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板面起泡在生产过程中是较为常见的品质缺陷之一，因为生产工艺的复杂和工艺维护的复杂性，特别是在化学湿处理，使得对板面起泡缺陷的预防比较困难。笔者基于多年实际生产经验和服务经验的基础上，现对沉铜电镀板面起泡的成因做简要的分析。板面起泡的其实就是板面结合力不良的问题，再引申也就是板面的表面质量问题，这包含两方面的内容：1.板面清洁度的问题；2.表面微观粗糙度(或表面能)的问题;所有上的板面起泡问题都可以归纳为上述原因.镀层之间的结合力不良或过低，在后续生产加工过程和组装过程中难于抵抗生产加工过程中产生的镀层应力，机械应力和热应力等等，最终造成镀层间不同程度分离现象。现就可能在生产加工过程中造成板面质量不良的一些因素归纳总结如下,1.基材工艺处理的问题;特别是对一些较薄的基板来说,(一般0.8mm以下)，因为基板刚性较差，不宜用刷板机刷板，这样可能会无法有效除去基板生产加工过程中为防止板面铜箔氧化而特殊处理的保护层，虽然该层较薄，刷板较易除去，但是采用化学处理就存在较大困难，所以在生产加工重要注意控制，以免造成板面基材铜箔和化学铜之间的结合力不良造成的板面起泡问题；这种问题在薄的内层进行黑化时，也会存在黑化棕化不良，颜色不均，局部黑棕化不上等问题。2.板面在机加工(钻孔，层压，铣边等)过程造成的油污或其他液体沾染灰尘污染表面处理不良的现象，3.沉铜刷板不良：沉铜前磨板压力过大，造成孔口变形刷出孔口铜箔圆角甚至孔口漏基材，这样在沉铜电镀喷锡焊接等过程中就会造成孔口起泡现象；即使刷板没有造成漏基材，但是过重的刷板会加大孔口铜的粗糙度，因而在微蚀粗化过程中该处铜箔极易产生粗化过度现象，也会存在着一定的质量隐患；因此要注意加强刷板工艺的控制，可以通过磨痕试验和水膜试验将刷板工艺参数调政至最佳；4.水洗问题：因为沉铜电镀处理要经过大量的化学药水处理，各类酸碱无极有机等药品溶剂较多，板面水洗不净，特别是沉铜调整除油剂，不仅会造成交叉污染，同时也会造成板面局部处理不良或处理效果不佳，不均匀的缺陷，造成一些结合力方面的问题；因此要注意加强对水洗的控制，主要包括对清洗水水流量，水质，水洗时间，和板件滴水时间等方面的控制；特别冬天气温较低,水洗效果会大大降低,更要注意将强对水洗的控制;5.沉铜前处理中和图形电镀前处理中的微蚀；微蚀过度会造成孔口漏基材，造成孔口周围起泡现象；微蚀不足也会造成结合力不足，引发起泡现象；因此要加强对微蚀的控制；一般沉铜前处理的微蚀深度在1.5---2微米,图形电镀前处理微蚀在0.3---1微米,有条件最好通过化学分析和简单试验称重法控制微蚀厚度或为蚀速率;一般情况下微蚀後的板面色泽鲜艳,为均匀粉红色,没有反光;如果颜色不均匀,或有反光说明制程前处理存在质量隐患;注意加强检查;另外微蚀槽的铜含量,槽液温度,负载量,微蚀剂含量等都是要注意的项目;6.沉铜液的活性太强;沉铜液新开缸或槽液内三大组份含量偏高特别是铜含量过高,会造成槽液活性过强,化学铜沉积粗糙,氢气,亚铜氧化物等在化学铜层内夹杂过多造成的镀层物性质量下降和结合力不良的缺陷;可以适当采取如下方法均可:降低铜含量,(往槽液内补充纯水)包括三大组分,适当提高络合剂和稳定剂含量,适当降低槽液的温度等;7.板面在生产过程中发生氧化;如沉铜板在空气中发生氧化,不仅可能会造成孔内无铜,板面粗糙,也可能会造成板面起泡;沉铜板在酸液内存放时间过长,板面也会发生氧化,且这种氧化膜很难除去;因此在生产过程中沉铜板要及时加厚处理,不宜存放时间太长,一般最迟在12小时内要加厚镀铜完毕;8.沉铜返工不良;一些沉铜或图形转後的返工板在返工过程中因为褪镀不良,返工方法不对或返工过程中微蚀时间控制不当等或其他原因都会造成板面起泡;沉铜板的返工如果在线上发现沉铜不良可以通过水洗後直接从线上除油後酸洗不经委蚀直接返工;最好不要重新除油,微蚀;对于已经板电加厚的板件,应现在微蚀槽褪镀,注意时间控制,可以先用一两片板大致测算一下褪镀时间,保证褪镀效果;褪镀完毕后应用刷板机后一组软磨刷轻刷然后再按正常生产工艺沉铜,但蚀微蚀时间要减半或作必要调整;9.图形转移过程中显影後水洗不足,显影后放置时间过长或车间灰尘过多等,都会造成板面清洁度不良,纤处理效果稍差,则可能会造成潜在的质量问题;10.镀铜前浸酸槽要注意及时更换,槽液中污染太多,或铜含量过高,不仅会造成板面清洁度问题,也会造成板面粗糙等缺陷;11.电镀槽内出现有机污染,特别是油污,对于自动线来讲出现的可能性较大;12.另外,冬天一些生产中槽液没有加温的情况下,更要特别注意生产过程板件的带电入槽,特别是有空气搅拌的镀槽,如铜镍;对于镍缸冬天最好在镀镍前加一加温水洗槽,(水温在30-40度左右),保证镍层初期沉积的致密良好;在实际生产过程中,引起板面起泡的原因很多,笔者只能做简要分析,对于不同的设备技术水平可能会出现不同原因造成的起泡现象,具体情况要具体分析,不可一概而论,生搬硬套;上述原因分析不分主次和重要性,基本按照生产工艺流程做简要分析,在此项系列出,只是给大家提供一个解决问题的方向和更开阔的视野,希望对大家的工艺生产和问题解决方面,可以起到抛砖引玉的作用!
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电镀层起泡与针孔的原因分析
摘 要：在电镀生产中，镀层起泡与针孔是最常见的。但造成这些疵病的原因是多种多样的，根据笔者现场几十年的总结，大致由于前处理、基体及电镀三方面原因引起的。
【题　名】电镀层起泡与针孔的原因分析
【作　者】陈勿初
【机　构】厦门华泰利表面处理有限公司
【刊　名】《电镀与精饰》2009年 第5期 43-43页　共1页
【关键词】电镀层 原因 针孔 起泡 电镀生产 前处理
【文　摘】在电镀生产中，镀层起泡与针孔是最常见的。但造成这些疵病的原因是多种多样的，根据笔者现场几十年的总结，大致由于前处理、基体及电镀三方面原因引起的。
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电镀层,原因,针孔,起泡,电镀生产,前处理
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教你电镀故障引起原因与排除方法（超全又实用，分享给朋友们）
电镀故障通常是指电镀的产品，即镀层出现的弊病(也称为毛病或缺陷〉，其表现形式多种多 样, 如防护-装饰性镀层起泡、暴皮、粗糙、漏镀、内应力大及光亮度不足等;功能性镀层达不到耐蚀、耐磨、导磁、硬度、屏蔽及焊接性能等。电镀生产流程长，工艺参数处于动态变化之 中，影响镀层质量的因素众多而复杂，今天我们就与平台上各位分享一下电镀故障引起原因与排除方法：（本篇认真读完对真正从事电镀大师是上乘武功秘籍，但全文长的丧心病狂令人发指，近万字！所以文艺青年读到这就可直接关掉或者分享了）一．由于物理因素对电镀产品质量的影响影响电镀质量的物理因素又可以分为机械的、电学的和几何的等几种 ,包括温度、搅拌、电流密度及波形、槽体形状大小、挂具形状、阳极状态等 ,本篇将分别加以讨论。1.几何因素的影响几何因素包括镀槽的形状、大小; 阳极的形状和配置; 排具的形状以及被镀零件的形状等。1．1镀槽除了刷镀以外 ,其他电镀都需镀槽 ,广义地说任何容器 ,只要不漏而又耐腐蚀 ,都可以用来做镀槽。 但是要讲究质量的话 ,镀槽应用按设计要求制作 ,而不是随便拿一个容器就可用的。镀槽设计的依据是产量和被镀零件的大小、形状。如果产量低、零件小 ,就用较小的镀槽 ,否则就是浪费。反之 ,产量高、零件大 ,如果槽子太小 ,镀液很容易出现失调,电镀质量不能保证 ,也不划算。 合理的镀槽容量应该是满负荷运作能力的 1. 2～ 1. 5倍 ,建议用加工零件的受镀面积来估算镀槽容积 ,一般每平方分米应占用 8～ 12 L容积 ,才可维持正常的工作。遇有镀铬 ,或对温度敏感的镀种 ,要取上限 ,并适当加大容量 ,比如镀硬铬 ,每平方分米需要有 30L左右液量。镀槽的几何形状一般是长方体 ,其高度一般为 800～ 1000mm ,宽度为 600～ 800 mm ,长度在 1200 mm 左右 ,容量在 500～ 100L。 但具体尺寸应根据零件形状及挂具的设置、阳极的配置来定。 一般以中间为阴极、两侧为阳极的配置为标准。零件应浸入在镀液中 ,距液面5～ 10 cm ,下端距槽底应 10～ 20 cm ,阴极 (零件 )与阳极的距离应在 15～ 20cm,尤其在没有搅拌时 ,阴阳极距离要拉大一些。有许多电镀产品高电流区很容易烧焦 ,与极距离和挂具设计不合理有关系。1. 2挂具挂具对电镀质量的影响非常大 ,却又往往最容易被忽视。有些简单的大零件 ,做一只钩子把产品一钩 ,往槽中阴极杠上一挂 ,就可以电镀。 即使这样 ,如果挂钩导电截面不够 ,烧红发烫是常见的事。很多电镀厂的挂具都在工作中发烫烫手 ,人们都习以为常 ,认为电镀就是这样 ,实在是大错特错。挂具导电截面不足 ,使一类导体电阻加大 ,无功电耗增加。电流表上电流很大 ,但零件上分布的电流反而不足 ,使二次电流分布不均 ,电镀质量无法保证。 同时槽液温度上升加快 ,槽电压上升 ,带来种种问题。因此要合理使用挂具主导电杠 ,以不烫手为原则。应根据镀槽的总电流强度和挂具数量计算导电截面 ,合理分配各个挂具 ,还应根据零件形状确定挂具附件。一般挂具上端零件距液面至少5cm,下端距槽底 10～15 cm ,在有搅拌孔和加热管在槽底时 ,这个值还要增加或取其上限。人工操作的挂具要考虑每挂的重量 ,不要超过10kg。最好是双钩框式挂具 ,自动线的挂具在人工上下时 ,单挂也不可过重。 另外 ,所有挂具都要对非直接导电部位绝缘处理 ,涂挂具胶。 用胶布绕缠的方法不好 ,溶液残液流在夹缝中不易清洗。1. 3阳极阳极以使用钛篮装载为最佳方式 ,即可保证阳极的表面积不发生大的波动 , 又可以使阳极的溶解利用率大大提高。 对于精细的镀种 ,如光亮镍、镀铅锡、银等 ,应在阳极篮外加套 ,阳极的表面积应该是阴极 (产品 )的 1～ 2倍。特殊的还要大 ,线材行业应保持阳极比阴极的面积大 20倍以上。 因为其电流密度很高 ,阳极很容易钝化。在使用悬挂阳极时 ,要做成条形板状 ,其长度应比挂具上加工零件的底端短 10～ 20 cm ,宽度在 10～20cm,所有悬挂阳极都应加套 ,并保持挂钩良好的导电状态。电镀阳极的纯度应在 99.99%以上 ,否则镀液中的杂质会影响电镀质量。在阳极短缺时 ,宁愿使用不溶性阳极 (如钛板、不锈钢板等 )替代也不要用杂质含量高的劣质阳极 ,否则后患很大。1. 4被镀零件的形状及表面状态镀件的形状是决定电镀加工难易程度的重要因素之一。对于简单零件 ,比如标准件 ,可以用滚镀 ,对于条形件 ,可采用斜横悬挂 ,但对于异形管件、盲孔件等 ,要设计相应的挂具 ,有的还要设置辅助阳极 ,以解决深孔内壁等处的镀层分布问题 ,对于带有尖端、尖角部等突出的零件 ,在悬挂时要尽量使突出部处于远离阳极的部位 ,利用零件本身做相互遮挡。在必要时采用保护阴极 ,防止被镀零件突出部位由于“尖端放电效应”而“烧焦”、“镀毛”。对于每个被镀零件 ,都要计算其受镀的表面积以确定电镀加工时所给的电流大小。另外 ,镀件表面的光洁度对镀后质量也有很大影响 ,使用再好的光亮剂 ,在粗糙的表面不但不易得到光亮的镀层 ,还因为其真实表面积增大 ,要增大电流强度才能使电镀得以正常进行。 有些高要求的精饰要对基体表面抛光 ,就是这个道理。2．电能学因素的影响电镀要消耗电能 ,这是不言而喻的。电镀对所使用的电能有一定的要求 ,必须满足哪些要求才能获得合格的镀层 ,却有一定的规范。由于大部分电镀加工企业或部门是购进整流器作电源 ,因此 ,可以简单地说是如何选择和安装整流电源的问题。2. 1电源功率的影响电镀电源的功率必须能承受所定的加工任务 ,并连续地工作而不出现故障。 一般是按被镀产品的表面积和所镀镀种的正常电流密度计算出所需的总电流量 ,加上一定保险系数来确定选用多大的整流电源。在取电流密度时应该取最大允许电流密度 ,并要考虑连续工作时的温升和可能发生的工艺变化。因此 ,在计算出的电流总量上 ,要加 30%左右的保险量 ,以策安全。否则 ,将难以保持稳定的生产效率和良好的电镀质量。针对不同的镀种 ,对电源和电压范围也要有所选择。 一般正常电镀的槽电压都在 6 V 以下 ,但由于阳极钝化和溶液电导率 (浓度、温度、搅拌等影响 )的变化 ,槽压会有波动 ,有时会在 10V 以上。 因此 ,常规电镀的电源电压应在 0～ 12V范围 ,对镀铬、铝氧化等特殊镀种 ,电源电压应在 0～ 18 V 或更高一些。由于工作电压过高时 ,整流元件的要求也高 ,造成电源造价升高。因此 ,不是镀种需要时 ,应选择电压低一些的设备比较合算。2. 2电源波形的影响电源加工一般要求采用直流电源 ,但对直流的理解往往有误差 ,并非从整流电源出来的电流是平稳的直流电源 ,都带有一定脉冲 ,要看采用的是什么整流线路和器件。通常合适电镀的电源应该是三相桥式流并加滤波的线路。特别对于镀铬来说 ,平稳的直流有利于镀铬的加工。因此镀铬的电流效率只有 10%～ 15% ,如果电流中有较多的脉冲 ,使其效率进一步下降 ,其分散能力进一步下降 ,质量无法保证。对大多数电镀来说 ,都是采用直流为好 ,脉冲有时有利于电镀 ,特别是镀铜或镀贵金属 ,但对大多数加工企业都是没有必要的。2. 3电源的安装电源安装在不直接受电镀车间潮湿和有污染气体影响的地方 ,现在也有不少电源是密封式槽边电源。不在槽边的电源要把控制开关和仪表部分与电源分立装备,使表头和控制部分在槽边。并且电源虽然在防护环境好的地方 ,也不应距镀槽太远 ,这主要是要减少槽导电距离 ,节约导电铜排。 关于铜排 ,一定要使其截面积能承受长时间最大电流的负载 ,很多单位忽略这个问题 ,使电流在进入镀槽之前 ,已经发生无功消耗、发热甚至发烫。 电镀质量无法保证 ,电能白白浪费。铜排最大电流的计算:A = D k最大 × S× K式中:D k最大 镀液允许的最大电流密度 , A /dm 2 ;S 受镀零件表面积 , dm 2 ;K 受镀零件的装载总量 ,个、根。& & & 当以铝排取代铜排时 ,要将截面积增加一倍。另外 ,最好采用单机单槽供电方式 ,当以单机多槽供电时 ,每个单槽上应配备电力调节装置 ,并且每个单槽都只能并联在主线路上。&3．辅助设备的影响我们电镀界一直呼吁要重视辅助设备,但由于企业考虑一次投入的成本 ,往往忽视辅助设备。比如镀镍循环过滤、镀铜的降温设备 ,很少有备齐的。加热器、搅拌器、水洗设备、干燥设备都会影响电镀的质量。 只不过由于其一旦选用某种设备 ,就成为固定因素 ,一般不易擦觉。只有在明显影响质量时 ,才会采取调整和更换措施。 有些企业甚至没有干燥设备 ,干脆就靠太阳晒 ,那在阴雨天气就可想而知 ,这里主要对温度和搅拌的影响扼要加以介绍。3. 1温度的影响有些镀种需要加温才能得到合格的电镀层 ,而有些镀种又必须在某个温度下工作才行。 可见温度指标是电镀工艺的重要指标。 能够在很高温度范围内都正常工作的镀液当然是好镀液 ,但实际中这种镀液不多。因此 ,用加温或降温的物理方式来弥补镀液性能的不足是完全必要的 ,技术上是可行的 ,唯一的是投资问题。 但如果加以综合考虑 ,在一次投入后稳定了质量 ,减少了返工浪费和工时浪费 ,还是划算的。 因此 ,现在不少乡镇企业也认识到这一点 ,开始在电镀设备上增加投入。以光亮镀镍为例 ,当温度在 40℃以下时 ,再好的光亮剂也难以发挥出充分的光亮效果 ,在 30℃以下就更难了。但一旦加温至50℃以上 ,光亮效果就明显了。当然 ,增加槽温会增加镀液的蒸发和消耗热能 ,能够不加温就镀亮最好。 这有待于科研人员去开发新型的光亮剂。加温可以增加电解液电导,使电流效率增加 ,在一定范围内是有利于电镀的。相反 ,低温下也可以在简单溶液里镀出结晶细致的镀层 ,只不过实用价值不大。3. 2搅拌的影响现在电镀工艺都倾向于采用搅拌。原因很简单 ,可以增加电流密度 ,提高电镀效率 ,改善分散能力 ,减小浓差极化。滚镀、线材电镀不用说 ,零件在运动中电镀 ,即使这样还可以用镀液循环来进一步提高效率 ,普通的槽镀如镀镍 ,则一定要有搅拌 ,静止的电镀会使电流密度范围过小 ,尖端极易烧焦。 因此 ,现在各种光亮镀种一律都要搅拌。搅拌的方式有机械搅拌如桨式搅拌、阴极移动或旋转。有吹气搅拌 (压缩空气经过过滤 ) ,也有镀液循环甚至喷射。不同要求的镀种可以选用不同的搅拌方式。二，化学因素对电镀质量的影响1．主盐及辅盐的影响任何一个电镀工艺的镀液配方都离不开主盐和辅盐。 要镀什么样的金属 ,就要采用这个金属盐做主盐。由于不同的主盐有不同的性质和工艺特点 ,所以我们在称呼电镀工艺时往往以主盐命名。比如镀锌 ,以硫酸锌为主盐的叫硫酸盐镀锌。以氧化锌和氢氧化钠制成锌酸盐的叫锌酸盐镀锌。 以锌的氰化物络盐为主盐的镀锌叫氰化物镀锌。比如镀铜 ,有硫酸盐镀铜 ,有焦磷酸盐镀铜 ,有氰化物镀铜 ,有乙二胺盐镀铜等。 其他镀种都是如此。可见主盐的形式是决定电镀性能、质量的最主要因素。一旦主盐选定 ,辅盐、添加剂、 pH 值 ,都根据主盐来配套。主盐对镀的影响应该产是很大的 ,因此 ,电镀工艺配方的第一项总是主盐。其浓度范围和纯度都至关重要。主盐浓度低于工艺要求时 ,电镀效率低下 ,电镀密度下降 ,尖端部位极易烧焦 ,光亮剂作用降低 ,甚至在低电流区得不到镀层。主盐浓度高于工艺要求 (这种情况较少见 ,但在投料计算有错误时 ,阳极溶解过快时也会发生 )时 ,电流效率也会下降 ,同时镀液带出损失增加。因此 ,控制主盐浓度是电镀工艺管理的第一件工作 ,要做好这项工作第一是在配槽时正确投料 ,定期分析。 只要保持阳极的正常工作 ,一般不需要添加主盐 ,只添加阳极即可在配料时要认真阅读工艺资料 ,注意配料要求及投料顺序和方法 ,以免造成配料错误 ,引起不必要的损失。同一个镀种 ,采用不同的主盐 ,浓度是不同的。 比如镀锌 , 锌酸盐主盐 8～ 12g /L, 硫酸盐 主盐300～450g /L,氰化物镀锌的主盐为 30～ 50g /L。在工艺配方中 ,要注意主盐的分子式的写法 ,在国外为了不引起误会 ,一般写金属离子浓度 ,以 ZnSO 4 ·7H 2 O为例 ,当写结晶水时 ,其实际含锌量为23% ,不写结晶水时 ,金属含量为 40% ,实际上我们买到的工业硫酸锌都是含结晶水 ,并且纯度往往只在 95%以下 ,所以在配槽时要加以注意。辅盐多为络合剂 ,也包括导电盐和 pH 缓冲剂 ,完全靠单一的主盐就能电镀的镀种很少 ,即使只用主盐的镀液也要加入添加剂才能正常工作。因此 ,辅盐是必不可少的 ,并且对浓度也有一定的要求 ,过多过少都会影响电镀质量。 辅盐主要靠分析补加。2. pH值的影响pH值是电镀工艺的重要因素。采用不同主盐的镀种有不同的 pH 值工作范围。 从酸碱度的角度 ,镀液分为酸性、中性和碱性。对 pH值要求较严的往往是弱酸、弱碱性镀液 ,比如光亮镀镍 , pH值在 4～ 4. 5之间 , pH值过低 ,光亮度会有影响 , pH值过高 ,脆性增加。因此 ,对于镀液的 pH 值要经常检测 ,不在工艺范围内要加以调整 ,调整的办法是将与主盐同离子的酸、碱稀释后在搅拌下加入。不可以直接将浓酸、浓碱加入镀液调 pH 值。3．添加剂的影响随着科技的进步 ,现在已出现了许多种电镀添加剂 ,特别是各种商业的光亮剂。 由于光亮剂的出现 ,使过去需要靠机械抛光才能达到光亮度的镀种 ,可以直接从镀槽中镀出镜面光泽的镀层 ,这种光亮剂以往只用于镀镍等少数镀种 ,现在已经是几乎所有镀种都有不同程度的光亮添加剂 ,给电镀工业带来了很大的进步。光亮剂现在几乎都是有机化合物 ,添加量很少 ,主要是在电镀过程中影响结晶过程 ,改变结晶取向 ,使其达到对光的反射趋向一致。 但添加剂也使镀层内应力增加,不同程度地带来镀层的脆性 ,好在由于不同有机物在参加电极反应时 ,给结晶的影响方式不同 ,使内应力表现为压应力和张应力两种。因此 ,选取合适的添加剂 ,可以减缓内应力的影响。添加剂的不利影响 ,主要是过量的添加剂分解产物的积累。所以使用添加剂的镀液视生产量的情况要定期进行处理 ,处理的方法是采用活性炭过滤。通常将镀液加温至 60℃ ,在充分搅拌下加入 1～ 2g /L活性炭 ,当使用颗粒活性炭时,要加至 2～ 4 g / L ,处理的要点是充分搅拌 2h。 不要一加进去就静置不管。为了防止添加剂的不足或过量 ,最好是按照消耗量勤加少加。即根据通电的安培小时数来加入添加剂。因为光亮剂在电解过程中才消耗 ,用电镀时的消耗电量来补加比较科学。经验的方法是按受镀面积 ,即出了多少活儿 ,消耗多少光亮剂。比如镀铁丝每 1吨约消耗1kg,则每生产若干吨后 ,就补加多少公斤。补加添加剂要看清光亮剂名称、厂家。不同厂家的 ,即使是同类光亮剂也不可以混用 ,以免造成不必要的麻烦。往镀槽中添加光亮剂最好做当班记录 ,以便作为今后镀液有故障时的参考。严格地说 ,往镀槽中加入任何化学物 ,包括主盐、辅盐、添加剂等都应有当班记录。这是防止出错 ,万一出错也容易查找原因的良好管理办法。三．杂质的影响杂质对电镀的影响是最常见的电镀故障 ,在电镀故障中占的比例较大。本节只作概括性介绍 ,拟另辟专题来讨论各个镀种对杂质的允许浓度及去除方法。杂质对电镀来说分为三类: 有机杂质、无机杂质、机械杂质。有机杂质主要是带入槽内的油脂、表面活性剂、添加剂分解物。无机杂质主要是主盐以及工艺规范以外的金属离子 ,比如镀镍中的 Zn 2+ 、 Cu2+ 、 Pb 2+ 等 ,镀锌中的 Cu 2+ 、Fe 2+ 等。 这些杂质由于沉积电位不同而在镀件的低电流区或高电流区析出 ,使镀层出现发黑、发脆或发花的故障。机械杂质主要指灰尘、阳极泥等不溶性漂浮物 ,混入镀槽后受电泳作用影响 ,也会在阴极成为杂质而影响镀层质量。对于有机杂质 ,主要靠活性炭吸附后过滤处理 ,无机杂质比较麻烦 ,个别无机盐很难用常规方法除去 ,即使可以除掉 ,成本也很高 ,因此要严防无机杂质混入。一般用电解法、置换法或沉积法去除。机械杂质主要靠过滤去除。四，前后处理的影响1．前处理的影响前处理这里主要指除油和除锈 ,磨光后也存在除油(除腊 )问题。 还有活化也属前处理或叫预处理。金属零件在机械加工过程中一般都沾有油污 ,在周转和存放中都会生锈 ,油和锈不去除干净 ,电镀就无法正常进行。 电镀的前处理就如建房打地基 ,看不起眼 ,却十分重要。可以毫不夸张地说: 三分电镀 ,七分前处理。因为前处理不好 ,特别是用肉眼不易察觉的油污或氧化层不去干净 ,电镀也能镀上去 ,但在随后的处理中(热水洗、干燥等热冲击过程 ) ,就会起皮、鼓泡。更有一些延至装配以后或到用户手中才起泡 ,严重影响质量信誉 ,损失很大。因此,前处理不可不重视 ,可惜电镀厂往往是反其道行之 ,七分电镀、三分前处理。去油去锈马马虎虎 ,甚至认为用氰化物电镀可以对油污有容忍 ,所以有些单位的碱性镀锌表面都浮有一层油污 ,从这里边镀出的产品质量很难保证。鉴定去油的标准是表面完全亲水化。 现在由于使用各种高效表面活性剂 ,做到这一点不难 ,但是有些除油剂会因表面活性剂选用不当 ,造成假性亲水 ,看似亲水 ,实际不亲的另一端连在些油脂。对这种情况 ,要以电解除油的方法去除。电解除油既有化学作用 ,主要靠电化学作用。其中阴极除油靠大量析氢来冲刷油膜 ,再辅以乳化和皂化作用 ,使油脂完全从金属表面脱离。阴极除油的优点是除油效果好 ,但缺点是对弹性零件有造成氢脆的危险 ,另外除油液必须保持干净 ,经常更换 ,不可让金属离子混入 ,否则会在阴极析出 ,反而影响结合力。阳极除油作用无阴极好 ,但不会造成析氢 ,也不会造成金属杂质沉积。但当电位不当时 ,零件会发生钝化或溶解。 因此 ,也要控制好工艺条件。除油以后的清洗务必要用热水 ,再用冷水漂洗 ,以防浮在零件上的油污带入镀槽。除锈主要靠酸与氧化物反应 ,常用的有盐酸 ,通常用 1: 1的盐酸,也有用硫酸去锈的 ,但速度和效果不如纯盐酸。 为了防止腐蚀 ,在纯盐酸中往往加入缓蚀剂如鸟洛托品。有些零件在去完油、锈后 ,要等待一定时间才会入槽电镀 ,这时表面会形成看不见的氧化膜 ,同样影响电镀质量 ,因此 ,在电镀前要加一个活化工序。通常用 3%～ 5%硫酸 ,但实际 1%就够了 ,且最好每天更换 ,至少一周更换一次。有些单位的活化液用几个月也不换 ,实际已无活化作用 ,对于镀前处理流程,理想的搭配如下:有机除油→化学除油→去锈→电解除油→活化→电镀。& & & 其中有机除油及电解除油对装饰性电镀和要求严格的镀件必不可少 ,对镀锌等常规镀种往往可以省掉。更严的要求还要加上超声波除油和二级电解除油。 无论采用什么前处理工艺 ,其目的都是要使镀件表面处于完全新鲜的金属活化状态 ,使镀层得以在金属晶格上生长出来 ,形成完善合格的镀层。2．后处理的影响这里指钝化等需化学处理的方法的影响 ,也包括干燥的方法。有些镀层如果不进行后处理 ,看似光亮的镀层很快会变色变暗。尤其现在彩色电镀盛行 ,单一的镀铬表面已不适合市场需求 ,使很多原来是中间层、底层的镀种也当作表面层 ,如光亮镀铜 ,有些防护性镀层也要求装饰性如光亮镀锌。因此对这些抗变色差的镀层 ,必须进行后处理。对锌层而言 ,现在有各种钝化方案 ,传统的彩钝、白钝 ,现在有蓝白钝、黄钝、黑钝。钝化之后的锌层抗蚀性可提高十几倍。 因此 ,锌层一般都应钝化处理。对光亮铜、仿金等镀层 ,只钝化还不行 ,还要加上有机膜防护,比如用各种清漆、树脂漆涂在表面 ,以防氧化变色 ,也叫罩光处理。电镀的干燥以使水分充分蒸发为准 ,不是温度越高越好。特别是镀锌钝化后的干燥 ,应在 100℃左右 ,过高时有色钝化膜会产生颜色变化 ,影响外观 ,还会使膜层裂纹加大 ,不利于抗蚀性。
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