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电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属，具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性镀层及其它功能性镀层。

电镀基本原理图

 

编辑本段电镀的基本原理

 

电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极，金属板作为阳极，接直流电源后，在零件上沉积出所需的镀层。

 

例如：镀镍时，阴极为待镀零件，阳极为纯镍板，在阴阳极分别发生如下反应：

 

阴极(镀件)：Ni2++2e→Ni (主反应)

 

2H++e→H2↑ (副反应)

 

阳极(镍板)：Ni －2e→Ni2+ (主反应)

 

4OH-－4e→2H2O+O2+4e (副反应)

 

不是所有的金属离子都能从水溶液中沉积出来，如果阴极上氢离子还原为氢的副反应占主要地位，则金属离子难以在阴极上析出.根据实验，金属离子自水溶液中电沉积的可能性，可从元素周期表中得到一定的规律，如表1.1所示。

 

阳极分为可溶性阳极和不溶性阳极，大多数阳极为与镀层相对应的可溶性阳极，如：镀锌为锌阳极，镀银为银阳极，镀锡-铅合金使用锡-铅合金阳极.但是少数电镀由于阳极溶解困难，使用不溶性阳极，如酸性镀金使用的是多为铂或钛阳极.镀液主盐离子靠添加配制好的标准含金溶液来补充.镀铬阳极使用纯铅，铅-锡合金，铅-锑合金等不溶性阳极。

 

编辑本段工艺过程

 

一般包括电镀前预处理，电镀及镀后处理三个阶段。

 

完整过程：
1、浸酸→全板电镀

 

五金及装饰性电镀工艺程序

铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级 →浸酸→镀锡→二级逆流漂洗　2、逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干

 

编辑本段工艺要求

 

1. 镀层与基体金属、镀层与镀层之间，应有良好的结合力。

 

2. 镀层应结晶细致、平整、厚度均匀。

 

3. 镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙。

 

4. 镀层应具有规定的各项指标，如光亮度、硬度、导电性等。　5. 电镀时间及电镀过程的温度，决定镀层厚度的大小。

 

编辑本段影响电镀工艺质量的因素

 

主盐体系

 

每一镀种都会发展出多种主盐体系及与之相配套的添加剂体系.如镀锌有氰化镀锌，锌酸盐镀锌，氯化物镀锌(或称为钾盐镀锌)，氨盐镀锌，硫酸盐镀锌等体系。

 

每一体系都有自己的优缺点，如氰化镀锌液分散能力和深度能力好，镀层结晶细致，与基体结合力好，耐蚀性好，工艺范围宽，镀液稳定易操作对杂质不太敏感等优点.但是剧毒，严重污染环境.氯化物镀锌液是不含络合剂的单盐镀液，废水极易处理；镀层的光亮性和整平性优于其它体系；电流效率高，沉积速度快；氢过电位低的钢材如高碳钢，铸件，锻件等容易施镀.但是由于氯离子的弱酸性对设备有一定的腐蚀性，一方面会对设备造成一定的腐蚀，另一方面此类镀液不适应需加辅助阳极的深孔或管状零件。

 

添加剂

 

添加剂包括光泽剂,稳定剂,柔软剂,润湿剂，低区走位剂等.光泽剂又分为主光泽剂，载体光亮剂和辅助光泽剂等.对于同一主盐体系，使用不同厂商制作的添加剂，所得镀层在质量上有很大差别.总体而言欧美和日本等发达国家的添加剂最好，台湾次之，大陆产的相对而言比前两类都逊色。

 

主盐与具体某一厂商的添加剂的联合决定了使用的镀液的整体性能.优秀的添加剂能弥补主盐某些性能的不足.如优秀的氯化物镀锌添加剂与氯化物主盐配合得到的镀液深镀能力比许多氰化镀锌镀液的深度能力好 。

 

电镀设备

 

挂具：方形挂具与方形镀槽配合使用，圆形挂具与圆形镀槽配合使用. 圆形镀槽和挂具更有利于保证电流分布均匀，方形挂具则需在挂具周围加设诸如铁丝网之类的分散电流装置或缩短两侧阳极板的长度，使用如图所示的椭圆形阳极排布。

 

搅拌装置：促进溶液流动，使溶液状态分布均匀，消除气泡在工件表面的停留.

 

电源： 直流，稳定性好，波纹系数小.。

 

前处理-超声波清洗

 

超声波清洗[1]在电镀前工艺应用

 

产品电镀前处理工艺非常重要，一般的传统工艺使用酸液对工件进行处理，对环境污染较重，工作环境较差，同时，最大的弊端是结构复杂零件酸洗除锈后的残酸很难冲洗干净。工件电镀后，时间不长，沿着夹缝出现锈蚀现象，破坏电镀层表面，严重影响产品外观和内在质量。超声波清洗技术应用到电镀前处理后，不仅能使物体表面和缝隙中的污垢迅速剥落，而且电镀件喷涂层牢固不会返锈。　

 

利用超声波在液体中产生的空化效应，可以清洗掉工件表面沾附的油污，配合适当的清洗剂，可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。　

 

电镀工艺，对工件表面清洁度要求较高，而超声波清洗技术是能达到此要求的理想技术。利用超声波清洗技术，可以替代溶剂清洗油污；可以替代电解除油；可以替代强酸浸蚀去除碳钢及低合金钢表面的铁锈及氧化皮。　

 

对几种常见的工件电镀前表面状况，用超声波清洗工艺情况简介：

 

1．抛光件表面抛光膏的清洗：一般情况下，抛光膏常常采用石蜡调合，石蜡分子量大，熔点较高，常温下呈固态，是较难清洗的物质，传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病。采用超声波清洗则可使用水基清洗剂，在中温条件下，几分钟内将工件表面彻底清洗干净，常用工艺流程是：
①浸泡→
②超声波清洗→
③清水（净水）漂洗。

 

2．表面有油及少量锈的冷轧钢板：冷轧钢板表面一般有油、污或少量铁锈，要洗干净比较容易，但经一般方法清洗后，工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰，影响后续加工质量，有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰。而采用超声波清洗并加入适当的清洗液，可方便快捷地实现工件表面彻底清洁，并使工件表面具有较高的活性，有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序。

 

3．表面有氧化皮和黄锈的工件：传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清洗。如采用超声波综合处理技术，可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油、锈、并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题。

 

后处理

 

电镀后对镀层进行各种处理以增强镀层的各种性能，如耐蚀性，抗变色能力，可焊性等。

 

脱水处理： 水中添加脱水剂，如镀亮镍后处理。

 

钝化处理： 提高镀层耐蚀性，如镀锌。

 

防变色处理：水中添加防变色药剂，如镀银，镀锡，镀仿金等。

 

提高可焊性处理：如镀锡 因此后处理工艺的优劣直接影响到镀层这些功能的好坏。