凹印制版电镀工艺内部资料

凹印制版电镀工艺内部资料电镀工艺规范化管理滚筒施镀是凹版基材处理方法，也是提高凹版使用寿命的重要手段。

但由于电镀工艺理论与实践相互关联的特殊性，各制版公司都以自己的经验为主，出了问题“头痛医头，脚痛医脚”，因而产生了形形色色的控制方法，没有形成一套比较科学的、具有指导性的工艺规范，致使生产中问题百出，造成许多版滚筒要返修。

电镀返修量约占版滚筒产量的3%，管理较好的制版公司约为2%。

返修的原因多种多样，涉及到人、机、料、液、法、环六大因素。

因此，在生产过程中，一定要把返修作为一项重要工作来抓，强化基础管理，建立各道工序标准化文件，结合ISO9002质量体系认证，实施规范化、数据化作业，严格要求员工一丝不苟地按规范的数据操作，保证电镀质量的稳定和提高。

本文是在帮助一些制版公司实施电镀工艺规范化管理时所做的一个总结，试图从中摸索出一套比较符合实际控制的方法，从而有效地、稳定地提高电镀质量。

在此刊出，仅供同行们参考，如有不妥之处，敬请指正。

精加工精加工的精度一定要高，要做到版辊同心度正、动平衡不跳动、光洁度好。

在实际生产中，由于有些版辊同心度加工左右上下深浅不正，不在一条线上，造成网变、颜色不均匀和印刷中套印不准。

因此，许多制版公司都下功夫抓金加工的精度，规范金加工的质量标准。

主要措施有如下几点。

(1) 焊接是非常关键的一步，在此阶段，把下好的铜管与加工好的闷盖装配在一起，要保证二者以90°角进行焊接，不允许有断焊、气孔、焊偏等问题出现。

(2) 铜管上要无裂缝、无砂眼或盲孔。

如果发现有以上问题，应用直径2mm的铜丝补上后再镀。

(3) 金工版辊精度误差规范为：轴向尺寸误差不得超过0.03mm；在直径误差上，研磨版应控制在0.02mm以内,车磨版应控制在0.05mm以内；版辊的锥度（椭圆度）误差不得大于0.02mm。

(4) 版滚筒两端锥孔的不同心度不能超过0.05mm，有的公司规范为0.02mm,生产中难以做到。

造成同心度不正的主要原因，一是操作时中心架没有架正，对此，采取粗修孔、粗磨（精车），然后再精修孔、精磨的方法，效果很好，在同一斜度上，同心度基本能达到100%。

二是由于设备问题，造成顶点不在一条线上。

因此，一定要认真细致地操作和改善设备。

(5) 倒角一定要圆滑、过渡自然，要用铁砂纸打磨。

(6) 滚筒光洁度要达到8。

(7) 动平衡方面不能出现上下跳动现象，误差不得超过50～100克，否则会影响印刷的套印精度，尤其是在高速印刷时有可能会出现大的偏差。

(8) 由于目前金加工的钢坯质量不稳定，因此应规范例行检查制度。

方法是：把钢坯装在打样机上用黑墨打样。

钢坯若有明显规律的纹路（如斜纹、马赛克、横纹等），会对镀铜产生影响，铜结晶时会沿纹路的不同方向进行结晶，导致镀铜层结合力不均匀。

最好采用无规律纹路、表面光洁均匀的钢坯，但并不一定越亮越好。

(9) 在生产中，采用旧料旧版时，由于其版壁不均匀，闷盖焊接过又不好测量，因此比较麻烦。

一些师傅的经验是选重一点的版辊，因为重的版辊版壁厚，便于加工。

金加工后，还需要对凹版滚筒进行镀镍和镀铜处理，才能进行电子雕刻。

镀镍主要是使铜层能够与辊芯结合牢固，这是一个重要环节，应该认真对待。

（一）滚筒安装滚筒装卡要平稳，导电要好，轴端密封要好，不得流液。

要用1～2m的铁丝缠绕在装卡好的滚筒两边，使滚筒两边倒角不出毛刺。

（二）清洁处理在电镀之前，首先要对滚筒进行清洗处理，如果滚筒表面有油污，则电镀镍层不粘、起皮。

步骤如下。

（1）采用专用金属清洗剂去除油污等杂物。

现在大多数公司都采用运城市银湖化工厂生产的“银湖金属净洗剂”，它由表面活性剂等高效洗涤原料配置而成，去油效果好，净洗力强，防腐、防锈性能好。

使用时将净洗剂配制成2%～５％的水溶液，在常温下浸泡刷洗，加温使用效果更好。

一般用600#水砂纸放上净洗剂均匀用力打磨滚筒。

（2）用清水冲洗版辊及防护套，镀小版时接头也要清洗，再用3％～5%的稀硫酸(H2SO4)活性表面。

（3）用蒸馏水认真冲洗版辊及防护套。

以版面上不悬挂水珠、被水完全浸润为清洗干净的标准。

清洗不干净会造成镀镍层鼓泡、起皮。

清洗完后就可以放入镀镍槽中进行电镀了。

（三）镀镍镍是铁族金属之一，其镀液在电镀过程中具有较大的阴极极化和阳极极化作用，在不加络合剂的情况下，就能获得结晶细小而致密的镀镍层。

镀镍的目的主要是防止铁置换铜（溶液是硫酸镍），使铜层能够与辊芯结合牢固。

因为在不通电流的情况下，版滚筒的铁辊芯接触到酸性镀铜液时会发生置换反应，而且这层铜属于化学反应置换铜，与铁芯结合不牢固。

因此，清洗后的滚筒不能直接放入酸性镀铜液中进行电镀，而必须先镀镍再镀铜。

1. 镀镍溶液的主要成分(1) 硫酸镍(NiSO4·7H2O),在镀液中的含量，有的公司规范为180～220g/L，有的公司定得较高，为250～320g/L。

若硫酸镍含量在300g/L左右，则镀层色泽均匀，并允许采用较高的电流密度，沉积速度快。

(2) 氯化镍(NiCl2·6H2O)在镀液中的含量，有的公司规范为30～50g/L，有的定为55～60g/L，还有的定为40～50g/L。

氯化镍是阳极活化剂，一方面氯离子可以活化阳极，另一方面，镍离子可以补充溶液中镍离子的浓度，两者都是有效成分。

(3) 硼酸(H3BO3 )是缓冲剂，可游离出氢离子（H+）和硼酸根(H2BO32-)。

其在镀液中的含量，有的公司规范为40～55g/L，有的为35～50g/L，有的为30～45g/L。

硼酸在镀镍溶液中具有稳定pH值的作用。

在镀镍过程中，镀液的pH值必须保持在一定范围内，实际生产中一般规范为4.0～4.6，常定为4.2。

pH值过低，H+易于放电，降低镀镍的电流效率，镀层容易产生针孔；pH值过高，镀液混浊，阴极周围的金属离子会以金属氢氧化物的形式夹入镀层中，使镀层的机械性能劣化，外观粗糙。

因此，在生产中必须严格控制pH值。

硼酸除了具有稳定pH值的作用外，还能使镀层结晶细致，不易烧焦。

当采用高电流密度时，应该采用硼酸含量较高(40g/L)的镀液。

2. 镀液的配制方法根据容积计算出所需要的化学药品量，分别用热水溶解，混合在一个容器中，加蒸馏水稀释到所需要的体积，静置澄清，用过滤法把镀液引入镀槽，再加入已经溶解的十二烷基硫酸钠溶液，搅拌均匀，取样分析，经调整试镀合格后，即可用于生产。

3. 工艺条件(1) 镍镀液的温度镍镀液的温度一般控制在40℃±1℃。

升高镀液温度，可提高镀液中盐类的溶解度和导电性，加速镍离子向阴极的扩散速度，减少镀层的内应力，使镀层柔韧而富有延展性，同时还可以借助较高的阴极电流密度加快沉积、增加阴阳极电流效率。

但提高温度，镀液蒸发量增加，镍盐也容易水解，生成氢氧化镍沉淀，特别是镀液中铁杂质水解后，产生氢氧化铁沉淀，会使镀层针孔、毛刺增多。

因此使用高温、高电流密度的镀液，硼酸的量应增高一些。

(2) 阴极电流密度在镀镍过程中，阴极电流密度与温度、镍离子浓度、pH值及搅拌程度等均有密切关系。

一般来说，镀液浓度较高，pH值较低，且伴随着加温及搅拌时，允许使用较高的阴极电流密度。

而在温度和镀液浓度都较低的情况下，只能采用较小的阴极电流密度。

实际生产中，施镀电流密度为3～4A/dm2。

(3) 波美度(Be°) 对于波美度，有的公司规范为17～20，有的为20～22。

注意，波美度高容易起麻点，实际生产中要将其严格控制在最佳范围。

（4）施镀时间施镀时间一般为15～20分钟。

（5）镀镍槽中的阳极镀镍槽中的阳极为电解镍板。

4. 工艺维护(1) 做到溶液配比精确，并能根据不同的设备对溶液做适当调整。

如果溶液有效成分含量低，电流会过低。

因此，每天要检查pH值和Be°值，缺什么补什么。

交换班时要做记录，液位要够，pH值要达到标准（不小于3.8）。

每周要对镀镍液进行两次化验。

(2) 镍缸要加过滤泵，对镍溶液进行过滤，以保证其干净清洁。

(3) 有些公司硫酸镍等成分配比较高，这样新配槽液容易导致镀层起鼓，因此槽液应稍稀一点。

镀完镍后要用1000#细砂纸打光滑，绝不能碰上手印。

(4) 镀好镍之后，必须用纯净水冲洗干净。

若用清水冲洗，由于水质不好，会影响镍和铜的结合力。

(5) 锌和铁是镀镍最大的危害，因此吊装时铜液绝不允许进入镀镍槽。

(6) 镀好镍后禁止长时间放置（不能超过40分钟），要用水浸润，防止镍在空气中钝化。

(7) 发现镀镍层针孔较多时，可以采用防针孔剂双氧水。

将30%的双氧水稀释至1～3ml/L，缓慢倒入镀液中，不断进行搅拌，可去除镀液中的杂质。

之后要对镀液进行过滤。

5. 镀镍层的质量标准(1) 镍层单面厚度为8～10μm。

(2) 镍层为略带黄色的全覆盖镀层，不允许有毛刺等缺陷。

（四）镀铜铜既要掩盖钢辊的缺陷，又要为下道工序——电雕展示最好的工作面。

镀铜是一个极为复杂的过程，对其控制应极为严密，稍有马虎，就需要耗费大量的时间、人力、物力来纠正所出现的问题。

1. 镀铜工艺流程金工滚筒→检验→发配滚筒→滚筒前处理→预镀镍→打磨清洗→镀铜→卸滚筒→交车磨2. 滚筒镀铜原理镀铜层呈粉红色，质柔软，具有良好的延展性。

镀铜槽中电解溶液的主要成分是硫酸（H2SO4）和硫酸铜（CuSO4·5H2O）。

铜在这种溶液中以铜离子（Cu2+）形式存在。

电解铜作为阳极，按半圆弧分布于电解溶液中，并与电源阳极相接。

滚筒横放在电解槽中，其表面有的是全部浸入电解溶液中，有的是半浸或1/3浸入电解溶液中，它与阴极相接，并以一定转速旋转。

通电后，阴阳两极发生化学反应，铜离子带有正电荷，被阴极吸引，在阴极获得电子而形成铜原子，并附着在滚筒上，完成电镀。

但事实上，由于某些原因会干扰这种反应过程，正负离子始终不会平衡，所以在实际生产中不容易制得很满意的电镀滚筒。

针对这种情况，只能尽力做到减少干扰因素，根据本公司的条件，进行各种器材、工艺的匹配，以制得满意的电镀滚筒。

3. 加强导电性管理提高铜层质量，重要的是控制好电流差，保证导电部位干净和接触良好，使电流值分布均匀，使滚筒两端和中间的铜层硬度一致。

4. 镀铜液的主要成分凹版电镀采用硫酸盐镀铜，镀液的基础成分是硫酸铜和硫酸。

硫酸铜用来供给镀液中的铜离子，硫酸则能起到防止铜盐水解、提高镀液导电能力和阴极极化的作用。

由于镀液的电流效率高（近于100%），可镀得较厚的镀层。

当然，要保证各种化学品的纯度与稳定。

镀铜液的主要成分如下：(1) 硫酸铜(CuSO4·5H2O)，是蓝色晶体，颗粒大小如玉米粒，应尽量无黄色，工业级可用。

根据生产条件和不同要求，硫酸铜的含量有的公司规范为200～250g/L，有的为210～230g/L，有的为180～220g/L。