1.赫尔槽试验遵循的原则
(1)单一因素改变原则
赫尔槽试验中,每次只能改变一个因素,包括溶液组成和工艺条件诸因素,否 则,不能判定某因素变化所起的作用。
(2)先易后难原则
在改变一个因素时,首先选择容易改变和测定的因素,如工艺条件中的pH值、 温度、时间,其次是添加溶液主成分,如硼酸、氯化镍、硫酸镍,铬槽中加铬酸或 碳酸钡、硫酸,镍槽中的光亮剂等。
(3)寻求最佳值原则
同一个因素在数量上寻求最佳值。在最佳值上得到的镀层应该是最好的,包括 结晶细致、光亮范围,均镀能力、深镀能力、内应力等都应达到最佳值。
2.赫尔槽试验的优缺点
(1)赫尔槽试验的优点
①简单、实用 其方法、装置及操作等均简单,但作用却非常大。它不仅可用 于电镀工艺研究,在处理镀液故障时更是技术人员不可缺少的工具,甚至还可用于 镀液或镀层一些性能的测试等。
②试验效果好 在确定获得外观合格镀层的镀液组分及工艺条件方面效果非常 好,且在处理镀液故障时也能取得非常好的效果。
③费用低、易于推广 其费用低不仅在于试验所需的溶液少,还在于试验装置 价格也较低。
(2)赫尔槽试验的缺点
①在用于处理镀液故障时需要丰富的实践经验,否则难以根据阴极试片上反应 的特征现象对引起故障的原因做出准确判断,也就难以对故障进行很好的排除。所 以,利用赫尔槽试验处理镀液故障往往只有专业技术人员才能操作,而技术相对缺 乏的电镀厂却难以操作,这使其应用受到限制。
②赫尔槽阴极上各点的电流密度计算并不准确,而只是近似值,且在用于处理 镀液故障时得出的结果只能定性,而不能定量。
③难以确定滚镀获得外观合格镀层的电流密度范围。
3.赫尔槽试验结果的客观分析
赫尔槽试验的试片反应的结果一般与生产实际存在的问题是相符的,但也有的 并不完全相符的,其原因可归纳为下列几个方面。
①试验工作条件如温度、pH值、时间与大槽有些偏差,如大槽的温度、pH值 相对稳定,而赫尔槽的体积小,通电后各成分和参数变化相对较大,时间长短也不 一致。
②试验样品与大槽液的代表性有出入,即通常试验时取样是从大槽表面层取。
③试验用电流波形与大槽用电流波形不一致,电流波形对镀层质量也有影响。
④大槽使用的清洗用水与赫尔槽用水有差异。
⑤熟练掌握好赫尔槽的操作技能也很重要,其差异也会导致赫尔槽试验偏差。
因此,作为一项专业技术性工作,必须加强操作技能的培训和现场实际经验的 积累,以保证试验结果的准确、可靠。
4.小型镀槽试验
(1)小型烧杯试验
除了赫尔槽以外,还可以使用1L、5L的玻璃杯,也可以使用5L、10L有机玻 璃粘接的方槽。容积大,试验条件比较稳定,可使用生产中的小零件做试验,比较 可靠地反映真实情况。使用的电源可引自大槽电源,接小电表,操作简便,效果也较好。另外,由于容积小,在处理镀液时成本低、速度快,损失也较小,一般能得 到准确的结果。如果与赫尔槽试验结合起来,对赫尔槽试验得出的判断进行验证, 可提高判断的准确性、科学性。
(2)中型镀槽试验
中型镀槽是在小型烧杯试验取得结果后,为了进一步较长时间地确认成果的正 确性而做的一项试验。中型镀槽大小可根据条件选取20L、40L、50L不等。经过一 段时间,按小型槽试验的结果将原槽液经过处理、添加材料、调整后,按大槽的工 艺和设备要求,如搅拌、温度控制、电流控制一致的情况下,用大槽已证明良好的 镀前预处理和预镀层的生产零件进行试镀,经3~5批次的试镀,证明零件镀层质量 达到满意后,中型试验才能圆满结束,这样,结果才能比较可靠。因为中型试验比 较接近生产实际,而小型试验时有少数故障现象反映不出来,必须通过中型试验才 能反映,这就要求在中型试验时要仔细观察、善于分析原因,找出小型试验中尚未 发现的问题,这就是中型试验存在的必要性。特别是对一些不常见的杂质、未知的 杂质的判断比较麻烦,而用常规的处理方法又无效时,需要做大量试验进行研究, 以求解决,必要时,需要对镀液进行多方面的化学分析,以辅助异常的分析和处理。
本文转载自《电镀故障手册》编著 谢无极
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