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硬铬电镀分析和排除电镀液出现的故障

来源: 发布时间:2018-05-28 20714 次浏览

根据硬铬电镀分析和排除电镀液故障的实践,认为在分析电镀液故障时,寻找电镀液故障的起源极为重要,总结了三种寻找电镀液故障起源的试验方法,即跳越试验、对比试验和改变零件装挂位置试验。实际应用表明,用这3种方法查找电镀故障起源,有时很有效。

  电镀过程通常由镀前处理、电镀和镀后处理组成。其中的电镀,有时包括镀铜→镀镍→镀铬或预镀铜(或镍)→镀铜→镀镍→镀铬等多道工序。硬铬电镀在多工序的工艺流程中,电镀出了故障,首先要确定故障起源于哪一工序,确定故障的起源,通常可进行跳越试验、对比试验和改变零件装挂位置试验。

一、试验方法

  1、跳越试验

  所谓跳越试验,就是跳越电镀过程中某一可能产生故障的工序后进行电镀试验的方法。例如有电镀流程:前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜→光亮镀镍……,最终镀镍出现发花现象。

  镀镍发花的起源,可能在光亮镀镍液中,也可能在光亮硫酸盐镀铜液中,硬铬电镀还可能在预镀镍或前处理过程中。为了弄清故障的起源,先跳过光亮硫酸盐镀铜,把电镀流程改为:前处理→预镀镍→光亮镀镍……。假设跳过光亮硫酸盐镀铜后,镀镍发花现象消失,表明故障起源于光亮硫酸盐镀铜工序。同理,可以在前处理以后,直接镀光亮镍,同时跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,观察故障是否与预镀镍有关。

  2、对比试验

  对比试验就是用良好(没有故障)的溶液与可能有故障的溶液进行对比试验的方法。例如上述镀镍发花之故障,可以在前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜后,改用良好的光亮镀镍液与原来的光亮镀镍液进行对比。若改用良好的光亮镀镍液后,镀镍发花现象不再出现,则故障起源于原来的光亮镀镍液;若改为良好的光亮镀镍液后,故障依然存在,则故障与光亮镀镍以前的工序有关。然后可以再用其他性能良好的溶液进行对比试验。例如用良好的前处理与原来前处理操作进行对比等。逐一对比,反复试验,就可以找出故障的起源。例如上述故障,可以把镀件经良好处理以后,跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,直接进入原光亮镀镍液中电镀。若这样所得的光亮镍层不出现发花现象,表明故障起源于光亮镀镍以前,原来的光亮镀镍液没有问题。

  在对比试验时,需要有一种良好的溶液。怎样获得这种良好的溶液呢?倘若一个硬铬电镀里有几条相同的电镀流水线,其中一条有故障,其他没有故障,那么没有故障流水线上的镀液就可以作为良好的溶液,或者用邻近工中没有故障的相同镀液作为良好溶液。当以上条件都不具备时,可以选用质量良好的原料,配制一定量溶液进行对比试验。

  各道工序旋转车圈是分别进行的,试验结果发现①~⑧号工序车圈旋转90°后,故障仍在车圈下部向上的面。只有⑨和⑩号工序车圈旋转90°后,故障不是出现在车圈下部,而是出现在下部旋转90°的表面上。可见,故障起源于盐酸除锈后的第二道冷水洗(工序⑨)中。因为经过工序⑨后,故障已经形成,所以再经浸氰(工序⑩)后,车圈旋转90°,故障现象也出现在旋转90°的表面上。

  为什么故障起源于盐酸除锈的第二道冷水洗中呢?经过仔细观察和试验,发现在第一道冷水洗和第二道冷水洗溶液中有较多的Fe2+,这是由于车圈在盐酸除锈时发生的化学反应:Fe+2HCl=Fe2++2Cl-+H2↑,由于车圈有卷边,卷边上有出水孔。经过盐酸除锈后,车圈的卷边内夹带了一定量的Fe2+,在清洗时,Fe2+通过卷边上的出水孔流出,使清洗水中含有一定量的Fe2+。由于第一道冷水洗的pH值比较低(pH值在2~3),Fe2+以离子形式存在,不会造成故障。但是,车圈进入第二道冷水洗时,由于该水溶液中的pH值比较高(pH值在5~6),Fe2+会形成Fe(OH)2沉积于车圈的下部向上的面上,从而使氰化镀铜时出现细粒状粗糙镀层的故障。

  找到故障原因以后,排除故障就容易了。排除这类故障,硬铬电镀一种方法是在第二道冷水洗中,用一台过滤机连续过滤,将Fe(OH)2沉淀物过滤掉。但这样要增加过滤设备。另一种方法是在浸氰时,车圈接通电源的阳极,进行阳极电解。由于阳极电解时,车圈表面析出大量氧气,它将沉积于车圈表面5月第39卷第5期上的Fe(OH)2冲掉,同时Fe(OH)2又被浸氰液中氰化物配合,形成稳定的铁氰化物配合物。采用后一种方法,故障很快就排除了。

  跳越试验、对比试验或改变零件装挂位置试验,都是实践经验的总结。其他方法有待同行补充和充实。一般来讲,用这几种方法寻找电镀故障的起源,有时是很有效的。