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電鍍的工藝條件
任何電鍍工藝規(guī)范都包含兩部分內(nèi)容:一為工藝配方,二為工藝條件。配方為鍍液組分及其含量范圍,工藝條件則指按相應(yīng)配方獲得良好效果應(yīng)具備的條件要求。若達(dá)不到這些要求,即使組分維持在允許范圍內(nèi),不但達(dá)不到應(yīng)有的效果,而且可能出現(xiàn)本不該有的故障。
與配方有繁有簡(jiǎn)一樣,工藝條件要求也有繁有簡(jiǎn)。工藝條件的影響有些是所有鍍種的共性,有些則屬于個(gè)別工藝必須強(qiáng)調(diào)的必備特殊要求。與鍍液組分的影響一樣,電鍍工作者熟悉了共性的東西,能一通百通,靈活掌握;對(duì)特殊要求則應(yīng)多問(wèn)幾個(gè)為什么,才能給予充分重視。工藝條件主要包括下述幾方面內(nèi)容。
液溫,液溫指相應(yīng)工藝鍍液允許的使用溫度范圍。液溫影響對(duì)流傳質(zhì)速度、鍍液的黏度(進(jìn)而影響電遷移速度),影響電極電位與表面活性物質(zhì)的吸脫附性質(zhì)(進(jìn)而影響陰極極化效果),影響允許采用的陰極電流密度大小、物質(zhì)的溶解好壞、鍍液組分的交互影響,等等。舉例說(shuō)明其影響的復(fù)雜性。
pH,當(dāng)鍍液pH 低于1 時(shí),為強(qiáng)酸性,高于12 時(shí)為強(qiáng)堿性,而pH 在1~12 之間時(shí)一般都應(yīng)標(biāo)明允許的pH范圍。pH 的影響有一些規(guī)律性的東西。
陰極電流密度(Jk),這應(yīng)當(dāng)是指工業(yè)大生產(chǎn)時(shí)對(duì)具體工藝適用的平均陰極電流密度范圍。從提高生產(chǎn)效率角度講,希望采用的陰極電流密度大些好,但實(shí)際允許值受多種因素的制約,包括濃差極化(如攪拌強(qiáng)度的影響)、電化學(xué)極化的影響(過(guò)大時(shí)鍍層易燒焦),液溫、主鹽濃度對(duì)傳質(zhì)速度的影響,工件復(fù)雜程度與裝掛方式的影響,等等,不是想大就大得了的。光亮性電鍍有一個(gè)共同現(xiàn)象:陰極電流密度越大、越接近燒焦處的鍍層光亮整平性越好,故條件允許時(shí)宜采用盡可能大的陰極電流密度。
陰極電流密度的下限受鍍液分散能力、深鍍能力,金屬析出電位,工件復(fù)雜程度與裝掛方式,鍍液允許的雜質(zhì)量(如亮鎳液中的Cu2 、NO3-、 CrO42- 等), 鍍層孔隙率等的影響,決不能為了省電、省材料而認(rèn)為越小越好。
電鍍工藝介紹
電鍍工藝的基本原理
電鍍是一種電化學(xué)過(guò)程,也是一種氧化還原過(guò)程.電鍍的基本過(guò)程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽(yáng)極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。例如鍍鎳時(shí),陰極為待鍍零件,陽(yáng)極為純鎳板,在陰陽(yáng)極分別發(fā)生如下反應(yīng):
陰極(鍍件):Ni2 2e→Ni (主反應(yīng))
2H 2e→H2↑ (副反應(yīng))
陽(yáng)極(鎳板):Ni-2e→Ni2 (主反應(yīng))
4OH--4e→2H2O O2 (副反應(yīng))
不是所有的金屬離子都能從水溶液中沉積出來(lái),如果陰極上氫離子還原為氫的副反應(yīng)占主要地位,則金屬離子難以在陰極上析出.根據(jù)實(shí)驗(yàn),金屬離子自水溶液中電沉積的可能性,可從元素周期表中得到一定的規(guī)律。
陽(yáng)極分為可溶性陽(yáng)極和不溶性陽(yáng)極,大多數(shù)陽(yáng)極為與鍍層相對(duì)應(yīng)的可溶性陽(yáng)極,如:鍍鋅為鋅陽(yáng)極,鍍銀為銀陽(yáng)極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽(yáng)極,但是少數(shù)電鍍由于陽(yáng)極溶解困難,使用不溶性陽(yáng)極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽(yáng)極,鍍液主鹽離子靠添加配制好的標(biāo)準(zhǔn)含金溶液來(lái)補(bǔ)充,鍍鉻陽(yáng)極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽(yáng)極。
電鍍件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
在設(shè)計(jì)中要考慮到電鍍件變形,由于電鍍的工作條件一般在60度~70度的溫度范圍下,在吊掛的條件下,結(jié)構(gòu)不合理,變形的產(chǎn)生難以避免,所以在塑件的設(shè)計(jì)中對(duì)水口的位置要作關(guān)注,同時(shí)要有合適的吊掛的位置,防止在吊掛時(shí)對(duì)有要求的表面帶來(lái)傷害。另外不要在塑件中有金屬嵌件存在,由于兩者的膨脹系數(shù)不同,在溫度升高時(shí),電鍍液體會(huì)滲到縫隙中,對(duì)塑件結(jié)構(gòu)造成一定的影響。
要避免采用大面的平面。
塑料件在電鍍之后反光率提高,平面上的凹坑、局部的輕微凹凸不平都變得很敏感,影響產(chǎn)品效果。這種零件可采用略帶弧形的造型。
要避免直角和尖角。
初做造型和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員往往設(shè)計(jì)出棱角的造型。但是,這樣的棱角部位很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而影響鍍層的結(jié)合力。而且,這樣的部位會(huì)造成結(jié)瘤現(xiàn)象。因此,方形的輪廓盡量改為曲線(xiàn)形輪廓,或用圓角過(guò)渡。造型上一定要要求方的地方,也要在一切角和棱的地方倒圓角R=0.2~0.3 mm。
不要有過(guò)深的凹部,
不要有小孔和盲孔,這些部位不僅電鍍困難,而且容易殘存溶液污染下道工序的溶液。像旋鈕和按鈕不可避免的盲孔,應(yīng)從中間留縫。
電鍍之定義
電鍍(electroplating)被定義為一種電沉積過(guò)程,就是利用電解的方式使金屬附著于物體表面,以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的。簡(jiǎn)單的理解,是物理和化學(xué)的變化或結(jié)合。其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。例如賦予產(chǎn)品以金屬光澤而美觀(guān)大方。
2.電鍍之目的
電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層,改變基材表面性質(zhì)或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀(guān)、物品的防銹、防止磨耗、提高 導(dǎo)電度、潤(rùn)滑性、強(qiáng)度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止?jié)B碳、氮化 、尺寸錯(cuò)誤或磨耗之另件之修補(bǔ)。
3.電鍍?cè)?
電鍍是一種電化學(xué)過(guò)程,也是一種氧化還原過(guò)程.電鍍的基本過(guò)程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽(yáng)極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。
4.塑膠外殼電鍍流程
化學(xué)去油--水洗--浸丙同---水洗---化學(xué)粗化水洗敏化--水洗--活化--還原--化學(xué)鍍銅--水洗光亮硫酸鹽鍍銅--水洗--光亮硫酸鹽鍍鎳--水洗--光亮鍍鉻--水洗烘干送檢。