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说说电镀过程中的膜厚问题
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. b. p. ~( u ?- _3 ]经常有朋友问我,电镀的膜厚怎么控制,控制精度可以到达多少,这里跟大家随便聊聊,都是我自己的一些经验,可能有不足之处,请大家指正# T: l& J R. r- C+ g& b
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膜厚控制参数
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9 X, T- y1 }# Q2 `1 j电镀过程中能影响膜厚的参数很多,电镀药水的浓度,温度,PH,添加剂的比例,电镀的电流电压,时间,挂具的结构,甚至槽体的深度宽度,以及阳极板的远近,阳极面积的大小,整流器的种类都会影响到膜厚,
* }9 O1 i0 v4 a8 n- r5 z X看着这么多的参数,其实在同一个电镀厂内,很多参数都是固定可控的,那么实际上在同一个电镀槽体中,我们正常控制膜厚都是依靠电镀电流电压的大小,电镀时间的长短来控制膜厚,
% n1 I- C( X4 F& V& q从电镀厂的生产效率来说,可能在保证电镀外观以及性能要求的情况下采用更高的电压电流,以缩短电镀时间来提高工作效率,这一点,在靠低价跑量的车间尤其常见
# Z& p) t' w5 y膜厚如何控制,其实和各位设计人员关系不大,但是膜厚可以控制在多少,这个可就很重要了,我们设计一个产品或者一个结构,表面处理的工艺确定好了,但是这个工艺能够提供你需要的性能,达到你所需要的尺寸精度吗?这个,就需要各位多多了解了( h" y, y' W9 q8 Q: g: X8 Q
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膜厚精度差别
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; E" o# a- F" k电镀过程中,膜厚的控制精度在线路板电镀中的要求要比我们常规的五金电镀要求高得多,深孔(径深比5:1以上),都要求膜厚比例在60%(就是表面电镀10微米,孔内就要求有6微米),这个要求使用我们常规电镀的设备,药水等等是做不到的,常规五金电镀的膜厚控制精度要稍微低一些,大概分为如下几类:
0 V& z& d) k/ e( v4 a2 v1. 化学镀5 }3 i6 X: h/ Z' A( h
这种其实不是电镀,但是因为一直在电镀厂出现,我们姑且仍未它也是电镀的一种了,化学镀最常见的就是化学镀镍,其余的化学镀金银铜锡等等不讨论,化学镀镍,因为它的反应原理是纯化学的自还原反应,影响它的沉积膜厚的参数有温度,镍离子浓度,还原剂多少,而这几个参数可以看到,在正常沉积过程中,这些参数针对工件的表面来说几乎不存在差异性(这里在深孔,以及相互贴合的地方会有浓度的差别的),所以表面几乎不存在膜厚差别.另外化学镍正常电镀的硬度大概有300-500HV,真空热处理后可以达到800甚至1000HV以上,这点,对需要耐磨,尺寸要求又比较高的小工件来说,比电镀硬铬更合适,
% s/ c* c m2 s4 C. L# A& d& O2 L2. 硬铬/装饰铬' R: D& f4 s2 Z0 l7 c& A
硬铬在我们传统电镀行业也是很重要的一个功能性镀层,它的膜厚其实没有特别的标准,说一定要电镀到多厚才叫硬铬,硬铬和装饰铬的电镀工艺是不一样的,最大的差别是温度,硬铬50度温度,而装饰铬一般35度.他们的硬度不好比较,因为厚度差别太大,硬铬一般都是要5-10微米以上的,而装饰铬是要镀在镍底层上的,膜厚基本在0.10-0.15微米,很少有普通厂家可以做到0.3微米的.硬铬的电镀其实膜厚差别挺大,一根150mm长,25mm直径的轴，电镀要求中心尺寸20-25微米，一段连接导电，电镀的膜厚可能两端的差别控制不好就要超过20微米，采用两端导电，或者高电流保护，扩大两个待镀零件间的距离，可能控制膜厚的差距在10微米以内，可想而知，更大面积的工件去电镀，不采用一些辅助阳极和保护阴极，电镀后不打磨，是很难达到各位工程师设计的1-3丝的膜厚要求的，
6 G& @, ~! H. f, @3. 镀镍$ |$ o# M$ I7 X3 \$ X$ w! s N- o' x
镀镍不多说，举个例子，各位用的苹果手机，5代以后，里面都有一块几乎和屏幕一样的大不锈钢薄片（120*50mm，0.5mm厚度）需要镀镍，苹果给的标准是1-5微米，在不采用高电流保护的情况下，用普通电镀线无法控制，膜厚差别在1-7微米之间，采用保护设计，可以做到，采用特殊的单片连续电镀线（专线，目前华东可能只有不到5条），可以控制膜厚在1-3微米以内，这个已经是普通电镀的最高标准。一般无锌铝合金压铸件，或者钢铁件，电镀镍控制要求都是5-8微米，实际上是做不到的，膜厚的差别一般都要在5-15微米& t5 o, |" z L5 u7 |- Y
4. 镀铜/ R* H4 ^7 J$ C# F* v9 c
镀铜一般为硫酸铜镀铜，焦磷酸盐镀铜，这个膜厚控制一般需要在10-20微米以上的差别，深孔一般要求有镀层，但是不作要求，外观的要求会比膜厚的要求严格，我们需要控制的就是重点部位的膜厚达到标准即可! [) {! @# A) Q2 y. v+ L
5. 镀锌" n* ?: i2 _4 u* R6 r" Q
镀锌件，一般因为后续钝化的要求，钝化蓝色，五彩色，我们一般要求至少5微米以上，如果盐雾测试要求48小时以上，那么至少要电镀到8微米以上，如果钝化黑色，则至少要求8微米，这样钝化完成后膜厚会保证最低5微米，可以达到24以上的中性盐雾测试& g* f8 f' g2 H* ~
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上面说的都是普通挂镀，至于滚镀，最具代表性的就是螺丝螺母（紧固件），一般我们的要求不管镀镍镀铜镀锌，都可以控制在5-8，或者8-10微米，会超出一点，但是基本可控，因为滚镀的电流分布比挂镀更均匀，所以膜厚可以控制的更精确& x7 d4 ?/ n* w# g, w9 {
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