電鍍基礎(chǔ)知識

電鍍基本知識介紹1．電鍍基來源理電鍍是一種電化學(xué)過程﹐也是一種氧化復(fù)原過程。電鍍的基本過程是將部件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極﹐金屬板作為陽極﹐接直流電源后﹐在部件上堆積出所需的鍍層。比如﹕鍍鎳時﹐陰極為待鍍部件﹐陽極為純鎳板﹐在陰陽極分別發(fā)生以下反響﹕陰極(鍍件)﹕Ni2++2e→Ni(主反響)2H++e→H2↑(副反響)陽極(鎳板)﹕Ni﹣2e→Ni2+(主反響)4OH-﹣4e→2H2O+O2+4e(副反響)不是全部的金屬離子都能從水溶液中堆積出來﹐假如陰極上氫離子復(fù)原為氫的副反響占主要地位﹐則金屬離子難以在陰極上析出。依據(jù)實(shí)驗(yàn)﹐金屬離子自水溶液中電堆積的可能性﹐可從元素周期表中獲取必定的規(guī)律﹐如表1.1所示陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極﹐大多半陽極為與鍍層相對應(yīng)的可溶性陽極﹐如﹕鍍鋅為鋅陽極﹐鍍銀為銀陽極﹐鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極。可是少量電鍍因?yàn)殛枠O溶解困難﹐使用不溶性陽極﹐如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極。鍍液主鹽離子靠增添配制好的標(biāo)準(zhǔn)含金溶液來增補(bǔ)。鍍鉻陽極使用純鉛﹐鉛-錫合金﹐鉛-銻合金等不溶性陽極。2．★電鍍基本工藝及各工序的作用2．1基本工序(磨光→拋光)→上掛→脫脂除油→水洗→(電解拋光或化學(xué)拋光)→酸洗活化→(預(yù)鍍)→電鍍→水洗→(后辦理)→水洗→干燥→下掛→查驗(yàn)包裝2．2各工序的作用前辦理﹕施鍍前的全部工序稱為前辦理﹐其目的是修整工件表面﹐除掉工件表面的油脂﹐銹皮﹐氧化膜等﹐為后續(xù)鍍層的堆積供給所需的電鍍表面。前辦理主要影響到外觀，結(jié)協(xié)力﹐據(jù)統(tǒng)計﹐60%的電鍍不良品是由前辦理不良造成﹐所從前辦理在電鍍工藝中據(jù)有相當(dāng)重要的地位。在電鍍技朮發(fā)達(dá)的國家﹐特別重視前辦理工序﹐前辦理工序占整個電鍍工藝的一半或以上﹐因此能獲取表面情況很好的鍍層和極大地降低不良率。噴砂﹕除掉部件表面的銹蝕﹐焊渣﹐積碳﹐舊油漆層﹐和其他干燥的油污﹔除掉鑄件﹐鍛件或熱辦理后部件表面的型砂和氧化皮﹔除掉部件表面的毛刺和和方向性磨痕﹔降低部件表示的粗拙度﹐以提升油漆和其他涂層的附著力﹔使部件呈漫反射的消光狀態(tài)磨光﹕除掉部件表示的毛刺﹐銹蝕﹐劃痕﹐焊縫﹐焊瘤﹐砂眼﹐氧化皮等各種宏觀缺點(diǎn)﹐以提升部件的平坦度和電鍍質(zhì)量。拋光﹕拋光的目的是進(jìn)一步降低部件表面的粗拙度﹐獲取光明的外觀。有機(jī)械拋光﹐化學(xué)拋光﹐電化學(xué)拋光等方式。脫脂除油﹕除掉工件表面油脂。有有機(jī)溶劑除油﹐化學(xué)除油﹐電化學(xué)除油﹐擦抹除油﹐滾筒除油等手段。酸洗﹕除掉工件表面銹和氧化膜。有化學(xué)酸洗和電化學(xué)酸洗。電鍍在工件表面獲取所需鍍層﹐是電鍍加工的核心工序﹐此工序工藝的好壞直接影響到鍍層的各樣性能。此工序中對鍍層有重要影響的要素主要有以下幾個方面﹕主鹽系統(tǒng)每一鍍種都會發(fā)展出多種主鹽系統(tǒng)及與之相當(dāng)套的增添劑系統(tǒng)。如鍍鋅有氰化鍍鋅﹐鋅酸鹽鍍鋅﹐氯化物鍍鋅(或稱為鉀鹽鍍鋅)﹐氨鹽鍍鋅﹐硫酸鹽鍍鋅等系統(tǒng)。每一系統(tǒng)都有自己的優(yōu)弊端﹐如氰化鍍鋅液分別能力和深度能力好﹐鍍層結(jié)晶仔細(xì)﹐與基體結(jié)協(xié)力好﹐耐蝕性好﹐工藝范圍寬﹐鍍液穩(wěn)固易操作對雜質(zhì)不太敏感等長處。可是劇毒﹐嚴(yán)重污染環(huán)境。氯化物鍍鋅液是不含絡(luò)合劑的單鹽鍍液﹐廢水極易辦理﹔鍍層的光明性和整平性優(yōu)于其他系統(tǒng)﹔電流效率高﹐堆積速度快﹔氫過電位低的鋼材如高碳鋼﹐鑄件﹐鍛件等簡單施鍍?？墒且?yàn)槁入x子的弱酸性對設(shè)備有必定的腐化性﹐一方面會對設(shè)備造成必定的腐化﹐另一方面此類鍍液不適應(yīng)需加協(xié)助陽極的深孔或管狀部件。增添劑增添劑包含光彩劑，穩(wěn)固劑，柔嫩劑，濕潤劑﹐低區(qū)走位劑等。光彩劑又分為主光彩劑﹐載體光明劑和協(xié)助光彩劑等。關(guān)于同一主鹽系統(tǒng)﹐使用不一樣廠商制作的增添劑﹐所得鍍層在質(zhì)量上有很大差異。整體而言歐美和日本等發(fā)達(dá)國家的增添劑最好﹐臺灣次之﹐大陸產(chǎn)的相對而言比前兩類都遜色。主鹽與詳細(xì)某一廠商的增添劑的聯(lián)合決定了使用的鍍液的整體性能。優(yōu)異的增添劑能填補(bǔ)主鹽某些性能的不足。如優(yōu)異的氯化物鍍鋅增添劑與氯化物主鹽配合獲取的鍍液深鍍能力比很多氰化鍍鋅鍍液的深度能力好。電鍍設(shè)備（1）掛具﹕方形掛具與方形鍍槽配合使用﹐圓形掛具與圓形鍍槽配合使用。圓形鍍槽和掛具更有益于保證電流散布平均﹐方形掛具則需在掛具四周加設(shè)諸如鐵絲網(wǎng)之類的分別電流裝置或縮短雙側(cè)陽極板的長度﹐使用以下圖的橢圓形陽極排布。（2）攪拌裝置﹕促進(jìn)溶液流動﹐使溶液狀態(tài)散布平均﹐除去氣泡在工件表面的逗留。（3）電源﹕直流﹐穩(wěn)固性好﹐漣漪系數(shù)小。后辦理電鍍后對鍍層進(jìn)行各樣辦理以加強(qiáng)鍍層的各樣性能﹐如耐蝕性﹐抗變色能力﹐可焊性等。脫水辦理﹕水中增添脫水劑﹐如鍍亮鎳后辦理鈍化辦理﹕提升鍍層耐蝕性﹐如鍍鋅防變色辦理﹕水中增添防變色藥劑﹐如鍍銀﹐鍍錫﹐鍍仿金等提升可焊性辦理﹕如鍍錫因今后辦理工藝的好壞直接影響到鍍層這些功能的利害。電鍍的分類3.1按鍍層構(gòu)成分單金屬電鍍(應(yīng)用較廣的鍍層有鋅﹑鎘﹑銅﹑鉻﹑錫﹑鎳﹑金﹑銀等)二元合金電鍍(常用的有錫-鉛合金﹐鋅-鎳﹐鋅-鈷﹐銅-錫等)合金電鍍?nèi)辖痣婂?常用的有銅-錫-鋅﹐鋅-鎳-鐵等)多元合金電鍍(基本處于研究階段)復(fù)合電堆積(電鍍層中嵌入固體顆粒形成復(fù)合鍍層)3.2按獲取鍍層方式分掛鍍(RackPlating)慣例電鍍滾鍍(BarrelPlating)電刷鍍脈沖電鍍電鑄裝修性電鍍﹐如鍍金﹐鍍銀﹐銅╱鎳／裝修鉻電鍍防備性電鍍﹐如鍍鋅耐磨性電鍍﹐如鍍硬鉻功能性電鍍提升可焊性電鍍﹐如鍍錫加強(qiáng)導(dǎo)電性﹐如鍍銀﹐鍍金..4．電鍍在表面辦理技術(shù)領(lǐng)域的地位4.1表面辦理的方式和手段電鍍(電堆積)陽極氧化(鋁﹑鎂﹑鈦及它們的合金)化學(xué)氧化(鋁及其合金﹐鋼鐵)電化學(xué)及化學(xué)轉(zhuǎn)變鉻酸鹽辦理(鋼鐵上的鋅﹑鉻鍍層﹐鋁﹐鎂﹐銅)磷酸鹽辦理(磷化)熱浸鍍(常用的有熱浸鋅﹑錫﹑鋁﹑鉛)火焰噴涂氣噴涂爆炸噴涂熱噴涂電弧噴涂電噴涂等離子噴涂高頻感覺噴涂橡膠涂層非金屬涂覆塑料涂層油漆涂層滲鍍化學(xué)氣象堆積擴(kuò)散涂鍍真空鍍膜包鍍達(dá)克羅(Dacromet﹐浸入鋅鋁﹐鋅鉻漿液中﹐形成涂層﹐而后烘烤干燥)4.2電鍍的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向電鍍因?yàn)楣に嚭图紪X成熟﹐在金屬精飾中按噸位計占加工的首位。電鍍的發(fā)展分三個時期﹐第一時期為改良光彩或耐蝕性﹐第二時期為因勞力不足而邁向成功化﹑自動化﹐第三時期為減少公害問題。電鍍不行防止帶來環(huán)境污染問題﹐跟著其他污染小的新技朮的發(fā)展﹐電鍍使用范圍正面對著漸漸被壓縮的威協(xié)。另一方面﹐電鍍自己也正在鼎力開發(fā)污染小新工藝﹐同時開發(fā)能獲取新功能鍍層的工藝﹐以拓展自己的生計空間。5．★新產(chǎn)品開發(fā)段表面辦理的工作內(nèi)容5.1依據(jù)產(chǎn)品的用途和功能確立適合的表面辦理方式。進(jìn)行表面辦理前需弄清使用資料，資料金屬學(xué)狀態(tài)，資料的表面狀態(tài)﹐鍍層厚度﹐耐蝕性要求﹐外觀要求﹐每個電鍍面的等級﹐鍍層查驗(yàn)規(guī)范等。以上內(nèi)容確立后才能確立適合表面辦理方式和詳細(xì)工藝。同為一種電鍍﹐因?yàn)橘Y料的種類﹐表面狀態(tài)﹐金屬學(xué)狀態(tài)不一樣﹐所采納的工藝會有很大的不一樣﹐如鈦材上鍍銀與一般鋼材鍍銀工藝上的差異對鋼材﹕除油→活化(鹽酸)→鍍銅→鍍鎳→預(yù)鍍銀→鍍銀對鈦材﹕除油→浸蝕(含氟化物的溶液)→活化→預(yù)鍍銀→鍍銀5.2找尋適合的供貨商(針對NWE現(xiàn)有情況而言)鑒于NWE沒有自己的表面辦理部門﹐找尋到適合供貨商對NWE產(chǎn)品的表面辦理至關(guān)重要﹐是現(xiàn)階段全部表面辦理工作重心和核心。5.3供貨商的管控和指導(dǎo)(針對NWE現(xiàn)有情況而言)由委外加工單位組織﹐產(chǎn)工和品保派有關(guān)技朮工程師參加。6．★表面辦理外磋商的找尋和管控6．1部分表面辦理外磋商介紹企業(yè)名稱年總產(chǎn)硬件設(shè)備加工產(chǎn)品來值廠房及設(shè)備配置使用工人員構(gòu)成管理規(guī)范源藝宏升電鍍廠2千萬租用廠房﹐有特意日本和總經(jīng)理有豐富的表未見到成文管大陸的工藝管控室和品香港產(chǎn)面辦理經(jīng)驗(yàn)﹐各部理規(guī)范質(zhì)管控室﹐電鍍加的藥劑門經(jīng)理主要負(fù)責(zé)業(yè)工為手工進(jìn)行﹐上務(wù)﹐對工藝和質(zhì)量掛后運(yùn)輸?shù)郊庸ぞ€管控參加不多和產(chǎn)品加工達(dá)成后輸送到下掛和查驗(yàn)室為自動線中有氧化廠租用廠房﹐無特意大陸產(chǎn)有一來自航空工業(yè)無成文的管理大陸的工藝管控室和品的藥劑的老專家負(fù)責(zé)技朮規(guī)范質(zhì)管控室﹐全部工指導(dǎo)﹐其他人員在序皆為手工進(jìn)行技朮方面皆不專業(yè)恒基3億租用廠房﹐有特意大多半每個生產(chǎn)部門經(jīng)理有成文的管理香港和東南的工藝管控室和品為香港皆為技朮工程師﹐規(guī)范亞質(zhì)管控室﹐電鍍加產(chǎn)的藥工藝管控也由有經(jīng)工為手工進(jìn)行﹐上劑驗(yàn)的工程師主導(dǎo)工掛后運(yùn)輸?shù)郊庸ぞ€作和產(chǎn)品加工達(dá)成后輸送到下掛和查驗(yàn)室為自動線工藝管控質(zhì)量管控

管控手段化學(xué)剖析安時計﹐荷氏槽電導(dǎo)率測試*pH值測試波美度測試溫度測試厚度測試耐蝕性測試結(jié)協(xié)力查驗(yàn)可焊性查驗(yàn)顯微硬度查驗(yàn)脆性測試氫脆性測試

管控內(nèi)容常用儀器鍍液主鹽濃度﹐酸堿度滴定管﹐滴定架﹐標(biāo)準(zhǔn)液﹐指示劑增添劑安時計﹐荷氏槽雜質(zhì)濃度電導(dǎo)率測試儀酸堿度pH值測試儀﹐pH試紙鍍金﹐鍍鉻﹐酸性鍍銅主波美度測試鹽濃度鍍液溫度溫度計鍍層厚度X-RAY厚度測試儀﹐電解式測厚儀﹐金相顯微鏡﹐渦流測厚儀﹐磁性測厚儀﹐計時液流測厚儀﹐β射線反向散射測厚儀鍍層耐蝕性鹽霧試驗(yàn)箱(中性鹽霧試驗(yàn)﹐醋酸鹽霧試驗(yàn)﹐銅加快鹽霧試驗(yàn)等)﹐濕潤試驗(yàn)箱﹐戶外暴曬實(shí)驗(yàn)場﹐電解腐化試驗(yàn)儀﹐二氧化硫腐化實(shí)驗(yàn)箱﹐硫化氫腐化試驗(yàn)箱﹐腐化膏。鍍層與基體﹑鍍層與鍍層刃口為30度銳角的硬質(zhì)劃刀﹐粗齒之間的會協(xié)力扁銼﹐高溫烘箱。鍍層可焊性松香異丙醇﹐焊料鍍層硬度顯微硬度計鍍層柔韌性杯突試驗(yàn)機(jī)﹐靜壓曲折試驗(yàn)機(jī)﹐心軸鍍層氫脆性長久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)﹐蠕變試驗(yàn)機(jī)﹐遲緩曲折試驗(yàn)機(jī)﹐應(yīng)力環(huán)6．2常有工藝和質(zhì)量管控手段6．3對供貨商的找尋和管控的幾點(diǎn)建議（1）供貨商引入競爭﹐促進(jìn)供貨商改進(jìn)質(zhì)量﹐降低加工價錢。找尋到適合供貨商對NWE產(chǎn)品的表面辦理至關(guān)重要﹐是現(xiàn)階段全部表面辦理工作重心和核心。（2）購進(jìn)常用儀器進(jìn)行質(zhì)量管控如膜厚測試儀。