1、電鍍及設(shè)備培訓(xùn)資料,工務(wù)部,前言,前言,本資料主要從電鍍基本原理和設(shè)備構(gòu)造著手，通過對電鍍原理和設(shè)備構(gòu)造的簡單講解，使大家對電鍍相關(guān)知識有初步的了解。對設(shè)備結(jié)構(gòu)及流程進行說明，同時將各部品的結(jié)構(gòu)、及工作原理進行講解，并指出可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要結(jié)構(gòu)及動作部分。為現(xiàn)場生產(chǎn)中更好地理解并控制重要品質(zhì)項目提供幫助。 由于時間緊迫及水平有限，資料中的內(nèi)容可能有錯漏之處，歡迎大家指正。同時歡迎大家以各自所在的領(lǐng)域為出發(fā)點，對本資料提出改善建議。 工務(wù)部 2009年2月2日,目錄,1、 電鍍簡介。 。4 2、 電鍍原理及基礎(chǔ)。 8 3、 連續(xù)電鍍設(shè)備分析。16 4、 特殊結(jié)構(gòu)解析。20 5、 電控系統(tǒng)。4

2、0,目錄,1、行業(yè)簡介,1、 電鍍簡介 2、 電鍍原理及基礎(chǔ) 3、 連續(xù)電鍍設(shè)備分析 4、 特殊結(jié)構(gòu)解析 5、 電控系統(tǒng),返回,1、 電鍍簡介 1.1 電鍍的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.2 電鍍分類,1、行業(yè)簡介,1.1、電鍍的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：,1、行業(yè)簡介,電鍍隸屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，在金屬精飾中按噸位計占加工的首位。電鍍的發(fā)展分三個時期：第一個時期是為了改善光澤或耐蝕性。第二個時期是因為勞力不足而邁向省力化、自動化。第三個時期為減輕公害時期，以拓展自身的生存空間,我國近代電鍍行業(yè)發(fā)展較快，從業(yè)人員增多。但現(xiàn)有的電鍍技術(shù)、設(shè)備及相關(guān)技術(shù)多是從歐洲、臺灣引進；自主研發(fā)能力較弱。,總之,電鍍工業(yè)在全世界

3、已經(jīng)發(fā)展了160多年，是一門既成熟又年輕的科學，我們電鍍及科技工作者仍大有可為！,未來電鍍的發(fā)展方向:合金和復(fù)合鍍層等功能性電鍍的研究,更加節(jié)能的電鍍工藝,低污染化,以及新型電鍍的研究,以適應(yīng)科技和生產(chǎn)的需要,拓展行業(yè)的生存空間,1.2、電鍍分類：,1、行業(yè)簡介,掛 具,滾桶,自動掛鍍線,滾 鍍,連續(xù)電鍍,2、電鍍原理及基礎(chǔ),1、 電鍍簡介 2、 電鍍原理及基礎(chǔ) 3、 連續(xù)電鍍設(shè)備及流程分析 4、 特殊結(jié)構(gòu)解析 5、 電控系統(tǒng),返回,2、 電鍍原理及基礎(chǔ) 2.1 電鍍原理 2.2 法拉第定律 2.3 鍍層分析 2.4 電鍍流程分析,2、電鍍原理及基礎(chǔ),2.1、電鍍原理,1、電鍍原理及基礎(chǔ),借助

4、外界直流電的作用，在溶液中進行電解反應(yīng)，使導(dǎo)電體的表面沉積一金屬或合金層的方法，稱為電鍍。, 圖例：,陰極主要反應(yīng) : Cu2+ + 2e- Cu 陽極主要反應(yīng) : Cu Cu2+ + 2e-,陰極副反應(yīng) : 2H3O+ + 2e- H2 + 2H2O 陽極副反應(yīng) : 6H2O O2 + 4H3O+ + 4e-,2.2、法拉第定理,1、電鍍原理及基礎(chǔ),法拉第定律是描述電極上通過的電量與電極反應(yīng)物重量之間的關(guān)系,又稱為電解定律. 電解定律是自然界中最嚴格的定律之一.它不受溫度、壓力、電解質(zhì)溶液濃度、溶劑的性質(zhì)、電解質(zhì)材料和形狀等因素的影響。, 第一定律：,電解時,電極上析出(或溶解)物質(zhì)的質(zhì)量與

5、電解液中所通過的電量成正比.,m=KIt=KQ m-析出物質(zhì)量(g) K-比例常數(shù)(電化當量)(g/Ah) I-電流強度(A) t-通電時間(h) Q-通過電量(Ah), 第二定律：,電極上每析出(或溶解)1mol的任何物質(zhì)所需的電量為n*96500C或n*26.8Ah 1電量為96500C,它是一個常數(shù)，一般稱為法拉第常數(shù),鍍層厚度d的計算公式(d：um ) d=(KDktk100)/(60) 電鍍時間t計算公式（t：min） t=(60d)/(KDkk100) -電鍍層金屬密度(g/cm3) DK -陰極電流密度(A/dm2) k-陰極電流效率(),1、電鍍原理及基礎(chǔ), 舉例：,已知鍍鎳液

6、電流效率k為95%，DK為15A/d，電鍍1分鐘后所得鍍層厚度是多少? 解：查得鎳的K為1.095,為8.9 根據(jù)公式d=(KDktk100)/(60) =(1.0951510.95100)/(608.9) =2.922(um), 常用數(shù)據(jù)：,2.3、鍍層的分類：,1、電鍍原理及基礎(chǔ),1、電鍍原理及基礎(chǔ), 對鍍層的主要要求：,1、鍍層與基體的結(jié)合必須牢固,附著力好 2、鍍層完整,結(jié)晶細致緊密,孔隙率小 3、具有良好的物理、化學及機械性能 4、具有符合標準規(guī)定的鍍層厚度,且鍍層分布要均勻, 影響電鍍質(zhì)量的因素：,上料,脫脂,酸洗活化,預(yù)鍍,電鍍,水洗,鈍化,封孔,干燥,下料,前處理,電 鍍,后處

7、理,2.4、電鍍流程分析：,1、電鍍原理及基礎(chǔ),前處理:電鍍前的所有工序統(tǒng)稱為前處理,目的是修整工件表面,去除工件表面的油脂,銹皮,氧化膜等,為后面鍍層沉積提供所需的電鍍表面.前處理主要影響到外觀結(jié)合力,據(jù)統(tǒng)計,60%的電鍍不良品由于前處理不良所造成. 前處理的方式有:噴砂、磨光、拋光、熱浸脫脂、超音波脫脂、電脫脂、酸洗活化等。,電鍍:在工件表面得到所需鍍層。整個流程的核心程序。,后處理：電鍍后對鍍層進行各種處理以增強鍍層的各種性能。如耐腐蝕性、抗變色能力、可焊性等。 后處理的方式有：鈍化、中和、著色、防變色、封孔等,2、電鍍原理及基礎(chǔ),1、 行業(yè)簡介 2、 電鍍原理及基礎(chǔ) 3、 連續(xù)電鍍設(shè)備

8、分析 4、 特殊結(jié)構(gòu)解析 5、 電控系統(tǒng),返回,3、 連續(xù)電鍍設(shè)備分析 3.1 用材分析 3.2 槽體結(jié)構(gòu) 3.3 管路循環(huán)系統(tǒng) 3.4 機臺骨架結(jié)構(gòu) 3.5 其他配件,2、電鍍原理及基礎(chǔ),3.1、用材分析：,1、行業(yè)簡介,不銹鋼:密度7.9g/cm3.常用的有JIS標準SUS 304 316等 GB的1Cr18Ni9Ti鋼 由于鋼中含有Ti,能促使碳化物穩(wěn)定而具有較高的抗晶間腐蝕性.對硝酸、醋酸、磷酸、鹽及堿的溶液、有機酸、水蒸氣及濕空氣的耐腐蝕性高。對濃硫酸、鹽酸、氫氟酸、氯氣等耐腐蝕性差。在電鍍設(shè)備中。主要用于骨架結(jié)構(gòu)、高溫槽體、脫脂陽極、及治具零件上都有使用。材料常見，價格便宜。,銅:

9、紫銅密度8.9g/cm3.常用的銅材有紫銅和黃銅也有特殊結(jié)構(gòu)用磷青銅。銅具有良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能。電鍍設(shè)備中。主要用于制作導(dǎo)電柱、匯流銅排。還有個別用來制作導(dǎo)熱管或冷卻管的。材料常見，價格貴。,Ti:銀白色金屬，密度4.5g/cm3 .其力學性能與化學性能與不銹鋼接近。塑性好，可焊接，可切削加工，耐腐蝕性好，抗氧化性優(yōu)于不銹鋼。主要用于350度以下，受力不大，要求高塑性，耐腐蝕性場合。其抗拉強度為420MPA，沖擊強度為80-100J/cm2 ,彈性模量為105GPA。主要用于治具制作、泵浦軸心、加熱器等。材料常見，價格貴。,PP:化學名聚丙烯。又名百折膠。密度0.91g/cm3.是最輕的

10、塑料之一。物料稍軟，不易折斷，比重輕，可浮于水面。極易燃燒，離開火源可自熄，火焰藍色，黃頂，少許白煙，會發(fā)漲有熔液下滴，石油味，似煤。PP產(chǎn)品質(zhì)量輕、韌性好、耐化學性好，缺點是尺寸精度低、剛性差。多用于槽體制作、管道以及一些治具制作。材料常見，價格便宜。,3.1、用材分析：,1、行業(yè)簡介,PVC:化學名聚氯乙烯。密度1.1-1.3g/cm3。PVC中類很多，分軟質(zhì)、半硬質(zhì)和硬質(zhì)PVC。離開火源會自動熄滅，燃燒時火焰黃色，綠邊,黃綠白煙，有氯氣味。多用于槽體制作、管道以及一些治具制作。材料常見，價格便宜。, 附圖：,POM:化學名聚甲醛。密度1.41-1.43g/cm3。俗名賽鋼 。較脆，易折斷

11、，可以燃燒，離開火源可自燃，火焰呈清晰之藍色，無煙，有熔液下滴，氣味有毒特別刺鼻，會令人流淚。具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性，耐高溫。適合做齒輪、軸承及管道零件等，材料常見，價格中等。,PP、PVC,黃銅,Ti,不銹鋼,3.2、槽體結(jié)構(gòu)：,1、行業(yè)簡介,上槽,子槽,子槽堰口,1、行業(yè)簡介,堰口流量計算： Q=CbH3/2(m3/min) C=107.1+0.177/H+14.2H/D+2.04(B/D)1/2 -25.7(B-b)H/DB1/2,子母槽容積比：1：5-6倍,進水, 流量計算：,1、行業(yè)簡介, 各種槽體結(jié)構(gòu)圖：,3.2、槽體結(jié)構(gòu)：,1、行業(yè)簡介,視窗,溢流,排水,儲槽： 儲

12、存藥水，攪拌、加熱、過濾、弱電解等一般在儲槽內(nèi)進行。容積根據(jù)交換速度，以及使用的時間，子槽容積等因素來決定，一般Ni、Sn儲槽容積250-400L，Au、Pd在150L左右，水洗80-120L。,3.3、管路循環(huán)系統(tǒng)：,1、行業(yè)簡介,泵浦管路,排水管路,回流管路,進水管路,管路是流體流動的通道，鋪設(shè)時應(yīng)避免過多的彎道，以防造成過大的管損。距離較遠時應(yīng)在一定位置做支撐補強?；亓鞴苈返拇笮∫话銥檫M水管徑的4-6倍。管道材質(zhì)一般采用PVC及PP管。,3.4、機臺骨架結(jié)構(gòu)：,1、行業(yè)簡介,骨架為整個機械的最大承力部分，骨架多采用耐腐蝕的SUS304材質(zhì)型鋼，如50*50*2方管，角材。考慮長久使用及成

13、本控制，多在骨架外噴雙層防腐漆。骨架結(jié)構(gòu)多為焊接結(jié)構(gòu)，有些為方便拆裝采用螺絲連接。制作骨架時應(yīng)考慮其受力位置，操作位置，維修空間，各個功能區(qū)的定位,3.5、其他配件：,1、行業(yè)簡介,2、電鍍原理及基礎(chǔ),1、 行業(yè)簡介 2、 電鍍原理及基礎(chǔ) 3、 連續(xù)電鍍設(shè)備分析 4、 特殊結(jié)構(gòu)解析 5、 電控系統(tǒng),返回,4、 特殊結(jié)構(gòu)解析 4.1 導(dǎo)電治具 4.2 刷鍍治具 4.3 點鍍治具 4.4 RC罩頭,2、電鍍原理及基礎(chǔ),4.1、導(dǎo)電治具：,1、行業(yè)簡介,4.2、刷鍍治具：,1、行業(yè)簡介,刷鍍設(shè)備在現(xiàn)今的電鍍廠也很普及，從簡單的平臺接觸式，到三角模具點接觸式，以及固定模具專用尺寸接觸式。刷布材料有不織布、PP混紗、羊毛等。刷布厚度從13mm適用於三角模具，刷布越薄擴散越小，但是容易破損。刷布越厚，接觸面積越大，擴散就越大。刷鍍是所有電鍍方式中，攪拌效果最好的，因為它是用連續(xù)摩擦方式來消除氫氣泡，所以刷鍍的電流密度很容易就可以開到幾十個ASD以上。使用刷鍍上需注意幾件事：第一就是流量，流量越大越好，黃金離子交換速度快，效率會很好，而且電流密度也可以開得更高。但是流量大就很容易產(chǎn)生擴散多鍍的問題，所以需使用抽真空模具，讓多余的藥水可以迅速抽走。,4.2、刷鍍治具：,