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常见电镀故障及处理电镀故障的基本原则与方法?
2025-04-14
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在电镀过程中,我们会碰到各种各样的电镀故障,不容易解决,其实我们只要掌握好电镀故障的基本原则,“对症下药”,问题就可以迎刃而解,今天我们就着常见电镀故障的相关问题进行详细的讲解,一起来看看吧!

一、电镀故障

1、零件表面电镀处理的重要性

在零件表面通过电镀技术获得各种功能镀层,是在不改变材料基体特性的前提下通过零件表面镀层来达到耐腐蚀、装饰等功能。

长期以来,电镀技术在国民经济各行业的发展中起到了重要作用。

尤其是随着现代工业和技术的发展,许多产品零部件在使用过程中遇到非常特殊的环境条件,如严酷的腐蚀、磨损摩擦环境特殊的细孔要求(电路板)等,这都对零部件表面电镀层的功能性提出了更高的要求。

例如高的耐腐蚀性、好的抗高温氧化性、良好的导电性、高的硬度、高的耐磨性和减摩性微细加工的均匀性以及其他某些特殊的物理、化学特性等。

另外,随着电子工业的快速发展,需要在电子元器件表面镀有特殊的电、磁、焊接、薄膜电阻等性能。

在环境保护和清洁生产的大趋势下,要求在传统的电镀技术中消除氰化物、铬酸盐、铅离子等污染工艺,取而代之的是发展清洁生产电镀工艺(如无氰电镀、代铬电镀、无铅电镀等)。

尽管目前一些干法镀膜技术和粉末涂层、有机涂层可以部分代替零件表面电镀处理技术,但是这些方法大都需要复杂的设备条件、投资较大,而有机涂层存在不导电的问题。

因此,电镀技术仍然具有不可替代的作用(如多层印制电路板细孔金属化等使用湿法镀更适合)。在国民经济发展过程中,其他行业的发展和进步也促进了电镀工艺技术的进步。

因此,电镀技术也需要随着国民经济的发展、其他行业的发展以及科学技术的进步而不断发展,这样才能立于不败之地。

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2、电镀故障

什么是故障?在现代汉语词典的解释有两种第一,(机械、仪器等)发生的

不能顺利运转的情况;第二,毛病。

那么“电镀故障”就应该指“电镀毛病”,也就是我们常说的“疵病”或“缺陷”。

在电镀生产过程中,由于产品零件的形状复杂性、基体材料的广泛性(从非金属到金属,从轻金属铝、镁、钛合金到各种钢铁材料,还有铜合金、锌合金等)、表面镀层质量和性能要求的不断提高、国家对电镀清洁生产技术(无氰、无铬、无铅等电镀新工艺)的要求不断提高。

再加上新工艺要求高、操作经验少等原因,使得电镀生产中不可避免的会出现这样或者那样的电镀故障。

实际上一项电镀工艺可能出现的故障应当包括电镀溶液故障(沉积速度、覆盖能力等)、电镀过程出现的故障(起泡、粗糙等)和电镀工艺(前处理不当、电镀过程、后处理不当等)引起的镀层的故障(鼓泡、层间起皮、裂纹、脆性大、色泽不均匀等)。

图一和图二是几种常见的镀层鼓泡和镀层脱落故障的断面和表面照片。

 图一、几种常见的电镀层故障断面照片

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(a)青铜镀Ni/Cr层的鼓泡断面照片

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(b)电镀Ni/Cr层剥离断面照片

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(c)有缺陷铸造青铜件化学镀Ni层断面照片。

这些电镀故障之间有着一定的关联性,如溶液故障----电流效率低、溶液分

 散能力差,可能会带来电镀沉积过程的故障----沉积速度慢、沉积厚度不均匀,

图二、零件表面镀层脱落照片

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(零件预镀镍+半光亮镍光亮铜+光亮镍+铬镀层)

镀层覆盖不完整等。而且出现这些故障的原因也是非常复杂的,即一个故障原因既可以影响镀液性能也可以影响到电镀过程、进而影响到零件表面镀层的质量,给电镀故障分析和处理带来一定的难度。

实际上,从电镀故障发生的形式看,主要有电镀前处理故障;电镀溶液故障;电镀沉积过程故障;电镀层故障等。

对于电镀溶液故障来说,主要有溶液电流效率低,分散能力、覆盖能力差,溶液中杂质积累,溶液导电性差(导致槽电压升高)等。

电镀沉积过程故障主要有:电镀沉积速度慢,零件局部上不去镀层,色泽不均匀等。

镀层故障主要有:镀层粗糙、起泡、附着力差、应力大(脆、裂纹)、镀层光亮度不足、结晶不均匀、镀层所需要的功能达不到要求(耐腐蚀性差,硬度低,电磁、表面装饰、焊接性能达不到指标要求)等。

另外,还有镀后处理引发的故障。尤其是新的清洁生产电镀工艺,由于应用时间短,工人的操作经验少,电镀工艺没有经过长期考验,工艺稳定性差等,给电镀生产带来很多故障,造成产品合格率低,甚至给厂家带来很大经济损失。

3、电镀新工艺应用与电镀故障

随着电镀清洁生产的发展,人们在研究和开发新的电镀工艺时,一定要从实验室的成果,逐渐进行小试、中试、生产线考核最后进行批量生产。在这些过程中,可以逐渐积累电镀故障排除的经验。

因为在批量生产中出现这样或那样的电镀故障是难免的,但是故障出现的几率要少些,技术人员处理起来由于前期的经验可以借鉴,相对要容易一些。

对于一个新的电镀工艺或新的镀液配方,人们经常会说新工艺和镀液稳定吗?显然不稳定的镀液是很容易出故障,而无法进行正常电镀加工零件的。

作为开发此电镀新工艺的技术人员,就需要把研发的新镀液稳定性(皮实好用)和电镀工艺条件的稳定性(温度、电流密度、pH等范围要宽)放在第一位这就要求研究人员在实验室或者小试过程中详细纪录试验过程中出现的各种故障以及出现故障的调整办法。

即便是小试验和中试非常成功,在大试或者试生产过程中可能又会出现这样或者那样的故障问题。

因为在实验室和小试验过程中,镀液成分的消耗变化与实际大槽子有很大差异试片与实际零件的几何形状差异,都会导致出现小试中没有出现的故障问题,因此,详细纪录和分析在中试和生产线考核过程中的故障现象是非常重要的。

实际上电镀新工艺经过一定时间的生产考核达到了工业生产使用要求,在以后的生产过程中也可能会由于溶液成分的失调、杂质的积累、新基体材料等原因而出现这样或者那样的故障。

所以电镀新工艺的研究人员要不断跟踪新工艺的使用情况,不断纪录和积累这方面的信息,为电镀新工艺新配方的技术服务打好基础。

对使用多年的电镀工艺,出现电镀故障则需要电镀技术人员尽快找出电镀故障的原因,“对症下药”把电镀故障的毛病治好否则就会影响电镀生产。

有的电镀技术人员,尤其是具有多年的工作经验,懂得如何分析电镀故障和排除故障的方法,能很快找出电镀生产中发生故障的原因,然后“对症下药”,及时排除电镀生产中的故障。

但也有一些技术人员,没有生产经验,不懂分析电镀故障的方法,很难快速找出发生电镀故障的原因,在要正常生产的压力下,盲目地处理故障,可能是故障未除反而对生产造成更大的影响。

有时候电镀药水供应商派来的技术人员不了解现场出现故障的前前后后,也很难很快排除故障,所以,对于开发和研究电镀新技术新配方的技术人员要经常跟踪和积累电镀故障的现象、故障原因的分析、故障排除办法等,给新用户的正常使用和少出故障而积累现场排故经验。

以上便是常见电镀故障及处理电镀故障的基本原则与方法,通过对其针对性的故障的解决,可以为你的电镀过程提高工作效率,同时提高镀层质量。

(本文来源于国防工业出版社出版发行,朱立群教授编著的《实用电镀故障分析与处理技术》,配图来源于网络,版权属于原作者。)

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