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查找电镀故障起源的3种方法

放大字体  缩小字体发布日期:2011-11-21  浏览次数:2325
核心提示:根据长期为电镀工厂分析和排除电镀液故障的实践,认为在分析电镀液故障时,寻找电镀液故障的起源极为重要,总结了三种寻找电镀液故障起源的试验方法,即跳越试验、对比试验和改变零件装挂位置试验。

电镀过程通常由镀前处理、电镀和镀后处理组成。其中的电镀,有时包括镀铜镀镍镀铬或预镀铜(或镍)→镀铜→镀镍→镀铬等多道工序。在多工序的工艺流程中,电镀出了故障,首先要确定故障起源于哪一工序,确定故障的起源,通常可进行跳越试验、对比试验和改变零件装挂位置试验。

1.跳越试验

所谓跳越试验,就是跳越电镀过程中某一可能产生故障的工序后进行电镀试验的方法。例如有电镀流程:前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜→光亮镀镍……,最终镀镍出现发花现象。

镀镍发花的起源,可能在光亮镀镍液中,也可能在光亮硫酸盐镀铜液中,还可能在预镀镍或前处理过程中。为了弄清故障的起源,先跳过光亮硫酸盐镀铜,把电镀流程改为:前处理→预镀镍→光亮镀镍……。假设跳过光亮硫酸盐镀铜后,镀镍发花现象消失,表明故障起源于光亮硫酸盐镀铜工序(即起源于跳越掉的工序)。同理,可以在前处理以后,直接镀光亮镍,同时跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,观察故障是否与预镀镍有关。

2.对比试验

对比试验就是用良好(没有故障)的溶液与可能有故障的溶液进行对比试验的方法。例如上述镀镍发花之故障,可以在前处理→预镀镍→光亮硫酸盐镀铜后,改用良好的光亮镀镍液与原来的光亮镀镍液进行对比。若改用良好的光亮镀镍液后,镀镍发花现象不再出现,则故障起源于原来的光亮镀镍液;若改为良好的光亮镀镍液后,故障依然存在,则故障与光亮镀镍以前的工序有关。然后可以再用其他性能良好的溶液进行对比试验。例如用良好的前处理(即用瓦灰或去污粉手工擦刷彻底除油,经纯净水清洗后,再用11化学纯的盐酸除锈,再经纯净水清洗)与原来前处理操作进行对比等。逐一对比,反复试验,就可以找出故障的起源。例如上述故障,可以把镀件经良好处理以后,跳越掉预镀镍和光亮硫酸盐镀铜,直接进入原光亮镀镍液中电镀。若这样所得的光亮镍层不出现发花现象,表明故障起源于光亮镀镍以前,原来的光亮镀镍液没有问题。

在对比试验时,需要有一种良好的溶液。怎样获得这种良好的溶液呢?倘若一个厂里有几条相同的电镀流水线,其中一条有故障,其他没有故障,那么没有故障流水线上的镀液就可以作为良好的溶液,或者用邻近工厂中没有故障的相同镀液作为良好溶液。当以上条件都不具备时,可以选用质量良好的原料,配制一定量溶液进行对比试验。

3.改变零件装挂位置试验

有些电镀故障,经常出现在零件的固定部位或挂具某些部位的零件上。出现这种现象时,可以用改变零件的装挂位置或装挂方向,来观察故障现象是否随装挂位置(或方向)的改变而改变,如图1-5所示某塑料镀铬零件装挂。在镀铬时经常在挂具左边或右边最外面一排零件出现棕褐色铬层。出现故障后,一直认为这种故障是镀铬过程中产生的,所以就一直采取处理镀铬溶液的方法,但半年多都没有排除故障,后来用改变零件装挂位置进行试验,发现故障起源于镀铬以前。故障现象出现在第1排或第6排零件上(偶尔也不出现这种故障),通过改变零件装挂位置寻找故障的起源,将镀好光亮镍后的第1排与第2排的零件交换位置;第6排与第5排的零件交换位置(图1-6)。改变装挂位置以后进行镀铬,故障现象不是出现在最外面一排,而是出现在第2排或第5排的零件上。说明故障起源于镀铬以前,与镀铬液无关。经过多种方法试验,最后找出来是光亮镍镀好以后出槽时,一个挂具零件还在电镀,这一挂具出槽时,靠近电镀挂具的出槽零件表面产生了双性电极而造成的。可见这一起故障,若不用改变零件装挂位置进行试验,故障的起因就很难找到。

查找电镀故障起源的方法

某厂自行车车圈电镀工艺流程为:上挂具→化学除油→热水洗→冷水洗→阳极电解除油→热水洗→冷水洗→盐酸除锈→冷水洗→冷水洗→浸氰→氰化物镀铜……。在氰化镀铜后,自行车车圈下部向上的面出现许多细粒状粗糙镀层,在进行光亮镀镍和镀铬以后,故障现象更加明显。这种故障时有时无根据故障出现在固定的部位,采用改变零件装挂位置的方法进行试验发现,故障有可能出现在氰化镀铜层和氰化镀铜前。将镀前各道工序后的车圈分别旋转900进行试验。观察在哪一道工序旋转900后,故障现象不是出现在下部,而是出现在旋转900的表面上,从而确定故障的起源。将每一道工序车圈旋转900后都编上号。如:①化学除油→②热水洗→③冷水洗→④阳极电解除油→⑤热水洗→⑥冷水洗→⑦盐酸除锈→⑧冷水洗→⑨冷水洗→⑩浸氰→⑩氰化物镀铜……。各道工序旋转车圈是分别进行的,试验结果发现①~⑧号工序 车圈旋转900后,故障仍在车圈下部向上的面。只有⑨和⑩号工序车圈旋转900后,故障不是出现在车圈下部,而是出现在下部旋转900的表面上。可见,故障起源于盐酸除锈后的第二道冷水洗(工序⑨)中。因为经过工序⑨后,故障已经形成,所以再经浸氰(512序⑩)后,车圈旋转900,故障现象也出现在旋转900的表面上。

故障起源于盐酸除锈的第二道冷水洗,是因为在第一道冷水洗和第二道冷水洗溶液中有较多的Fe2+,这是由于钢铁车圈在盐酸除锈时发生的化学反应:Fe+2HCl=Fe2++2C1-+H2↑,由于车圈有卷边,卷边上有出水孔。经过盐酸除锈后,车圈的卷边内夹带了一定量的Fe2+,在水清洗时,Fe2+通过卷边上的出水孔流出,使清洗水中含有一定量的Fe2+。由于第一道冷水洗的pH值较低(pH值在2~3),Fe2+以离子形式存在,不会造成故障。但是,车圈进入第二道冷水洗时,由于 pH值较高(pH值在5~6),Fe2+会形成Fe(OH)2沉淀于车圈的下部向上的面上,在氰化镀铜时就会出现细粒状粗糙镀层的故障。

找到故障原因后,排除故障就容易了。排除这类故障,一种方法是在第二道冷水洗中,用一台过滤机连续过滤,将Fe(OH)2沉淀物过滤掉,但这样要增加过滤设备。另一种方法是在浸氰时,车圈接通电源的阳极,进行阳极电解。由于阳极电解时,车圈表面析出大量氧气,它将沉积于车圈表面上的Fe(OH)2冲掉;同时Fe(OH)2又被浸氰液中氰化物配合,形成稳定的铁氰化物。所以故障很快就排除了。

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