电镀基础培训资料.ppt

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1、电镀及设备培训资料电镀及设备培训资料工务部工务部前言前言 本资料主要从电镀基本原理和设备构造着手，通过对电镀本资料主要从电镀基本原理和设备构造着手，通过对电镀原理和设备构造的简单讲解，使大家对电镀相关知识有初步的原理和设备构造的简单讲解，使大家对电镀相关知识有初步的了解。对设备结构及流程进行说明，同时将各部品的结构、及了解。对设备结构及流程进行说明，同时将各部品的结构、及工作原理进行讲解，并指出可能影响产品质量的重要结构及动工作原理进行讲解，并指出可能影响产品质量的重要结构及动作部分。为现场生产中更好地理解并控制重要品质项目提供帮作部分。为现场生产中更好地理解并控制重要品质项目提供帮助。助。

2、由于时间紧迫及水平有限，资料中的内容可能有错漏之处，由于时间紧迫及水平有限，资料中的内容可能有错漏之处，欢迎大家指正。同时欢迎大家以各自所在的领域为出发点，对欢迎大家指正。同时欢迎大家以各自所在的领域为出发点，对本资料提出改善建议。本资料提出改善建议。 目录目录1 1、 电镀简介。电镀简介。 。4 42 2、 电镀原理及基础。电镀原理及基础。 8 83 3、 连续电镀设备分析。连续电镀设备分析。16164 4、 特殊结构解析。特殊结构解析。20205 5、 电控系统。电控系统。40401 1、行业简介、行业简介1 1、 电镀简介电镀简介2 2、 电镀原理及基础电镀原理及基础3 3、 连续电镀设

3、备分析连续电镀设备分析4 4、 特殊结构解析特殊结构解析5 5、 电控系统电控系统返返回回1 1、 电镀简介电镀简介1.1 1.1 电镀的现状和发展趋势电镀的现状和发展趋势1.2 1.2 电镀分类电镀分类1 1、行业简介、行业简介1.11.1、电镀的现状和发展趋势：、电镀的现状和发展趋势：1 1、行业简介、行业简介电镀隶属于表面处理技术领域，在金属精饰中按吨位计占加工的首位。电镀隶属于表面处理技术领域，在金属精饰中按吨位计占加工的首位。电镀的发展分三个时期：第一个时期是为了改善光泽或耐蚀性。第二电镀的发展分三个时期：第一个时期是为了改善光泽或耐蚀性。第二个时期是因为劳力不足而迈向省力化、自动化

4、。第三个时期为减轻公个时期是因为劳力不足而迈向省力化、自动化。第三个时期为减轻公害时期，以拓展自身的生存空间害时期，以拓展自身的生存空间我国近代电镀行业发展较快，从业人员增多。但现有的电镀技术、设我国近代电镀行业发展较快，从业人员增多。但现有的电镀技术、设备及相关技术多是从欧洲、台湾引进；自主研发能力较弱。备及相关技术多是从欧洲、台湾引进；自主研发能力较弱。总之总之, ,电镀工业在全世界已经发展了电镀工业在全世界已经发展了160160多年，是一门既成熟又年轻的多年，是一门既成熟又年轻的科学，我们电镀及科技工作者仍大有可为！科学，我们电镀及科技工作者仍大有可为！未来电镀的发展方向未来电镀的发展方

5、向: :合金和复合镀层等功能性电镀的研究合金和复合镀层等功能性电镀的研究, ,更加节能更加节能的电镀工艺的电镀工艺, ,低污染化低污染化, ,以及新型电镀的研究以及新型电镀的研究, ,以适应科技和生产的需以适应科技和生产的需要要, ,拓展行业的生存空间拓展行业的生存空间1.21.2、电镀分类：、电镀分类：1 1、行业简介、行业简介挂挂 具具滚桶滚桶电电镀镀方方式式常规电镀常规电镀脉冲电镀脉冲电镀电刷镀电刷镀电电 铸铸滚滚 镀镀连续电镀连续电镀挂挂 镀镀自动挂镀线自动挂镀线滚滚 镀镀连续电镀连续电镀2 2、电镀原理及基础、电镀原理及基础1 1、 电镀简介电镀简介2 2、 电镀原理及基础电镀原理及

6、基础3 3、 连续电镀设备及流程分析连续电镀设备及流程分析4 4、 特殊结构解析特殊结构解析5 5、 电控系统电控系统返返回回2 2、 电镀原理及基础电镀原理及基础2.1 2.1 电镀原理电镀原理2.2 2.2 法拉第定律法拉第定律2.3 2.3 镀层分析镀层分析2.4 2.4 电镀流程分析电镀流程分析2 2、电镀原理及基础、电镀原理及基础2.12.1、电镀原理、电镀原理1 1、电镀原理及基础、电镀原理及基础借助外界直流电的作用，在溶液中進行电解反应，使导电体的表面沉借助外界直流电的作用，在溶液中進行电解反应，使导电体的表面沉积一金属或合金层的方法，称为电镀。积一金属或合金层的方法，称为电镀。

7、 图例：图例：阴极主要反应阴极主要反应 : : CuCu2+2+ + 2e + 2e- - Cu Cu 阳极主要反应阳极主要反应 : :Cu CuCu Cu2+2+ + 2e + 2e- - 阴极副反应阴极副反应 : : 2H2H3 3O O+ + + 2e + 2e- - H H2 2 + 2H + 2H2 2O O 阳极副反应阳极副反应 : :6H6H2 2O OO O2 2 + 4H + 4H3 3O O+ + + 4e + 4e- - 2.22.2、法拉第定理、法拉第定理1 1、电镀原理及基础、电镀原理及基础法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系法拉第定律是描述电极

8、上通过的电量与电极反应物重量之间的关系, ,又称为电解定律又称为电解定律. .电解定律是自然界中最严格的定律之一电解定律是自然界中最严格的定律之一. .它不受温度、压力、电解质溶液浓度、溶剂它不受温度、压力、电解质溶液浓度、溶剂的性质、电解质材料和形状等因素的影响。的性质、电解质材料和形状等因素的影响。 第一定律：第一定律：电解时电解时, ,电极上析出电极上析出( (或溶解或溶解) )物质的质量与电解液中所通过的电量成正比物质的质量与电解液中所通过的电量成正比. .m=KIt=KQm=KIt=KQm-m-析出物质量析出物质量(g)(g)K-K-比例常数比例常数( (电化当量电化当量)(g/A)

9、(g/Ah)h)I-I-电流强度电流强度(A)(A)t-t-通电时间通电时间(h)(h)Q-Q-通过电量通过电量(A(Ah)h) 第二定律：第二定律：电极上每析出电极上每析出( (或溶解或溶解)1mol)1mol的任何物质所需的电量为的任何物质所需的电量为n n* *96500C96500C或或n n* *26.8A26.8Ah h1 1电量为电量为96500C,96500C,它是一个常数，一般称为法拉第常数它是一个常数，一般称为法拉第常数镀层厚度镀层厚度d d的计算公式的计算公式(d(d：um ) um ) d=(Kd=(KD Dk kt tk k100)/(60100)/(60) ) 电镀

10、时间电镀时间t t计算公式（计算公式（t t：minmin） t=(60t=(60d)/(Kd)/(KD Dk kk k100) 100) -电镀层金属密度电镀层金属密度(g/cm(g/cm3 3) )D DK K - -阴极电流密度阴极电流密度(A/dm(A/dm2 2) )k k- -阴极电流效率阴极电流效率( () )1 1、电镀原理及基础、电镀原理及基础 举例：举例：已知镀镍液电流效率已知镀镍液电流效率k k为为95%95%，D DK K为为15A/d15A/d，电镀，电镀1 1分钟后所得镀层厚度是多少分钟后所得镀层厚度是多少? ?解：查得镍的解：查得镍的K K为为1.095,1.09

11、5,为为8.98.9根据公式根据公式d=(Kd=(KD Dk kt tk k100)/(60100)/(60) =(1.095 =(1.09515151 10.950.95100)/(60100)/(608.9)8.9) =2.922(um) =2.922(um) 常用数据：常用数据：序号金属密度g/cm2熔点沸点比热容20J/g线膨胀系数2010-6/热传导20时W/cm电阻系数/cm1铜8.96108325950.384316.423.86441.633锡7.323222700.2261230.657311.34金19.31062.729490.129014.42.96092.215银10

12、.996020000.233618.94.07791.586钯12.0155539800.245811.60.674110.88镍8.9145229000.468913.70.586220序号金属符号原子价比重原子量当量电化学当量mg/库仑克/安培小时1金Au119.3197.2197.22.04367.3572金Au319.365.765.70.6812.4523银Ag110.5107.88107.881.1184.0254铜Cu18.9363.5463.540.6582.3725铜Cu28.9363.5463.540.3291.1867锡Sn27.33118.70118.700.6152.

13、2148锡Sn47.33118.70118.700.3071.107序号金属镀层名称金属镀层重量mg/cm2g/dm21铜镀层0.890.0892金镀层1.940.1943镍镀层0.890.0894镍镀层0.730.0735钯镀层1.200.1202.32.3、镀层的分类：、镀层的分类：1 1、电镀原理及基础、电镀原理及基础使使用用目目的的功功能能性性镀镀层层耐磨和减磨性镀层耐磨和减磨性镀层抗高温氧化镀层抗高温氧化镀层修复性镀层修复性镀层热处理用镀层热处理用镀层磁性镀层磁性镀层导电性镀层导电性镀层其他其他可焊性镀层可焊性镀层防护防护-装饰性镀层装饰性镀层保护基体金属保护基体金属, ,赋予美丽外

14、观赋予美丽外观. .提高制品表面硬度提高制品表面硬度, ,增加其抗磨能力增加其抗磨能力( (Sn-PbSn-Pb) )磁环磁环 磁盘磁盘 磁膜磁膜(Ni-FeCo-Ni)(Ni-FeCo-Ni)保护制品在热处理时不改变性能保护制品在热处理时不改变性能(CuSn)(CuSn)修复损坏部位修复损坏部位(FeCuCr)(FeCuCr)改善焊接性能改善焊接性能(Sn)(Sn)改善光学性能镀层等改善光学性能镀层等(Cr,(Cr,黑铬黑铬) )防止制品在高温下被氧化腐蚀防止制品在高温下被氧化腐蚀(Pt-rh)(Pt-rh)提高表面导电性能提高表面导电性能(Au-Co)(Au-Co)镀镀层层结结构构简单镀层

15、简单镀层复合镀层复合镀层组合镀层组合镀层单一金属镀层单一金属镀层(ZnCr)(ZnCr)几层相同或不同金属叠加而成的镀层几层相同或不同金属叠加而成的镀层( (暗暗Ni-Ni-半光半光Ni-Ni-光光Ni Ni-Au Ni-Cu)Ni Ni-Au Ni-Cu)固体微粒均匀地分散在金属中而形成的镀层固体微粒均匀地分散在金属中而形成的镀层(Ni-SiC Cu-Al(Ni-SiC Cu-Al3 3O O2 2) )1 1、电镀原理及基础、电镀原理及基础 对镀层的主要要求：对镀层的主要要求：1、镀层与基体的结合必须牢固,附着力好2、镀层完整,结晶细致紧密,孔隙率小3、具有良好的物理、化学及机械性能4、具

16、有符合标准规定的镀层厚度,且镀层分布要均匀 影响电镀质量的因素：影响电镀质量的因素：因因素素电电源源基基件件溶溶液液电流密度电流密度添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏添加剂、导电盐、金属离子浓度等直接影响镀层的好坏电流密度影响镀层的结晶效果电流密度影响镀层的结晶效果电流波形电流波形电电 极极电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和电流波形对镀层的结晶组织、光亮、镀液的分散能力和覆盖能力等都有影响覆盖能力等都有影响. .现在多使用脉冲电流现在多使用脉冲电流电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果电极的形状、尺寸、位置影响镀层的分布效果成成 分分温温 度度搅搅 拌拌适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，适当的温度可以提高溶液的导电性，促进阳极溶解，提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等提高阴极电流效率，减少针孔，降低镀层内应力等加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用加速溶液对流，降低阴极的浓差极化作用表面状态表面状态形形 状状清洁、平整的基件表面镀层效果越好清洁、平整的基件表面镀层效果越好影响电流分布，位置定位等影响电流分布，位置定位等上料上料脱脂脱脂酸洗