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铜/镍/铬多层电镀故障分析与处理:铜/镍/铬多层电镀毛刺、麻点等故障原因分析

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-07  浏览次数:1793

某厂电镀事业部在铜/镍/铬装饰性电镀生产中连续发生多起故障,先是氰化镀铜打底、然后硫酸盐镀铜后,镀件表面出现大量毛刺。在随后毛刺故障排除后,镀件镀装饰铬后表面出现大面积麻点。下面结合这个实际故障例子进行分析。

 

1.毛刺

 

一般都认为硫酸盐镀铜出毛刺的原因是镀液中的铜粉以电泳形式沉积于工件表面所造成。镀件为内径45 mm、外径46 mm、长l32 mm、一端孔径为20 mm、另一端孔径为45 mm的圆桶型碳钢零件。经过硫酸盐镀铜零件表面目视能看到明显的凸起,用手摸有刺手之感,且所有的面都有这种毛刺。技术人员取出铜阳极观察,发现阳极袋有较大的破裂口,估计电镀过程中铜粉来源于阳极袋破裂处。在采取了倒槽,过滤镀液和更换破损阳极袋后试镀,工件表面光滑、没有出现起毛刺现象。仔细分析出现铜粉的原因,发现在圆桶型碳钢零件内壁深处,氰化镀铜底层未完整覆盖,所以在硫酸盐镀铜液中就生成置换铜层,而且生成的置换铜也会大面积起皮,掉人酸铜溶液中。由此可见,酸铜溶液中铜粉的一大来源应为镀酸铜时圆桶型碳钢零件内壁的置换铜与基体结合不良,起皮后由于阴极移动及镀件出槽时震动而掉人酸铜液中所致,因为在出现大面积的毛刺之前,已经镀了四十多个同类的零件。

 

原因找到了,根据内壁不要求有镀层的情况,用泡沫塑料塞住内壁,不让内壁接触电镀溶液,另外调整镀液成分到工艺规范,经过试镀,得到的镀件表面光滑,无毛刺,紧接着镀亮镍和镀装饰铬,零件表面均无毛刺,产品质量合格。

 

2.麻点

 

还是这个电镀厂,在毛刺现象解决后不久,圆桶型碳钢零件电镀镍时表面出现大量麻点,且在零件两端麻坑的量更多。由于头一天过滤半光亮镍镀液,且有一段时间未补充润湿剂,估计是表面润湿剂缺乏所致。因此,按开缸量的一半向半光亮镍槽加入润湿剂,经试镀故障仍然未见好转。于是技术人员仔细检查每一步工序后的零件表面状况,发现直到镀完亮镍后才看到有麻点出现。所以估计是亮镍溶液中缺少润湿剂,就按开缸的1/3量加入润湿剂,试镀后故障仍未好转。

 

经过仔细检查,发现零件在浸蚀后,表面的气泡即使经过三级逆流漂洗也不易去掉。于是用放大镜观察浸蚀水洗后的零件,发现表面有大量肉眼不可见的麻坑。取未进行除油浸蚀的零件用放大镜进行观察,发现表面有大量的麻点,且麻点在两端更密。取一零件,重新抛光直到用放大镜观察表面看不到麻坑为止,试镀,麻点全部消失。于是所有当天抛光的该类零件重新抛光,并用放大镜逐个检查抛光后的零件,表面没有麻坑后才进入后续工序。

 

这种故障说明基体表面状态是影响镀镍出麻点的重要因素,要注意基体材料的表面平整、光滑度,通过零件表面的抛磨光防止镀层麻点故障的出现。

 

另外在电镀中,圆桶型零件镀前表面有大量肉眼不可见的小麻坑,在氰化镀铜、硫酸盐镀铜及镀半光亮镍后表面的麻点用肉眼均看不见,然而镀亮镍后肉眼就变得成为目视可见的麻坑,这种问题可能是出在亮镍上。工厂半光亮镍有单独添加用的整平剂,而光亮镍却没有单独的整平剂。技术人员在使用中发现,未使用单独整平剂的溶液,只要表面有肉眼不可见的细微麻坑的工件,镀亮镍后均在放大后有肉眼明显可见的麻坑。而使用单独整平剂的溶液则很少出现此类情况,即使出现,麻坑的量也很少,个别地方即使有,麻坑也很小。

 

由此可见,镀亮镍时如果没有好的单独使用的整平剂的协同作用,光亮添加剂常常起到不良整平的作用。因此,镀亮镍需要有好的整平剂以达到真整平的目的。所以,在对未单独使用整平剂的溶液加入辅助整平剂后,麻坑故障基本消除,有的甚至能把肉眼不可见的小麻坑进行整平。

 

为了实现真整平,同时避免不良整平的出现,建议工厂在电镀镍生产中,使用单独的优良整平剂,这样可使前处理的磨光和抛光工序中残留的小麻坑在镀镍后能被整平,从而可节约大量的磨光和抛光时间,大大提高电镀生产效率。

 

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