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电镀层产生棵粒,毛刺,粗糙?不良现象产生的原因分析与解决方法。

 颜逸堂主 2015-08-30


平台上微信网友Ozil发来 碰到的
老问题:下碱铜后工件边上棵粒毛刺故障。我们团队今天就与大家分享探讨一下:电镀层产生棵粒,毛刺,粗糙不良现象产生的原因分析与解决方法。

从事表面处理工作很是不容易,经验再丰富都会碰到很奇怪的问题不解还好我们表面处理行业的同仁都是乐于助人的.我们团队所说的观点也可能是片面的,还请各位大师们也来出出主意,补充与纠正!谢谢!


镀层的棵粒;毛刺是凸起的,有的肉眼可见、用手触摸即有感觉,有的则无明显手感,需用放大镜仔细观察才能辨别。一般最好都用20 倍以上的放大镜仔细观察,这样更易判准现象与不平整程度,便于分析其不同的产生原因,找出相应的解决办法。


1. 棵粒;毛刺;粗糙是相对于麻砂而言的镀层上有肉眼可见的较大凸起物,用手摸有明显不平整的感觉。产生棵粒;毛刺主要有两方面原因:

1)是镀层形成不正常的粗大结晶甚至堆积物;

2)是镀液中粒径较大的固体机械杂质沉落在工件上而被包附于镀层中,其一般呈不均匀分布。


2.镀层结晶不正常引起的棵粒,毛刺粗糙

当镀液的阴极极化过小时,主盐金属离子还原放电速度太快,晶核形成速度小于成长速度,则结晶粗大。由于阴极表面放电的活性点少,粗大结晶上因凸起而易产生尖端放电,主盐金属离子在这些点上更易放电,由此产生恶性循环。若还原所形成的金属原子来不及排列成正常结晶,则会胡乱堆积而产生棵粒,毛刺粗糙。这种粗糙多发生在阴极电流密度过大处。


3. 机械杂质造成的棵粒,毛刺粗糙

镀液中的各种不溶或未溶的固体微粒称为机械杂质。当其沉落于工件表面而被包附于镀层中时,由于比悬浮固体物微粒大,镀层呈明显粗糙状。其一般规律是工件上方最严重,侧面与底面因微粒不易附着牢固而不太明显。解决机械杂质造成的粗糙,一方面要分析其引入途径,尽量加以阻断,另一方面要及时过滤去除。

3. 1 机械杂质引入途径

(1) 镀前处理酸洗、除油,脱膜清洗不良。

镀的产品为复杂管件、有深盲孔等复杂件时,管件内部常洗不干净,存有疏松物。若镀前对管件内部未作认真冲洗,很易向镀液引入锈蚀物等。电镀后取件时倾倒内部镀液,内部脏物就进入镀液。引起棵粒,毛刺,粗糙


(2) 水质不良引入。

当采用硬度高的水(尤其是抽取的地下水),水中的钙镁杂质在加热时易形成水垢(特别是在加热器的表面)而成为固体杂质。当镀液含F?时,也会生成CaF2沉淀。若地下水中还含有泥砂,情况会更糟。

(3) 阳极泥渣引入。

可溶性阳极溶解后,或多或少会产生阳极泥渣。当阳极未加阳极袋,阳极袋孔较大或阳极袋破损后,泥渣会进入镀液。当镀盒体状工件需加辅助阳极时,若辅助阳极未用阳极袋材料包好,镀后盒体内底面必会因泥渣下落集结而导致镀层十分粗糙产生棵粒,毛刺,粗糙。

(4) 向镀液直接加入固体材料而未完全溶解。

例如,在碱铜液中补加亚铜时,若不先用氰化钠热水溶解清后加入,而是图方便直接倒入固体亚铜,则很难在槽中搅拌溶解,未溶的细粒状亚铜会立即使镀层粗糙。

(5) 外部落入。

当电镀槽离抛光房、锅炉房过近时,抛光粉尘与锅炉烟尘很易落入其中。这种情况时有发生,电镀车间又不宜全密封而不透气,很不好办。但至少应在不生产时,采用塑料布将镀槽遮盖严实。

(6) 挂钩上镀层粉状脱落。

挂具挂钩上不需导电的部位未进行绝缘处理而又未及时加以清理时,由于挂钩处电流密度特别大,反复使用后会形成厚而疏松的镀层,在电镀时脱落于工件上,相应部位的镀层会棵粒,毛刺,粗糙。这在管理不良的电镀厂也时有发生。


(7) 砂洗铜杆引入。

常见低档电镀厂要么导电铜杆很脏了,也不管是否影响导电;要么就是用砂纸砂洗,下面又不用东西接挡,砂粒与脏物任其落入镀液。

(8) 处理镀液后未过滤彻底。

用保险粉对碱铜液除铬时,生成的沉淀很难过滤干净。当加入粉状活性炭处理镀液时,也很难过滤彻底,残留物成为机械杂质。

(9) 镀液内部产生。

碱铜液中二价铜产生的铜粉呈微细状悬浮于镀液中会产生麻砂;当其聚积为大颗粒时,则使镀层棵粒,毛刺,粗糙。

(10) 掉件溶解。

锌合金件掉落于酸性镀液中,会被腐蚀而产生粉状固体物。在加有硝酸盐的无氰碱铜液中若落入了锌压铸件, 3 NO?会加速其腐蚀,生成白色氢氧化锌


3. 2机械杂质的影响

当镀槽较深且采用静镀或阴极移动时,大的固体颗粒会逐渐沉于槽底,这似乎影响不大,但会带来一系列问题。例如:

(1) 即使有过滤设备,也不敢开启作连续过滤,否则反而会使底部沉渣涌起,镀层明显棵粒,毛刺,粗糙。

(2) 掉件不敢及时打捞(特别是连续生产时),否则会搅浑镀液而无法生产,既损坏工件又引入杂质。


(3) 调整镀液pH、补加添加剂、补充蒸发掉的水时,只敢对接近液面的部分镀液轻搅,造成pH、添加剂浓度、镀液浓度与液温等上下不均,恶化电镀效果。

(4) 亮镍液冷却后硼酸会结晶于槽底,加热后仍难以自溶。若加热后不敢搅溶槽底结晶的硼酸、搅匀镀液,则镀液中实际硼酸浓度低,电镀效果差。正常的操作应是:加温后先用工具将槽底结晶的硼酸搅溶,接着开启循环过滤机,过滤一段时间后再生产。

(5) 不敢采用槽底加热方式,而槽侧加热时,槽中上下温差又大,若槽底沉淀多而又不敢搅匀镀液,则电镀效果差。对镀液采用空气搅拌时,稍有沉渣则会泛起而使镀层棵粒,毛刺,粗糙。所以,无论是悬浮于镀液中的细小微粒还是大粒状的机械杂质,都应及时去除,以保持镀液高度清洁。最有效的办法是对镀液连续过滤。


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