●电镀工程师都需要的知识

  • 发布人:admin
  • 时间:2018-10-09 16:12
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电镀能做什么?每个产品工程师都需要知道这些知识

电镀是当今工业时代最为基础与关键的一种技术,通俗地说,它是将一种形式的金属或复合合金与另一种母材结合的过程。用以提供增强硬度,耐磨,防腐,导电性,润滑性,保护性等。

现代各个行业都会利用到这种加工形式,包括航空航天,汽车,军事,医疗,射频微波,空间,电子和电池制造。这是电化学过程,其中镀液中的金属离子通过电沉积结合到金属基底上。 

可以对您的产品提供众多重要的特性和优势,探索电镀的许多优点可以为您的业务提供帮助,提高所制造产品的质量与美观,从而提高您的产品在市场上的竞争优势,所以以下知识建议每个产品工程师或者设计师都来学习掌握。

一,电镀的好处是什么?

 

电镀增强或改变产品的功性能,根据产品的使用场景,生产商可能需要更好的耐磨性,防腐蚀,润滑性与更低的摩擦力,改进的EMI / RFI屏蔽,耐温度,耐冲击性,改善导电性,改善可焊性,降低孔隙率,增加硬度强度,在小型或尺寸过小的部件上形成厚度。。。。。等五花八门的需求。

当然,除了通过电镀可改变产品的机械与功能性之外,产品部件的整体美观度通常也很重要。 

 

 通过下面这张表格让你在设计与生产产品时知道电镀能做什么

 

可附予功能

使用场景描述

产生的效益

形成保护性障碍

许多类型的工业电镀在坯底上形成阻挡层,以防止腐蚀等大气条件。

镀层工件可以持续使用更长时间,实现更少更换,并且能在极端条件下停留使用。

增强外观

珠宝经常镀上一层贵金属薄层,

以使其对潜在买家更具光泽和吸引力。

制造商采用具有成本效益的方法使产品更具美丽外观。珠宝商可以以低得多的价格出售类似纯金或其他贵金属的产品。

减少摩擦

镀镍可以减少某些材料(如电连接器)中摩擦的积聚。

镀镍提高了性能并减少了过早的磨损。

传导电力

用电镀可以增强导电性,使其成为制造电子和电气元件的高效工艺。

这是一种经济高效的电导率解决方案。

吸收过量的氢气

用钯电镀可吸收制造汽车催化转换器时通常产生的过量氢气。

这可以提高催化转化器的性能。

防止形成晶须

锌-镍合金,可以防止已知为可以在某些类型的制造操作的发生晶须尖锐突起的形成。

可以显着减少由于晶须脱离材料而引起的电气部件和组件中的电弧和短路引起的损坏。

抗热性

电镀工艺如或锌镍能够承受极高的温度。

采用这些金属镀层可以保护发动机零部件免受极端温度的损坏,从而延长其使用寿命。

产生磁性

化学镀通常可用于磁性应用,例如制造计算机硬盘。

磁性使磁盘更容易读取。

增加硬度

电镀有时用于使脆性材料更坚固和更耐用。

镀层表面不易受到撞击或掉落时的损坏,这可延长其使用寿命。

吸收光和能量

黑色化学镀镍可吸收航空,汽车和航空航天等行业许多制造工艺所必需的光线和能量。

它确保符合国防部指南和其他行业标准。

促进粘附

镀铜是提供底涂层的理想解决方案,有利于与附加涂层的粘合。

它提供了光滑和均匀的表面光洁度。

增加厚度

在需要极厚的制造工艺中,钯电镀正成为越来越受欢迎的选择。

它改善了整体质量并延长了基材的使用寿命。

防止变色

某些类型的电镀可以防止某些种类的金属过早变色,并且还可以减少划伤的可能性。

银器等产品保持其吸引力并保持其价值。

 

二,工程师或设计师在产品电镀前应考虑到的点有:

 

1.  在电镀过程中嵌入零件。由于电镀涉及部件表面的电化学反应,因此暴露于电镀化学品对成品的整体性能至关重要。零件嵌套将导致成品表面缺乏粘附或覆盖。

 

2. 关键零件尺寸的公差应以电镀厚度为准。这也意味着应该考虑整体装配。

 

3. 完成的部件会暴露在环境中。这将有助于确定部件耐腐蚀或重复磨损循环所需的镀层厚度。

 

4. 因为电镀涉及使用电流来引发工件表面的反应,工件的总体几何形状将影响工件表面的电流分布(通常称为电流密度)。电镀层往往积累在诸如尖角,弯曲或螺纹之类的部位上。存在可以防止发生此问题的高级电镀过程。

 

5. 电镀溶液(表面处理或电镀浴化学物质)的排水,使得部件的内表面被充分地覆盖,并且电镀将具有足够的粘结强度。对于某些部件,这意味着在设计阶段增加了一个漏孔。

 

6. 预期用途和要求的特性(例如导电性,低摩擦,高强度和耐腐蚀,耐磨等)。这些标准应该足以指定应用于完成每个特定部件的金属类型

 

三,电镀的类型

 

各种电镀设备可以使用多类表面光洁度对不同的基材进行:

 

·         铍铜

·         黄铜

·         冷轧钢

·         

·         

·         塑料

·         磷青铜

·         不锈钢

·         碲铜

·         镍银

·         

 

最常见的电镀表面处理方式有

·        

·         

·        化学镍

·         铂,钯,铑

·      镀 

·      电解镀镍

·     镀 合金电镀

·      

 ·    镀 锌


电镀材料,电镀方法和电镀部件将根据应用而有所不同。 

电镀提供了优异的导电性,使其成为电极,导电销和PCB电路板元件的最好的选择之一。金是理想的适用于在广泛的环境和气候条件下防止强烈的热和腐蚀。 

由于其较低的电阻,镀银也经常用于电子元件(铜镀银工艺)。

镍是大家最常见到的,因为它具有优异的耐化学腐蚀性,同时具有更高的耐磨性,镀镍大大增加了产品的使用生命周期。镍可以替代电子中的银,或者可以用作钢的表层,以替代由更昂贵的不锈钢制成的产品。镍还提供了明亮的表面光洁度,并可根据客户要求进行调整成半光,全光,沙面等。

在沉积最终金属层之前,通常使用镀铜作中间镀层。这种表面光洁度最多常用于电路板,汽车零件或国防工业。在最终金属沉积之前,将铜添加到零件中也可以提高成品的整体美观性。

如果单一金属不提供所需的性能,也可以共沉积两种或更多种用于电镀合金沉积物的金属。一个例子是由专业电镀公司提供的铜/锡/锌合金,也称为Tri-Metal或Tri-M3。

四,寻找合适的电镀公司来满足您产品的需求

 

在寻找电镀加工公司时,根据您的项目要求和这家电镀公司的能力,需要考虑许多标准,包括:

 

·       组件尺寸

·       件数(从原型到批量生产)

·       电镀金属用于所需的结果

·       项目预算

·       符合行业标准

·       实验室和测试能力/认证

 

五,电镀的方式方法

 

1.滚镀“桶”电镀

可以有效地电镀大量和小批量的零件,其中足够的溶液交换和更换对于满足厚度要求至关重要。通常在旋转期间通过工件之间接触来优化筒体内工件的负载电流密度。 

然而,有些类型的零件对于大多数传统的滚镀来说并不理想。例如,在大多数类型的滚镀中,可能会造成工件与工件件的磨擦部分被划伤,凹陷或磨损的部件更容易受到损坏。相反,由于在加工过程中粘附,贴在一起的片状工件,一些扁平工件在滚镀中效果是不理想的,这导致缺少镀层或不均匀的镀层厚度。 

根据某些部件的几何形状和公差,零件在滚镀期间也更容易“彼此嵌套”。   

2.挂镀

适用于精细和较大的工件。它可以通过在悬挂在镀液中状态下将工件固定在挂具的固定位置。这样可以防止在加工过程中损坏工件,并有助于加工大量无法滚镀的工件。 并且它们更易于漂洗和干燥污渍。

 挂镀的最大问题是直接连接到挂具上的工件会因电镀电力线高低电位差,而分配效率受到影响。

3.选择性电镀

此工艺对工件的选定区域进行局部电镀。该过程通过受控的深度电镀完成,其涉及以提供连续的电接触的方式固定该部件,并将待镀层的区域浸入限定的深度的电镀溶液。 

选择性电镀是特殊应用的理想选择,通过减少板材所需的表面积,贵金属需要功能性电镀以实现性能和成本节省。 

虽然这是一种用于电镀单个零件和降低成本的有效方法,但它确实需要加工零件的加工和人工费用。部件尺寸和几何尺寸也有一些限制,可以防止某些部件被选择性地镀覆。 

 4.振动电镀

此方法适用于小型或脆弱部件振动电镀用于内径较深,计数孔,易碎尖端/端部或可通过滚镀而弯曲的零件的较小零件。通过结合将动能传递到负载的振动或脉动篮,部件以顺时针方式移动到篮子底部的按钮触点上。这些触点将电流传输到零件的负载,并在加工过程中提供非常一致的电流强度。 

重量重,较大面积工件和容易缠结,容易嵌套在一起的工件不能被用在振动电镀篮中,因为它们将不能以均匀的方式移动。相反,没有足够重量的较小部件也不能振动电镀篮中。

5.喷射电镀

此电镀方式设计针对精细小零件,平面零件,带有孔的零件,带有凸片的零件,容易嵌套的零件和难以进行振动镀层或常规滚镀的困难几何形状。

如何将更小的部件,易碎零件,以及具有深度凹陷的部件,对置孔和盲孔的部件放置在一起,这长时间困扰着世界航空,电子,连接器,IC封装行业。

喷射电镀工艺让精密产品以类似于吸附在喷泉中方式循环移动来通过电镀头。电镀沉积仅在电镀头的底部锥体(喷泉底部)中进行。夹在喷泉流中的工件通过偏转板回到电镀床,在溶液下发生的过程,可以确保没有零件被损坏。这种方法消除了零件耦合或嵌套在一起的问题,并且电镀头内的部件移动提供了优于滚镀与振镀的均匀厚度分布。

6. 刷镀

此方法适用于产品局部修复,属产品使用后期的一种工艺,大家稍微了解一下就可。

 

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