且須於最後一道電鍍,此是因其鍍後之光亮錫鉛鍍層,不能再接觸任何帶酸性之藥水,否則會變霧變黑.
6. 熱水洗:此步驟乃確保端子不可殲留任何藥水及水紋.
四.如何設計端子以利電鍍.
1. 端子結構之強度:避免打歪.
2. 端子間距愈低愈好:減少電成本.
使用之部位,盡量突出:以利電鍍.
鋁合金輪轂電鍍工藝
工藝流程：拋光→噴丸（選擇性）→超聲波除臘→水洗→堿蝕除油→水洗→酸蝕（出光）→水洗→沉鋅（Ⅰ）→水洗→退鋅→水洗→沉鋅（Ⅱ）→水洗→電鍍暗鎳→，水洗→酸性亮銅→水洗→拋光→超聲波除臘→水洗→陰極電解除油→水洗→活化→水洗→半光亮鎳→高硫鎳→光亮鎳→鎳封→水洗→鍍鉻→水洗。[第一段]
鋁合金輪轂經電鍍等表面處理后，可使鋁工件性能得以改善，從而賦予鋁制品更大的應用范圍。目前我企業(yè)進行鋁合金汽車輪轂表面處理，通過三元合金中間層的建立，產品質量得到提同，但在產品實際生產過程中質量還存在不穩(wěn)定因素，直接影響了產品質量和企業(yè)經濟效益，主要存在的技術問題是：1、在電鍍過程中產品存在局部氣泡，有時有氣泡輪轂比例高達10%左右。2、在鍍銅、鍍鎳過程中漏銅、漏鎳現象，漏銅率最高達到10%，漏鎳率最高達3-5%。因此企業(yè)迫切需對上述技術問題給予解決，希望能得到科研院所和大專院校技術支持。完成后達到的技術質量指標：局部氣泡率低于3%；漏銅率低于3%；漏鎳率低于1%；其他指標符合企業(yè)標準要求。
於電化學里電鍍是一種氧化還原反應,即金屬於陽極失去電子氧化成離狀態(tài),進而金屬離子於陰極里電子還原成金狀態(tài).因此將待電鍍之物品置於陰極,接通直流電,即可鍍上欲鍍之金屬.
二.電鍍之方式
電鍍之試可概分為三種:掛鍍/滾鍍/連續(xù)電鍍.
1. 掛鍍:將被鍍物置於掛架,進而將整支掛架放入鍍浴中,進行電鍍.
A. 優(yōu)點:鍍件可直接面對陽極,因而鍍層均勻,且不因碰撞而產生刮痕.
B. 缺點:上下掛架很費人工,成本較高.且一個掛架不可掛太多的鍍件,否則會因為高低之電流之差異,而造成每個鍍件之厚薄差異.
2. 滾鍍”將被鍍物一批量放於滾桶中,再將滾桶置於鍍浴,滾動滾桶而電鍍之.
A. 附著不良優(yōu)點:一次可鍍較多鍍件.成本較低.
B. 缺點:易被遮敝,而造成電鍍不良,鍍件之厚度均一性很差,容易因碰撞而產生刮痕.
3. 連續(xù)電鍍:被鍍物被一料帶串聯(lián)成一長條(成卷),此連續(xù)物經連續(xù)電鍍設備後即電鍍完成.
A. 優(yōu)點:方便後續(xù)加工之自動化,可選擇電鍍,降低成本,每個被鍍物經過電鍍條件相同,故品質相當一致化.
B. 缺點:外觀性不如滾鍍來得漂亮,制程可變性小.
三.電鍍流程:(以連續(xù)電鍍?yōu)橹?.
脫脂 水洗 酸活水 水洗 鍍鎳 回收 水洗 鍍金 回收 水洗 鍍錫鉛 回收 水洗 熱純水洗 吹干 烘干 成品
1. 脫脂:此步驟之主要目的是去油脂,即將衝床之油脂或手接觸之油脂去除;脫脂不良容易造成鍍層附著不良,或表面花紋甚至露銅.
2. 酸活化:此步驟之主要目的是除去被鍍層表面氧化膜及中和脫脂時所帶來之鹼性,活化不良劑會造成後續(xù)鍍層之,進而脫皮,鍍上的一片脫落.
3. 鍍鎳:鍍鎳之目的是保護銅底材,不被空氣之氧氧化,而影響導電,性適當的鍍鎳層厚度約50u—100u,太低則無法保護其保護性,太高則因其內應力太大,不利後續(xù)加工,容易造成龜裂.
* 時下之鍍浴概分為硫酸鎳及氨基璜酸鎳.
A. 硫酸鎳:
優(yōu)點: a.成本較低.
b.維護容易.
c.光亮度佳
缺點:內應力高.
B. 氨基璜酸鎳:
優(yōu)點:a.內應力低(又稱軟鎳)
缺點:a.成本較高.
b.不容易維護.
c.光亮度較差.
4. 鍍金:連接器之鍍金要求鍍硬金.何謂硬金?即於金鍍層中加入某合金,以增加其硬度,耐摩擦;於美國軍方規(guī)格,有三種合金是被允許的,即為金鈷/金鎳/金鐵,基K數以不低于22.5K為主.
連續(xù)電鍍之鍍金方式有三種:
A. 浸鍍:此方式為最簡單也最廣為使用之方式,其原理是以液位高度,控制鍍金之位置.
B. 噴鍍:其原理是利用耐酸鹼之物質,將不鍍金之位置遮敝露出欲鍍之部位,再以強力泵清將藥水噴鍍之.其優(yōu)點可選鍍端子之某一部位,但端子之形狀若過於複雜,則遮蓋有困難度.
C. 刷鍍:其原理是將欲鍍金之部分,直接與刷臺觸而鍍之.
其優(yōu)點:鍍金部位相當集中,且?guī)С鰮p耗低,成本低.
缺點:只適合端子鍍金部位相當凸出,且每根端子之平整度需相當一致.
5. 鍍錫鉛:早期電子零件紼只鍍錫,但因隨著科技之進步,不論印刷線路或連接之端子,愈做愈密.此時問題就來了,純錫之鍍層,因電位差之關係,經過一段時間後,會長錫針造成短路,因而國外才發(fā)展出90/10之錫鉛鍍層,以避免長錫針之問題,且90/10之錫鉛鍍層共熔點比純錫低約15鍍,對後續(xù)錫更有幫助.
連續(xù)電鍍之鍍錫鉛皆以如鍍金之浸鍍方式處理,且須於最後一道電鍍,此是因其鍍後之光亮錫鉛鍍層,不能再接觸任何帶酸性之藥水,否則會變霧變黑.
6. 熱水洗:此步驟乃確保端子不可殲留任何藥水及水紋.
四.如何設計端子以利電鍍.
1. 端子結構之強度:避免打歪.
2. 端子間距愈低愈好:減少電成本.
使用之部位,盡量突出:以利電鍍.
鋁合金輪轂電鍍工藝
工藝流程：拋光→噴丸（選擇性）→超聲波除臘→水洗→堿蝕除油→水洗→酸蝕（出光）→水洗→沉鋅（Ⅰ）→水洗→退鋅→水洗→沉鋅（Ⅱ）→水洗→電鍍暗鎳→，水洗→酸性亮銅→水洗→拋光→超聲波除臘→水洗→陰極電解除油→水洗→活化→水洗→半光亮鎳→高硫鎳→光亮鎳→鎳封→水洗→鍍鉻→水洗。[第一段]
鋁合金輪轂經電鍍等表面處理后，可使鋁工件性能得以改善，從而賦予鋁制品更大的應用范圍。目前我企業(yè)進行鋁合金汽車輪轂表面處理，通過三元合金中間層的建立，產品質量得到提同，但在產品實際生產過程中質量還存在不穩(wěn)定因素，直接影響了產品質量和企業(yè)經濟效益，主要存在的技術問題是：1、在電鍍過程中產品存在局部氣泡，有時有氣泡輪轂比例高達10%左右。2、在鍍銅、鍍鎳過程中漏銅、漏鎳現象，漏銅率最高達到10%，漏鎳率最高達3-5%。因此企業(yè)迫切需對上述技術問題給予解決，希望能得到科研院所和大專院校技術支持。完成后達到的技術質量指標：局部氣泡率低于3%；漏銅率低于3%；漏鎳率低于1%；其他指標符合企業(yè)標準要求。
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