电镀工艺流程(12月份)

电镀厂实习报告 电镀铝轮毂预处理层采用二次浸锌工艺，防腐保护采用4镍+1铬镀层。主要工艺流程如下： 抛光 表面除油除蜡 电解除油 化学除油 酸浸蚀 沉一次锌 脱锌 沉二次锌 预镀镍 酸活化 镀酸铜 钝化 磨铜 抛铜 电解活化 酸活化 半光亮镍 高硫镍 光亮镍 镍封 电解活化 酸活化 镀铬 1、 毛坏的抛光： 抛光主在是对装饰面抛光，包括：正面轮辐、窗口、正面内轮辋(如图)。

图1 抛光合格的轮子 抛光的主要目的是使得装饰面表面平整光滑，处理好压铸毛坯的针渣孔，分为开砂、研磨和抛光等步骤。开砂主要是清除毛坏由于喷砂或是压铸带来的表面粗糙。在大面积的表面一般用砂布做成的“软砂轮”进行打磨。在拐角和小窗口处用磨具电磨和砂纸打磨。然后是研磨，研磨可以清除开砂带来的砂印平整表面，清除表面的针渣孔。抛麻主要是为了使装饰面表面有一定的光泽，主要是电镀时的电密度低区。抛光主要使用的工具和材料有：砂纸机、角向磨光机、平板磨光机、磨具电磨等、抛光布条，抛光蜡等（抛光蜡可以分为黄蜡、紫蜡、绿蜡等，其中绿蜡的专门用于铜坯的抛光）。如图：

图2 角向磨光机 图3 磨具电磨 图4 抛麻现场 图5 砂纸机 图6 砂纸机 图7 “歪枪” 图8 抛光用的布条 图9 打磨用的砂纸 图10 打磨现场 图11 拐角处的打磨 图12拐角处的抛光 抛光中常出现的问题是毛坯针渣孔和毛坏抛变形，对于轻微的变形是可以修补的，但是对抛光产生的很大的外形几何失真是不可以修复的。抛光时会使得压铸的针渣孔出现，小的针渣孔一般可以用研磨的方法处理，但是对于较大的针渣孔先要用工具挖出里面的渣，再敲打，再用研磨机磨平。特别对于在拐角处或是在窗口内的渣孔处理难度较大，如果不能进行很好的处理只能使得毛坯报废。 抛光时一些轮型由于前轮缘过深，在开砂时就要由内到外分几次打磨，但是人为控制的不好一定会有一些地方被重复打磨到，由于砂布磨削能力很强，这样就会造成抛光变形（轮缘如果抛光变形在电镀成品时会反应会特别明显）。另外在一些拐角处如果轮子的两个面夹角过小又没有一定的弧度过渡，在对这些地方抛光时也会造成抛光变形。 在一些特殊的轮型中，由于造型过于复杂抛光时也可能造成抛光变形。如下图示意：

图13轮辋过深可能会造成抛光变形 图14 抛光变形 图15 容易抛变形的轮型 图16 处理渣用的工具 图17 处理过的渣孔 图18 不可修复的渣孔(报废) 图19 抛变形 图20 抛光蜡 图21 处理渣孔 图22 抛光轮子在电流低区要抛出“亮面”来 注：电流低区指内凹的部位和窗口或与阳极近乎垂直的表面等

2、电镀 现在铝轮毂电镀一般都是分为三条线：毛坯上线到镀完酸铜是在一条线上完成的。镀镍体系是一条线，装饰铬是为第三条线，另外有两条外清洗线。

图23清洗线 电镀前的除油除蜡工艺对电镀层的结合力起到了决定性的作用，在电镀中大部的问题都与前处理不良有关。铝轮毂的清洗工艺采用超声波除蜡再热浸除油除蜡，为了彻底清除抛光时遣留在装饰钉孔或其他角落地方的抛光蜡等油污，在超声波清洗后还要用人工的方法用化学溶剂对毛坯进行擦洗。 铝的化学性质活泼在电镀时会采用一些与其他材料的电镀工艺不同处理方式，主要是在表面在预处理时候。铝是两性金属，在除油除蜡时不能用碱性太高的溶液。在镀件上了铜线以后还应进行线上除油，分为化学除油与电解除油两步，使用的是专门的铝轮毂电解除油粉等专门材料。除油后的铝件由于表面的氧化，在浸锌前会进行一次酸除垢，目的是为了除去表面的氧化膜和活化表面。 为了获得结合力良好的镀层在电镀前进行一次化学沉积层处理，现在铝轮毂电镀大多数采用了两次浸锌的方法：铝的表面氧化物会在碱的沉锌液中溶解，露出金属铝基体，铝会与沉锌液中的锌酸盐反生化学置换反应，在铝的表面形成一层化学沉积锌层可以保护铝表面不再受到氧化。第一次浸锌后生成的锌层一般结构不严密，所以一次沉锌后会在硝酸溶液中脱锌再进行二次沉锌。 在化学除油、除垢、浸锌、脱锌等操作中会采用阴极移动的方法。浸完锌的铝轮毂会进入预镀镍槽，预镀镍层的电镀时间为25-30min。

图24 电镀铜、镍和前处理的挂具 然后是镀酸铜(即电镀铜的溶液是以硫酸铜和硫酸为主)，沉积时间为90mim左右，获得镀层是有鲜艳的铜颜色，为了使镀层在磨铜时不变色，一般在电镀铜后再进行一次钝化保护。 镀完铜的铜坯要进行抛光，主要因为电镀酸铜表面会存在较多的针孔和麻点，所以要先对铜坯抛光才能镀镍。铜坯抛光工艺和毛坯抛光差不多，可以分为砂铜、磨铜、抛铜等。注意的是，对铜坯打磨和抛光的时候是不能把铜层打穿，否则要进行铜线的重镀。抛铜的时候由于铜层较软而且很薄，所以抛光的时候用布团不用麻团，抛光蜡采用绿蜡。打磨完的铜坯还要进行一次线外清洗。 铝轮毂电镀层中的4层镍主要是起到了防腐保护的作用。原理是利用三层镍之间的电位不同，来形成一个电化学保护，其中半光镍的电位最高，光高镍次之，高硫镍最低。(镍封是为了获取微孔铬的一个镀层)。首先镀半光亮镍，一般选择不含硫的光亮剂，以减少镀层中的硫含量，半光镀层中的含硫量一般在0.04-0.08%，半光镍溶液不充许被光亮镍和高硫镍溶液污染；然后是镀高硫镍，高硫镍是三层镍中电位最低的一层，也就是说在电化学腐蚀中会首先被腐蚀，高硫镍层的厚度一般只有2个微米左右，但是其的含硫量应在0.1-0.3%，由添加剂来实现；三层镍的最后一层是光亮镍，其电极电位在半光镍和高镍之间，光亮镍层有很高的光泽度。半光镍与高硫镍镍层之间的曜位差大应在120mv,光亮镍与高硫镍之间的电位差应在20mv以上；最后是镍封，就是在镀层中加入一定的微粒，使得镀铬的时候能获得微孔铬，电镀时间在2min左右，在镀镍时可能因镍表面的钝化从而导致镀层间脱皮。 预镀镍、镀铜、镀半光镍、镀光亮镍、镀镍封采用通压缩空气进行搅拌，镀高硫镀采用阴极移动进行搅拌。 镀铬层采用6价装饰铬镀液，主盐为硫酸和三氧化铬，镀装饰铬的电流效率很低，只有20%左右。铝轮毂镀铬电镀时间在2min左右。电镀铬时的电流很大，会达到2000A以上，所以辅助阳极必须合理，否则会产生烧边等现象。电镀铬时，阳极会析出大量的氧气、阴极会析出大量的氢气，所以电镀铬不用进行溶液搅拌。电镀铬的挂具与辅阳如图片所示。

图25 镀铬用的挂具和背面辅阳 图26 镀铬用的辅阳 图27 镀铬用工装 3、退镀与返修 对于不合的电镀轮有2种处理方法：一是重镀，另外就是退镀后重新加工。在镀铬时出时的外观问题一般只退铬再镀铬。镀镍或镀铜时出现的漏铜，起泡等一般是打磨后再重新镀镍(或重新镀铜)。但是对于一些严重起皮的轮子要先退镀再电镀。退镀后的轮子要经过抛丸处理才能重新抛光电镀。 退镀铬层可以用盐酸溶解也可以用碱性溶液电解的方法退，退镀镍铜层一般是用硝酸溶解的方法。

图28 退镀表面 图29抛丸以后的表面 图30 退镀后的轮子 4、电镀层的厚度 电镀铝轮毂的镀层厚度分布很不均匀，在装饰面正对阳极的表面和轮缘镀层很厚，在内外轮辋处等低电流区镀层很薄。特别是返外修过的轮子厚度可能会比正常情况下的厚出许多。 从现场的记录的数据计算得平均镀层的厚度在80微米左右（电镀标准中要求镀层总的厚度不小于55微米）。如果以现场操作的A.h来计算沉积金属的重量，每一个轮子沉积后增加的重量大概在0.5kg左右。但是影响电沉积的因素很多，接触导电情况，轮型大小的不同，溶液的影响等都会对镀层的厚度产生很大的影响，所以不能以此得出镀层的平均厚度。 电镀层的厚度并不是决定镀层的性能关键。因为电镀层的作用是装饰和保护，装饰主要是在于外面的装饰铬层，而电镀层的防腐保护是利用三层镍的电位差保护，关键在于三层镍的电位差的控制。 5、抛光、电镀过程对产品动平衡的影响 从电镀和抛光的工艺过程来看，毛坯高温和受力变形的可能性很小。电镀成品的动平衡超差主是由于抛光变形、镀层分布不均等造成的： (1)、抛光不能象机加工那样精确的控制加工量，在抛光时通常会因为某一小块地方不平而专门对这些地方打磨，或者是因为碰、划伤、渣孔的处理等也需要专门对这一区域进行专门打磨处理，这必然会对毛坯的动平衡产生不良影响。 (2)、电镀层的分布不均。电镀层主要是镍、铜等重金属，密度是铝合金的3倍多，电镀成品轮增重500g或更多，镀层的分布情况对产品的动平衡有很大的影响。影响到镀层的分布的因素很多，导电情况、轮型、在在镀槽中的位置、阳极的分布与辅助阳极都有可能影响到镀层的分布。一般的说正对阳极、与阳极距离较近、导电良好的部位镀层会厚一些。 (3)、一些轮子由于起泡、漏镀等原因需要重镀，造成重镀后的镀层要比正常镀层厚出许多特别是在轮缘部位，这也会对动平衡产生不良影响。 6、问题、问题 （1）、加强发运前的终检 在抛光厂经常发现有没有钻完装饰钉孔的毛坯，有的毛坯轮缘部位出现严重缩孔和缩松。在电镀厂和抛光厂，外协人员对于这种毛坏本身存在的缺陷并不清楚是否已通过我们质检还是质检时未发现的缺陷，所以会转入下一道工序，这样的毛坯镀出来的也只能是废品，所以在发运前应加强我们的终检，特别是在轮缘和外轮辋处的缩孔、缩松等铸造缺陷，这些缺陷在可以通过我们的补修等工序修复，由于外协厂不一定有相关的设备，一般只能做报废处理。 图31 被碰伤的轮缘 图32未钻装饰钉孔 (2)、抛光后毛坯表面的针渣孔较多，对产品的质量有一定和影响。

图33 抛光后轮辐出现氧化皮 图34 渣孔 图35 渣孔 (3)、我们的毛坯在退镀后的合格率很低，主要缺陷是背面轮辐和外轮辋处在退镀后有多腐蚀孔，这些腐蚀孔是在退镀过程中被退镀液腐蚀产生的，但是与毛坯本身也有很大的关系，一般在轮辐正面是很少出现退镀腐蚀孔的，因为在铸造的过程中正面凝固得较好，而轮辋和背面轮辐由于机加工，会使得内部的缩松组织显露出来，在退镀过程中溶液会渗进这些缩松组织中去，造成腐蚀孔。电镀废轮相当大的一部分是由于退镀后毛坯不合格造成的。