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电镀故障基本处理方法

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电镀故障基本处理方法

发布日期:2017-11-08 作者: 点击:

【前言】电镀过程通常由镀前处理、电镀和镀后处理组成。其中的电镀,有时包括镀铜→镀镍→镀铬(杂色)或预镀铜(或镍)→镀铜→镀镍→镀多层镍→镀铬等多道工序。在多工序的工艺流程中,电镀出了异常故障,首先要确定故障起源于哪一工序,确定故障的起源,通常可通过:跳越试验、对比试验和改变零件装挂位置试验来正确快速找到问题关健。
1、试验方法
1.1跳越试验
所谓跳越试验,就是跳越电镀过程中某一可能产生故障的工序后进行电镀试验的方法。例如有电镀流程:前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜→光亮镀镍……,最终镀镍出现发花现象。
镀镍发花的起源,可能在光亮镀镍液中,也可能在光亮硫酸盐镀铜液中,还可能在预镀镍或前处理过程中。为了弄清故障的起源,先跳过光亮硫酸盐镀铜,把电镀流程改为:前处理→预镀镍→光亮镀镍……。假设跳过光亮硫酸盐镀铜后,镀镍发花现象消失,表明故障起源于光亮硫酸盐镀铜工序(即起源于跳越掉的工序)。同样道理,可以在前处理以后,直接镀光亮镍,同时跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,观察故障是否与预镀镍有关。
1.2对比试验
对比试验就是用良好(没有故障)的溶液与可能有故障的溶液进行对比试验的方法。例如上述
镀镍发花之故障,可以在前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜后,改用良好的光亮镀镍液与原来的光亮镀镍液进行对比。若改用良好的光亮镀镍液后,镀镍发花现象不再出现,则故障起源于原来的光亮镀镍液;若改为良好的光亮镀镍液后,故障依然存在,则故障与光亮镀镍以前的工序有关。然后可以再用其他性能良好的溶液进行对比试验。例如用良好的前处理(即用瓦灰或去污粉手工擦刷彻底除油,经纯净水清洗后,再用1:1化学纯的盐酸除锈,再经纯净水清洗)与原来前处理操作进行对比等。逐一对比,反复试验,就可以找出故障的起源。
例如上述故障,可以把镀件经良好处理以后,跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,直接进入原光亮镀镍液中电镀。若这样所得的光亮镍层不出现发花现象,则表明故障起源于光亮镀镍之前的工序,原来的光亮镀镍液没有问题。
在对比试验时,需要有一种良好的溶液。怎样获得这种良好的溶液呢?倘若一个厂里有几条相同的电镀流水线,其中一条有故障,其他没有故障,那么没有故障流水线上的镀液就可以作为良好的溶液,或者用邻近工厂中没有故障的相同镀液作为良好溶液。当以上条件都不具备时,可以选用质量良好的原料,配制一定量溶液进行对比试验。
1.3改变零件装挂位置试验
有些电镀故障,经常出现在零件的固定部位或挂具某些部位的零件上。出现这种现象时,可以用改变零件的装挂位置或装挂方向,观察故障现象是否随装挂位置(或方向)的改变而改变,如某塑料电镀单位,该单位零件的装挂见图1。

故障现象经常出现在镀铬以后的第1排或第6排产品上(偶尔也不出现故障)。该厂电镀一直认为这种故障是镀铬过程中产生的,一直处理镀铬溶液,半年多没有排除故障。后来作者用改变零件装挂位置寻找故障的起源,方法是将镀好光亮镍以后的第1排与第2排的产品交换位置;第6排与第5排的零件交换位置(见图2)

改变装挂位置以后进行镀铬,故障现象不是出现在最外面一排,而是出现在第2排或第5排的零件上。说明故障起源于镀铬以前,与镀铬液无关。经过多种方法试验,最后找出来是光亮镍镀好以后出槽时,一个挂具产品还在电镀,这一挂具出槽时,靠近电镀挂具的出槽零件表面产生了双性电极异常而造成的。可见,这一起故障,若不用改变零件装挂位置进行试验,故障的起因很难找到。
还有某自行车厂车圈电镀在环形自动线上进行。其工艺流程:上挂具→化学除油→热水洗冷水洗→阳极电解除油→热水洗→冷水洗→盐酸除锈→冷水洗→冷水洗→浸氰→氰化物镀铜……
在氰化物镀铜以后,自行车车圈下部向上的面出现许多细粒状粗糙镀层,在进行光亮镀镍和镀铬以后,故障现象更加明显。这种故障时有时无,持续约好多个月。根据故障出现在固定的部位,采用改变零件装挂位置的方法进行试验。故障出现在氰化镀铜层上,起因有可能在氰化镀铜以前。我们将经镀前各道工序后的车圈分别旋转90度进行试验。观察在哪一道工序旋转90度后,故障现象不是出现在下部,而是出现在旋转90度的表面上,从而确定故障的起源。将每一道工序车圈旋转90度后都编上号。如:①化学除油→②热水洗→③冷水洗→④阳极电解除油→⑤热水洗⑥冷水洗→⑦盐酸除锈→⑧冷水洗→⑨冷水洗→⑩浸氰→⑩氰化物镀铜……
各道工序旋转车圈是分别进行的,试验结果发现①~⑧号工序车圈旋转90度后,故障仍在车圈下部向上的面。只有⑨和⑩号工序车圈旋转90度后,故障不是出现在车圈下部,而是出现在下部旋转90度的表面上。可见,故障起源于盐酸除锈后的第二道冷水洗(工序⑨)中。因为经过工序⑨后,故障已经形成,所以再经浸氰(工序⑩)后,车圈旋转90度,故障现象也出现在旋转90度的表面上。
为什么故障起源于盐酸除锈的第二道冷水洗中了?经过仔细观察和试验,发现在第一道冷水洗和第二道冷水洗溶液中有较多的二价铁,这是由于车圈在盐酸除锈时发生的化学反应:Fe+2HCI=Fe+2C1+H2,由于车圈有卷边,卷边上有出水孔。经过盐酸除锈后,车圈的卷边内夹带了一定量的二价铁,在清洗时,二价铁通过卷边上的出水孔流出,使清洗水中含有一定量的二价铁离子。由于第一道冷水洗的pH值比较低(pH值在2~3),二价铁以离子形式存在,不会造成故障。但是,车圈进入第二道冷水洗时,由于该水溶液中的pH值比较高(pH
值在5~6),二价铁会形成氢氧化铁沉积于车圈的下部向上的面上,从而使氰化镀铜时出现细粒状粗糙镀层的故障。
找到故障原因以后,排除故障就容易了。排除这类故障,一种方法是在第二道冷水洗中,用一台过滤机连续过滤,将氢氧化铁沉淀物过滤掉。但这样要增加过滤设备。另一种方法是在浸氰时,车圈接通电源的阳极,进行阳极电解。由于阳极电解时,车圈表面析出大量氧气,它将沉积于车圈表面上的氢氧化铁冲掉,同时氢氧化铁又被浸氰液中氰化物配合,形成稳定的铁氰化物配合物。采用后一种方法,故障很快就排除了。
小结
跳越试验、对比试验或改变零件装挂位置试验,都是实践经验的总结。一般来说,用这几种方法寻找电镀故障的起源,有时是很有效果的。

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