泰瑞_培训手册

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1、 深圳泰瑞金属电镀厂 培训手册 2 目目 录录 一、一、 理论部分理论部分 11 阳极氧化原理 12 阳极氧化理论及应用 13 化学镀镍理论及应用 14 电镀锌理论及应用 15 电镀标准与检测 二、二、 实际操作部分实际操作部分 21 打样流程及记录。 22 电镀绿锌的工艺流程。 23 铝合金三价铬钝化（铬酸盐）工艺流程。 3 阳极氧化阳极氧化原理原理 阳极氧化是在铝及其合金表面上生成装饰及保护膜的一种过程，从原理上讲，在铝上形成氧化膜的过程实际上是一种电在铝表面形成多孔的氧化膜层。整个反应机理如下： 在阴极上： H2：2H+2eH2 在阳极上， 40H-4e2H20+02, 4A1+302=

2、2A1203+3351J 4 阳极氧化层的结构与厚度阳极氧化层的结构与厚度 阳极氧化膜由两层组成，它包括： (1) 阻挡层： 薄而致密, 具有高的硬度和阻止电流通过的作用。 (2) 多孔层： 较厚，疏松多孔，电阻低。 阳极氧化膜的厚度,可按氧化膜的最小平均厚度进行分级。厚度分级的标志为：在字母AA 后加厚度级别的数字。典型的分级法见下表 级别 最小平均膜厚/ m 最小局部膜厚/ m AA5 5 4 AA10 10 8 AA15 15 12 AA20 20 16 AA25 25 20 阳极氧化膜的厚度在工件基体内外各占一半， 工件单边尺寸变化通常是氧化膜厚度一半.如下图 5 合金元素对阳极氧化的

3、影响合金元素对阳极氧化的影响 铝在多种情况下是与其它金属形成合金,这些金属主要包括镁,硅,铜和锌.合金中的这些成分越高,耐机械磨损性越强,但对同等级的装饰性着色的适应性则相对地减弱.为了确保在阳极氧化和着色后的铝表面具有漂亮的外观,必须使用阳极氧化级的铝材. 合金成分对色泽和透明度的影响，请参考下表 合金类别合金类别 在铝合金中含量在铝合金中含量 对阳极氧化膜颜色的影响对阳极氧化膜颜色的影响 镁(Mg) 5% 无显著影响 锰(Mn) 0.1% 暗黑 铬(Cr) 0.1% 暗黑 硅(Si) 1% 混浊的灰色 铜 Cu) 0.2% 不规则的斑点，棕色，灰色 锌(Zn) 2% 无影响 铝合金阳极氧化

4、膜的铝合金阳极氧化膜的着色着色 多年来，在阳极氧化的色彩领域中已有多种着色工艺得以应用。在工业生产中主要使用的着色有以下几种： 无机物着色法 整体着色法 电解着色法 有机燃料吸附着色法 近年来随着大量高品质染料的出现，有机染色工艺成功得到广泛的应用。它的特点如下： 染料沉积到氧化膜的微孔中，并在随后的封孔工艺中将微孔封闭。 铝与着色的氧化膜存在不可分离的键合作用。 着色的阳极氧化膜稳定性高。 能保持完整的装饰性和金属特性。 6 阳极氧化膜的封闭阳极氧化膜的封闭 封闭的定义 在铝件阳极氧化后，为了降低氧化膜的孔隙率，经由在水溶液或蒸汽介质中进行的物理，化学处理。其目的在于增大阳极覆盖层的抗污能力

5、及耐腐蚀性能，改善氧化膜层中着色的持久性或赋予别的所需要的性质。 封闭的方法 利用水化反应产物体积膨胀而堵塞孔隙。 利用盐的水解作用吸附阻化封闭 利用有机物屏蔽封孔。 封闭的选择 TYPE膜层，可适用废水法，水解盐封闭 TYPE膜层，可适用沸水法，水解盐封闭 TYPE膜层，为获得最大耐磨性可不封闭 铝及其合金的硬质阳极氧化铝及其合金的硬质阳极氧化 铝的硬质阳极氧化技术是以阳极氧化膜的硬度与耐磨性作为首要特性的阳极氧化技术，膜厚常大于 25um。硬质阳极氧化工艺为了满足硬度和耐磨性，其槽液低，电流密度高，更多的是采用特殊电解溶液。硬质氧化膜的用途主要包括以下几个方面： 抵抗磨粒磨损或腐蚀磨损;

6、电绝缘; 隔热; 修复工件(克服其在机加工中或因磨损产生的公差); 抗腐蚀(封闭后的膜层)。 7 硬质氧化膜与普通阳极氧化膜的比较硬质氧化膜与普通阳极氧化膜的比较 硬质阳极氧化应注意硬质阳极氧化应注意的事项的事项 为防止电流集中引起局部过热导致零件烧伤， 工件上不允许有锐角， 毛刺及其它尖锐的棱角。 硬质阳极氧化后工件表面粗糙度会有所改变，对于表面粗糙度较低的工件，经处理后表面粗糙度会提高一级。 一般来说硬质氧化后零件增加的厚度为氧化膜厚度的 50%，所以零件在机加工时应考虑氧化前后的尺寸公差。 化学镀镍的定义及分类化学镀镍的定义及分类 化学镀镍,又称为无电沉镍,是指在金属盐和还原剂共同存在的

7、溶液中靠自催化的化学反应而在金属表面沉积金属镀层的技术. 由于反应必须在具有自催化性的材料表面进行， 因此又称为自催化镍磷镀层，EN是化学镀镍的简称。 以次磷酸钠为还原剂，镀出的镍层为镍-磷合金。它的主要反应原理如下： H2PO2-+H 2O H2PO3-+2H+2e Ni+2e Ni H2PO2-+2H+e 2H 2O+P 2H+2e+ H2 化学镀化学镀的的特点：特点： 硬度高，耐磨性好：化学镀镍层经热处理后硬度达Hv 1100，工模具镀镍后一般寿命提高3倍以上。 耐腐蚀强：化学镀镍层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性，其耐蚀性好于不锈钢。 表面光洁、光亮：工件经化学镀镍后，

8、表面光洁度不受影响，无需再加工和抛光。 可镀形状复杂：工件形状不受限制，不变形，可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。 项目 类别 外观 性能 膜厚 m 维氏硬度 HV 操作温度 普通氧化 白/乳白 装饰/防护 520 100250 18-22 硬质氧化 灰/深灰 耐磨/绝热 30200 3001200 5-8 8 被镀材料广泛：可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶等材料上化学镀。 影响化学镀镍层耐蚀性的因素影响化学镀镍层耐蚀性的因素 基体金属质量 镀前必须了解工件材料的成分、状态、冶金质量及加工成型的过程，不适当的加工会造成应力、微裂纹。工件上不应有折叠、焊屑、毛刺、孔洞及砂眼等

9、缺陷。 镀前处理 基材上原有的润滑油（不饱和脂肪酸）或缓蚀剂膜是很难清洗净的，处理不好不仅会降低镀层结合力，还会产生针孔而降低耐蚀性。 镀液的组成 化学镀镍层的性能，尤其是耐蚀性与镀液关系十分密切， 电镀工艺 施镀过程中的杂质及悬浮物不仅增加表面粗糙度， 同时也增加孔隙率而影响镀层的耐蚀性能。 镀后处理 试验表明200加热1h的热处理方法有益于改善镀层的耐腐蚀能力。 工艺各阶段的质量控制 对每道工艺处理液组成的合理性应经常给予分析调整以达最佳效果。 化学镀镍的黑化处理化学镀镍的黑化处理 在国外，化学镀镍层黑化工艺日益受到重视，该工艺可以形成超黑色的化学镍层，它不仅保持了化学镀镍层的原有功能。

10、而且还扩大了化学镀镍层的应用范围， 可应用于光学设备，太阳能集热器，家用电器和有关装饰品，尤其是在太阳能、热吸收板、光学仪器非常流行使用黑色镀镍层。该工艺有以下特点。 1、保持了化学镀镍层原有的优点，如耐蚀、耐磨。 2、与普通黑色电镀如黑镍、黑铬相比，厚度可较厚。 3、应用广泛，对被处理的物品没严格的限制。 9 4、不受零件形状和尺寸的影响，一般都能得到的黑色镀层。 5、具有高的吸光率与低反射率。 6、高温下仍可保持原来的颜色。 电电镀锌前的镀锌前的注意事项注意事项 1.应无严重油污、金属屑、漆层以及锈蚀和氧化皮等；不能夹带有任何塑料膜碎屑。 2.零件表面应无毛刺、裂纹、压坑等因操作不良而导致

11、的人为损伤； 3.焊接件应无焊料剩余物和溶渣、钍孔等缺陷；焊缝处的严重氧化皮应已被打磨消除； 4.应无铆接螺母（或者“压死边”）等易造成截留溶液的缝隙，除非是特殊结构使镀后铆接不可能实现； 5.铸件不得有未除尽的砂粒和涂料烧结物； 6.铸件、焊接件、冲压件及原材料，如果带有其相应的技术标准允许范围内的缺陷，可以接受。 7.采购方需向供应商提供的电镀资料包括： （1）参照的电镀标准 （2）注明主要表面，例如图纸或提供样品。 （3）基体金属的性质，表面状态，表面粗糙度。 （4）铬酸盐处理的类型 镀锌层的钝化机理与分类镀锌层的钝化机理与分类 锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈“腐

12、蚀，镀锌后经过铬酸10 盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫做锌层铬酸盐钝化处理。它有如下作用： 1. 提高锌镀层的抗蚀性。 2. 使表面不容易产生指纹或其他污染。 3. 增加后续涂层的结合力。 4. 得到彩色或装饰性的效果。 根据钝化膜颜色的不同，可将钝化膜做如下分类： 分类分类 盐雾性能（盐雾性能（5%NaCl5%NaCl） 钝化膜外观（六价铬）钝化膜外观（六价铬） A H8 白色 B H24 蓝白色 C H72 彩虹色 D H96 黑色，草绿色 备注：钝化膜老化 24 小时后，再进行中性盐雾测试。 电镀锌的三价铬钝化工艺电镀锌的三价铬钝化工艺 六价铬钝化液操

13、作简单、成本低廉、控制简便, 因而得到广泛的应用。但是,六价铬是一11 种剧毒物质,具有致癌致畸作用,这些缺点限制了其进一步的使用。 欧盟于 2002 年制订的 关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令(ROHS)的环保指令中明确规定： （欧盟）成员国应确保自 2006 年 7 月 1 日起，所有在欧盟市场上出售的电子电气设备禁止使用铅、汞、镉、六价铬重金属，以及聚溴二苯醚（PBDE）和聚溴联苯（PBB）阻燃剂。在此背景下，三价铬钝化工艺逐步代替了六价铬钝化。 电镀锌层钝化膜非常薄，三价蓝白钝化厚度一般在 40-100nm,厚度稍厚时，略泛红色，与六价铬蓝白钝化膜颜色非常接近，三价铬彩色钝

14、化膜一般为 300-400nm，带有绿，红色调，颜色与六价铬差别明显。 CrCr（）与（）与 CrCr（）钝化膜性能比较如下表：（）钝化膜性能比较如下表： 常见镀种检测常见镀种检测普通普通/ /硬质阳极氧化硬质阳极氧化 1 1 抗变形破裂性抗变形破裂性 如用户需要阳极氧化膜的抗变形破裂性试验，可采用GB/T 12967.5 的方法进行。实施细节和性能要求由阳极氧化生产厂家和用户商定。 注:阳极氧化后的材料，弯曲之后可能不适合于室外建筑应用，应视弯曲程度和氧化方法而定。 2 2 耐光性和耐紫外线辐射性耐光性和耐紫外线辐射性 为了评定室外使用颜色的持久性，应当采用与真实使用条件接近的户外曝晒试验。

15、加速试验法只适用于着色阳极氧化膜的质量控制试验， 而且事先已经对着色系统作了对照性的室外曝晒试验。 12 3 3 维氏显微硬度维氏显微硬度 常见镀种的检测常见镀种的检测化学镀镍化学镀镍 1 1 外观外观 镀态下的主要表面的外观可为光亮、半光亮或无光泽的。除另有规定,当用目视检查,表面应均匀,不应有麻点、裂纹、起泡、分层或结瘤等缺陷。 2 2 表面粗糙度表面粗糙度 如果需方规定了粗糙度，应按GB-3505的规定进行测定。 镀层的表面粗糙度一般不会优于镀前基体的表面粗糙度。 3 3 厚度厚度 主要表面镀覆的自催化镍-磷合金和底层的最小厚度及测量方法应由需方规定。应允许合金类别合金类别 显微硬度显微硬度/HV/HV 除第 2000 系列以外的全部锻造合金 400 2000 系列合金 250 含 2%或 2%以上镁的 5000 系列合金及 7000 系列合金 300 低于 2%铜和/或低于 8%硅的铸造合金 250 其他铸造合金 接协议定 备注：阳极氧化膜厚：备注：阳极氧化膜厚：50505um5um。 13 需方规定同时镀覆测量镀层厚度的试样。 4 4 孔隙率孔隙率 除非另有规定，当用GB-5935的适当方法进行孔隙率试验，并根据GB-6461和GB-12335进行评价时，其级别