電鍍的工藝條件

任何電鍍工藝規(guī)范都包含兩部分內容：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配方獲得良好效果應具備的條件要求。若達不到這些要求，即使組分維持在允許范圍內，不但達不到應有的效果，而且可能出現(xiàn)本不該有的故障。

與配方有繁有簡一樣，工藝條件要求也有繁有簡。工藝條件的影響有些是所有鍍種的共性，有些則屬于個別工藝必須強調的必備特殊要求。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；對特殊要求則應多問幾個為什么，才能給予充分重視。工藝條件主要包括下述幾方面內容。

液溫，液溫指相應工藝鍍液允許的使用溫度范圍。液溫影響對流傳質速度、鍍液的黏度(進而影響電遷移速度)，影響電極電位與表面活性物質的吸脫附性質(進而影響陰極極化效果)，影響允許采用的陰極電流密度大小、物質的溶解好壞、鍍液組分的交互影響，等等。舉例說明其影響的復雜性。

pH，當鍍液pH 低于1 時，為強酸性，高于12 時為強堿性，而pH 在1～12 之間時一般都應標明允許的pH范圍。pH 的影響有一些規(guī)律性的東西。

陰極電流密度(Jk)，這應當是指工業(yè)大生產時對具體工藝適用的平均陰極電流密度范圍。從提高生產效率角度講，希望采用的陰極電流密度大些好，但實際允許值受多種因素的制約，包括濃差極化(如攪拌強度的影響)、電化學極化的影響(過大時鍍層易燒焦)，液溫、主鹽濃度對傳質速度的影響，工件復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，工件復雜程度與裝掛方式，鍍液允許的雜質量（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、省材料而認為越小越好。

零件形狀對電鍍質量的影響

零件的形狀是設計人員根據(jù)產品結構的需要設計確定的，但是零件的形狀往往給電鍍表面處理生產帶來許多棘手的難題。

譬如，大面積的平面型零件、成形的管狀零件、球形零件、具有盲孔或內螺紋的零件、邊棱未進行倒角或倒圓的零件、重量很輕的薄片零件、具有孔徑長度比很小的深孔零件、要求內表面鍍覆的管狀零件、工作表面呈尖錐狀的零件、盒狀零件、瓶狀零件等形狀復雜的零件進行表面處理時，如果不采取特殊的技術措施，就很難在零件的表面上獲得質量滿意的鍍覆層。

零件形狀對電鍍質量的影響，主要是由于它影響著電鍍電流在零件表面上分布的均勻性。在零件上的邊棱部位、孔口部位是電流比較集中的部位，這些部位分布的電鍍電流可能要比其他表面高很多倍，而在深凹的表面上，如孔的內表面、內螺紋表面，往往不使用輔助陽極是很難引入電鍍電流的。由此可見，在形狀復雜的零件表面上電鍍，各部位表面上的鍍層厚度必然差異很大，即使采用分散能力、覆蓋能力都非常好的鍍液進行電鍍，有時候也很難克服形狀復雜所造成的影響。因此，對形狀復雜的零件表面，規(guī)定鍍層厚度的均勻性指標或要求所有的表面全部有鍍層是不客觀的。為此，電鍍企業(yè)遇到形狀復雜的零件電鍍時，必須與用戶協(xié)調對鍍覆層的要求。

電鍍基礎知識：影響鍍層燒焦的因素

任何電鍍工藝條件中都規(guī)定有相應工藝允許的陰極電流密度（一般指平均電流密度）的范圍。即使鍍液成分、液溫、pH、攪拌等條件均正常時，所施加的陰極電流密度過大，超過工藝允許的上限時，鍍層也易燒焦。電鍍直流電源應均可從0 V 起連續(xù)調壓，正是為了適應將電流密度調整到較佳值的需要。對于定型產品或尺寸鍍鉻件，可根據(jù)槽中工件的表面積來確定所采用的總電流。對于非定型產品，則只能靈活掌握。根據(jù)相應工藝，對電流進行靈活調整，是電鍍熟練操作人員應具有的基本素質之一。電流過小時，生產效率低，低電流密度區(qū)鍍層光亮性、整平性下降，深鍍能力差；若電流過大，則工件易燒焦。在大生產中，常見幾種不良操作方式：

（1） 隨意開電，掌握不了較佳值，其中也包括實際經驗不足。如氯化甲鍍鋅時，工件上不冒氫氣泡，說明電流肯定小；大冒氫氣泡處，則必然產生燒焦；較佳情況是工件尖角凸起處略冒氫氣泡。不銹鋼或鎳上閃鍍鎳時，必須大冒氣泡，否則活化作用不良。酸性亮銅不允許冒氫氣泡，否則冒泡處必然燒焦。

（2） 手工操作時整槽工件取出部分后不及時減電，余下部分電流密度過大，特別是空缺邊上的一掛上電流密度較大，很易燒焦。

（3） 取完工件后也不降低整流器輸出電壓，再放入的少量幾掛電流過大，入槽即燒焦。電鍍鎳等易鈍化金屬時，因雙性電極現(xiàn)象過強，局部還易起皮。正常操作是依槽中工件多少，及時增減電流。

配合物電鍍

一方面，與簡單鹽電鍍一樣，陰極界面液層中H 放電后pH 升高更快；另一方面，多數(shù)堿性條件下的配合物電鍍，隨著鍍液pH 上升，在相同配合比時形成的配離子更加穩(wěn)定，主鹽金屬離子放電更為困難，H 的放電則相對更易。正是由于這兩方面原因，鍍層更易燒焦。這也許是多數(shù)配合物電鍍的允許陰極電流密度上限都較小的主要原因。

單從燒焦而言，特別是對于簡單鹽電鍍，pH 低些為好；但鍍液pH 對鍍液性能的影響是多方面的，應綜合考慮各方面因素后確定較佳pH。比如pH 低時，光亮劑的吸附性能下降，需用量與消耗量都大增，造成有機雜質增加過快。因鎳價上漲，有的鍍鎳液中主鹽濃度控制得很低，這容易使鍍層燒焦，為防止燒焦又要將pH 調得很低；但主鹽濃度低了又會出現(xiàn)光亮整平性下降等其他問題。故pH 過低并非好事。電鍍技術的復雜性之一就在于不能簡單地根據(jù)某一種需求而隨意改變配方與工藝條件，而應綜合權衡得失。

鍍液中pH 緩沖劑過少

鍍液中的pH 緩沖劑不僅對鍍液本身pH 有緩沖作用，更重要的是對陰極界面液層pH 的緩沖作用。當其含量低時，高陰極電流密度區(qū)因其本底濃度低，同樣因鍍液中濃度低，緩沖劑向陰極界面液層擴散的速度下降，其對陰極界面液層中pH 的緩沖作用差，H 稍一放電，界面液層中pH 上升更快，鍍層更易燒焦。鍍鎳、氯化甲鍍鋅液中的緩沖劑──硼酸，還具有細化鍍層結晶、提高鍍層光亮性等作用，所以非但不能缺，而且應根據(jù)不同液溫條件，盡量多加至不結晶析出為宜。不少人很不注重氯化甲鍍鋅液中硼酸的及時補加，所以電鍍質量上不了檔次。