最新電鍍工藝生產(chǎn)及應(yīng)用專利技術(shù)大全

1．脈沖鍍金

脈沖鍍金可以使用工業(yè)生產(chǎn)中的任何配方，工藝條件也基本相同，只是改變電流的施加方式即施加脈沖電流。脈沖電鍍金是一種提高鍍層質(zhì)量減少黃金消耗量的有效方法。采用脈沖法得到的鍍金層外觀顏色好、結(jié)晶細(xì)致、密度大、均勻性好。在電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用的晶體管座、印刷電路板、接插件、連接件及電器件采用脈沖鍍金在達(dá)到規(guī)定指標(biāo)的前提下，可以減薄鍍層的厚度，節(jié)省15%～20%的黃金，并且脈沖法得到的鍍金層具有較好的抗高溫變色能力。

2．脈沖鍍鋅

電鍍鋅作為防護(hù)性鍍層是應(yīng)用最廣泛的一個(gè)鍍種。在電鍍生產(chǎn)中，電鍍鋅占總產(chǎn)量的60%以上。在機(jī)械制造和電子工業(yè)中，電鍍鋅的比重更大，占總產(chǎn)量的70%~80%。采用脈沖鍍鋅對(duì)于改變鍍層結(jié)構(gòu)、提高抗蝕能力有明顯的作用。

3．脈沖鍍鎳

脈沖鍍鎳可以降低鍍層的孔隙率，增強(qiáng)鍍層的延展性，減少或者不用光亮劑就可以獲得光亮的鎳鍍層。

4．脈沖鍍鉻

脈沖鍍鉻對(duì)鍍液性能的影響不大，陰極電流效率、分散能力與直流鍍鉻差不多。但脈沖鍍鉻能改善鍍層的性能和結(jié)構(gòu)，如提高鍍鉻層的抗蝕能力，增強(qiáng)耐磨性，獲得無(wú)裂紋鍍鉻層。

5．不對(duì)稱交流鍍鐵

鍍鐵層純度高、耐磨性好，在印刷制版行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，汽車、機(jī)車的曲軸和大型機(jī)床等零件的磨損修復(fù)方面也有應(yīng)用。采用傳統(tǒng)氯化亞鐵工藝必須在85℃才能得到結(jié)合良好、內(nèi)應(yīng)力小、純度高、延展性好的鍍鐵層，而在常溫下鍍出的鐵層硬而脆，結(jié)合力差。

采用不對(duì)稱交流起鍍，而后逐步過(guò)渡到直流電鍍，則可以在30~50℃的溫度下，得到與基體結(jié)合良好而較軟的底層，面層卻是硬度高、耐磨件好的鍍層。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

最新實(shí)用公文范本大全，ISBN：9787801287182，作者：岳海翔、趙同勤

鎢合金電鍍是兼顧耐磨與防腐雙重性能的新型電鍍，工藝環(huán)保，對(duì)操作人員無(wú)傷害，生產(chǎn)效率高，近年逐漸獲得了機(jī)械行業(yè)的注目。從某高校研究室開(kāi)始推廣，到如今被列入國(guó)家“十二五”發(fā)展推廣項(xiàng)目，鎢合金多元電鍍的應(yīng)用經(jīng)過(guò)了十幾年的歷程，起初其用以替代裝飾性套鉻，但在試用此技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)加工出的產(chǎn)品更適合用于功能性電鍍。鎢合金電鍍首先應(yīng)用于液壓設(shè)備和石油機(jī)械，后逐步擴(kuò)展到其他行業(yè)。一開(kāi)始的問(wèn)題就是如何從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模生產(chǎn)，如何從配方走向應(yīng)用，這是一個(gè)長(zhǎng)期的磨合過(guò)程。

要詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)鎢合金的生產(chǎn)工藝，必須從配方說(shuō)起。在市場(chǎng)上推廣的配方中較普遍的是“鎳鎢磷”，該配方控制簡(jiǎn)單，溶液穩(wěn)定，滿足環(huán)保的高要求，因此一開(kāi)始多用該配方對(duì)各行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性加工。最初認(rèn)為“鐵鎳鎢”配方較耐磨，當(dāng)某些應(yīng)用條件下鎳鎢磷的性能難以滿足產(chǎn)品要求時(shí)，多以此鍍種替代。“鎳鎢”或“堿性鎳鎢磷”在內(nèi)壁加工中應(yīng)用較多，優(yōu)點(diǎn)是分散能力高于其他，但在維護(hù)上還有一定的技術(shù)難度，應(yīng)用并不廣泛。除此之外，還有人做出了鎳鎢銅、鎳鎢鎂等，可見(jiàn)調(diào)制配方難度并不大。配方的可持續(xù)性和穩(wěn)定性以及維護(hù)和控制難度，決定了這些配方在大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用。

鐵鎳鎢

配方由硫酸鎳、鎢酸鈉、硫酸亞鐵及配位劑組成，溫度70~75°C，pH7.0~7.5。先加入硫酸鎳，溶解后溶入對(duì)應(yīng)的配位劑，再倒入加了適量還原劑的硫酸亞鐵溶液，然后倒入配有另一種相應(yīng)配位劑的鎢酸鈉溶液，加入所需光亮劑和低泡潤(rùn)濕劑，最后定容得到鍍液。

在做燒杯實(shí)驗(yàn)時(shí)，2L溶液連續(xù)工作72h，持續(xù)添加相應(yīng)消耗量的金屬，加工出的試驗(yàn)件在性能上無(wú)變化，但在存放后出現(xiàn)白色沉淀，疑為三價(jià)鐵、鎢酸鈉和配位劑生成的化合物。此配方的難度在于控制三價(jià)鐵。燒杯的口徑較小，溶液與空氣的接觸面小，相對(duì)于2L溶液而言，電解時(shí)的產(chǎn)氧量也同樣較少，對(duì)硫酸亞鐵的氧化作用不明顯，但長(zhǎng)時(shí)間工作之后三價(jià)鐵開(kāi)始積留，放置一段時(shí)間后自然出現(xiàn)沉淀。

為持續(xù)添加，必須配制合適比例的還原劑和配位劑來(lái)保證硫酸亞鐵的穩(wěn)定，導(dǎo)致二者過(guò)量加入。還原劑過(guò)量直接影響鍍層元素排列和金屬比例，而較高濃度的鐵離子配位劑不僅與三價(jià)鐵反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，而且易與鎢酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。

控制鐵鎳鎢穩(wěn)定的難度相當(dāng)大，3種金屬、2種配位劑、1種還原劑加光亮劑的配制很復(fù)雜。在生產(chǎn)控制中，還原劑和光亮劑的分析也達(dá)不到配合程度。

后續(xù)的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)在有2種不同配位劑的情況下，異形加工件的凹凸結(jié)合處會(huì)起皮，因此必須用統(tǒng)一的配位劑，但更換配位劑后，加工件耐磨性有所下降。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)槽面和產(chǎn)氧量較大，較難保證鍍層中完全不摻雜沉淀的顆粒，從而影響鍍層性能的穩(wěn)定。對(duì)習(xí)慣了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的企業(yè)來(lái)說(shuō)，需做很大努力控制此鍍種的生產(chǎn)，只有嚴(yán)格的管理才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

酸性鎳鎢磷

配方由硫酸鎳、亞磷酸、鎢酸鈉及單一配位劑組成，無(wú)需配合光亮劑。工作溫度65~70°C，pH2~3。配制方法較簡(jiǎn)單，將足量的配位劑加入鎢酸鈉溶液，再倒入硫酸亞鐵溶液，最后加入亞磷酸即可。

用鎳鎢磷溶液做燒杯實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需配合一定的低級(jí)潤(rùn)濕劑，高級(jí)配位劑反而不利于控制，會(huì)造成發(fā)黑或粗糙。該配方從配制到生產(chǎn)管理都十分簡(jiǎn)單，不必通過(guò)過(guò)量的配位劑來(lái)穩(wěn)定溶液，且金屬在水溶液中無(wú)氧化，在

電解過(guò)程中也就不生成影響性能的化合物，因此在鎢合金電鍍推廣初期較易被行業(yè)接受。但問(wèn)題仍有不少。其一，各元素的濃度所決定的鍍層含量究竟應(yīng)是多少，至今仍是各大委托加工方爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。其二，產(chǎn)生起皮、麻點(diǎn)和針孔的原因與以前專家提出的觀點(diǎn)并不切合，付出了相當(dāng)長(zhǎng)的試驗(yàn)時(shí)間來(lái)探討。其三，鎳鎢磷配比及工藝條件的變化對(duì)耐磨性的影響在獲得相當(dāng)大的行業(yè)支持后才逐漸被證實(shí)，繼續(xù)提高耐磨性仍有研究空間。

鎳鎢磷較穩(wěn)定，推廣也較順利，但存在對(duì)耐磨性的懷疑。實(shí)際上鎳鎢磷鍍層的耐磨性可媲美鍍鉻，但由于硬度只能達(dá)到900HV，在運(yùn)動(dòng)速率和壓力較高的環(huán)境下使用時(shí)，鍍層還是會(huì)變形、損傷。

堿性鎳鎢磷和鎳鎢

這2種配方是在客戶對(duì)酸性鎳鎢磷的性能產(chǎn)生懷疑后開(kāi)發(fā)出來(lái)的。堿性鎳鎢磷的鎢含量較高，較受委托加工方推崇，或者說(shuō)成了鎢合金電鍍工藝的一個(gè)賣點(diǎn)?？蛻粽J(rèn)為鎢含量高，產(chǎn)生的耐磨金屬晶體量就高，其實(shí)不然。在實(shí)驗(yàn)中，較高的鎢含量會(huì)出現(xiàn)鍍層起砂的現(xiàn)象，即顆粒過(guò)多，粘合不夠。這一點(diǎn)仍需在實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中驗(yàn)證。

堿性鎳鎢磷配方由硫酸鎳、鎢酸鈉、亞磷酸及配位劑組成，潤(rùn)濕劑的選擇取決于產(chǎn)品的電鍍方式，與酸性鎳鎢磷的配制方法相同，區(qū)別在于需加入大量的堿性配位劑和普通堿性溶液來(lái)提高pH至7.0~7.5，工作溫度65~70°C。

此配方具有與酸性鎳鎢磷同樣的特點(diǎn)，金屬無(wú)氧化，配位劑加入較合理，但長(zhǎng)期生產(chǎn)中也會(huì)發(fā)生有機(jī)物積留而影響鍍速的情況，但不會(huì)出現(xiàn)不溶性沉淀，處理較簡(jiǎn)單。

堿性鎳鎢的配方由硫酸鎳、鎢酸鈉和配位劑組成，是鎢合金電鍍體系中最簡(jiǎn)單的配方。配制方法與上述無(wú)區(qū)別，工作環(huán)境一致。長(zhǎng)期工作同樣存在有機(jī)物積累問(wèn)題，處理方式與堿性鎳鎢磷相同。這2個(gè)鍍種的優(yōu)勢(shì)是分散和整平能力較強(qiáng)。一般情況下，酸性鎳鎢磷和鐵鎳鎢完全覆蓋金屬表面需達(dá)到30μm以上，而鎳鎢和堿性鎳鎢磷在20μm就可完全覆蓋。一般內(nèi)孔電鍍中首先要求防腐蝕性能，鐵鎳鎢并不適用，而酸性鎳鎢磷受工藝限制，堿性鎳鎢磷和鎳鎢就成為首選。