电镀电铸法的优点:
1、 能进行超精密加工(复质精度好)。电铸蕞重要的特征是它具有高度“逼真性”。电铸甚至可复质0.5微米以下的金属线。电铸复质的精度是非常高的。金属网的制造法,是在底板上用照相制板技术按需要涂上绝缘层(保护层),然后以此作为模板进行电铸。
2、 能调节沉积金属的物理性质。可以通过改变电镀条件,镀液的组分的方法来调节沉积金属的硬度、韧性和拉伸强度等。还可以采用多层电镀、合金电镀、复合电度镀方法得到其他加工方法不能得到的物理性质。
3、 不受制品大小的限制。只要能够放入电镀槽就行。
4、 容易制出复杂形状的零件。
电铸法的缺点:
1、 操作时间长。例如:用3A/dmm的阴极电流密度沉积3mm厚的镍层,需要25h20min。即使用是小薄零件要镀厚层时,成本很高,但是电镀过程中可以无人管理。
2、 要有经验和熟练技能的人员操作。电铸装置是简单的,但在复质复杂形状的模型中要制造母模、导电层处理、剥离处理等,这些工序都要求有经验和熟练技能的人员才能操作。
3、 必须有很大的作业面积。即使是小制品,也需要有镀槽、水洗槽等平面布置,废水处理装置必须有相当大的作业面积。
4、 除了要有电镀操作技术外,还必须有机械加工和金属加工知识。电铸法并不是单用电镀操作而制出制品,还要进行衬底加工、研磨等机械操作,所以必须具备这些方面的知识和技巧。
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主要是由于它影响着电镀电流在零件表面上分布的均匀性。在零件上的边棱部位、孔口部位是电流比较集中的部位,这些部位分布的电镀电流可能要比其他表面高很多倍,而在深凹的表面上,如孔的内表面、内螺纹表面,往往不使用辅助阳极是很难引入电镀电流的。由此可见,在形状复杂的零件表面上电镀,各部位表面上的镀层厚度必然差异很大,即使采用分散能力、覆盖能力都非常好的镀液进行电镀,有时候也很难克服形状复杂所造成的影响。
形状复杂的零件在进行化学镀、化学转化膜处理时,虽然形状对镀覆层厚度不均匀性的影响减少了,但是处于型腔内或深凹部位的溶液,难以与槽中的主体溶液进行交换,使界面处的溶液及时得到更新,以及这些部位的表面在与溶液进行化学反应时,产生的气体因不易排出而形成“气袋”,常会对镀覆层的质量造成不良的影响。此外,形状复杂的零件还很容易兜溶液,将溶液在工序间带来带去,造成溶液的交叉污染。因此,有必要要求在零件上不影响外观和使用的部位留出便于溶液、气体的流动、排泄的工艺孔。
重量很轻的薄片零件进行镀覆处理时,难度也是很大的,因为薄片零件置于滚筒中或放在篮子里进行处理时,很容易相互吸在一起,阻碍了正常的镀覆或转化膜处理。
有时候会遇到这样的零件,它的每一个表面都被认为是工作表面,几乎找不到一个合适的位置,可用来作为夹具的装夹点,使电镀发生困难,这就需要与零件的设计方协商装夹的位置。
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电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
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阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。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形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
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