电镀基础知识培训品保部品保部 DATE:2012-2-23目录电镀原理及工艺电镀原理及工艺 国际标准制定机构国际标准制定机构 常见故障检讨常见故障检讨欧圣斯电镀标准欧圣斯电镀标准国际标准和国标电镀要求国际标准和国标电镀要求 在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为镀件作为阴极阴极，用镀覆金属制成，用镀覆金属制成阳极阳极，两极分别与直流电源，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、的盐类、缓冲剂、pHpH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。形成镀层。 电镀原理：电镀原理：1.1.预处理：预处理： 绝缘绝缘上挂上挂 除腊、除油除腊、除油亲水亲水 粗化粗化水洗水洗 还原还原 2.2.活化处理：敏化活化处理：敏化 水洗水洗 解胶解胶 水洗水洗3.3.预金属化：镀化学镍预金属化：镀化学镍( (导电性导电性) ) 水洗水洗 活化活化 4.4.金属表面电镀：镀焦铜金属表面电镀：镀焦铜 水洗水洗镀酸铜镀酸铜 水洗水洗 镀半镀半光镍光镍 镀全光镍镀全光镍 水洗水洗 镀封口镍镀封口镍 水洗水洗 镀铬镀铬 水洗水洗 烘干烘干下挂下挂 包装出货。包装出货。ABS塑料塑料电镀工工艺流程流程 ：v化学除油化学除油 ：在含碱的溶液中，借皂化和乳化作用去除塑：在含碱的溶液中，借皂化和乳化作用去除塑胶表面的油污，促使粗化均匀，提高镀层的结合力。胶表面的油污，促使粗化均匀，提高镀层的结合力。v亲水：中和塑胶表面碱性物质，微蚀塑胶表面。亲水：中和塑胶表面碱性物质，微蚀塑胶表面。v粗化：粗化：化学腐蚀（化学腐蚀（chemical etchingchemical etching）即利用化学的方法）即利用化学的方法使表面粗化，可增加电镀层及使表面粗化，可增加电镀层及ABSABS塑料间的密着性。这是塑料间的密着性。这是决定镀层密着性的最大因素。除了粗化之外，化学腐蚀还决定镀层密着性的最大因素。除了粗化之外，化学腐蚀还可以排除可以排除ABSABS塑料成形加工所残留的应力，所以化学腐蚀塑料成形加工所残留的应力，所以化学腐蚀的条件依塑料成形之条件而改变的条件依塑料成形之条件而改变 。化学腐蚀液的主要成。化学腐蚀液的主要成分是铬酸及硫酸的混合液。通过化学腐蚀，在塑胶表面形分是铬酸及硫酸的混合液。通过化学腐蚀，在塑胶表面形成微观粗糙，以确保化学镀时所需要的成微观粗糙，以确保化学镀时所需要的“锁扣效应锁扣效应”；以；以此提高塑胶与镀层的结合力。此提高塑胶与镀层的结合力。v还原：还原或中和塑胶表面的六价铬离子，减少对后道工还原：还原或中和塑胶表面的六价铬离子，减少对后道工序的污染。序的污染。塑胶的预处理塑胶的预处理 塑料表面经过调整处理后，催化作用不能发生，在溶塑料表面经过调整处理后，催化作用不能发生，在溶液中浸渍，不容易起还原反应，要使还原作用顺利产生，密液中浸渍，不容易起还原反应，要使还原作用顺利产生，密着性良好，则须先使塑料表面活性化，在还原性溶液中浸渍，着性良好，则须先使塑料表面活性化，在还原性溶液中浸渍，以促进表面敏感化以促进表面敏感化 。v敏化：通过吸附作用在塑胶表面吸附一层含有催化活性的胶敏化：通过吸附作用在塑胶表面吸附一层含有催化活性的胶体钯颗粒。体钯颗粒。v解胶：将塑胶表面胶体钯周围的二价锡离子水解胶层除去，解胶：将塑胶表面胶体钯周围的二价锡离子水解胶层除去，暴露出具有催化活性的金属钯微粒。在此溶液浸渍之后，必暴露出具有催化活性的金属钯微粒。在此溶液浸渍之后，必须经过充分之水洗，使附着于表面之还原性须经过充分之水洗，使附着于表面之还原性Sn+2Sn+2完全洗净，完全洗净，没有残存于没有残存于ABSABS塑料表面，以防止污染溶液以及影响化学电塑料表面，以防止污染溶液以及影响化学电镀层之附着力。镀层之附着力。塑胶表面的活化处理塑胶表面的活化处理 为了使为了使ABSABS塑料表面金属化使其能导电，需化学作用在其塑料表面金属化使其能导电，需化学作用在其表面产生一层金属表面产生一层金属( (铜或镍铜或镍) )，此金属层需有良好之密着性，此金属层需有良好之密着性，均匀的分布，必须容易导电，有小的膨胀系数差，柔软而可均匀的分布，必须容易导电，有小的膨胀系数差，柔软而可靠。靠。塑胶表面的预金属化：化学镍塑胶表面的预金属化：化学镍化学镍：利用氧化还原反应化学镍：利用氧化还原反应在塑胶表面具有催化活性的在塑胶表面具有催化活性的金属钯微粒层上沉积一层金金属钯微粒层上沉积一层金属，使原来不导电的塑胶表属，使原来不导电的塑胶表面沉积一层薄的导电层，便面沉积一层薄的导电层，便于随后电镀各种金属。于随后电镀各种金属。v焦铜：通过电化学方法在化学镍上镀一层铜，提高镀层的导焦铜：通过电化学方法在化学镍上镀一层铜，提高镀层的导电性。电性。v酸铜：在工件表面镀一层铜，提高塑胶的光亮度和平整度，酸铜：在工件表面镀一层铜，提高塑胶的光亮度和平整度，提高镀层的韧性。因为提高镀层的韧性。因为ABS塑料与镍电镀层之间的膨胀系数塑料与镍电镀层之间的膨胀系数相差很大，约相差很大，约6：1，所以耐热冲突性弱，易脱皮而脱落。，所以耐热冲突性弱，易脱皮而脱落。所以化学镀层与电镀镍层间需要富有柔软而延展性良好之电所以化学镀层与电镀镍层间需要富有柔软而延展性良好之电解铜，作为缓冲之用。解铜，作为缓冲之用。v半光镍：在工件表面镀一层半光亮的镍层，镀层为柱状结构，半光镍：在工件表面镀一层半光亮的镍层，镀层为柱状结构，提高镀层的抗蚀性。提高镀层的抗蚀性。v全光镍：工件表面镀一层全光亮的镍层，镀层为层状结构，全光镍：工件表面镀一层全光亮的镍层，镀层为层状结构，提高镀层的光亮度。提高镀层的光亮度。v微孔镍：为了达到较好的抗蚀性，在全光镍上镀一层均匀的微孔镍：为了达到较好的抗蚀性，在全光镍上镀一层均匀的含有无数个不导电微粒的镍层，分散腐蚀电流，降低腐蚀电含有无数个不导电微粒的镍层，分散腐蚀电流，降低腐蚀电流密度，提高镀层抗蚀性。流密度，提高镀层抗蚀性。v镀铬：为达到很好的抗蚀性和抗变色性，在工件上镀一层铬。镀铬：为达到很好的抗蚀性和抗变色性，在工件上镀一层铬。金属表面电镀金属表面电镀流水线上挂化学镍镀酸铜镀酸铜镀半光镍、全光镍镀半光镍、全光镍清洗清洗镀鉻镀鉻烘烤：烘烤：60摄氏度摄氏度*45分钟分钟1.ASTM American Society for Testing and Material 美国测试和材料协会美国测试和材料协会2.ASSE American Society of Sanitary Engineering 美国卫生工程协会美国卫生工程协会3.ASME American Society of Mechanical Engineering 美国机械工程协会美国机械工程协会4. NSF National Sanitation Foundation 美国国家卫美国国家卫生基金会生基金会5. UL Underwriters Laboratries, Inc. 保险业者实验保险业者实验室公司室公司6. CSA Canadian Standards Association 加拿大标准加拿大标准委员会委员会7. EN European Committee for Standardization (法语法语Comite Europeen de Normalisation) 欧洲欧洲标准委员会标准委员会标准制定机构简称标准制定机构简称1.ASTM B604 1.ASTM B604 塑料电镀标准技术规范塑料电镀标准技术规范2.ASTM B456 2.ASTM B456 金属电镀标准技术规范金属电镀标准技术规范3.EN248 3.EN248 镍，铬电镀通用技术规范镍，铬电镀通用技术规范 （卫浴行（卫浴行业）业）4.ASTM B571 4.ASTM B571 金属镀层附着力试验方法金属镀层附着力试验方法5.ASTM B368 5.ASTM B368 铜加速醋酸盐雾试验方法（铜加速醋酸盐雾试验方法（CASSCASS试验）试验）6. ASTM B5326. ASTM B532塑料表面电镀的外观标准规范塑料表面电镀的外观标准规范 7. ASTM G857. ASTM G85盐雾试验方法盐雾试验方法8. CSA B125 8. CSA B125 水暖设备水暖设备国外电镀标准国外电镀标准1. GB 12600 1. GB 12600 塑料上铜塑料上铜+ +镍镍+ +铬电镀铬电镀 技术标准技术标准2. GB/T12610 2. GB/T12610 塑料上电镀层热循环试验塑料上电镀层热循环试验 3. 3. GB/T10125 GB/T10125 人造气氛腐蚀试验人造气氛腐蚀试验 盐雾试验盐雾试验 4. GB6461 4. GB6461 金属覆盖层金属覆盖层 对底材为阴极的覆盖层腐蚀对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级试验后的电镀试样的评级5. GB6460 5. GB6460 金属覆盖层金属覆盖层 铜加速醋酸盐雾试验铜加速醋酸盐雾试验 CASSCASS6. GB4955 6. GB4955 金属覆盖层厚度测试金属覆盖层厚度测试 阳极溶解库仑方法阳极溶解库仑方法国内标准国内标准国外电镀等级分类方法国外电镀等级分类方法 （依据使用环境）（依据使用环境）ASTM 分为分为5个级别个级别SC1 轻微的、温和的使用条件轻微的、温和的使用条件 mild service 在室内暖和的、干燥的环境下，很少受磨擦的使用条件在室内暖和的、干燥的环境下，很少受磨擦的使用条件SC2 中等的使用条件中等的使用条件 moderate service 在室内会出现潮湿的地方使用，如厨房、卫生间等在室内会出现潮湿的地方使用，如厨房、卫生间等SC3 严峻的使用条件严峻的使用条件 severe service 在偶尔或频繁被雨水、露水、强烈的清洗剂、盐性溶液侵蚀在偶尔或频繁被雨水、露水、强烈的清洗剂、盐性溶液侵蚀的环境下使用。如自行车、医院设备和器具。的环境下使用。如自行车、医院设备和器具。SC4 非常严峻的使用条件非常严峻的使用条件 very severe service 暴露在腐蚀性较强的环境下，易受到磨擦、刮擦、锯齿破坏暴露在腐蚀性较强的环境下，易受到磨擦、刮擦、锯齿破坏的使用条件。如汽车外露零件、在海水中使用的设备。的使用条件。如汽车外露零件、在海水中使用的设备。SC5 持续的非常严峻的使用条件持续的非常严峻的使用条件 extended severe service长期处在长期处在SC4条件下工作条件下工作工作条件铜层m镍层m铬层mCS11570.25SC215100.25SC315200.25SC415250.25SC515300.25等等级CS1CS2CS3CS4CS5CASS 8H16H2个个16H3个个16HAASS厚度和盐雾性能要求GB 12600国国标定定义使用使用环境境等级代码CP1CP3CH1备注铜层8.0m10.0m镍层4.0m6.0m拉丝前8m铬层0.15m0.25m套铬层厚0.15m金层约0.076，确保外观色泽在标准限度样品范围内PVD层约0.02m，确保外观色泽在标准限度样品范围内注：1. 厚度值系指包含零件在电镀时最高与最低电流密度的三个代表区域的平均值必须满足的范围。2. 镀层厚度在耐腐蚀性能与附着力测试都合格时可放宽要求，但必须确保Cr层厚度。3. 客户对镀层厚度有特别要求，必须以满足客户的品质要求为准。镀层厚度要求镀层厚度要求-塑胶类塑胶类公司的标准等级等级代码代码CP3CP3CH1CH1备注备注铜基铜基/ /不锈钢不锈钢锌基锌基铜基铜基/ /不锈不锈钢钢锌基锌基铜层铜层CuCu/ /5 5/ /5 5镍层镍层NiNi5 57.67.67.67.61010拉丝前拉丝前8 8铬层铬层CrCr0.10.10.10.10.250.250.250.25套铬层厚套铬层厚0.150.15金层金层约约0.15m0.15m，确保外观色泽在标准限度样品范围内，确保外观色泽在标准限度样品范围内PVDPVD层层约约0.02m0.02m，确保外观色泽在标准限度样品范围内，确保外观色泽在标准限度样品范围内注：注：1. 1. 一到二级厚度值系指包含零件在电镀时最高与最低电流密度的三个代表区域一到二级厚度值系指包含零件在电镀时最高与最低电流密度的三个代表区域的平均值必须满足的范围。的平均值必须满足的范围。2. 2. 镀层厚度在耐腐蚀性能与附着力测试都合格时可放宽要求，但必须确保镀层厚度在耐腐蚀性能与附着力测试都合格时可放宽要求，但必须确保CrCr层厚度。层厚度。3. 3. 客户对镀层厚度有特别要求的，必须以满足客户的品质要求为准客户对镀层厚度有特别要求的，必须以满足客户的品质要求为准镀层厚度要求镀层厚度要求-五金类五金类等级代码等级代码CP1CP2CP1CP2CP3CP3CH1CH1CASSCASS4 4小时小时6H8小时小时AASSAASS/ /2424小时小时/判定标准判定标准1 1、一级按国标、一级按国标GB6461GB6461评级，则应达到其评级，则应达到其9 9级要求；级要求；2 2、二级符合、二级符合CSA B125CSA B125标准标准6.1.36.1.3的判定要求：的判定要求：1 1）在零件表面）在零件表面650 mm650 mm2 2 (1 (1 平方英寸平方英寸) )的范围内，不能够有的范围内，不能够有多于一个的腐蚀缺陷和多于一个的腐蚀缺陷和/ /或气泡。该标准适用于任何给定的或气泡。该标准适用于任何给定的平方英寸内的表面积，而不是指零件整个表面的平均值。平方英寸内的表面积，而不是指零件整个表面的平均值。 2 2）在）在25mm(125mm(1英寸英寸) )长的合模线内最多允许有三个腐蚀缺陷和长的合模线内最多允许有三个腐蚀缺陷和/ /或气泡。或气泡。 3 3）腐蚀缺陷或气泡在任何方向上不能大于）腐蚀缺陷或气泡在任何方向上不能大于0.8mm0.8mm（1/321/32英寸）英寸）。抗腐蚀性抗腐蚀性-盐雾测试盐雾测试GB/T10125PH PH 值值氯化钠氯化钠浓度浓度试验箱试验箱温度温度压力桶压力桶温度温度氯化铜氯化铜CASSCASS铜加速盐雾铜加速盐雾3.13.350+5g/L50+263+20.26+0.02g/LAASSAASS酸性盐雾酸性盐雾3.13.350+5g/L35+247+2/NSSNSS中性盐雾中性盐雾6.57.250+5g/L35+247+2/抗腐蚀性抗腐蚀性-盐雾测试盐雾测试GB/T10125GB/T10125 GB6461评级，则应达到其9级要求； 电镀腐蚀性电镀腐蚀性9级图片级图片电镀电镀7级图片：级图片：等级等级代码代码步骤步骤1步骤步骤2步骤步骤3步骤步骤4循环次数循环次数判定标准判定标准一级一级温度温度（）7021520-30-2515205GB/T23447在整个样品在整个样品表面上不能表面上不能有目视可观有目视可观察到的腐蚀察到的腐蚀点、裂纹、点、裂纹、起泡、剥落、起泡、剥落、退色、变形。退色、变形。时间时间60min60min60min60min二级二级温度温度（）-4022057522054参考参考CSA B125时间时间30min60min30min60min电镀性能-附着力测试测试方法测试方法技术要求技术要求1) 1) 铜基体或不锈钢基材，在温铜基体或不锈钢基材，在温度度2502501010下，保温下，保温1 1小时，小时，取出立即放入取出立即放入18182525清水清水中冷却。中冷却。2) 2) 锌合金及其它金属基体，在锌合金及其它金属基体，在温度温度1501501010下，保温下，保温1 1小时，小时，取出立即放入取出立即放入18182525清水清水中冷却。中冷却。测试后产品整个表面不能出现镀层测试后产品整个表面不能出现镀层开裂或剥落。开裂或剥落。 当有电镀液藏在了当有电镀液藏在了镀层里面时，测试中可能会出现镀层里面时，测试中可能会出现气泡。如果在与气泡相连的周边气泡。如果在与气泡相连的周边区域的镀层不会被剥落或挑起，区域的镀层不会被剥落或挑起，那么样品通过测试。那么样品通过测试。电镀性能-附着力测试(金属件)适用等适用等级级试验方法试验方法判定标准判定标准备注备注所有电所有电镀产镀产品品用已磨成用已磨成3030尖角的硬质刀尖角的硬质刀片，在样品片，在样品3 3处不同区域处不同区域表面划两条垂直相交的穿表面划两条垂直相交的穿透镀层达到基体的切割线，透镀层达到基体的切割线，观察划线之间的镀层是否观察划线之间的镀层是否起皮或脱落，沿着切割线起皮或脱落，沿着切割线是否能成片扯取镀层。是否能成片扯取镀层。不能出现镀层不能出现镀层起皮、脱起皮、脱层或能成层或能成片扯取镀片扯取镀层达到层达到20%20%以上。以上。 1.1.在紧急进料或物料尺寸在紧急进料或物料尺寸偏大无法放入烤箱按此方偏大无法放入烤箱按此方法进行测试。法进行测试。2.2.此方法可作为冷热循环此方法可作为冷热循环测试后的辅助确认方法。测试后的辅助确认方法。电镀性能-附着力测试(简易法)常见电镀不良：常见电镀不良：1.发雾：常见于边缘，主要是由于局部电流大。发雾：常见于边缘，主要是由于局部电流大。2.打标起泡、打标发黑：镀层偏薄。打标起泡、打标发黑：镀层偏薄。3.电镀麻点：电镀槽问题。电镀麻点：电镀槽问题。4.电镀边角发黄：电镀边角发黄：5.电镀变形：挂具受力不均。电镀变形：挂具受力不均。6.电镀腐蚀：电镀腐蚀：7.起泡：前处理有杂质起泡：前处理有杂质8.脱皮：电镀过程中掉电。脱皮：电镀过程中掉电。