電鍍知識簡介.ppt

1、電鍍專案,電鍍簡介,電鍍是利用電解使金屬或合金沉積在制品表面,形成均勻,致密,結合力良好的金屬層的過程. 用途: 1,提高金屬制品或零件的耐腐蝕能力,例如鋼鐵制品和零件表面電鍍鋅. 2,提高金屬制品的防護(裝飾)性能,例如鋼鐵制品表面電鍍銅鎳鉻,電鍍低錫青銅/鉻. 3,修復金屬零件尺寸,例如軸,齒輪,花鍵等重要零件使用后磨損,可采用電鍍鐵,鉻等恢復其尺寸. 4,賦予某些制品或者零件某些特殊的功能,例如電鍍硬鉻可以提高耐磨性能,電鍍銅銀可以提高導電性;電鍍錫可以提高其耐硫酸,哪鉻酸腐蝕性能.,電鍍應用范圍,電鍍的應用已經遍及機械,輕工,儀器儀表,電子,交通運輸,航空,造船,化工,冶金,兵器等國經

2、濟的各個部門. 目前針對DELTA產品,電鍍主要應用在 Terminal ,Screw ,Nut ,Rivet ,Washer , Fan Guard,Clip,Terminal, Metal Case,Bus等,電鍍名詞,表面積 (mm2) 鍍層厚度 (mm),用表示 電流效率 用表示 電化當量 g/(A.h),用 k表示 濃度 電流密度 (A/dm2),用Dk表示 電鍍時間 (h) t , 析出金屬的密度(g/cm3) 電鍍層厚度厚度計算公式: =(Dk*T*K)/1000,電鍍制程簡介, 電鍍Zn制程 , 電鍍Sn(Ni)制程,電鍍Sn(Ni),熱脫脂,1熱脫脂該工藝主要是在 40 60

3、條件下 使用指定的脫脂劑主要目的為除去表面的油脂 脫脂劑濃度3060gl 持續(xù)時間為1030min,熱脫脂圖片,清洗,2清洗 主要清晰去表面的油污,電解脫脂,3該工序主要除去表面的銹 溫度條件 4060 脫脂劑濃度 3060g/l 時間1015min,電解脫脂圖片,清洗,4清洗該工序主要目的清洗掉表面殘留的油污主要使用流動水分兩道清洗 ,酸活化,4酸活化 鹽酸 510 Be 適用鐵材 硫酸 1020 Be 適用銅材 時間 1060sec,酸活化圖片,清 洗,分三道兩道流動水 一道純水洗,電鍍銅,在該工序之前的都為前處理工序而以下部分為 電鍍部分該工序主要是打銅底增加導電性為后續(xù)的電鍍作準備 C

4、u 3550g/l Free NaCN1520g/l 時間1020min,電鍍銅圖片,銅回收,水洗活化,水洗 分三道水洗洗掉表面殘留雜質 活化 硫酸15的弱酸 酸洗后會使后續(xù)的電鍍銅與NiSn結合得更好 時間310sec,活化圖片,電鍍鎳（錫）,電鍍Sn SnSO4（硫酸亞錫） Sn（2）2eSn 電鍍鎳Ni NiSO4（硫酸鎳） Ni（2）2eNi,電鍍錫（鎳）圖片1,電鍍錫（鎳）圖片2,后處理,使用溶劑 強鹼弱酸鹽顯鹼性 主要用來中和前道工序殘留的酸 電鍍Ni時用重鉻酸鉀 電鍍Sn時用Na3PO4,后處理圖片,水洗,水洗分三道 清洗純水洗 最后一道為熱水洗甩干 最后為烘干,水洗甩干圖片,抽

5、 檢,檢驗項目包括電鍍層表面電鍍層膜厚 主要設備為顯微鏡XL膜厚儀,XL膜厚儀,電鍍制程簡介-前處理,一,磨拋光 1,噴砂 a,提高零件表面的粗糙度,增大油漆或者其他涂層的附著力. b,除毛刺,氧化皮,以及鑄件的熔渣 c,消光處理 d,噴花 噴砂一般用硅砂. 噴砂前工件表面應該進行干燥. 2,磨光 磨光是利用磨光輪上尖銳棱角切削金屬表面,達到去氧化皮以及整平金屬表面的目的. 3,拋光, 在磨光基礎上進行,進一步消除被加工件表面上的細微不平,使其具有鏡面光澤,可用于工件的鍍前表面準備.也可用于鍍后的精加工.,電鍍制程簡介-前處理,4,化學拋光 不需外加電源,可以處理形狀較為複雜的工件,生產效率高

6、.溶液使用壽命短,不可再生使用,拋光質量低于電解拋光. 5,電化學拋光 將工件放在通電的溶液中,以提高金屬工件表面的平整性和光澤度.此法具有生產效率高,操作方便,勞動強度小等優(yōu)點. 二,除油 1,有機溶劑除油: 將工件放入有機溶劑中浸泡,直到油除盡為止 常用汽油(常用,價廉,毒性小,使用方便),煤油,甲苯,酒精等 2,化學除油: 利用鹼溶液對油脂的皂化作用,以出去皂化油脂的方法,利用表面活性劑的乳化作用,可去除非皂化性油脂. 3,電解除油: 比化學除油速度快,功效高,除油徹底. 陰極,陽極均可.,電鍍制程簡介-前處理,三, 化學除鏽 化學除鏽也叫浸蝕,指利用電化學反應,除去金屬工件表面的厚層氧

7、化皮和不良表層組織.根據性質, 可分為一般浸蝕,光亮浸蝕,強浸蝕三種. 四,活化 活化實質上是弱浸蝕,是電鍍前最后一道工序.活化是在稀的浸蝕溶液中除去金屬工件表面上極薄的氧化膜,使工件暴露出金屬表面. 有化學,和電化學兩種.,電鍍鋅,一,概述 電鍍鋅應用于工業(yè)生產已經有100多年,至今已成為重要的防護性鍍層,在各領域被廣泛應用. 電鍍鋅的標準電極電位很負,所以鋅鍍層對鋼鐵制品件可起到電化學保護作用而且在干燥的空氣中化學穩(wěn)定性較好但是在潮濕的條件下耐腐蝕性變差 電鍍鋅后為提高表面抗腐蝕能力還需要進行鉻酸或鉻酸鹽的鈍化處理使鍍鋅層表面形成一層鉻酸鹽的轉化膜其顏色可呈現藍白色銀白色彩虹色軍綠色以及黃

8、色等等 二分類 根據電解液的性質成分分為氰化物鍍鋅非氰化物鍍鋅 非氰化物鍍鋅鹼性鋅酸鹽弱酸性氯化鉀鹽硫酸鹽焦磷酸鹽檸檬酸鹽此外還有氯化銨鹽,各種常用電解液性能比較,1 氰化物電鍍具有優(yōu)良的電化學性能主要適用于外形複雜以及物理性能要求嚴格的產品零部件其電鍍層光滑細致純度高抗腐蝕性能優(yōu)于其他鍍鋅按照含氰量可以分為高氰中氰低氰 2 非氰化物電鍍 鹼性鋅酸鹽必須加入適量的添加劑才能獲得良好的電鍍層質量其電解液的均鍍和深鍍能力才能明顯提高電流效率也近似氰化物電解液只有陰極電流密度范圍稍窄 氯化鉀鹽高的陰極電流效率鍍層全光亮整平性良好可以直接電鍍鑄鐵件另外電解液導電性能好槽電壓低節(jié)省電力損耗 硫酸鹽成分簡

9、單電解液穩(wěn)定性高陰極電流效率高沉積速度快但是電解液的極化作用小極化度也小所以均鍍能力和深鍍能力很差只適用于線材帶材和板材的快速鍍鋅,鍍鋅質量故障原因分析,主要為電解液維護不當比例失調手有害雜質的干擾等,鋅鍍層的鈍化,目的提高產品的耐腐蝕性以及增加表面裝飾性通常對鍍層進行鈍化處理使其表面生成一層致密的鉻酸鹽轉化膜應用不同的鈍化液可以使鈍化膜形成多種顏色色彩有彩虹白色藍白色黃色軍綠色以及黑色 鈍化液的成分 鉻酸鹽類以及酸類鈍化前須經過出光處理（HNO3）鈍化完畢后在60度溫度下烘干 若要彩虹色轉化為白色或者藍色需要經過漂白 采用高鉻酸鈍化能獲得良好的鉻酸鹽轉化膜層但是由于溶液含量高粘度大零件帶出量

10、多故溶液損失嚴重廢水治理困難所以用低鉻酸鹽鈍化代替高鉻酸鹽鈍化並可獲得各種不同色澤的鈍化膜層防護性以及裝飾性基本相同,螺絲電鍍鋅,螺絲電鍍鋅制程: 1,前處理(脫脂,水洗,酸洗,中和), 油脂,污垢,除鏽 2,電鍍鋅, 3,水洗兩道 4,脫水干燥 5,烘烤,酸洗凈,水洗 6,著色 顏色不均 7,水洗,脫水干燥,干燥 8,檢查,電鍍Zn制程,一, 前處理 二, 電鍍鋅 三, 鈍化處理 四, 老化 五, 制程中問題點,工藝流程: 化學去油-清洗(兩道)-浸酸-清洗(二道)-手工擦洗-清洗- 電鍍鋅-清洗-出光-清洗-鈍化 彩鈍(1)-彩鈍(2)- 清洗-燙干-吹干-老化 彩鈍(3)-清洗-鈍白(4

11、)- 檢驗-包裝入庫,各流程工藝參數,1,化學去油 NaOH 30-50g/l 乳化劑 0.5-1.0ml NaCO3 30-50g/l TEMP 90-100 Na3PO4 30-50g/l TIME 30mins 2,浸酸 HCl 工業(yè)級30% TEMP ROOM TIME 3-5mins(至氧化皮去盡) 3,手工擦洗 (針對氧化皮厚,油污深處) H2SO4 工業(yè)級 1份 H2O 3份 乳化劑 適量,電鍍鋅(鹼性),4,電鍍Zn ZnO 10-15g/l NaCN 15-20g/l NaOH 90-100g/l Na2S 0.5g/l 添加劑 1-3ml/l TEMP ROOM 陽極 鋅板

12、 Dk/dm2(陰極電流密度) 與 time(時間) 對照 1A 46MIN 1.5A 35MIN 2A 24MIN 5,出光 HNO3 工業(yè)級 1-3% TEMP ROOM TIME: 1-3 SECS,6,鈍 化,CrO3 100g/l Na2Cr2O7.2H2O 100g/l H2SO4 20ml/l 鋅粉 5g/l TEMP ROOM TIME 1-3SECS 每添加CrO3 100g,同時添加H2SO4 10ml CrO3 5g/l H2SO4 0.5ml/l HNO3 調PH至1.2-1.5 Zn粉 0.5g/l TEMP ROOM TIME 5-15SECS,(1)不清洗直接進入

13、(2), 因而 (2) 一般不加料,如果加料按照 CrO3:HNO3:H2SO4=1:1:0.1添加 CrO3 200-250g/l H2SO4 5ml/l HNO3 30ml/l TEMP ROOM TIME 2-3SECS 該鈍化膜顏色要淡,沖洗要淨. CrO3 200-250g/l BaCO3 3-5g/l TEMP 20-30 TIME 30SECS,如果鈍化膜不均勻,或光澤差,一般是CrO3少,TEMP低,每添加CrO3 100g同時添加BaCO3 1g/l, 7, 燙平 (1) 彩鈍時水溫為50 (2) 白鈍時水溫為90-100 電鍍彩鋅中質量控制要點 1, 化學去油液,鍍鋅液每周

14、分析一次,並根據分析結果調整溶液. 2, 出光液每天換一次. 3, 鈍化液根據變化情況,每天調整1-2次. 4, 化學去油后工件表面無油污. 5, 酸蝕后,工件表面無鏽跡,氫脆,過腐蝕現象.,6, 若個別工件表面油污,鏽蝕層較厚時,可通過手工擦洗,以保証鍍層的結合力 7,電鍍層結合力良好,無起泡,脫皮,燒焦等現象,根據電流和時間,控制鍍層厚度在規(guī)定的范圍內. 8,彩鈍膜五彩鮮艷,清晰,盡可能達到翠綠色,彩虹色,無脫膜現象. 9,白鈍膜表面潔白,無五彩水跡.,電鍍的檢驗標準,一,電鍍的檢驗項目 1,電鍍層厚度 膜厚計 2,外觀,要求色澤均一 目測 3,電鍍層結合力 3M膠帶測試 4,硬度 5,耐

15、腐蝕性 鹽水噴霧試驗機 6,吃錫性 錫爐 二,檢驗設備及其使用 膜厚計 , 鹽水噴霧試驗機 , 錫爐 , 3M膠帶 三,各種電鍍檢驗標準 1,外觀 要求40W日光燈下,距離工件500mm處目測 合格:電鍍層細致,均勻,連續(xù),完整,無針孔,麻點,起皮,起泡,脫落,斑點,燒焦 等現象.,2,電鍍層結合力 指鍍層與基體結合的強度,又稱為附著強度,可以通過以下試驗來檢測 a, 剝離試驗,3M#600膠帶(1in寬),將其均勻附著于工件表面,在其表面施以5kg力,使其完全附著(無氣泡產生),再將其撕起,膠布面不得有電鍍層附著. b, 銼刀試驗,鋸下一段工件夾于臺虎鉗上,用銼刀銼其斷面,銼動方向從基體至鍍

16、層,銼刀與電鍍層成45度角,結合力好的鍍層,試驗中不會出現剝離現象,但此法只適用于厚度較厚工件,不適用于較薄工件. c, 彎曲試驗,將試件反復彎曲,直至試件斷裂,不能有剝落,此法應用于截面較薄的鍍件. d, 劃痕試驗,用30度角硬質鋼刀在試件上劃兩條相距2mm的平行線或邊長為1mm的方格,劃線要一刀直達底層,觀察線與線之間或格子內的,觀察格子內的電鍍層是否剝落.此法不適于太硬,太厚鍍層. e, 纏繞試驗,將試件在小軸(直徑為試件線徑的3倍)上繞成10-15圈緊密靠近的線圈,鍍層不起皮,不脫落為好.此法適用于線材. f, 熱振試驗,將工件放在加熱爐中加熱至250度,恒溫0.5-1h后,將試件放入

17、室溫中驟冷,電鍍層不應起泡,脫落.,3,電鍍層厚度 分為破壞法,無損法兩類. a, 溶解稱重法,將試樣清洗,除油,干燥后稱重(m1), 放入相應溶液中,攪拌,直至鍍層完全溶解. 取出試樣,清洗,干燥后稱重(m2) h=(m1-m2)*10000/S h-電鍍層厚度( m) m1-鍍層溶解前試樣重量(g) m2-鍍層溶解后試樣重量(g) S-鍍層表面積 -鍍層金屬的密度 此法可測量幾百微米厚的鍍層,其誤差小于5%,但是當基體中含 有鍍層金屬時,則誤差較大. b, 庫侖法, 運用電解測厚儀進行測量,c, 機械量具法 試驗工具: 內,外徑千分尺 試驗方法:測量未鍍時尺寸 測量鍍后尺寸 計算結果 h=

18、(h2-h1)/ h-電鍍層厚度 ( m) h1-電鍍前尺寸( m) h2-電鍍后尺寸( m) d, 磁性法 主要運用各種磁性測厚儀進行測量,適于測量磁性金屬基體上的非 磁性鍍層,測量誤差10%,4, 硬度 顯微硬度測量法 儀器:顯微硬度計. 試件表面必須平整(機械拋光或化學拋光),硬度低于300HV,試驗力采用2.5N,鋁材陽極處理氧化膜,采用5.0N,硬度大于300HV,采用10N. 維氏硬度計算 HV=1.854*1000*0.102F/(d2) HV-維氏硬度值(N/mm2) F-試驗力 d-壓痕兩對角線平均長度( m),5, 鍍層耐腐蝕性 a, 戶外曝曬試驗,能客觀反映鍍層在戶外實用的條件與結果,可獲得電鍍層真實的耐蝕性情況,但是由于觀測時間較長,氣象以及大氣參數較複雜,因而應用受到限制. b,人工加速腐蝕試驗, 中性鹽水噴霧試驗(NSS) , 最常用 醋酸鹽霧試驗 (ASS) 銅加速醋酸鹽霧試驗 (CASS) 腐蝕膏腐蝕試驗 (CORR) 中性鹽水噴霧介紹 試驗設備 試驗條件 試驗范圍 判定依