电镀工艺全解析：从概念到设备，再到镀液分析与废水处理

电镀工艺全解析：从概念到设备，再到镀液分析与废水处理

目录 电镀的概念 电镀设备 金属制品镀前处理 电镀工艺 专用电镀液分析 电镀废水处理 END 一、电镀的概念 1、电镀是利用电解作用对零件进行表面处理的过程。电镀时零件为阴极，镀液中的金属离子在直流电作用下沉积在零件表面，形成均匀、致密的金属镀层。 2、电镀的必要条件有外接直流电源、由镀液、被镀件和阳极组成的电解装置。 3、电镀的目的是通过改变零件的外观和物理化学性能，使其达到装饰性、耐蚀性、耐磨性等各种技术性能。还可以根据特定的工艺要求，镀上一定的功能镀层，如焊接、电能、磁能、光能镀层等，充分拓展金属材料的应用范围。 二、电镀的概念 1、电镀是利用电解作用对零件进行表面处理，使零件在电镀过程中产生腐蚀、磨损等现象。 电镀用设备 1.电气设备 1.1电源设备 大部分电镀设备都采用电压为6～12伏的不同功率的电源。电源设备有低压直流发电机、整流器等。 1.2线路设备 配电板——通过改变输入电阻，调整输出到镀槽的电压、电流。 电镀槽立杆——固定阳极，并将镀件悬挂在固定槽内。 母线、导线等线材设备。 2.机械设备 2.1整平设备 磨床、抛光机等。 2.2喷砂设备 压入式喷砂机、吸气式喷砂机等。 2.3滚轮抛光桶——小零件表面清洁设备。 3.固定槽设备 电镀槽——是电镀的主要设备，用来盛放电解液、酸、碱和水。

包括冷水槽、热水槽、脱脂槽、各种电解液槽等。主要材质有塑料、碳钢（需做防护处理）、玻璃钢、橡胶板等。4、通风设备及过滤设备通风设备—镀前处理及电镀过程中，会散发出大量对人体和设备有害的气体和粉尘，整个车间必须有良好的进风、通风系统，常用设备有通风机、抽气罩等。过滤设备—电镀过程中，电解液中会不断积累各种杂质，为满足工艺要求，需有过滤设备不断过滤，保持电镀液的洁净度。常见的过滤设备有板框压滤机、筒式过滤器等。5、挂具挂具—固定件并与电极有良好的接触，保证电流均匀地传输到镀件上。三、 金属制品镀前处理1、脱脂金属制品经过各种加工工序，表面都会不同程度地粘附一层油污，按其化学性质分为皂化油和非皂化油两大类。常见的脱脂方法有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂等。1.1有机溶剂脱脂——是两类油脂常见的有机溶剂溶解工艺。特点是脱脂速度快、设备简单，但缺点是易燃、有毒、效果不完全。常用的有机溶剂有煤油、汽油、苯、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。1.2化学脱脂——是在热碱溶液中通过皂化、乳化作用去除油脂的工艺过程。特点是无毒、省电、价格低廉、操作简便等，主要用于生产中零件的预脱脂。

1.3 电化学脱脂——在碱性溶液中，零件为阳极或阴极，在直流电作用下，除去零件表面的油污。 1.4 其他脱脂方法还有擦拭脱脂、机械脱脂、超声波清洗脱脂等。 2.蚀刻 将金属零件置于腐蚀性溶液(酸/碱)中，用化学或电化学的方法除去零件表面的锈蚀产物和氧化膜等工艺过程。一般有化学蚀刻和电化学蚀刻两种。 四、电镀工艺 1.电镀种类 常见的电镀单金属有镀金、镀银、镀铜、镀镍、镀锡、镀锌、镀铬、仿金镀层等。 2.电镀液的配制 2.1 首先用去离子水将计算量的各种主盐溶解，倒入电镀槽中。 例如镀镍主要的盐为（NISO4、NICL2、H3BO3）。 2.2加去离子水稀释至规定体积，搅拌均匀，用过滤器滤除镀液中不溶杂质。 2.3取样分析，调整镀液成分达到工艺要求。 2.4电解试镀 2.5阳极板应安装阳极带，防止阳极溶解时阳极泥进入镀液，造成镀件产生毛刺等缺陷。 三、电镀工艺参数 实际生产中，pH值、温度、电流密度、搅拌均匀度等都会对电镀产生一定的影响。 四、镀液杂质的影响 镀液中常见的杂质有铁、铜、锌、铬及各种有机物等。 当含量超过最大允许含量时，镀层将会出现针孔、起皮、粗糙、发黑、条纹等缺陷。

5、阳极阳极材料一般选用纯度高、杂质含量低的，含量一般要求≥99.9%。6、添加剂各种添加剂的主要成分是少量的有机物，它们除使镀层光亮外，对镀层的力学性能和化学性能也有很大的影响。例如根据加入的光亮剂不同，镀镍可分为光亮镍、哑光镍、珍珠镍；镀锡可分为光亮锡和哑光锡。7、镀层检查普通镀层应结晶细密，结合强度好，不应有粗糙、烧焦、气泡、起皮、针孔、麻点、氧化等缺陷，不合格的镀层应清除，重新镀制。5、特种电镀特种电镀—一般包括刷镀、化学镀、塑料镀等，本次资料重点介绍ABS塑料电镀。 1.塑料电镀塑料电镀是利用电沉积的方法使塑料表面镀上金属。塑料电镀已从生活用品、家用电器发展到各个工业部门。2.塑料制件的技术要求2.1制品表面应光滑，除要求光亮的部位外，尽量做成梨形或压花花纹。2.2零件的设计应符合电镀的要求。2.3零件应有足够的强度。2.4有镶嵌件的塑料制品，应采用铝材，周边塑料应有足够的强度，棱角应做成圆角。2.5应有电镀的位置，安装位置应设计在不影响外观的位置，安装薄壁件时，应防止电镀件变形。3.ABS塑料的组成3.1ABS塑料是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯的三元共聚物。

3.2 成型工艺要求 3.2.1. 原材料在注塑前应经80-90℃干燥4小时，除去原材料中的水分。 3.2.2. 不允许使用脱模剂，否则会影响镀层的附着力。 3.2.3. 应采用较高的注塑温度，注塑时压力、速度要低。 4. ABS塑料电镀工艺 4.1. ABS塑料电镀工艺 应力消除—化学脱脂—热水洗—冷水洗—粗化—冷水洗—中和—冷水洗—敏化—冷水洗—去离子水洗—活化—还原—冷水洗—化学镀—冷水洗—电镀。 4.2. 应力消除 由于内应力会降低镀层结合强度，因此电镀前应进行应力消除处理，常用的方法有冰醋酸浸泡、溶剂浸泡、热处理等。 4.3. 脱脂主要除去制品表面的脱模剂和油污，一般采用碱性脱脂液。4.4.粗化粗化的目的主要是为了改善塑料制品表面的粗糙度和塑料的亲水性，粗化的质量对涂层的结合强度有很大的影响。粗化的方法有机械粗化、化学粗化、有机溶剂溶胀粗化。4.5.中和、还原或酸浸等方法清洗掉粗化后制品表面残留的六价铬。4.6.敏化敏化处理是使制品表面吸附一层还原性金属离子，在活化处理时，起催化作用的银或钯离子被还原为银或钯原子，这样在制品表面形成一层有催化活性的金属层，为化学沉积提供了必要的条件。

4.7.活化 活化处理是使制品表面生成一层有催化活性的贵金属层，使化学镀能自发进行。一般活化液有硝酸银和氯化钯两种。 4.8.脱胶 用胶体钯活化的零件，其表面吸附有胶体钯粒子，无催化作用，必须除去其周围吸附的二价锡水解凝胶层，露出钯粒子，即进行脱胶处理。 4.9.化学镀与电镀 经过前处理后的塑料制品，可电镀铜或镀镍，然后再根据需要电镀其它金属。