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电镀简介

电镀简介. 什么是表面处理？. 简单来说，表面处理是指改变物件的表面，从而给予表面新的性质。 表面处理的对像可以是金属(例如钢铁)，也可以是非金属(例如塑胶)。. 表面处理的种类. 镀(Plating) 电镀(Electroplating) 自催化镀(Auto-catalytic Plating)，一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、"无电镀(Electroless Plating)"等 浸渍镀(Immersion Plating) 阳极氧化(Anodizing)

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电镀简介

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Presentation Transcript

  1. 电镀简介

  2. 什么是表面处理？ 简单来说，表面处理是指改变物件的表面，从而给予表面新的性质。 表面处理的对像可以是金属(例如钢铁)，也可以是非金属(例如塑胶)。

  3. 表面处理的种类 • 镀(Plating) • 电镀(Electroplating) • 自催化镀(Auto-catalytic Plating)，一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、"无电镀(Electroless Plating)"等 • 浸渍镀(Immersion Plating) • 阳极氧化(Anodizing) • 化学转化层(Chemical Conversion Coating) • 钢铁发蓝(Blackening)，俗称"煲黑" • 钢铁磷化(Phosphating) • 铬酸盐处理(Chromating) • 金属染色(Metal Colouring)

  4. 表面处理的种类 • 涂装(Paint Finishing)，包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等 • 热浸镀(Hot dip) • 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水" • 热浸镀锡(Tinning) • 乾式镀法 • PVD 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition) • 阴极溅射 • 真空镀(Vacuum Plating) • 离子镀(Ion Plating) • CVD 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition)

  5. 什么是电镀？ 简单来说，电镀指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。 所謂電解反應是指”利用外加電流引起非自發性氧化還原反應”。

  6. 电镀过程示意图

  7. 基本电镀流程图 ： 工件 除油 清洗 电解除油 清洗 清洗 电镀 酸浸 清洗 处理/烘干 产品

  8. 前处理 鍍件在電鍍之前，其表面的沾污，如油脂或塵埃必須要清理妥當。在前處理的階段通常包括使用初步鹼性除垢，電解除油與酸洗以清除氧化皮和銹蝕，和其它表面活化方法。個別前處理流程是根據鍍件的種類及之後的電鍍過程來設計的。此外，一些鍍件如鋁，不銹鋼或ABS膠等則需要一些特殊的前處理。

  9. 热浸脱脂 • 主要是利用鹼劑和皂化油脂的皂化作作用去除金屬表面污垢和氧化物，其必需具備濕潤、滲透、分散及乳化效果。經常使用的藥劑：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、磷酸三鈉、焦磷酸鈉、葡萄糖酸鹽及矽酸鹽等。但目前因環保問題，磷酸鹽系統將漸被淘汰。其主要是利用鹼性強弱來適用於不同之底材。而所謂的界面活性劑就是乳化劑，可分為陽離子性、陰離子性、陰陽離子性及非離子性等界面活性劑。其應具有分散、乳化之效果，避免油脂浮於處理表面，減少帶出，降低後續水洗之困擾。

  10. 电解脱脂 • 因電解之關係，陰極產生氫氣將金屬還原（不锈钢板），陽極產生氧氣並將污垢氧化（零件）；氣體帶動攪拌作用而將污垢脫離。而鹼液之作用是將油脂皂化。但陰極可能產生材質氫化，電流偏差產生脫脂效果不一，同時產生的氣體和液霧造成公害和爆炸危險，更是使用時所應考慮的。目前脫脂皆是將熱浸脫脂和電解脫脂搭配使用。電鍍品質好與壞，有50% 是取決於前處理。

  11. 活化 • 一般底材活化亦稱酸洗、酸中和或蝕刻，視其處理之產品和材質而定。其可將金屬表面之氧化物、鹽加以去除，使金屬表面容易與後續電鍍金屬密合。但需慎選合適的酸液及緩蝕劑，避免過度浸蝕底材，造成後續電鍍之困擾。

  12. 电镀 電鍍過程即是將一層金屬薄層沉積在導電體表面上，來裝飾鍍件或防止生銹。香港常見的金屬電鍍包括鎳、銅、黃銅、鉻、鋅、銀及金等。除了電鍍，常見的金屬表面處理有無電電鍍、陽極氧化及塗漆等。

  13. 镀铜 以氰化浴、硫酸浴及焦磷酸浴為主。除氰化浴外皆為二價銅沉積，氰化浴適合鐵及鋅合金底材電鍍，配合合適光澤劑，可得平滑光澤之鍍層。鍍層均一性佳，鍍液安定已應用多年，但鍍液含大量氰化物毒性高，廢水處理成本高，除滾鍍及預鍍外已逐漸被取代。硫酸浴配合合適的添加劑，填平及光澤性高、成本低、管理容易，廢水處理成本低，已大量應用於電路板、裝飾品、電鑄等領域。焦磷酸浴配合合適的添加劑.曾用於電路板。但廢水處理麻煩，除鋅合金底鍍外，以被硫酸浴取代。

  14. 镀镍 以硫酸浴為主，瓦茲浴為其代表，鍍液成本低，管理容易，大量應用於各種工業及裝飾用途，針對電子零件及電鑄要求，氨基磺酸浴具備低應力，高延展性、較佳的封孔性及高濃度配方，已部份取代了硫酸浴。鎳鍍層之光澤性及平整性等性質，主要是靠鎳添加劑。一般鍍鎳添加劑可分為光澤劑 (BRIGHTENER)、柔軟劑 (CARRIER) 及濕潤劑 (WETTING)。添加的頻率及液量則視底材的粗糙、所需的厚度、以及要求的光澤度和平整性而定。鍍液應定期分析並補充，時時維持鍍液中各成份之有效濃度，才能保持鍍層之品質。

  15. 镀金 以氰化浴為主，分為鹼性、中性和酸性。鍍液中除了金離子(俗稱金鹽)，應含有導電鹽、平衡導電鹽(緩衝鹽)、光澤劑；另光澤劑又可分有機、合金兩種添加劑。金鹽：金氰化鉀，提供金析出之補充，所以鍍金時，陽極通常為鈍性陽極。導電鹽：提供鍍液中導電之效果。平衡導電鹽：提供鍍液中酸鹼平衡，導電之效果。光澤劑(有機)：提供光澤度、平整性之用。光澤劑(合金)：提供色澤變化，硬度之用。鹼性浴的均一性良好，不易和類金屬不純物共析；中性浴可共析形成合金鍍層；酸性浴亦可形成合金鍍層，可厚鍍，具較佳之封孔性，硬度及耐磨性均較優異，特別適合電子零件之要求。

  16. 后处理 後處理的主要工程是將鍍件弄乾以及作最後檢驗，在某些情況下電鍍後工件需要進行轉化塗層或噴漆，以提供保護層。 皮膜處理亦是一選擇，其可維持鍍層不易變色及抵抗環境污染之侵蝕。但須注意避免造成後續處理之困難。許多後處理，須接受鹽霧、酸鹼、高溫等測試，尤其是貴金屬產品，要求日趨嚴格。

  17. 清洗 清洗是在電鍍生產線上用水量最大的程序。每個鍍槽後通常有一組水洗程序用來避免鍍件將殘液帶入其它程序而造成污染。

  18. 《完》2002/6/28

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