造成电镀金刚石工具镀层脱落的因素与解决方案
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电镀脱皮改善方案
电镀脱皮是常见的电镀缺陷,会造成脱皮的因素很多,抛光、前处理、活化、电解、镀液成分、杂质、导电性、操作等有任何一项未做好均有可能造成电镀脱皮;一些脱皮现象在镀后检验时不会发生,但放置一段时间后会产生剥落,如已出货就会造成客户投诉。
一直未能得到有效改善,造成客户很不满意。
采取有效措施降低、消除电镀脱皮、提高良品率刻不容缓。
一、产生脱皮的原因分析及措施
镀层与基体或镀层间结合力不好是造成脱皮的根本原因。
1、锌合金底材与镀层间脱皮
2、镀层间脱皮
3、返修品脱皮
二、品质控制
1、加强抛光后的进料、移转检验,抽样水平从原来的AQL2.5提
高到AQL1.0,如有水纹、砂孔等素材问题或镀铜返抛氧化露底
的批号分开电镀,镀后全部做烘烤测试;
2、每班电镀前技术部、生产单位做好溶液更换、槽液测试分析及
加药,并按要求填写记录表单;
3、品保做好首检、巡检、末检、专检等检验工作,除做好原检验
测试项目外,增加磨刷结合力测试;返修品、异常批隔离、标
识;
4、技术部做好原物料检验,资材、车间做好先进先出及批次管理;
三、设备、仪器、工艺管理改进
1、添加剂加药过量是造成电镀脱皮的重要因素之一,因此控制添
加剂加药量对于改善电镀脱皮十分重要。
建议购买安培小时计
或自动加药机,严格按工艺要求加入添加剂。
2、目前最重要的是要做好工艺管理工作,消除操作异常因素。
电镀失败分析报告1. 引言电镀作为一种常用的表面处理工艺,在工业生产中发挥着重要的作用。
然而,电镀过程中有时会出现失败的情况,导致产品质量下降或者不能达到预期的效果。
本报告将对电镀失败的可能原因进行分析,并提出相应的解决方案,以帮助提高电镀过程的稳定性和效率。
2. 失败现象描述在进行电镀过程时,我们遇到了如下的失败现象:1.电镀层不均匀:电镀层在某些区域较薄,而在其他区域较厚。
2.表面出现斑点:电镀后,金属表面出现了一些斑点,影响了产品的外观。
3.电镀层剥落:部分电镀层出现了剥落的情况,导致产品的耐久性下降。
3. 失败原因分析3.1 电镀层不均匀电镀层不均匀的主要原因可能是以下几个方面:•基材准备不当:在进行电镀前,基材表面的清洁度和平整度对电镀层的均匀性有重要影响。
如果基材表面存在污垢、油脂等污染物,会导致电镀层不均匀。
•电镀液配方错误:电镀液的组成和配比是决定电镀层均匀性的关键因素。
如果配方错误或者不合理,会导致电镀层在某些区域过厚或者过薄。
•电流密度不均匀:电流密度不均匀也是导致电镀层不均匀的一个常见原因。
电流密度过高或者过低都会导致电镀层的不均匀性。
3.2 表面斑点表面出现斑点可能的原因包括:•金属表面存在细微的裂纹或者疏松区域,导致电镀液在这些区域堆积,形成斑点。
•电镀液中存在杂质,这些杂质在电镀过程中会附着在金属表面,产生斑点。
3.3 电镀层剥落电镀层剥落主要有以下原因:•基材与电镀层之间的粘接力不足,可能是由于基材表面没有经过适当的预处理,或者电镀液的组分错误导致的。
•电镀过程中温度不稳定或者电镀时间过短,未能使电镀层与基材充分结合。
4. 解决方案4.1 电镀层不均匀为了解决电镀层不均匀的问题,可以采取以下措施:•对基材进行充分的预处理,确保基材表面的清洁度和平整度。
可以采用机械抛光、酸洗等方法。
•定期检查电镀液的配方和配比,确保其符合要求。
•调整电流密度,在电镀过程中保持均匀的电流密度分布。
电镀不良的一些情况和解决方法发布日期:2013-09-04 来源:中国电镀网浏览次数:2097 关注:加关注核心提示:电镀不良对策镀层品质不良的发生多半为电镀条件,电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致.通常在现场发生不良时比较容易找出塬电镀不良对策镀层品质不良的发生多半为电镀条件,电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致.通常在现场发生不良时比较容易找出塬因克服,但电镀后经过一段时间才发生不良就比较棘手.然而日后与环境中的酸气,氧气,水分等接触,加速氧化腐蚀作用也是必须注意的.以下本章将对电镀不良的发生塬因及改善的对策加以探讨说明.1.表面粗糙:指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材表面严重粗糙,镀层无法覆盖平整. 1.若为素材严重粗糙,立即停产并通知客户.2.金属传动轮表面粗糙,且压合过紧,以至于压伤. 2.若传动轮粗糙,可换备用品使用并检查压合紧度.3.电流密度稍微偏高,部分表面不亮粗糙(尚未烧焦) 3.计算电流密度是否操作过高,若是应降低电流4.浴温过低,一般镀镍才会发生) 4.待清晰度回升再开机,或降低电流,并立即检查温控系统.5.PH值过高或过低,一般镀镍或镀金(过低不会)皆会发生. 5.立即调整PH至标准范围.6.前处理药液腐蚀底材. 6.查核前处理药剂,稀释药剂或更换药剂2.沾附异物:指端子表面附着之污物.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.水洗不干净或水质不良(如有微菌). 1.清洗水槽并更换新水.2.占到收料系统之机械油污. 2.将有油污处做以遮蔽.3.素材带有类似胶状物,于前处理流程无法去除. 3.须先以溶剂浸泡处理.4.收料时落地沾到泥土污物. 4.避免落地,若已沾附泥土可用吹气清洁,浸透量很多时,建议重新清洗一次.5.锡铅结晶物沾附5.立即去除结晶物.6刷镀羊毛?纤维丝6.更换羊毛?并检查接触压力.7.纸带溶解纤维丝. 7.清槽.8.皮带脱落屑. 8.更换皮带.3.密着性不良:指镀层有剥落.起皮,起泡等现象.(1)可能发生的塬因: (2).改善对策:1.前处理不良,如剥镍. 1.加强前处理.2.阴极接触不良放电,如剥镍,镍剥金,镍剥锡铅. 2.检查阴极是否接触不良,适时调整.3.镀液受到严重污染. 3.更换药水4.产速太慢,底层再次氧化,如镍层在金槽氧化(或金还塬),剥锡铅. 4,电镀前须再次活化.5.水洗不干净. 5.更换新水,必要时清洗水槽.6.素材氧化严重,如氧化斑,热处理后氧化膜. 6.必须先做除锈及去氧化膜处理,一般使用化学抛光或电解抛光.7.停机化学置换反应造成. 7.必免停机或剪除不良品8,操作电压太高,阴极导电头及镀件发热,造成镀层氧化. 8.降低操作电压或检查导线接触状况9,底层电镀不良(如烧焦),造成下一层剥落. 9.改善底层电镀品质.10.严重.烧焦所形成剥落10.参考NO12处理对策.4.露铜:可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处(凹槽处)(1)可能发生塬因: (2)改善对策:1.前处理不良,油脂,氧化物.异物尚未除去,镀层无法析出. 1.加强前处理或降低产速2.操作电流密度太低,导致低电流区,镀层无法析出. 2.重新计算电镀条件.3镍光泽剂过量,导致低电流区,镀层无法析出3.处理药水,去除过多光泽剂或更新.4.严重刮伤造成露铜. 4.检查电镀流程,(查参考NO5)5.未镀到. 5.调整电流位置.5刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,及造成刮伤. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备中的金属制具刮伤,如阴极头,烤箱定位器,导轮等. 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.被电镀结晶物刮伤. 3.停止生产,立即去除结晶物.6.变形(刮歪):指端子形状已经偏离塬有尺寸或位置.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,或运输时,即造成变形. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备,制具刮歪(如吹气.定位器,振荡器,槽口,回转轮) 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.盘子过小或卷绕不良,导致出入料时刮歪3.停止生产,适时调整盘子4.传动轮转歪, 4.修正传动轮或变更传动方式.7压伤:指不规则形状之凹洞可能发生的塬因:改善对策:1)本身在冲床加工时,已经压伤,镀层无法覆盖平整2)传动轮松动或故障不良,造成压合时伤到1)停止生産,待与客户联2)检查传动机构,或更换备品8白雾:指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整可能发生的塬因:1)前处理不良2)镀液受污染3)锡铅层爱到酸腐蚀,如停机时受到锡铅液腐蚀4)锡铅药水温度过高5)锡铅电流密度过低6)光泽剂不足7)传致力轮脏污8)锡铅电久进,産生泡沫附着造成改善对策:1)加强前处理2)更换药水并提纯污染液3)避免停机,若无法避免时,剪除不良4)立即检查温控系统,并重新设定温度5)提高电流密度6)补足不泽剂传动轮7)清洁传动轮8)立即去除泡沫9针孔:指成群、细小圆洞状(似被钟扎状)可能发生的塬因:改善对策:1.操作的电流密度太1.降低电流密度2.电镀溶液表面张力过大,湿润剂不足。
镀层脱落问题实验室制取样品,待镀件为2.5cm*2cm面积铜片,镀层在取出,淋洗,用电吹风吹干的时候,出现了镀层爆裂脱落的问题,不知道怎么解决?这是镀层的结合力不佳的表现,问题是前处理活化不到位所造成的除油后:硫酸活化30秒+水洗+引镀60秒(直流电3v,20秒或镀锌件引镀)另外注意:1、基体是何材料。
什么铜,不同的铜要不同处理。
2、你的镀液是什么镀液?高磷应是没有问题的,压应力大。
如是中低磷则要注意。
你的镀液是自配还是商品镀液。
如是自己配则要有去应力药剂。
商品镀液则没有问题的(为了镀液稳定性还是采用商品镀液好再说自配的价格也相差无几3。
倒角抛光4、弱碱除油5、10--15%硫酸去锈活化6、温度和镀速在相应的范围内。
以上情况要做好否则结合力不好和镀层应力太大。
铜上化学镀就是没有问题的。
玻璃镀铜的有关资料玻璃上化学镀镍的主要难点在于前处理,一般前处理采用的方法为:刻蚀、敏化、活化、化学镀铜。
刻蚀工艺:氢氟酸200g/L、硝酸600g/L;敏化活化可用胶体钯工艺或使用银浆法工艺玻璃上镀铜,还要求镀锯齿状即在玻璃上铜分布不规则,我想用胶带把不需要镀的地方粘住,粗化不影响吗?胶带应使用耐酸碱耐高温胶带,完全可以达到目的。
我的联络方法:常州市旭光电镀化学品有限公司。
耐酸碱耐高温胶带那里有买的80元/圈联系电话:请教您几个问题:1.在实际生产中,只以酒石酸钠作络和剂,且R=3,PH=9,镀液是否稳定;如果不稳定,一般能保持多长时间;原理上不稳定时发生歧化反应,析出的是氧化亚铜,氧化亚铜应该是砖红色,可我在实际操作中析出物却为红褐色,好似纯铜的颜色,请问是铜吗?是什么原因造成的呢;实际生产和实验室的实验有太大的区别吗?2.在反应过程中,歧化反应有什么比较好的方法能控制呢?铜液的浓度、R值对歧化反应有影响吗?3.胶布贴上后立即撕去(敏化前),残余的胶对镀铜会有影响吗?4.如果玻璃活化后不清洗立即浸入铜液,钯核或锡离子有可能进入镀液,引起铜液的不稳定吗?5.锡液(敏化液)可以重复使用吗?它的稳定性怎样才能维护呢?玻璃敏化活化的不均匀有什么比较好的解决方法呢?电磁搅拌器搅拌会不会使离子移动过快从而导致不能附着在玻璃上?6.玻璃镀铜达到某一厚度时,会自然脱落,造成这一现象的原因有可能是什么呢?化學鍍之不解針孔問題您好:請問 1. 过期之化学镀液会不会造成针孔的产生??? 2. 未退磁之不锈钢做化学镀会不会产生针孔??? 3. 镍冲击(硬镀镍)的氯化镍和盐酸的比例为何??? 电流最好为?A/Dm2..4. 镀前使用盐酸活化14.1"大的不锈钢基板浓度及时间最好为何???盐酸浓度如何量测??? 5. 镀150UM厚之镍磷合金, 为何有很多针孔产生, 如何改善之???化学镀镍溶液一般不存在保质期问题,所以不存在过期问题,但是化学镀液的使用寿命有一定的期限,根据不同的配方,其使用寿命一般为6-10个周期或者是可以连续沉积40-60克镍磷镀层,镀液就要报废,在镀液已接近报废或已经报废的镀液中做出的化学镀镍层容易产生针孔。
教你电镀故障引起原因与排除方法展开全文慧聪表面处理网讯:电镀故障通常是指电镀的产品,即镀层出现的弊病(也称为毛病或缺陷〉,其表现形式多种多样,如防护-装饰性镀层起泡、暴皮、粗糙、漏镀、内应力大及光亮度不足等;功能性镀层达不到耐蚀、耐磨、导磁、硬度、屏蔽及焊接性能等。
电镀生产流程长,工艺参数处于动态变化之中,影响镀层质量的因素众多而复杂。
以下分享电镀故障引起原因与排除方法:一.由于物理因素对电镀产品质量的影响影响电镀质量的物理因素又可以分为机械的、电学的和几何的等几种,包括温度、搅拌、电流密度及波形、槽体形状大小、挂具形状、阳极状态等,本篇将分别加以讨论。
1.几何因素的影响几何因素包括镀槽的形状、大小;阳极的形状和配置;排具的形状以及被镀零件的形状等。
1.1镀槽除了刷镀以外,其他电镀都需镀槽,广义地说任何容器,只要不漏而又耐腐蚀,都可以用来做镀槽。
但是要讲究质量的话,镀槽应用按设计要求制作,而不是随便拿一个容器**可用的。
镀槽设计的依据是产量和被镀零件的大小、形状。
如果产量低、零件小,**用较小的镀槽,否则**是浪费。
反之,产量高、零件大,如果槽子太小,镀液很容易出现失调,电镀质量不能保证,也不划算。
合理的镀槽容量应该是满负荷运作能力的1.2~1.5倍,建议用加工零件的受镀面积来估算镀槽容积,一般每平方分米应占用8~12L容积,才可维持正常的工作。
遇有镀铬,或对温度敏感的镀种,要取上限,并适当加大容量,比如镀硬铬,每平方分米需要有30L 左右液量。
镀槽的几何形状一般是长方体,其高度一般为800~1000mm,宽度为600~800mm,长度在1200mm左右,容量在500~100L。
但具体尺寸应根据零件形状及挂具的设置、阳极的配置来定。
一般以中间为阴极、两侧为阳极的配置为标准。
零件应浸入在镀液中,距液面5~10cm,下端距槽底应10~20cm,阴极(零件)与阳极的距离应在15~20cm,尤其在没有搅拌时,阴阳极距离要拉大一些。
塑料制品表面电镀故障之成因及对策完二、电镀故障的排除的方法来检查镀层的热稳定性能。
在试验中选用得高低温度范围和循环次数,是根据制品的使用条件和环境确定的。
如汽车上使用的零件,在进行冷热循环试验时,先将镀件放入85℃的烘箱中保温1h,取出后在室温中放置15min,然后再放入40℃条件下1h,最后再在室温中放置15min。
如此循环4次,如果镀层表面状态和结合力均无变化则为合格所谓剥离试验,是在制品电镀的样片上切取1!2cm宽的镀层,橇起一头,用垂直于基体的力拉镀层,并测定剥离镀层时所需的力,其单位为kg/cm。
一般剥离在0.45kg/cm以上则为合格。
由于制品成型条件对镀层结合力影响的因素相当复杂,处理较为困难,尚未完待续完!完四、光亮硫酸盐铜常见故障的排除五、焦磷酸盐闪镀铜常见故障的排除完八、氰化镀铜合金故障的排除完完十一、ABS制品表面电镀故障的排除一、ABS制品表面酸性镀铜故障的排除复杂形状塑料大件电镀麻点产生的原因及对策董兴华摘要从工艺试验和实际生产方面找出了复杂形状塑料大件电镀产生麻点的主要原因,分析了产生麻点的各种因素,提出了减少麻点产生的办法和消除对策。
关键词塑料件电镀麻点对策新研制的电熨斗,有空心手柄、商标凸耳、大平面面积的侧身、散热窗、大穴内空、螺孔、凹槽、盲孔、通孔、非镀绝缘等部位,上壳为ABS塑料,形状复杂,受镀面积10 dm2。
常规塑料件电镀的工艺弊病很多,分析如下:1 麻点产生之因麻点的产生,主要来源于:(1)基材缺陷;(2)镀液;(3)工艺;(4)挂勾。
1.1 基材缺陷基材产生的麻点由模具精度和成型工艺及操作等造成,分布无规则。
轻微的缺陷孔,可通过电镀的填平将其减轻。
稍轻的缺陷孔,可机械抛磨后进行电镀。
严重的缺陷孔,视用户要求酌情处理。
1.2 镀液及其相关性(1)镀液性能差。
镀液成分含量改变,如酸铜中CuSO4过低,氯离子过高,光亮剂失调(S类光亮剂),表面活性剂过少。
(2)镀液污染。
电镀金问题分析与解决方案一、前言市场上常见电镀金的种类有:酸性/中性薄金(俗名水金、软金、纯金)及酸性/中性厚金,而厚金又包含了:镀薄金、镀厚金、镀耐磨金。
电镀金虽工艺成熟,但仍有部分厂家因所选择的电镀金产品系列不当,导致难达到品质要求,常出现品质上的一些问题(如,厚度不够、不耐磨、不抗盐雾试验、不抗硝酸蒸汽试验、分布不均、氧化变色、甩金、针孔、发黑及色差等)。
一、镀镍层去镀金的关系及工艺选择的常见问题。
1、电镀金前选择硫酸镍或氨基磺酸镍镀液也至关重要,电镀金表面要求镀镍层为哑色、镀层外观要求高或镀层要求内应力低等均可采用氨基磺酸镍哑镍光剂最好;电镀金面要求盐雾试验、镀层内应力低及小孔可焊性要佳等均可采用氨基磺酸镍半光亮镍光剂最好;电镀金面要求耐磨度高的板或直接单双面大铜箔面上通过前处理直接镀镍,没有特别要求的单双面板可在短时间内获得镍层均匀光亮等均可采用硫酸镍高速镍光剂最好(光亮程度可以通过控制添加量来达到品质要求,此单双面板通常镀薄金或厚金工艺)。
有关电镀镍方面的内容另外详细介绍!2. 采用电镀金产品不当导致的问题。
①选择酸性中性薄金药水来镀厚金产品,镀板时间越长越容易产生金面发红、发雾、发黑、氧化及色差等问题;②选择中性厚金药水来镀厚金产品,因中性厚金药水电流密度操作范围窄,电流稍大就出现金镀层粗糙、疏松、发红、发黑、氧化甚至甩金等问题。
采用中性厚金适宜电流密度越小越对品质有利,但上金速率慢,前处理后铜上镀金结合力基本正常,但镍上镀金就会常出现结合力差等问题。
二、电镀金分类薄金:版面镀金层是24K纯金,它有良好的导电性和可焊性,镀层均匀细致、纯度高且内应力低,此产品适应于打线(Bonding)。
镀层厚度0.01~0.05μm。
厚金:版面合金元素含量≤0.2%,用于高稳定、高可靠、低接触电阻、耐磨、耐腐蚀及可焊性佳等特殊用途。
镀薄厚金(0.1~0.5μm);镀厚金(0.5~5μm)。
电镀金分为薄金和厚金,薄金要求没有厚金品质要求高,薄金基本印制板厂家都能做到并达到要求,但厚金呢?根据产品性能要求,针对高频板往往市场上没有多少厂家能做好。
常见故障原因与排除3.导电不良4.铬酸含量太低5.三价铬或异金属杂质过多6.有硝酸根存在3. 检查线路4. 补充铬酐5. 电解法除去6. 用电解法镀层脱落1.镀铬过程中断电2.阴极电流密度过大3.底层镍钝化或底镀层上有油1. 检查线路2. 降低电流密度3. 加强前处理镀层表面粗糙1. 底镀层本身较粗糙2. 镀液中有微细固体粒子3. 硫酸含量过低4. 阴极电流密度过大1.加强底层质量2.过滤3.提高硫酸含量4.降低电密度氯化物酸性镀锌常见故障原因与排除方法故障现象故障原因故障排除方法镀层起泡结合力不好1.镀前处理不良2.添加剂过多3.硼酸过低4.阴极电流密度过大1.加强前处理2.用活性炭吸附3.补充硼酸4.降低电流密度镀层粗糙1.锌含量过高2.DY添加剂含量偏少3.温度过高4.镀液中有固体微粒1. 析成分,冲稀镀液2. 补充DY添加剂3. 采用冷冻设备,控制温度正常值4. 加强过滤镀层上出现黑色条纹或斑点1.前处理不良2.阴极电流密度过大3.镀液中氯化物太少4.有机杂质过多5.有较多的铜铅杂质1.加强除油除锈2.降低电流密度3.分析成份,提高氯化物含量4.建议用双氧水活性炭处理5.加入0.5-1克/升锌粉镀层容易烧焦1.氯化物含量不够2.锌含量低3.DY柔软剂不够4.PH太高1.分析成分,提高氯化物含量2.分析成分,提高锌含量3.补充柔软剂4.用稀盐酸调PH至5.5-6. 2低电流区镀层灰暗1.镀液温度过高2.DY添加剂含量太少3.镀液中有铜/铅杂质1.采用冷冻设备,控制温度正常值2.补充添加剂3.加入0.5-1克/升锌粉或加除杂水镀层光泽差1.镀液中DY添加剂太少2.温度太高3.PH太高或太低1.补充DY添加剂0.1-0.2毫升/升2. 采用冷冻设备,控制温度正常值3. 用稀盐酸调PH至5.5-6.2氰化物镀锌常见故障原因与排除方法故障现象故障原因故障排除方法镀层结合力不好 1.前处理不良 1. 加强前处理。
造成电镀金刚石工具镀层脱落的因素与解决方案
1·前言
电镀金刚石工具是指通过金属电沉积的方法,使金刚石牢固地被胎体金属包裹在基体(钢或其它材料)上制作而成的一种金刚石工具,它广泛应用于机械电子、玻璃、建材、石油钻探等行业。
随着经济的发展,科学技术的进步,不同的行业对电镀金刚石工具的要求基本上是相同的,即效率高、寿命长、磨削精度高。
要保证这些特性,镀层金属不仅要有较高的硬度、耐磨性,而且要求在基体各个部分要均匀分布,以免镀层脱落使工具寿命缩短。
在某些特殊行业,如磁性材料行业的强力磨削,进刀量都是控制在0.3mm左右;陶瓷行业的大进刀量的干磨削等,对镀层金属与钢基体的结合力要求尤为苛刻。
在电镀金刚石工具的生产过程中,大部分厂家都只注意到了镀层金属的种类、硬度、耐磨性,而往往忽视镀层金属与基体结合力的问题。
在实际使用过程中,镀层脱落的现象屡见不鲜。
本文就这一问题进行了原因分析,并对解决措施略作探讨。
[1,2,3,4]
2·镀层脱落的种类
电镀金刚石工具在使用过程中,由于使用条件如磨削力大小、温升、工件的撞击等原因,会造成含有金刚石的金属镀层与钢基体分离的现象,这就是镀层脱落。
镀层脱落一般是局部脱落,镀层一次性全剥离的现象少见。
在实际使用过程中,镀层脱落的情形大致有如下三种:
(1)镀层脱落至基体表面:即含金刚石的金属镀层和不含金刚石的金属底镀层同时与钢基体分离。
(2)层脱落至金属底镀层:即不含金刚石的金属底镀层与钢基体未分离,只是含金刚石的金属镀层与金属底镀层剥离。
(3)含金刚石的金属镀层中镀层金属层状分离:含金刚石的金属镀层在使用过程中,与工件接触部分的镀层金属不是正常磨耗,而是非正常地成片或粉末状脱落,金刚石不是全部脱落,而是局部粒状脱落。
这种现象不易引起注意,造成的后果是制品寿命较短,往往会给人一种镀层金属把持力或耐磨性不佳的假象。
排除加厚时镀层烧焦和镀层金属耐磨性差等因素,工具在正常使用过程中,金刚石颗粒脱落直观表现为工具表面有连续成片较大的孔洞时,应是此类镀层的脱落。
3·镀层脱落的原因
电镀金刚石工具在制造过程中牵涉多道工序,任何一道工序进行得不充分,都会造成镀层脱落。
钢基体在进入电镀槽之前的处理工序称之为镀前处理。
镀前处理包括:机械抛光、除油、浸蚀及活化等步骤。
镀前处理的目的是去除基体表面上的毛刺、油污、氧化膜、锈和氧化皮,以暴露基体金属使金属晶格正常生长,形成分子间的结合力。
如果镀前处理不好,基体表面有很薄的油膜和氧化膜,基体金属的金属晶格就不能充分暴露,就会妨碍镀层金属与基体金属形成分子间的结合力,仅仅是机械镶嵌作用,结合力差。
因此,镀前处理不良是造成镀层脱落的主要原因。
3.2镀液的影响
镀液的配方直接影响镀层金属的种类、硬度、耐磨性,配合不同的工艺参数还可控制镀层金属结晶的粗细、致密度以及镀层内应力的大小。
对于电镀金刚石工具的生产而言,绝大部分采用镍或镍-钴合金,若不考虑镀液杂质的影响,影响镀层脱落的因素有:
(1)内应力的影响镀层内应力是在电沉积过程中产生的,溶液中的添加剂及其分解产物和氢氧化物均会增加内应力。
这种应力是在电镀过程中镀层受到一些沉积因素的影响,引起晶格缺陷所致。
特别是某些金属离子和有机添加剂的作用,会显着增加镀层的内应力。
镀层内应力有宏观应力和微观应力两类。
宏观应力表现在将一金属薄片进行单面电镀,薄片受镀层内应力影响而产生弯曲。
微观应力则主要通过提高镀层硬度表现出来。
宏观应力能引起镀层在贮存、使用过程中产生气泡、开裂、脱落等现象。
对于电镀镍或镍-钴合金而言,不同的镀液组成,内应力相差悬殊,氯化物含量越高,内应力越大。
对于主盐为硫酸镍的镀液而言,瓦特类镀液内应力均小于其他类镀液。
通过添加有机光亮剂或应力消除剂,可显着减小镀层的宏观内应力而增加其微观内应力。
不同的工艺组合,如电流密度、PH值、温度,可以使同种镀液的镀层具有不同的内应力。
因此,要减少内应力的影响必须严格控制镀液的工艺范围,这样才能保证镀层的内应力在工艺要求的范围内。
(2)析氢的影响在任何电镀液中,不论其PH值如何,由于水分子的离解,永远存在一定量的氢离子。
因此,在条件适当的情况下,无论在酸性、中性或碱性的电解液中进行电镀,在阴极上与金属析出的同时,往往有氢气析出。
氢离子在阴极还原后,一部分形成氢气逸出,一部分以原子氢的状态渗入基体金属及镀层中。
使晶格扭曲,造成很大的内应力,也使镀层显着变形。
此时,虽然从外观上看不出缺陷,但它的机械性能是不合格的。
工具在使用过程中,当周围介质的温度升高时,聚集在基体金属或镀层金属内的吸附氢会膨胀而使镀层产生鼓泡、脱落的现象。
电镀镍,阴极电流效率为95%时,只有5%为析氢反应。
但是若温度过高,PH 值过低,各组分不当均会使析氢加剧。
因此,如何控制电镀时的析氢反应以控制镀层内应力是一个值得探讨的问题。
若排除电镀液的成分及其他工艺控制方面的影响,电镀过程中的断电是造成镀层脱落的一个重要原因。
电镀金刚石工具的电镀生产过程与其他类型的电镀有着较大的区别。
电镀金刚石工具的电镀过程包括空镀(打底)、上砂、加厚过程。
在各个过程中都存在着基体离开镀液,即或长或短的断电的可能。
比如说空镀一定时间后,需观察底镍的质量及金刚石在基体上是否均匀分布;上述过程中若上砂有植砂和卸砂步骤,卸砂有时需要离开镀槽,在另一槽内进行;加厚过程中观察金刚石覆盖率是否到位等等。
短时间断电,对镀层影响不大,若断电时间过长,镀层金属表面就会在瞬间生成一层致密的氧化膜,使随后进行的电沉积金属原子不能沿着原有的金属晶格生长,影响两者的结合力。
工具在使用过程中,外作用力大于这两层间的结合力时,此两层之间的层与层的分离是不可避免的。
因此,采用更为合理的工艺、工序也可减少镀层脱落现象的出现。
4·解决镀层脱落的措施
针对上述镀层脱落的原因,笔者认为可采取以下措施解决镀层脱落的问题:
(1)强化镀前处理,尽可能完全去除基体表面上的毛刺、油污、氧化膜、锈和氧化皮,促使镀层金属晶格正常生长,提高镀层金属与基体金属间的结合力。
(2)优化镀液配方和电镀工艺、采取带电入槽,防止双极性现象,对于形状复杂的工件采用短时间大电流冲击空镀,以减少镀层内应力和析氢现象的影响,提高镀层质量。
(3)优化工艺、工序,减少卸砂时的断电时间,甚至不断电在原上砂槽内卸砂、加厚或在一备用槽内带电卸砂,以提高金刚石颗粒与镀层间的结合力。
若在加厚过程中遇停电现象,重新加厚时,工件应放入电解液中进行阴极还原,还原后带电入槽电镀以保证镀层结合力。
5·结论
在电镀金刚石工具的生产过程中,在选定某一组成的镀液配方时,除考虑镀层金属的硬度、耐磨性外,还应充分注意镀层内应力,定性测量镀层内应力以及各种添加剂对内应力的影响。
同时在生产过程中应充分重视镀前处理的各个步骤,生产工艺控制规范,确保镀液洁净、杂质含量在工艺范围内,只有这样才能保证生产出优质、质量稳定的电镀金刚石工具。
由深圳电镀厂—杰昌提供。