電鍍原理介紹

浙江振弘光電有限公司

電鍍2023/2/61金屬表面覆蓋張仁富聲明

本人系非專業(yè)電鍍行業(yè)，因多年來與電鍍行業(yè)接觸，憑個人對電鍍行業(yè)的了解和認識，今天與大家一起分享探討，可能在描述和講解中與電鍍行業(yè)的專用知識有沖突，均按電鍍行業(yè)專用知識為準。不周之處敬請大家見諒，感謝大家的支持！謝謝!

張

仁富2016年7月13日2023/2/62目錄一、電鍍原理二、電鍍層分類、特點及應用三、電鍍工藝要點及流程四、電鍍設備五、電鍍產(chǎn)品案例六、電鍍不良產(chǎn)品分析及措施七、電鍍層檢測八、電鍍行業(yè)標準2023/2/63

電鍍是指在含有預鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍基體金屬為陰極，通過化學電解作用，使鍍液中預鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬，具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護性鍍層，焊接性鍍層，裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。2023/2/64電鍍原理

電鍍層2023/2/652023/2/66電鍍層金屬的種類

電鍍層金屬的種類約有30多種，其中應用較廣的有鍍鋅，銅，鎳，鉻，銀，錫，金，鐵，鎘，鈷，鉛，銻等十多余種。除單一金屬鍍層外，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，錫鐵，錫鈷，鎢鐵等。單一金屬鍍層2023/2/67鍍鋅特點2023/2/68鍍鋅的應用廣泛用于鋼鐵零部件和結構件的防護鍍層，近年來，用熱浸鍍鋅表面對防腐能力非常強，但其成本略高。2023/2/69鍍銅特點2023/2/610

*光亮*容易拋光

*好的填平*好的延展性*好的附著能力*好的微觀均鍍

*無應力*好的機械加工性能

*鍍層結晶細致*好的電導性鍍銅的應用

鋼鐵工件表面防護-裝飾鍍層的底層或中間層，以提高基體與表面或中間層的結合力和鍍層防護功能鍍層：導電鍍層，防滲碳或防氮鍍層（碳和氮在銅中擴散困難），防磁鍍層（銅無磁性）等。2023/2/611鍍鎳特點2023/2/612鍍鎳的應用化工設備，微電子器件用鍍鎳層作為防護層；一些醫(yī)療器械和家庭日用品常用鍍鎳作為防護-裝飾鍍層；其他防護-裝飾鍍層的底層或中間鍍層，如Cu-Ni-Cr；印刷工業(yè)中鉛板表面鍍鎳，提高工件或制品表面耐磨性能。2023/2/613鍍鉻特點2023/2/614鍍鉻的應用2023/2/615電鍍鉻防護-裝飾鍍層面層，用于汽車、自行車、家電、五金等提高表面硬度和耐磨性，用于磨具、軸、量具、量規(guī)、活塞氣缸韌性好，孔隙率低，硬度較高，用于要求耐蝕性及耐磨性部件，如槍炮內(nèi)膛等。黑色、消光性好，用作太陽能吸收器的表面膜層，航空和光學儀器零件。鍍鉻的應用2023/2/616鍍錫特點2023/2/617鍍錫的應用電子元器件行業(yè)廣泛應用鍍錫為了提高焊接工藝可焊性，在食品行業(yè)應用于金屬罐包裝密封，具有較好的抗腐蝕性能，而且能耐有機酸，與硫及硫化物幾乎不起作用。2023/2/618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。2023/2/619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：增進焊接能力。2023/2/620電鍍流程

（常見電鍍鋅、鎳錫、鎳為列）2023/2/621預鍍銅打底鍍錫預鍍鎳前處理后預鍍銅打底測厚中和清洗加膜清洗脫水烘干預鍍件金屬滾光處理高溫除油酸洗去膜電鍍鎳錫：電鍍鋅：前處理后鈍化鍍鋅前處理前處理后電鍍鎳：鍍鎳檢驗包裝出庫電鍍條件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：滾桶攪拌效果越好，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：鍍鋅25~45C°，鍍鎳約50~60C°，鍍錫約13~18C°。6鍍液PH值：鍍鎳約4.0~4.5，鍍錫約3.2~4.0，鍍鋅約11~132023/2/622電鍍的常用設備1.電鍍槽體：一般使用的材料有PP，PVC。但不能加熱使用，溫度在70℃以下可使用。2.冷卻系統(tǒng)：采用直接冷凍法。是將電鍍?nèi)芤褐苯映橹晾鋬鰴C內(nèi)冷卻，此方法冷凍效果好。3.干燥系統(tǒng)：在電鍍結束后，鍍件表面水滴必須除去，否則干燥效果會很差。一般干燥箱都用電熱紅外線烘箱，并且在熱風循環(huán)下干燥。烘箱須有溫度控制裝置。2023/2/623電鍍鎳自動生產(chǎn)線2023/2/624電鍍錫自動生產(chǎn)線2023/2/6252023/2/626電鍍鋅自動生產(chǎn)線電鍍化驗室2023/2/627檢測設備2023/2/628電鍍案例1

電鍍TS14-3插片（鍍鋅）2023/2/6292023/2/630電鍍案例1

電鍍TS14-3插片（鍍鋅）2023/2/631電鍍案例1

電鍍TS14-3插片（鍍鋅）電鍍案例2

連接片（鍍鎳錫）一、鍍銅（打底層）2023/2/6322023/2/633電鍍案例2

連接片（鍍鎳錫）二、鍍鎳（底層）2023/2/634電鍍案例2

連接片（鍍鎳錫）三、鍍錫層2023/2/635電鍍案例2

連接片（鍍鎳錫）四、中和五、清洗六、脫水2023/2/636電鍍案例2

連接片（鍍鎳錫）七、烘干八、檢驗電鍍不良原因分析

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(xiàn)場發(fā)生不良時比較容易找出原因克服,但電鍍后產(chǎn)品到客戶使用中發(fā)現(xiàn)不良品的情況逐一進行分析原因及改善的對策加以探討說明.2023/2/637電鍍不良案例1:產(chǎn)品無電鍍層由由于產(chǎn)品在前處理去油沒有徹底干凈,使酸洗工序無法去氧化膜造成。另外在處理過程中也有可能出現(xiàn)產(chǎn)品重疊一起，使產(chǎn)品沒有相互錯開時也會影響電鍍層的覆蓋。電鍍不良案例2產(chǎn)品變形及表面劃傷2023/2/638原因：由于電鍍過程采用滾桶轉動使產(chǎn)品能充分擺動及攪拌，使電鍍層均勻覆蓋，但會對長度比較長與薄產(chǎn)品容易造成變形現(xiàn)象，另外也會出現(xiàn)表面刮傷和劃傷。處置方法：

對每一滾桶的裝入產(chǎn)品的量進行控制，另外對滾桶的轉動速度可調(diào)整適當慢一點，防止產(chǎn)品在滾桶內(nèi)相互的交叉碰撞造成變形和劃傷現(xiàn)象。2023/2/639原因分析：該產(chǎn)品表面電鍍錫，由于產(chǎn)品的結構形狀平板及厚度0.2mm在電鍍滾桶溶液中轉動，會使產(chǎn)品在溶液中漂浮、相互粘貼一起后，電鍍層無法覆蓋粘貼面造成不良。電鍍不良案例3產(chǎn)品表面電鍍層外觀不良處置方法：將對電鍍滾桶里面進行改造，在六角形滾桶每一個面上增加不同角度檔板，使產(chǎn)品在滾動時受檔板影響相互打散，也使粘貼一起的受擋板角度力進行搓開，使產(chǎn)品的粘貼幾率降到最低，然后電鍍后產(chǎn)品進行全檢。2023/2/640原因：

該產(chǎn)品表面電鍍鋅，由于要求中性鹽霧實驗達96小時，故在電鍍后增加工序，加普通封閉劑膜處理，導致產(chǎn)品表面出現(xiàn)導電性不良現(xiàn)象。改善處置方法：

經(jīng)過多次試驗，不斷降低普通封閉劑的配比濃度，改善效果不明顯也不穩(wěn)定后，故再咨詢電鍍專家分析提出采用特制的無樹脂無硅的鍍鋅封閉劑，并需要加溫處理進行操作，經(jīng)多批次的測試，產(chǎn)品達到了導電性穩(wěn)定，表面電阻正常值，滿足客戶要求。

電鍍不良案例4產(chǎn)品表面導電阻值過大不穩(wěn)定2023/2/641電鍍不良案例5產(chǎn)品電鍍層48小時鹽霧不良原因：該產(chǎn)品電鍍層是鍍錫，按要求鍍錫層鹽霧達48小時必須要加膜處理，可能在加膜過程的保護膜濃度不夠造成，另對樣品鍍層檢測厚度偏下線值。改善措施：將對保護膜的濃度進行實時監(jiān)控，另外對電鍍層的厚度進行加厚，確保產(chǎn)品電鍍層達到要求。2023/2/642電鍍層厚度檢測采用X射線光譜鍍層測厚儀，檢測速度快，精度準確，實時檢測鍍層的厚度監(jiān)控。電鍍層厚度檢測2023/2/643劃痕法：

用鋒利小刀在鍍層表面上切割1mm×1mm的格子，橫縱數(shù)的格數(shù)不少于5格，劃痕深度應深及基體。然后再用3M600#膠帶紙貼在格子上，用垂直于格子表面方向的力快速拉起膠帶，電鍍層脫落面積<5%。此法不適合電鍍鉻、鎳（厚）產(chǎn)品，其余鍍層可以。也可以用百割刀來劃痕。電鍍層附著力檢測2023/2/644一、目視測試法：測試步驟JIS-Z3198-4電鍍錫層可焊性測試1、上助焊劑在測試前，應徹底去除助焊劑溶液表面的浮渣和助焊劑殘留物。上助焊劑試樣焊接部分完全浸入阻焊劑溶液5-10秒，從助焊劑中提出試樣后，垂直放置時間不應超過60秒。然后在1分鐘之后，5分鐘之內(nèi)進行可焊性測試。2、上錫

在上錫前，應用刮板徹底去除焊料錫槽表面焊料氧化層及殘留物，然后將試樣輕輕的插入到熔融焊料中，停留時間最長為5秒鐘。試樣在熔融焊料中浸入深度不超過8mm,到了要求停留時間后，將試樣從焊料提出。保持試樣水平不動，直到焊料凝固。3、目檢

應使用具有10倍放大倍數(shù)的放大裝置進行測量，適合時可配備刻度線或等效物進行測量。2023/2/645電鍍錫層可焊性測試可焊性測試工藝流程2023/2/646電鍍錫層可焊性測試可焊性測試評定方法所有要求目檢的測試方法應當使用具有10倍放大倍數(shù)的放大裝置進行測量，適用時可配備刻度線或等效物進行測量。表面評定——接受標準

在焊料（無鉛焊錫）熔融溫度255±5°條件下。

被測試樣件浸入焊料的面積應至少達95%的面積潤錫良好。剩余面積允許存在小針孔、表面粗糙等缺陷，但不能集中在一個區(qū)域。2023/2/647電鍍錫層可焊性測試二、潤濕平衡測試法：

就是將被測試樣件裝入設備專用夾具上進行自動檢測。檢測結果設備按設定值要求自動判定。測試方法：樣品以設定的速度和深度浸入焊錫槽，焊錫槽內(nèi)的焊錫保持在設定的溫度，該方法使用一個高靈敏度電子衡量天平，連續(xù)檢測垂直方向上的力值變化。

潤濕開始前，樣品受到焊錫表面張力和浮力的影響。潤濕開始后，樣品浸入熔融焊料中，按時間軸跟蹤記錄潤濕前后的力值變化，并通過函數(shù)分析，即可獲取樣品的可焊性數(shù)據(jù)判定。2023/2/648電鍍錫層可焊性測試2023/2/649電鍍錫層可焊性測試目前市場上有眾多的國內(nèi)外檢測設備：2023/2/650產(chǎn)品電鍍后全檢外觀檢驗：帶好細棉手套或指套，拿起產(chǎn)品，以30厘米、4