1、塑料电镀基础知识培训一、 塑料电镀概述1塑料电镀件的特点：塑料件电镀后，即保持了制品重量轻，抗蚀性好的特点，又赋予其金属的导电性，耐腐蚀等特点。它不仅可用于装饰品，还可用于某些具有特殊要求的零部件。2塑料电镀件的性能：塑料电镀件与金属零件相比有许多优越性。重量轻： 塑料的密度为 0.9-2.2g/cm3，最轻的塑料件是聚丙烯，密度为 0.9-0.91g/cm3，比水还轻。耐蚀性好：塑料件本身的抗蚀性能比金属强，电镀后仍比金属强。易成型：塑料件易成型，一般开头的零件生产速度比金属快 10 倍以上，生产装饰性塑料电镀件时，只要模具的表面粗糙度适宜，成型的塑料件可获得光滑的平面，电镀前无需抛光，即可
2、获得高装饰性外观。二、 塑料电镀件的主要性能塑料电镀件的主要性能是指塑料与金属的结合力，塑料电镀件的机械强度，耐热性能，抗蚀性能，生产性能等五个方面。1结合力：结合力的大小，与塑料本身的物料、化学性能有关，不同种类的物料与金属镀层之间的结合力相差很大，目前作装饰性塑料电镀件，主要是 ABS 塑料，其次是用聚丙乙烯和聚丙烯。2抗蚀性能：塑料电镀件因镀层组合以及镀层厚度的不同，其抗蚀性能有很大差别。塑料电镀件的抗蚀性之所以比具有同样镀层的金属件高，是因为塑料电镀件的腐蚀不同于金属件的腐蚀。首先，塑料电镀件是按阳极保护机理进行腐蚀的，轻者，因铜镀层的腐蚀镀层出现铜绿或褐色斑点，可能引起局部镀层起泡或
3、起皮；重者，由于铜镀层完全被腐蚀，导致镀铜层溶解，镀层全部脱落，因此，对于要求抗蚀性能很高约塑料电镀件，就采用双层镍加微孔铬镀层，其次，塑料与金属镀层不可能形成原电池，即使出现腐蚀班点，也不可能向深度延伸，仅作横向扩展。3耐热性：塑料电镀件的耐热性能，主要取决于塑料本身的耐热能力，以及金属镀层的结合强度，其次，也与金属镀层的耐热性能有关，不同种类的塑料，其耐热性能各不相同，任何一种塑料电镀后，其耐热能力都将有不同程度的提高如下表：ABS 塑料的耐热性能和变形温度热变形温度（）塑料名称电镀前 电镀后镀层温度（um）耐热性能提高至（%）ABS 85.5 98.6 Cu30Ni5Cr0.2 15.2
4、4机械强度：塑料电镀件的机械强度与塑料的种类密切相关，一般情况下，塑料在电镀后，其耐性均有所提高。5生产性能：金属件的制作，一般要经过冲压、车、钳、磨待繁杂的机械加工工序，而塑料件只需成型，其生产效果比金属件快 10 倍以上，可节省大量的机械加工工时及机械加工设备，另外，塑料密度小，比金属件成型省力、方便。三、 金属与塑料结合的机理及影响因素1 金属与塑料结合的机理（1） 机械结合论：目前，人们对于塑料与金属镀层间结合的机理主要有两种观点：一是机械结合，另一种是机械结合兼化学结合，而以机械结合为主。机械结合论认为，ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）塑料经过化学粗化后，其 B 组分（丁二烯）成溶解
5、掉，形成许多燕尾形的显微凹坑（即锁扣） ，化学镀时，沉积出的金属微粒将这些凹坑产生“铆接”效果，形成机械锁扣，因而也把机械结合论称为锁扣论。（2） 机械化学结合论：机械化学结合论认为，塑料在化学粗化时白于溶液（有机或无机）的蚀刻溶解作用，在塑料表层一层许多微波的凹坑，孔洞或沟槽，镀层深入凹杭、表层或沟襟、使镀层与塑料结合在一起，并具有一定的结合强度。对塑料件进行电镀，虽然对塑料电镀的各个环节均不可粗心大意，但关键掌握好粗化工艺。可以说，塑料电镀的成败，关键在于化学粗化的好坏。2 影响结合力的主要因素（1） 塑料种类：为了保证镀层与塑料基体的结合力，在选择塑料时应当考虑：塑料的尺寸稳定性要好，塑
6、料表面的硬度要适中，抗拉强度不得小于 2000N/cm2，塑料热度的温度越高越好，选择适当的合成工艺，塑料的成型性好，以保证材料的均匀性，采用良好电镀性能的电镀级塑料等等。（2） 塑料电镀件的造型设计：塑料电镀件的造型设计，应尽量养活锐边、尖角及锯齿形，不宜有盲孔，尽量减少深凹，突出部分，应有足够的壁厚，尽量减少大面积的平直表面，不宜采用长方形、V 形槽，若塑料电镀件需要螺纹时，应采用制粗螺纹，孔深大于螺纹 30 微米。设计有足够的装挂位置，应易于脱模等等。压模具的设计制造：在设计塑料电镀件用的模具时，应当考虑到电镀加工过程中的要求，例如的电流分布等，还应考虑到塑料零件的成型过程中，使模具温度
7、控制在一定的范围内，即应在模具上设计适当的冷却系统。塑料零件的成型工艺：塑料零件的成型工艺，主要包括注射机的选择，成型树脂溶化温度，注射压力，注射温度，脱膜等，这些因素对镀层结合力都有很大影响，塑料种类不同，成型工艺则不同，因此，在成型时应严格执行工艺，否则不能电镀。塑料零件的表面预处理：塑料电镀件的表面预处理工序，主要有化学粗化，敏化，活化，化学镀等等，这些工序对镀层结合力的影响都很大，特别是化学粗化，是镀前处理的关键工序。金属镀层的结构与厚度：镀层的结合力与它的结构有关，其原因有两个方面：第一，不同的金属镀层所具有的应力大小不一样，因此，对金属镀层的结构要求是：应力越小越好，韧性越大越好，
8、中间镀层（或起始镀层）与塑料应有十分接近的热膨胀系数，良好的韧性，以及足够的厚度。化学镀前的准备：化学镀前的准备，是指在塑料零件表面上，用一定的加工方法（通常用化学粗化、敏化、活化）使之密布一层具有催化活性的金属微粒的全过程。除油（碱性除油）：不耐碱性的塑料（如玻璃纤维增强塑料，酚醛塑料等） ，不能采用碱性除油，抗化、固化是塑料电镀最关键的工序，对塑料镀层结合力影响最大。 粗化的目的当塑料表面的接触面粗化后，塑料零件表面呈微观粗糙不平的状态，充分增大了镀层与塑料的接触面。塑料零件变成使塑料表面的聚合分子断链，由长链变成短链，并在断链处形成无数亲水极使塑料零件由憎水体变成亲水体，有利于粗化后各道
9、工序的顺利进行，粗化的最终目的是提高镀层与塑料的结合力。 粗化的种类机械粗化：机械粗化可用纸打磨、滚磨、气喷、蒸气喷磨料等方法，其中喷砂的纸打磨和滚磨法就用较少。有机溶剂粗化：采用有机溶剂对零件表面进行溶胀，然后用化学粗化液进行粗化，可获得最佳粗化效果。化学粗化：目前国内外塑料电镀行业中，95%以上都是采用粗化法，因为此法除污垢能力强，粗化速度快，效果好，适用范围广，配制简单，易于维护。粗化液中的三价铬含量，随着使用次数的增加而提高，有人认为，高铬酐型粗化液中，三价铬的含量不应超过 22g/L，低铬酐型粗化液进行试验，结果是三价铬的含量达到 56g/L 时，溶剂若要继续使用，粗化速度明显下降。
10、总之，当粗化液中的三价铬含量超过 30g/L 后，建议停止使用，应更换新的粗化液。 粗化质量的检验塑料电镀件表面粗化质量的检验方法有两种：一种是仪器检验，另一种是目测法，仪器检验方法复杂，不适合生产中使用，这里不予介绍，下面介绍目测法。 目测法是把粗化过的零件洗净、吹干，观察表面绒状的白色薄膜的厚度或均匀程度，观察时，最好将零件表面与入射光构成 45的角度，人的眼睛也应从 45的方向上去观测，并稍微转动零件，通过反向光强弱的变化，来判定粗糙程度。目测最佳粗化度的塑料零件表面，在显微镜下呈海绵状。用肉眼检验时，能明显地看出表面不显光泽而略变暗。 ABS 粗化液成分及工作条件铬酐 CrO 3 38
11、0-450g/L硫酸 H2SO4 （密度 1.84g/cm3） 380-430g/L温度 6-18时间 5-15min（3） 敏化a. 敏化目的：敏化是使塑料零件表面吸附一层易于氧化的物质（催化膜） ，例如二价锡离子，在活化处理时，该催化膜作为银或铜的附着于零件表面。若敏化液中的二价锡离子不发生水解，则塑料零件表面上沉积的二价锡数量与零件在敏化液中的持续时间无关，而与下列因素有关：.与清洗条件有关：较低的清洗压力和流速，不利于水解产物氢离子的扩散，会减缓水解反应速度，过高的压力流速又不利于凝胶状物质的形成与附着。.与敏化液的酸度和二价锡离子的含量有关.与塑料表面的粗化程度有关.与塑料本身的形状
12、复杂程度有关.与清洗水质有关b. 敏化液成分及配制方法. 敏化液成分及工作条件二氯化锡 SnCl 22H2O 10-20g/L盐酸 HCl 10-20 ml/L锡条 1 根温度 室温时间 5-10min.配制方法：将所需量的氯化亚锡溶于部分盐酸溶液中，然后用蒸馏水稀释至的体积，切忌把氯化亚锡溶于蒸馏水后再加盐酸配制好后，在溶液中加入一少许锡金属，保证锡的二价状态。c. 操作与维护. 敏化时，要多翻动零件，促使敏化均匀。. 敏化后，要反复清洗，清洗水流速不宜过大。. 敏化后零件的颜色，应比未敏化时稍浅，如果敏化效果不好，可活化后再敏化。.随着使用次数的增多，溶液逐渐变成白色混浊状，应弃旧更新。.
13、 敏化液使用后，应密闭放置，以保持溶液的稳定性。.操作时，严禁带入其它杯，以保证敏化效果及延长敏化液使用寿命。氧化处理是一种较为落后的方法，随着电镀技术的发展，这种方法将被淘汰，因为敏化后的零件若稍微清洗不彻底，所得到的化学镀铜层就十分粗糙，颜色也不够红亮，而呈棕黑色，由于铜层的不纯，导致导电率大幅度下降，但这种方法成本低，目前仍为国内外塑料电镀行业所广泛采用。（4） 活化a. 活化目的：经敏化的零件，浸入贵金属盐（钯、金、银）的溶液中，产生化学反应，在零件表面沉积一层活泼的金属，这个过程称为活化。当经过活化的表面浸入化学镀液中时，沉积在上面的贵金属颗粒就成为催化中心，使化学镀得以进行。b.
14、离子型活化液（1）硝酸银型.活化液成分及工作条件硝酸银 AgNO 3 1.5-2g氨水 NH 3H2O 至溶液透明水 100ml温度 18-30时间 0.5-5min.活化液中各成分的作用：硝酸银是溶液中的主盐。供给银离子，氨水的加入，可以减少银离子在空气中遇光分解的速度，提高活化液的稳定性。.操作与维护：在操作过程中应注意防止将敏化液带入活化液中。要不断翻动零件。活化液应避光，溶液中的银粒应及时滤去，重视银的回收。（2）氯化钯型.氯化液成分及工作条件氯化钯 PdCl 2 0.5g/L盐酸 HCl 10g/LPH 值 1.5-2.5温度 15-25时间 0.5-5min.操作与维护：基本上与硝
15、酸银型活化液相同。.胶态钯活化液a.配方甲液 氯化钯 pdCl 2 1g盐酸 HCl 100ml水 200ml氨化亚锡 SnCl 2.2H2O 2.53g乙液 盐酸 HCl 200ml氯化亚锡 SnCl 2.2H2O 75g锡酸钠 Na 2SnO3.3H2O 7gb.配制方法甲液的配制：把氯化钯充分溶于 100ml 盐酸和 200ml蒸馏水的混合液中，在 282的条件下，加入固体氯化亚锡，并在不断搅拌下反应 12min。乙液的配制：将计算量的氯化亚锡加入到需要量的盐酸中，不断搅拌至完全溶解后，再加入计算的锡酸钠，此液为一种白色的乳浊液。混合稀释：把预先配制好的乙液，在不断搅拌下，缓慢倒入甲液中
16、，并稀释到 1L，即为棕褐色的胶态溶液。c.维护为了避免将零件清洗水带入活化液，活化前可将零件在下述溶液中浸渍 1-3min。氯化亚锡 SnCl 2.2H2O 40g/L盐酸 HCl 100ml/L活化之后应设回收工序活化一段时间后，发现溶液分层时，可按活化液的实际容量加入 10-20g/L，氯化亚锡消除分层现象。当温度低于 15时，活化效果不好，应加温至要求条件。d.三种活化液的比较硝酸银型：硝酸银较易购买，一次投入成本低，它与化学镀铜配合，适用于多种塑料的镀种前处理，但溶液不够稳定，见光易分解发黑。氯化钯型：溶液稳定，使用简单，易于调整和维护，对铜和镍均有催化活性，但药品稀少，价格昂贵，不
17、易购买，一次成本高。胶态钯型：比上述两种活化液要稳定得多，维护使用方便，对 ABS 塑料零件可以高镀层结合力，但配制麻烦，一次投资成本高，使用范围较窄。e.还原或解胶还原：用硝酸银型或氯化钯型活化液活化及清洗后，必须进行还原处理，其目的是除去镀件，表面上残存的活化剂，防止将它们带入化学镀液。用硝酸银型活化液活化后，可在下述溶液中还原：甲醛 HCHO（36%-38%） 1 份（重量比）水 9 份温度 室温时间 0.5-1min解胶：用胶态钯活化液活化后的镀件，表面上吸附的是一层胶态钯微粒，这种胶态钯微粒无催化活性，不能成为化学沉积金属的结晶中心，必须将钯粒周围的二价锡离子水解胶层脱去，裸露出具有
18、催化活性的金属钯微粒（见下图） ，其方法是把经过胶态钯活化液活化后的镀件，放在含氢离子（H +） ，氢氧根离子（OH -）等的溶液中，浸渍数秒到 1min，此过程称为解胶。A未解胶Sn2+ Sn2+ Sn2+ Sn2+ Sn2+Pd2+Pd2+B已解胶解胶液成分入工作条件如下：配方一：氢氧化钠 NaOH 50g/L水 950ml/L温度 室温时间 0.5-1min配方二：盐酸 HCl 100ml水 900ml温度 40-45时间 0.5-1min配方一易产生积点，使用较少，配方二成本低，使用方便，效果好，生产中应用最广。f.敏化后的工序检验：敏化后的零件表面比未敏化的颜色稍浅一些，这是较难判断
19、的。因此，大多数都是在活化后进行自检，活化后的零件表面颜色明显变深，使用硝酸银型活化液。活化后的镀件，表面呈浅褐色，否则重新敏化、活化。四、化学镀前处理新工艺简介1粗化-活化一步法：ABS 塑料件表面的化学粗化与活化可同时进行，下面介绍铬酸型粗化-活化一步法溶液成分及工作条件：铬酐 CrO 3 350-400g/L硫酸 H 2SO4（密度 1.84g/cm3） 150-200ml/L硝酸银 AgNO 3 5-10g/L温度 60-70时间 25-40min用这种溶液处理后，再在甲醛：水为 1：9 的混合溶液中，室温下处理1min，即可进行化学镀铜。如果进行化学镀镍，则可使用下述化学粗化液成分及
20、工作条件：铬酐 CrO3 150-200g/L硫酸 H 2SO4（密度 1.84g/cm3） 150-200ml/L磷酸 H 3PO4 500-600ml/L氯化钯 PdCl 2 1-5 g/L温度 60-70时间 30-60min用这种溶液处理后，再用 10-30 g/L 的次亚磷酸钠溶液处理 1min，即可进行化学镀铜或化学镀镍。2. 溶剂-银盐法（1）溶液的组成及配制 溶液成分及工作条件（体积比）1.2-二氯乙烷 5%-30%酒精 70%-95%银离子 Ag + 1-10 g/L温度 18-23时间 3-20min 配制方法：用少量蒸馏水溶解银盐，加少量氨水滴至澄清，加入 1.2-二 氯
21、乙烷，搅拌均匀，再加入酒精，搅拌均匀。（2）溶液的作用：溶剂 1.2-二 氯乙烷与塑料接触时，即被吸附到塑料表面上，一面使塑料发生的选择性溶解，一面浸入到塑料分子中，从而改变了塑料表面层结构、质量和体积，亦即对塑料表层起了溶胀作用，在溶胀过程中，溶液中的银离子被渗透，附在溶胀的表层或表面上，在溶剂处理后，塑料表面上的银离子随溶剂的挥发和在下一道干燥工序中，还原成金属银的微粒，成为化学镀铜的结晶中心。（3）干燥：干燥的方法是把溶剂处理后的零件，自然干燥 8-24h，于 40-70的温度下烘烤 30-60min，这是提高镀层附着力的关键工序。（4）浸蚀或开裂：在溶剂处理前，应进行弱浸蚀或溶剂开裂处
22、理，以提高镀层结合力。浸蚀浸蚀液成分及工作条件如下：高锰酸钾 KMnO 4 40-50 g/L硫酸 H 2SO4（密度 1.84g/cm3） 40-60ml/L温度 60-75时间 15-20min溶剂溶剂成分及工作条件如下：冰醋酸 CH 3COOH 90%-95%（体积比）氯化亚锡 SnCl 22H2O 5-10 g/L温度 室温时间 3-5min（5）注意事项溶液中含水量要低。严格控制工作条件。溶液经过一段时间的连续使用，大约每升溶液自理 20dm2 后，颜色会逐渐变成棕黑色，溶液层部有许多颗粒存在，此时应过滤，补加药品。 在溶胀过程中，应不断翻动零件，促使表面均匀溶胀。3.溶剂- 钯盐法
23、（1）溶液成分及工作条件（体积比）CD817B 10%酒精 CH 3CH2OH 90%氯化钯 PdCl 2 0.2 g/L盐酸 HCl(密度)1.19g/cm 3 0.4 ml/L温度 20时间 5-10min（2）配制方法：将二氯化钯 0.2g 溶于一定量的浓盐酸中（一般以 0. 4ml 为宜） ，加热浓缩至红棕色的溶液，此时 PH 值应为 2.2，最后用计算量的 CD817B 与酒精混合液稀释至 1L。（3）溶液的维护与使用：溶液的维护与使用基本上与溶剂-银盐法相同。五、化学镀化学镀的目的，是为了在塑料件表面形成一层导电的金属层，从而为塑料电镀创造条件。化学镀镍在装饰性塑料电镀中，为了获得
24、导电底层，除了采用化学镀铜外，也采用化学镀镍，并且化学镀镍比化学镀铜溶液稳定。（1） 镀液成分（2） 镀液中各成分的作用a. 硫酸镍：镀液的主盐供给镍离子，也可以用氯化镍，但因为氯化镍比硫酸镍贵，又易结块，操作不便，所以常用硫酸镍。b. 柠檬酸盐：柠檬酸钠，醋酸钠等都是络合剂，它与镍离子形成络合物。防止产生氢氧化镍（Ni（OH） 2）沉淀，又做缓冲剂，防止 PH 的迅速下降。它能控制镍离子的浓度，使镀镍顺利进行。c. 次亚磷酸钠：次亚磷酸钠，硫酸肼，硼氢化合物等都是还原剂，通过催化脱氢的作用，它们能够提供活泼的氢原子，把镍离子还原成金属镍。d. 氯化铵：氯化铵和氨水是缓冲剂，用于调节镀液的 P
25、H 值。（3） 沉积机理简介化学镀镍的反应如下：溶液中的次亚磷酸根离子（H 2PO2） ，在固化体催化剂（如钯等）表面上脱氢，并生成次磷酸根离子（H 2PO22+）和原子氢（吸附在固体催化剂表面） 。原子氢很活泼，可使镍离子还原成金属镍，而本身则氯化成氢离子。另外，部分的次亚磷酸根离子同样地被氢原子还原成单质磷（P） ，这个反应是周期进行的，其反应速度取决于固-液界面上的 PH 值，只有当固液界面的 PH 值变得足够低时，反应才会发生。除上述反应外，化学镀镍还会发生析氯的副反应。从以上可以看出，化学镀镍沉积出的金属镀层，实质上镍和磷的合金，磷的含量在 8%-10%。（4）影响镀镍速度的主要因素
26、镀液的浓度：碱性镀镍液在 PH 值比较稳定的条件下，镀镍速度与镍离子浓度基本无关，而主要取决表面次亚磷酸盐的浓度。当次亚磷酸起成倍地增加时，镀镍速度也成倍地增加；当次亚磷酸盐浓度过高时，镍的沉积将会在整个镀液内部及催化表面进行，使镀液稳定性降低。镀液的温度：提高镀液的温度，镀镍速度加快，但镀液稳定性下降，使用寿命缩短。同时氨的挥发速度加快，对操作刺激性增强，镀液中 PH 值下降快，需要经常调整，否则会降低镀镍速度，因此，温度太高对镀镍不利。镀液的 PH 值：镀镍速度随 PH 值的提高而增加，但 PH 不能过高，否则会降低镀液的稳定性，此外 PH 值越高，氨的挥发速度也就越快。负数量：与化学镀镍
27、类似，负数量过大，镀镍速度迅速降低，负载量过低，镀镍速度太快，镀镍液稳定性下降，同时，生产性能也差，负载量以低于 2.5dm2/L 为宜。（5）化学镀液的稳定性：含次亚磷酸盐的化学镀镍液比较稳定，在镀液配方和工作条件正确时，一般都能长期使用，在镀液本体中没有镍的还原反应发生。化学镀镍液分解时的现象是：镀液颜色由蓝逐渐变成蓝白色，此时镀液中的气泡析出速度由弱变强，可以闻到强烈的氨气味，若镀液变成绿色时，不再析出气泡，氨气味减弱，这时镀液的 PH 值变低。（6）化学镀镍与化学镀铜的比较：最近，有不少的科学工作者做了大量实验，证实了化学镀镍比化学镀铜层具有更优越的综合性能。镀铜：一、铜的性质及铜镀层
28、的用途：1.铜的性质：外观呈玫瑰红色，有光泽，具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电气产品中作导电器件，如电镀中的电源导线，汇流排，接线夹导。铜的原子量为 63.54，密度为 8.9g/cm3，熔点为 1083，标准电位为+1.34V。铜易溶于稀酸中，也易溶于加热的浓硫酸中，在盐酸和稀硫酸中作用缓慢，铜在空气中易氧化，表面生成黑色氧化铜（CuO） ，失去原来的色泽，受潮湿空气中的二氧化碳作用，生成灰绿色的碱式碳酸铜，俗称“铜绿” 。2.铜镀层的用途：铜镀层需作为钢铁件装饰镀层的底层和其它多层电镀的中间层，以提高基体金属和镀层的结合力，同时也有利于表面镀层入槽初镀时的顺利沉积。二、镀层的工艺类型
29、：1.按镀液的性质分类可分为氰化镀铜，硫酸盐镀铜，焦磷酸盐镀铜，柠檬 酸盐镀铜等。2.焦磷酸盐镀铜：焦磷酸盐镀铜的优点是呈碱性，对设备腐蚀不严重，电流效益高，可获得较厚的铜镀层。其缺点成本较贵，浓度较高,电阻较大。三、 镀液成分及工作条件：焦磷酸铜 Cu 2P2O7 32-36g/L焦磷酸钾 K 4P2O7 210-240 g/LP 比 10.5-11.5PH 9.0-9.41.电镀过程中调节 PH 值用复磷酸。温度 502阴极电流密度 0.5-1.5A/c阳极 电解铜加两层阳极袋搅拌方式 空气搅拌2.镀液中各成份的作用。（1）焦磷酸铜：镀液的主盐，其作用是提供铜离子（2）焦磷酸钾：镀液的主要
30、络合剂，选择钾盐，是因为焦磷酸钾的溶解度大于焦磷酸钠，络合物的结构形式随溶液 PH 值的不同而变化，本工艺采用 PH 值为 8.0-10，这时溶液内有过量的焦磷酸根存在时，络合物比较稳定，其铬离子形式为Cu（P 2O7） 26-（3）PH 值：PH 值是焦磷酸盐镀铜的重要条件之一，PH 值过高，可用复磷酸调整。四、硫酸盐镀铜硫酸盐镀铜成分简单，成本低，电流效益高，沉积速度快，能够在镀液中直接获得镜面光亮的铜镀层。1.镀液的成分及工作条件硫酸铜 180-240g/L硫酸 45-90 g/L氯离子 60-120ppm添加剂开缸剂 5-10ml/L添加剂主光剂 0.3-0.8 ml/L添加剂走位水
31、0.5ml/L阴极电流密度 1-6A/dm 3阳极电流密度 0.2-2.5A/dm 3温度 20-26阴极 0.05-0.3%的磷铜双层阳极袋2.镀液的各成分的作用a.硫酸铜：镀液主盐，供给金属铜离子，其含量应严格控制在工艺范围之内。过高，硫酸铜易析出结晶；过低，镀层光亮度下降，电流密度范围窄。b.硫酸：起导电作用，同时可使镀层细致，硫酸含量太低，阳极可能溶解下来低价铜离子，水解生成氯化亚铜（俗称铜粉） ，造成镀层起砂。硫酸含量高，可稳定镀液，但光亮度下降。c.氯离子：氯离子或多或少都会影响镀层的光泽及整平，最佳浓度范围 60-90ppm，氯离子过少，会出现树状条纹，过多，影响低电流区电流密度
32、及整平。d.开缸剂、主光剂、走位剂开缸剂：开缸剂不足时，镀层的高中电位出现条纹状，过多时，会产生云雾状。消耗量 40-60ml/KAH.主光剂：过量时，镀层会出现条纹状，低电位发雾，消耗量 40-80ml/KAH.走位剂：不足时，会影响光亮度，镀层容易烧焦；过量时，会影响低电位填平及发暗，消耗量为 50-100 ml/KAH .e.温度：温度对镀铜溶液影响较大，温度过低，硫酸铜容易析出结晶，溶液温度过高，光亮剂消耗量增大。3.镀液的配制（1）将计算量的硫酸铜用纯净水溶解（水位槽体积的三分之二，温度最好在 50-60 度） ，加入少量化学纯硫酸（硫酸加量为配量的十分之一） 。（2）加入 0.5-
33、1ml/L 3%的双氧水，搅拌 30 分钟，再加入 3-5g/L 的碳粉，继续搅拌 1 个小时。（3）静置过滤，然后加入剩余量的硫酸，加水至规定体积，搅拌均匀，加入计算量的添加剂及氯离子加水至规定体积搅拌均匀，低电流电解数小时后试镀。4.配制镀液时的注意事项（1）溶解硫酸铜时，加硫酸的作用，防止硫酸铜水解，但不能加多，当加入硫酸后，硫酸铜的溶解度降低，硫酸含量越高，硫酸铜的溶解度越低。（2）硫酸加入时要特别小心，再搅拌下慢慢加入，因为硫酸与水作用放出大量的热，加得过急，会引起溶液飞溅，灼伤皮肤。（3）硫酸铜溶解后，需要加双氧水剂和活性碳处理。五、操作注意事项1阳极需用含磷 0.1-0.3%的铜
34、板，需用双层尼龙袋。2. 光亮剂要少加勤加3. 本工艺需要采用纯净的空气搅拌4. 光亮镀铜后，再进行后续镀层前，必须进行除膜及活化处理，或者会造成后续结合力不良。特别是在镀镍过程中，经常会出现镀镍层起泡、剥皮。镀镍一、镍的性质及镍镀层的用途镍的性质:具有铁磁性，密度 8.9g/cm3。熔点为 1453，金属镍易溶于稀硝酸，难溶于盐酸和硫酸中，在浓硝酸中处于钝化状态。镍镀层的孔隙率高，只有当镀层的厚度超过 25 微米时，才基本无孔。镍镀层主要用于防护性和功能性两方面。二、镀镍的典型工艺硫酸镍 250-350g/L氯化镍 30-60 g/L硼酸 35-50 g/L添加剂 适量操作条件阴极电流密度
35、2-10A/dm 2阳极电流密度 1-4 A/dm 2温度 50-60PH 值 3.5-4.5空气搅拌 1.2 立方米/平方英尺溶液表面三、镀液成分及工艺范围的影响1.镍盐：硫酸镍和氯化镍是供给镍离子的盐。硫酸镍的含量范围较大，大致在 100-350g/L 之间。低浓度的镀液其覆盖能力较好，镀层的结晶较细软，容易抛光，但是阴极电流效率较低，允许的阴极电流密度范围提上限值较小，含量在 300g/L 左右的高浓度的镀液，镀层色泽均匀，用较高的电流密度，沉积速度快，氯化镍作阳极活化剂。一方面氯离子可以活化阳极，另方面，镍离子可以补充溶液中镍的浓度。2.缓冲剂：硼酸是最常用的缓冲剂，在镀液中具有稳定
36、PH 值的作用。在镀镍过程中，镀液的 PH 值必需保持在一定的范围内，一般为 3.8-5.6。PH 值过低，H +易于放电，降低镀镍的电流强度，镀层容易产生针孔。PH 值过高，镀液浸湿，阴极周围的金属离子会以金属氢氧化物的形式夹入镀层中，使镀层的机械性能恶化，外观粗糙，硼酸添加量为 30-35g/L，低于 20g/L 时，缓冲作用较弱，PH 值不够稳定，便容易产生针孔，当含量达到 31g/L 以上，才有显著的作用，但不能过高，因为硼酸在常温下的溶解度大约 40 g/L 左右。硼酸除了具有缓冲 PH 值的效果之外，还有使镀层结晶细致，不易烧焦。若采用高电流密度时，应将硼酸的含量调整到 40g/L
37、 以上。四、多层镀镍若产品耐腐蚀性要求高，镀镍则采用多层镀镍：半光镍-光镍-封口镍-光铬。1.双层镍：即半光镍和光亮镍，其镀镍工艺是首先在基体上沉积一层半光亮，整平性好，含硫量很低，柱状组织的镀层，然后再镀上一层含硫量较高的，层状组织的全光亮镀层，最好控制：半光亮镍厚度：光亮镍的厚度=3：2。双层镍的耐腐蚀机理：由于双层镍的含硫量不同，使它们的电极电位不同，含硫量高的光亮镍电位较负，含硫量低的半光亮镍电位较正，当腐蚀介质通过铬层的孔隙或裂纹腐蚀光亮镍，并穿透光亮镍层进入半光镍层，两层镍组成腐蚀电磁，光亮镍优生腐蚀，使腐蚀横向发展，半光亮镍受到保护，从而保护了基体。2.三层镍：半光镍-光亮镍-镍
38、封(复合层)。其镀层工艺是在双层镍上镀上一层镍复合层，也就是在镀镍溶液中沉积一层由镍和不溶于水的，不导电的物体，使镀上微粒的镀层，并减少镍镀层的空隙。经镍封闭电镀后镀铬，可以使铬镀层得到许多微孔，叫微孔铬。微孔铬的耐腐蚀机理：由于在镍封闭镀层上镀铬，非金属固体不导电，微粒上的无铬层沉积，从而使铬镀层为微孔型的。微孔铬能够提高耐腐蚀性的，因为微孔数量多且均匀，因而每个微孔处腐蚀电流将远远小于常规镀铬粗裂纹下的镍层的腐蚀电流，使镍层的腐蚀速度减慢，而且向横向发展，从而保护了基体。镀铬一、性质及铬镀层的用途1.铬的性质：铬是一种微带蓝色的银白色金属，原子量为 52.01，密度为7.1g/cm3，熔点
39、为 1800-1900，铬在空气中极易钝化，表面生成一层极薄的钝化膜，因此铬能在空气中长久的保持原来的色泽，显示出贵金属的性质。2.铬镀层的用途：防护装饰性镀铬及耐磨镀铬（硬度铬）二、镀铬工艺铬酐 180-300 g/L硫酸 0.6-0.9g/L三价铬 1-2 g/L添加剂 适量三、镀液成分和工艺范围的影响1.铬酐浓度的影响：镀液的铬酐浓度可以在 50-400 g/L 范围内变化，随镀液浓度的升高，镀液电导率提高，覆盖能力亦有所提高，而阴极电流效率降低，加入某些添加剂后，浓度的影响变为婆美位置，且 CrO3/SO42-=100 时，电流效率最高；CrO 3/SO42-=95 时（即硫酸铬高）
40、，镀层光亮度细致不均时，使电流效率和覆盖能力下降，CrO 3/SO42-100（即硫酸铬少） ，覆盖能力较好，镀层发花粗糙。2.硫酸浓度的影响：在镀铬中硫酸起催化作用，溶解碱式硫酸盐胶膜，铬能顺利析出，硫酸浓度对铬层质量影响很大，重要的是铬酐和硫酸的比值而不是绝对含量3.三价铬的影响：铬酐和硫酸是镀铬的必要条件，还要有一定量的三价铬存在，低铬镀铬应含有三价铬 0.5-1.5g/L，中等浓度镀液需 2-5g/L,高高浓度镀铬液需 4-7g/L。三价铬低，沉积速度慢，镀层较软，覆盖能力差；三价铬高，镀层乌暗粗糙，光亮度差，光亮电流电流密度范围小。当三价铬过高时，可用大阳极小阴极电解。生产中 S 阳
41、：S阴=2：1 则可保证三价铬基本稳定。原料添加作业指导书镀槽名称 添加原料名 称 原料形态 加料方式亲水 硫酸 液体 直接加入缸中铬酸 固体 直接加入缸中铬酸 液体 直接加入缸中粗化NP-2F 固体 捣碎,以少量热水溶解后加入缸中水合联氨 液体 直接加入缸中中和盐酸 液体 直接加入缸中稀盐酸 盐酸 液体 直接加入缸中浓钯水 液体 直接加入缸中钯水盐酸 液体 直接加入缸中活化硫酸 硫酸 液体 直接加入缸中硫酸镍 固体 在蓝桶中以纯水溶次磷酸钠 固体 在蓝桶中以纯水溶柠檬酸钠 固体 在蓝桶中以纯水溶氯化钠 固体 以少量缸液溶液后加入侧缸化学镍氨水 液体 直接加入缸中活化 硫酸 液体 直接加入缸中
42、焦磷酸铜 固体 直接加入侧缸加料袋中焦磷酸钾 固体 直接加入侧缸加料袋中焦铜复磷酸 液体 提前以 5KG/20L 稀释好,加料时直接加侧缸活化 硫酸 液体 直接加入缸中硫酸铜 固体 直接加入侧缸加料袋中硫酸 液体 直接加入缸中盐酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸光铜光剂 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸过硫酸铵 固体 直接加入缸中活化硫酸 液体 直接加入缸中硫酸镍 固体 直接加入侧缸加料袋中氯化镍 固体 直接加入侧缸加料袋中硼酸 固体 以热水溶解后直接加入侧缸加料袋中光剂 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸半光镍硫酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸硫酸镍 固体 直接加
43、入侧缸加料袋中氯化镍 固体 直接加入侧缸加料袋中硼酸 固体 以热水溶解后直接加入侧缸加料袋中光剂 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸光镍硫酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸硫酸镍 固体 直接加入侧缸加料袋中氯化镍 固体 直接加入侧缸加料袋中硼酸 固体 以热水溶解后直接加入侧缸加料袋中光剂 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸封口镍硫酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸硫酸镍 固体 直接加入侧缸加料袋中氯化镍 固体 直接加入侧缸加料袋中硼酸 固体 以热水溶解后直接加入侧缸加料袋中光剂 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸珍珠镍硫酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸铬酸
44、 固体 直接加入缸中硫酸 液体 准确量取后,以纯水稀释后加入侧缸光铬走位盐 固体 以少量纯水溶解后加入侧缸JX-脱离剂 液体 直接加入缸中ER-C8 脱挂水 液体 直接加入缸中脱挂冰醋酸 液体 直接加入缸中化学镍开新缸流程指导书1 化学镍开缸和平加料顺序：硫酸镍 柠檬酸钠 氯化铵 次磷酸钠 氨水2.开缸操作细则: a.先用三分之二化学镍缸体积的热纯水(50-60 度)将计算量的硫酸镍完全溶解.并用 5-10u 的棉芯泵抽至储备缸。b.在蓝桶内用适量的 60 度左右的热纯水.将计算量的柠檬酸钠溶解.并用 5-10u 的棉芯泵抽至储备缸和 a 充分混合均匀,形成(a+b)液.c.在蓝桶内用适量的
45、60 度左右的热纯水将计算量的氯化氨完全溶解,并用5-10u 的棉芯泵抽至储备缸和(a+b) 液充分混合均匀,形成(a+b+c)液.d.在蓝桶内用纯水将计算量的次磷酸钠完全溶解,并用 5-10u 的棉芯泵抽至储备缸和(a+b+c)液充分混合,形成(a+b+c+d)液.并用氨水将 PH 调至 8.0-8.2e.将棉芯换成碳芯,用碳芯泵循环过滤.24 小时后,方可换新棉芯抽回生产线化学镍缸,长温至 40 度调 PH 至 8.2 至 8.5 分析,加料准备生产. 前处理常见故障及消除方法故障现象 可能原因 纠正方法镀件粗化后产生裂纹 1.粗化液选用不当2.镀件内应力偏大 1.根据塑料选用粗化法2.镀
46、件进行回火处理镀件全部未沉上镍 1.钯水缸失效2.化学镍混入其它重金属 1.更换钯水2.重新开化学镍缸局部字符、盲孔、筋骨未沉上镍1.粗化不良2.钯水浓度过低3.零件相互接触4.解胶过度或不足1.加强粗化2.调整钯水浓度3.零件不能相互接触4.调整解胶含量镀层起泡、剥层结合力差1.粗化不良2.胶件内应力大3.粗化过度1.加强粗化2.胶个进行回火处理3.减短粗化进间沉镍速度太慢1.镍盐过低2.PH 值过低3.次钠过低4.柠钠过高5.温度过低1.补加镍盐2.调整 PH 值3.补加次钠4.调整柠钠5.升高温度局部不亲水 粗化及除油不佳 更换新粗化及除油镀件表面有裂纹、溶接缝、单面导钩起泡1.注模不光洁2.注塑条件不适合3.塑料里含有水分1.模具研究和镀铬2.选择适当注塑条件3.加强烘料粗化后表面有一层疏松层，略带黄色用指甲能划痕干后呈粉白色粗化过度，树脂相结构破坏 1.缩短粗化时间，适当降低粗化温度2.改变粗化配方化学镀不反应或仅有部分沉积1.镀液 PH 值过低、温度过低、浓度过低、
