电镀前处理工艺

6. 预处理工艺
不良除油的影响:
1. 与基体金属结合力差 2. 镀层起皮 3. 漏镀 4. 镀层微观粗糙 5. 针孔
6. 耐蚀性差
7. 污染溶液
8. 焊接性
除油剂如何工作:
分散剂: 污物(用表面活性剂覆盖)
皂化剂: 植物油(转换为可溶性肥皂) 乳化剂: 矿物油(用乳化剂覆盖)
除油剂如何工作:
污物
电解除油:
阴极除油缺点 阳极除油特点
析出的氧气氧化油污中的某些 随着除油槽液被金属离子污染， 有机成份 易在阴极上沉积一层结合疏松的 挂灰影响镀层结合力或质量 防止起挂灰也能去除挂灰 产生轻微氧化膜(在随后的浸 蚀中会溶解掉)
高碳钢或高强度钢易吸氢，产生 不推荐用于某些金属(高镍、 脆性 钴或铬合金)因为氧化膜形成 很牢固,导致镀层结合差
预处理工艺通常由三段组成:
1. 预除油—包括一至多步,视需要而定,以除去大部 分的油； 2. 电解除油—最终的除油工序,以确保适合电镀的 最佳清洁表面； 3. 酸洗—虽然常称为酸洗,亦称为浸蚀。有好几种 作用,可留下微蚀、活化的表面。
处理范围:
1. 表面油污 2. 除油剂如何工作
3. 预除油
4. 电解除油 5. 酸蚀
特定条件取决于基体的性质，油污和除油工艺
注： •上述反应中,阴极上释放的氢气是阳极上氧气的两倍 •上升气体产生擦洗作用,工件电解除油比浸洗除油有效的多
电解除油:
阴极除油 产生析了气体 减少氧化膜 活化表面 沉积挂灰 阳极除油 除去挂灰 容忍杂质 形成氧化膜 钝化表面 兼有阴阳电解除油 特点 (阳极除油时间稍长 于阴极除油，工件 在阳极除油结束时 取出) 周期换向
浸蚀/酸洗:
功用：
中和碱 除去轻微氧化膜 (包括阳极电解除油期间形成的氧化膜) 微蚀表面
活化表面
改善结合力
除去氧化皮
浸蚀/酸洗 -应用：
•硫酸(H2SO4)广泛用于各种金属， 含铅金属或铜合金 (如含黄铜)不能采取硫酸浸蚀，因为会形成不溶性的硫 酸铅，造成结合力差，镀层起泡或有孔隙 •盐酸(HCl)，是另一种广泛使用的酸洗液，常用在全力 除去氧化皮 •硝酸(HNO3)常用于酸洗厚氧化铜或氧化皮，铝合金去 挂灰 •一些新型专利酸盐含或不含氟和表面活性剂，常用于 去除硅酸膜和活化表面
分散剂
表面活性剂覆盖
除油剂如何工作:
植物油
皂wk.baidu.com剂
可溶性肥皂
除油剂如何工作:
矿物油
乳化剂
乳化剂覆盖
除油类型:
机械除油: 湿或干喷砂
溶剂除油: 脱脂,乳化,双相 除蜡水:辅助为主
碱性除油: 喷洗,浸洗 酸性除油
油污类型及除油方法:
操作
冲压，拉丝 或机加工 磨光与抛光
油污
润滑剂 溶剂（固体、液体） 磨料、蜡、油脂
•其它，如有机酸和混合酸洗液
电解浸蚀：
酸洗中施加电流可以和增强对金属表面的作用,溶液浓 度范围宽广, 使用阳极电解或阴极电解取决于所需的结 果。
电镀前处理
电镀前处理:除油与浸蚀
表面预处理是电镀工艺流程中一个重要的部分,有助于 提供镀层与随后镀层良好的结合力,并且影响镀层质量 和其它性能应注意的是,一个镀件的预处理工艺是一个 综合的工艺(也就是说,每一步取决于前面一步,也影响
着后面一步)，因而,最好将这一工艺过程视作一整体考
虑,而不是仅仅考虑每一单独的工序。
预处理受污染:
铬 重金属 镀层与基体金属结合力差 轻微污染时会产生麻点或针孔 严重时有暗黑色无接合力的膜
乳化剂/氢氧化钠比例不当
工件上形成硅酸膜镀层中有裂纹 油污、蜡屎或过水不足
针孔、麻点或花斑, 结合力差
除油溶液的质量控制:
滴定总碱度：通常，专利除油剂化学平衡性好,不需分 析试验，通常建议滴定总碱度，计算除油剂浓度 水膜观察：经合适除油的表面应有一层均匀的水膜， 注意是浸蚀后观察水膜破裂而不是除油后水洗后观察， 因为表面上任何残留除油剂都会有错误结果 分析表面活性剂：不常用(分析计算表面张力) 用湿软毛刷洗：除油后从挂具上取下刷洗，水洗后重 新放在挂具上电镀，电镀后比较外观
超声波除油:
1.超声波振子安装在侧面， 而不是安装在底 部。工件稍微移动是有益的，大多数槽设置 固定的波型，这些波型在某些点作用为零， 而在另一些点作用强烈,工件稍微运动，可得 均用。 2.范围通常在15—40KHZ，较常用的于20KHZ 左右，这种工艺称为气穴，由液体中无数微 小真空气泡的形成与破裂构成。这些气泡通 过液体产生，即使是在液体渗入的隐藏的凹 处和裂缝中。
碱性除油:
浸洗除油(化学除油)浓度：15-90 克/升 温度：60-90℃ 时间：1—10分钟
喷淋除油(化学除油与冲撞作用) 浓底较低 温度较低 时间较短 低泡的性能
碱性除油:
•强力高效性除油剂适用于钢铁、镍合金、镁 合金和铜的除油, 操作温度通常为70-90 ℃ •铝合金采用不含氢氧化物的无侵蚀性除油剂, 操作温度通常为60-80 ℃
除油工艺
浸洗-碱性, 喷洗-碱性
浸洗-碱性, 喷洗-碱性
贮存
工厂灰尘,变色等
浸洗-碱性, 浸蚀-酸性
热处理 保护膜
油,氧化层,盐等 油,油墨或磷酸盐
浸洗-碱性, 浸蚀-酸性 溶剂, 碱性酸洗
蒸气除油:
热溶剂
冷溶剂
蒸气区
全氯乙烯, 三氯乙烯(有毒), 甲基氯化物(有毒) (加入少量稳定剂以防止水和活泼金属存在时 的水解,特別在高溫及強光下) 禁用: 1-1-1三氯乙烷, 甲基三氯甲烷, 氟利昂
•其它敏感金属如锌、锡、铅合金和黄铜适合 采用含缓蚀剂的中等碱性的除油剂, 操作温度 通常为70-80 ℃
电解除油:
电解除油通常是除油工艺中的最后一步。但 是，某些工艺不能使用电解除油，而是采用
已讨论的其它合适的除油方法。这些工艺包
括硬铬电镀，化学镀工艺，阳极化，磷化/钝
化和铝上电镀工艺。但是，应认识到，电解
除油在大多数除油工艺中是重要的一步。
电解除油:
电解除油(常用的操作条件) 浓度:15 -90 g/L 温度:60 -90 ℃ 时间:1/2 -2 min 电压:6 -10 V 电流密度:2 -5 A/dm2 极性:阳极或阴极 特定条件取决于基体的性质，油污和除油工艺
电解除油:
阳极除油:氢氧根离子在阳极表面释放电子,释 放出氧气也称为反向除油 阴极除油:通过阴极得到电子水分子的分解, 分 解的产物是氢氧根离子和氢气的释放