电镀培训

电镀培训指导教师：温增中上岗证取证及重温培训1目的确保受训后的人员依照厂家相关的标准工艺规范对工件进行表面处理。目标通过这次培训，使学员：•了解电镀在金属防腐中的重要性。•熟悉电镀车间的材料、工具和设备。•熟悉各种金属表面处理的工艺流程。•熟悉表面处理的相关工艺规范。•能够对槽液进行分析和配制。•能按工艺规范对工件进行表面处理。•能够对表面处理工件进行镀层质量分析。课程内容•总体介绍•电镀车间概况•电镀设备、工具和材料•电镀车间安全与防护•电镀车间生产能力•电镀技术基础•标准施工与基本技能•槽液分析和配制•BAC5884铝合金阳极化•BAC5019/PMS01-02-08铬酸阳极化课程内容•BAC5022/PMS01-02-09硫酸阳极化•BAC5719阿罗丁处理•BAC5849刷镀•BAC5625不锈钢钝化处理•BAC5854/SOPM20-42-10低氢脆刷镀镉•BAC5718/SOPM20-42-01低氢脆镀镉•AMS-QQ-P-416/BAC5701/SOPM20-42-05镀镉•PMS01-02-02镀镉•最近2年修订的适航法规、行业标准以及与部件修理有关公司程序的介绍•人员授权管理体系的介绍及人员授权信息的查询方式电镀车间概况•电镀车间简介人员作用•电镀概述范畴应用电镀设备、工具和材料•设备电镀槽、电源、纯水制备机、污水处理设备、检测设备、盐雾试验槽•工具电镀夹具、电镀挂具、通用工具•材料电镀化学药品、电镀零件材质电镀车间安全与防护•电镀车间安全强酸、强碱、有毒化学药品、废气、废液、高温、带电•电镀车间防护穿耐酸碱防护工作服带防护手套、面罩电镀车间生产能力依据相关工艺规范，可以完成：•铝合金铬酸阳极化•铝合金硫酸阳极化•铝合金着色阳极化•光亮镀镉•刷镀镉•不锈钢钝化电镀技术基础•电镀利用电解使金属或合金沉积在制件表面，形成均匀，致密，结合力良好的金属层的过程。电镀技术基础电镀原理图阳极：失去电子提供镀层金属离子（氧化反应）阳极反应：M=M++e阴极：得到电子将离子还原为金属（还原反应）阴极反应：M++e=M电子：从阳极经电源到阴极电流：从正极经电解液到负极镀层金属离子：从阳极经电解液到阴极。电镀基本过程与设备直流电源+--阳极阴极(工件)电解液镀槽电镀技术基础电解液：电解液组成包括：主盐：提供被镀金属离子改善电解液性能和镀层质量附加盐络合剂，添加剂例：普通镀镍用电解液，主盐：NiSO4和(或)NiCl2，提供镍离子，附加盐：硼酸，维持电解液的pH值，添加剂：十二烷基硫酸钠，降低镀层孔隙；(有的配方加入NaCl或Na2SO4增加电解液的导电性)电镀技术基础•电镀主要工艺参数：A：电解液成份各组分(主盐，附加盐，添加剂，络合剂)的浓度或浓度范围；（常用单位：g/L或ml/L）pH值等。B：电流密度阴极电流密度ic(或记为Dk)。常用单位：(A/dm2)C：温度槽液温度D：时间电镀时间E：槽电压D：搅拌电镀技术基础•镀层质量外观：（色泽、亮度、起泡、烧伤、粗糙度、脱皮等等）厚度：（镀层的平均厚度、厚度均匀性）结合力：（镀层与基体金属的结合力）防腐能力：（镀层本身的防腐能力及保护基体金属不被腐蚀的能力）氢脆：（基体金属因为电镀过程吸入氢产生脆性断裂）硬度：（镀层的硬度）耐磨性：（镀层耐磨损的能力）电镀技术基础•影响镀层微观质量的关键因数：A：温度的影响（一般认为温度升高，使镀层结晶粗大）B:电流密度的影响（一般认为电流密度大，会使镀层结晶粗大）C:镀液pH的影响（对结晶影响不特别明显）D:电镀时间的影响（时间越长晶粒越粗）E:添加剂的影响（合适的添加剂会细化晶粒）电镀技术基础•镀层的作用及分类：作用防腐、防锈、防磨损、高硬度、美观分类（按使用目的分）A：防护/装饰性镀层：提高金属制品或零部件在服役环境中的抗腐蚀能力，或同时赋予制品美观外表的作用B：功能性镀层：耐磨镀层、减磨镀层、修复性镀层、导电镀层等电镀技术基础镀层的用途基体金属镀层金属防护镀层(大气腐蚀)钢锌铝及铝合金阳极氧化镁及镁合金化学氧化铜及铜合金锡，镍防护镀层(海水腐蚀)钢镉，镉钛合金防护镀层(有机酸腐蚀，如罐头盒)钢锡防护镀层(硫酸)钢铅防护装饰镀层钢铜-镍-铬，镍铁-铬，铜-镍-仿金，铜锡-铬铜及铜合金镍-铬铝及铝合金阳极氧化着色锌及锌合金铜-镍-铬耐磨镀层钢，生铁铬，铁或复合镀层减摩镀层钢铅，铅锡，镍-二硫化钼修复镀层钢，生铁铬，铁铜及铜合金铜防止局部渗碳钢铜防止局部渗氮钢锡改善钎焊性钢，黄铜铜，锡，铅锡改善导电性铜及铜合金银磁性镀层镍钴，镍钴磷，镍铁防止重要仪器零件锈蚀黄铜金，铂，铑抗高温氧化镀层合金钢铬，铬合金提高表面反光性能钢铜-镍-铬增强钢丝与橡胶结合力钢黄铜镀层选择实例电镀技术基础•电镀方式阳极工件挂具+-挂镀(槽镀)滚桶(内装被镀工件)滚镀+-工件阳极包套(浸电解液)刷镀标准施工与基本技能•电镀的工艺过程：前处理包括抛光、打磨、除油、除锈、活化等多道工序，前处理的质量直接影响到镀层与基体之间的结合力和镀层的完整性。电镀包括挂镀、滚镀、刷镀、阳极化、化学镀控制工艺参数：槽液成份、电流密度、槽液温度、电镀时间后处理包括封闭、钝化、着色、烘干、除氢等工序后处理关系到镀层的防护性和装饰效果前处理电镀后处理标准施工与基本技能•影响镀层质量的主要因素10%5%80%镉层质量不合格80%90%100%累计影响度%1002550075其它原因主槽前处理后处理95%5%标准施工与基本技能•前处理1、打磨：打磨也叫磨光，就是在特制的皮布轮外圆上黏附金刚砂或其它磨料，在高速旋转下除去待电镀件表面的氧化皮或对待电镀件表面进行光亮精饰的前处理加工方法。常用的打磨材料有：人造金刚砂、刚玉、金刚砂不同基体材料磨光转速选择基体材料磨轮直径/mm200250300350400转速/（r/min）铸铁、钢、镍、铬28002300180016001400铜及其合金、银、锌24001900150013001200铝及其合金、铅、锡1900150012001000900塑料150012001000900800标准施工与基本技能•前处理2、喷砂：喷砂是以高压空气流将用作打磨料的砂子吸入后集中喷打在待镀件表面，从而使待镀件表面获得一定的清洁度和要求的粗糙度的一种前处理加工方法。喷砂分为干式喷砂和湿式喷砂常用的喷料有铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂等常规的喷砂工艺主要是控制砂粒的粒度和压缩空气的压力（另外还有研磨、抛光、滚光等机械前处理工艺）标准施工与基本技能•前处理3、除油：就是利用有机溶剂或无机溶剂，采用手工或者化学（包括电化学）方法，将待镀件表面的油脂（矿物油或动植物油）完全清除干净的一种电镀前处理工序。除油是金属表面处理过程中不可缺少的第一道工序，除油的质量直接影响镀层的结合力。进行化学除油或电化学除油后必须先进行温水清洗再冷水清洗。除油分为：有机除油（手工除油）；化学除油；电化学除油标准施工与基本技能•前处理常用金属常规除油工艺规范(g/l)除油液组成钢铁及其合金、镍铜及其合金铝及其合金氢氧化钠20-40碳酸钠20-3010-2015-20磷酸三钠5-1010-20硅酸钠5-1510-2010-20焦磷酸钠10-15OP乳化剂1-3表面活性剂1-3洗洁剂1-2温度（℃）80-907060-80时间（min）10-305-155-10标准施工与基本技能•前处理4、酸蚀（活化）：将待镀件放到酸性溶液中，用化学或电化学的方法，除去待镀件表面的锈蚀或者其它各种氧化物，并进一步活化待镀件表面，让金属结晶呈现活化状态的电镀前处理工艺。酸蚀和活化在锈蚀严重时应分开进行。酸蚀时作用于整个待镀件，酸的浓度较高，作用时间较长。活化主要作用于待镀件表面，酸的浓度较低，作用时间短。活化是电镀前处理的最后一道工序，活化后的工件要即刻进入下一道工序（冲洗或电镀）。酸蚀或活化会造成氢脆，所以，对氢脆敏感的金属要用阳极电解酸蚀法或者电镀后进行除氢烘烤。标准施工与基本技能•电镀（镀镉）1、镀镉：镉的元素符号为Cd，原子序号为48，为5周期ⅡB族元素；相对原子量112.41，相对密度8.64，熔点320.9。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其它金属的电镀，对碱性物质的防腐能力强。镀镀层是钢铁制作中比较常用的防护性镀层，在海洋环境中，镀镉是阳极性镀层，对钢铁基体有良好的电化学保护作用，特别是经化处理后的镀镉层有较好的抗蚀性能。虽然由于镉对人体有严重的危害，在常规工艺中已不用镀镉工艺，但由于镀镉层在海洋环境中的防腐能力是镀锌层的3倍，所以在船舰和航空器中还是一直选用镀镉工艺。镀镉加工场所除应有必要的排放设备外，操作时应戴个人防毒面具，不应在生产场所进行食和吸烟，环保规定生产场所氧化镉的最高容许浓度为0.1mg/m3。标准施工与基本技能•电镀（镀镉工艺分类）镀镉氰化物镀镉无氰镀镉低氢脆镀镉(主要用于高强度钢）酸性镀镉（镀液成份简单，电流效率高，但镀层结晶比较粗糙）碱性镀镉（镀层结晶细致，但电流效率低）光亮镀镉（应用广泛）标准施工与基本技能•电镀（镀镉主要工艺参数）项目/Item工艺参数/Parameter成份MakeupNH4Cl22-38g/l(NH4)2SO475-113g/lCd2+7-22g/lNovaple稳定剂10-15%(v/v)Novalyte370-A光亮剂0.5-1%(v/v)pH7-9温度/Temperature18.5-37.5℃时间/Time≈20m电流密度/Currentdensity1-2A/ad2适用性/ApplicabilityBAC5701；QQ-P-416；SOPM20-42-05标准施工与基本技能•电镀（铝合金阳极化）2、铝合金阳极化：将铝或铝合金浸泡在电解质溶液中，通过外部施加阳极电流，使其表面形成氧化膜的一种材料保护技术，又称表面阳极氧化。铝或铝合金材料或制品经过表面阳极化处理后，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行，以铝为阳极。在电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜。这种膜初形成时不够细密，虽有一定电阻，但电解液中的负氧离子仍能到达铝表面继续形成氧化膜。随着膜厚度增大，电阻也变大，从而电解电流变小。这时，与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解。当铝表面形成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时，这一氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度。铝的阳极氧化膜外层多孔，容易吸附染料和有色物质，因而可进行染色，提高其装饰性。氧化膜再经热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后，还能进一步提高其耐蚀性和耐磨性。标准施工与基本技能•电镀（铝合金阳极化分类）硬质阳极化磷酸阳极化硼硫酸阳极化着色阳极化铬酸阳极化硫酸阳极化铝合金阳极化标准施工与基本技能•电镀（各种铝合金阳极化的特点）A、着色阳极化：主要用于装饰件B、硫酸阳极化：应用广泛，工艺简单，污染少，膜层较硬，主要用于客舱件。C、铬酸阳极化：应用广泛，工艺简单，污染大，抗腐蚀能力强，跟漆层结合力高。D、硬质阳极化：膜层硬底高，耐磨性好。E、磷酸阳极化：操作简单，主要用于铝合金粘接的预处理。F、硼硫酸阳极化：新工艺，污染少，正在逐步代替铬酸阳极化。标准施工与基本技能•电镀（硫酸阳极化工艺参数）项目/Item工艺参数/Parameter成份MakeupH2SO4188-202g/l添加剂/Additive2.3-2.7%(v/v)温度/Temperature20-26.6℃时间/Time20-30min电流密度/Currentdensity11-16A/sqft适用性/ApplicabilityBAC5022、BAC5884标准施工与基本技能•电镀（铬酸阳极化工艺参数）项目/Item工艺参数/Parameter成份Makeup自由Cr6+/FreeCr6+30.5-52.0g/lasCrO3总Cr6+/TotalCr6+30.5-107.5g/lasCrO3氯化物/Chlorides0.2g/lasNaCl硫酸盐/Sulfate0.5g/lasSO4温度/Temperatu