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抚顺镀铬小型整流机手动生产线

  H2SO4浓度降低时,会使维持一定电流密度所需的槽液电压升高,孔隙率减少,染色稍差,但硬度和耐蚀性提高;H2SO4浓度升高时的影响与降低时相反。2、温度(20±2)℃ 温度低时,透明性降低,着色性能降低;温度高时,氧化膜起粉,此时需要进行冷却和循环搅拌。

  3、Al3+的浓度5~20g/▪…□▷▷•L ,大于20g/L时形成胶态粒子,出现白点、白斑或粉霜。

  氧化时间与膜厚σ=K·i·t,其中: σ——膜厚/μm,i——电流密度◆■/A·dm-2,t——氧化时间/min K——系数,与电流效率及成膜密度有关,系数范围:0.25~0.34

  水洗是氧化生产中非常重要的环节,此环节若出现问题,将严重影响产品质量,甚至生产出不合格产品。

  脱脂后要经过两道水洗,目的是清洗掉型材表面的污物和残留的脱脂液,以免污染碱蚀槽。

  碱蚀后也要经过两道水洗,目的是清洁型材表面和清除残留的碱蚀液,碱蚀后若不清洗,不仅会污染中和槽,而且结垢后所形成的腐蚀痕即便是返工也无法将其去除。

  氧化后要进行两道水洗: 道水洗的pH值1.5~2.5,第二道水洗的pH值3.5~5.0

  着色后需经两道水洗。 道水洗的pH值1.5~2.5,第二道水洗的pH值3.5~5.0

  着色时,一般情况下前后四个水洗槽的pH值要相对稳定,开启一定量的溢流水,尽量避免整槽加水。氧化 道水洗停留数分钟会加快着色速度,氧化第二道水洗停留则会减慢着色速度。型材料挂从着色槽及 道水洗起吊后,不要停留时间过长,否则会出现色带,着色不均急泻水端头发白等缺陷。

  5、封孔前水洗 □◁封孔前 加一道纯水洗,以防止杂离子进入封孔槽,且pH值应控制在5,pH值低时不易封孔。

  5、卸液体品时(如:盐酸、硝酸、硫酸),要有人监护,卸前必须检查管线所有阀门的开关走向及接头的牢固程度。对于浓硫酸,卸前、卸后都不可用水清洗管线、遗落到地上的酸或碱要及时用水清洗,禁止用碱或酸中和。

  7、浓硝酸遇易燃物会产生燃烧;由浓硝酸引起的燃烧只能用水灭火,不可用二氧化碳灭火器或干粉灭火器灭火,灭火时一定要佩戴防毒面具。

  本产品以优质进口IGBT作为主功率器件,以超微晶(又称纳米晶)软磁合金材料为主变压器铁芯,主控制系统采用了多环控制技术,结构上采取了防盐雾酸化措施。电源产品结构合理,可靠性强。该电源以其体积小、重量轻、高效率、高可靠的优越性能成为可控硅电源的更新换代产品。适用于实验、氧化、电解、镀锌、镀镍、镀锡、镀铬、光电、冶炼、化成、腐蚀等各种精密表面处理场所。在阳极氧化、真空镀膜、电解、电泳、水处理、电子产品老化、电加热、电化学等方面也得到用户一致好评。特别是在PCB、电镀、电解行业领域,成为众多客户的 电源产品。

  电镀属于电解加工过程。不言而喻,电源的性能、类型、特征等因素必将对电镀工艺过程产生重要影响。特别是在现代电镀技术飞速发展的今天,电镀电源更具有重要地位。因此,了解电镀电源对电镀工艺过程的影响很有必要1 整流器的基本原理及类型

  1.1.1 整流电路。工业生产中一般采用三相调压器调压,50Hz三相工频变压器降压的普通硅整流器。各种整流电路获得的均是脉动直流电,不是纯直流,或多或少地含有交流成分。为了比较脉动成份的多少,可用纹波系数来表示,其含义为交流成份在直流成分中占的百分比,其数值越小,交流成份越少,越接近纯直流。

  各种整流电路的波动系数不同。其由大到小的次序为:三相半波整流、三相全波桥式整流或带平衡电抗器的六相双反星形整流。其中后者工作时整流元件并联导通,波形为平滑,整流效率较高,工作也较为可靠,时为常用的一种。

  为了获得低纹波输出,则必须采用滤波或其它特殊措施。利用电容、电感◆◁•贮能元件进行滤波,是将脉动直流转变为较为平滑的直流的常用措施。但实际生产中,除试验用的小型整流器之外,工业生产基本上不进行滤波。特殊情况可使用大电感。电容在低电压、大电流情况◇=△▲下不适用于滤波。电容滤波,对工频整流只适合于非常小功率的整流电源。例如输出10A的单相全波整流器,要达到低纹波输出,其滤波电容要达0.1F以上。随着频率的提高,所需电容量减小。

  可控硅利用改变可控硅管导通角来调整输出平均直流大小的普通可控硅整流器,可控硅管输出的是间断脉冲波,其纹波系数的受导通角控制,输出纹波系数大于普通硅整流电路。特别是在使用电流低于额定电流较大的情况下,输出波形脉动系数更大。

  它采用工频变压器将交流输入电压转变为较低(IOV~20V)交流电压,再通过可控硅进行整流和调压。控制机理是通过控制电路对可控硅的导通角进行控制来实现输出电压和电流的调节。此种电源的缺点是体积大、重量重、噪音大、耗电大、波纹大。随着生产工艺对镀层质量及自动◆▼控制的要求越来越高,以及人们对节能及环保意识的增强,在PCB电镀中已逐渐淘汰。它主要使用在电流较大的工业电镀上。

  整流元件即通常所说的二极管。由于整流器所有的输出电流都要经过整流元件,因此,可以说是整流器的心脏。整流元件分为硅整流元件和可控硅整流元件二种。镀铬整流器主要使用硅整流元件。虽然可控硅技术已有了长足的发展,且在电镀上应用也日趋增多,但笔者还○▲-•■□是推荐使用硅整流器。其原因主要是波形问题。可控硅整流是采用控制整流元件导通时间与截止时间长短来控制电流的。整流器满负荷使用时波形好。但输出电流较小时电流波形变差。电流越小,波形越差。而硅整流器输出电流大小对波形几乎无影响。

  一种新型电镀电源设备-高频开关电源。它兼有硅整流器的波形平滑性优点及可控硅整流器的调压方便的优点,电流效率 (可达90%以上),体积小,是大有前途的整流器。制造技术已解决了功率问题,数千安培至上万安培的大功率开关电源已进入生产实用阶段。

  它将交流电网经EMI防电磁干扰线路滤波器,直接整流、滤波,经变换器将直流电压变换成数十或数百kHz的高频方波,经高频变压器隔离、降压,再经高频滤波输出直流电压。经取样、比较、放大及控制、驱动电路,控制变换器中功率管的占空比,得到稳定的输出电压(•□▼◁▼或输出电流)。

  高频开关整流器的调整管工作在开关状态,功率损耗小,效率可达到75%~90%,体积小、重量轻,而且精度、纹波系数均优于硅整流器,在全输出范围内都能达到生产所要求的精度。它具有自我保护能力,可以在带载的情况下任意启停。它能极方便的同计算机进行连接,给自动化生产中带来了极大★◇▽▼•的◁☆●•○△方便,在PCB电镀行业中得到广泛的应用。

  电镀用高频开关整流器的主变换结构有正激式、半桥式、全桥式等,其中既有脉宽调制(PWM)的“硬开关”电路,又有热门的移相控制“软开关”电源电路。

  脉宽调制(PWM)高频开关整流器,工作频率大都低于50 kHz,采用电压或电流反馈控制。它是通过中断功率通量和调节占空比方法,改变驱动电压脉冲宽度来调整输出电流,使器件工作在“硬开关”状态,即强迫导通(电压不为零时)或强迫关断(电流不为零时),使开关功率管开关期间同时存在高压与大电流的交叉,因此开关损耗大,尖峰干扰强。变压器漏感与大电流变化率激起的高压尖峰,不仅易损坏功率管,还产生明显的电磁辐射,降低了可靠性和电源效率。

  开关电源其频率已达音频,通过滤波实现低纹波输出更为简便易行。而且稳流、稳压等功能更易实现。

  当金属电极浸入含有该金属离子的溶液中时,存在如下的平衡,即金属失电子而溶解于溶液的反应和金属离子得电子而析出金属的逆反应应同时存在:Mn++ne = M

  平衡电位与金属的本性和溶液的温度,浓度有关。为了精确比较物质本性对平衡电位的影响,人们规定当溶液温度为250℃,金属离子的浓度为1mol/L时,测得的电位叫标准电★△◁◁▽▼极电位。标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化,而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原。

  所谓极化就是指有电流通过电极时,电极电位偏离平衡电极电位的现象。所以,又把电流-电位曲线称为极化曲线。产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化。

  由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电子的速度,从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用。

  由于邻近电极表液层的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化称浓差极化,这是由于溶液中离子扩散速度小于电子运动造成的。

  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。

  电镀原理简单而言,就是在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层。电镀的要素:

  2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属。若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(白金,氧化铱)。

  磨光→抛光→上挂→脱脂除油→水洗→电解抛光或化学抛光→酸洗活化→预浸→电镀→水洗→后处理→水洗→干燥→下挂→检验包装

  电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素,包括:电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。

  阴极电流密度:任何镀液都有一个获得良好镀层的电流密度范围,获得良好镀层的小电流密度称电流密度下限,获得良好镀层的 电流密度称电流密度上限。一般来说,当阴极电流密度过低时,阴极极化作用▲★-●小,镀层的结晶晶粒较粗,在生产中很少使用过低的阴极电流密度。随着阴极电流密度的增大,阴极的极化作用也随之增大(极化数值的增加量取决于各种不同的电镀溶液),镀层结晶也随之变得细致紧密;但是阴极上的电流密度不能过大,不能超过允许的上限值(不同的电镀溶液在不同工艺条件下有着不同的阴极电流密度的上限值),超过允许的上限值以后,由于阴极附近严重缺乏金属离子的缘故,在阴极的 和凸出处会产生形状如树枝的金属镀层、或者在整个阴极表面上产生形状如海绵的疏松镀层。在生产中经常遇到的是在零件的尖角和边缘处容易发生“烧焦”现象,严重时会形成树枝状结晶或者是海绵状镀层。

  电镀溶液温度:当其它条件(指电压不变,由于离子扩散速度加快,电流会增大)不变时,升高溶液的温度,通常会加快阴极反应速度和离子扩散速度,降低阴极极化作用,因而也会使镀层结晶变粗。但是不能认为升高溶液温度都是不利的,如果同其它工艺条件配合恰当,升高溶液温度也会取得良好效果。例如升高温度可以提高允许的阴极电流密度的上限值,阴极电流密度的增加会增大阴极极化作用,以弥补升温的不足,这样不但不会使镀层结晶变粗而且会加快沉积速度,提高生产效率。此外还可提高溶液的导电性、促进阳极溶▼▲解、提高阴极电流效率(镀铬除外)、减少针孔、降低镀层内应力等效果。

  搅拌“”采用搅拌的电镀液必须进行定期或连续过滤,以除去溶液中的各种固体杂质和渣滓,否则会降低镀层的结合力并使镀层粗糙、疏松、多孔。

  电源:电镀生产中常用的电源有整流器和直流发电机,根据交流电源的相数以及整流电路的不同可获得各种不同的电流波形。例如单相半波、单相全波、三相半波和三相全波等。实践证明,电流的波形对镀层的结晶组织、光亮度、镀液的分散能力和覆盖能力、合金成分、添加剂的消耗等方面都有影响,故对电流波形的选择应予重视。除采用一般的直流电外,根据实际的需要还可采用周期换向电流及脉冲电流。

  在铜合金上◇…=▲一步完成预镀与加厚,镀层厚度可达10μm以上,亮度如酸性亮铜镀层,若进行发黑处理可达漆黑效果,已在1万升槽正常运行两年。

  能完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺,适用于任何金属基材:纯铜丶铜合金丶铁丶不锈钢丶锌合金压铸件、铝丶铝合金工件等基材上,挂镀或滚镀均可。

  无氰光亮镀银:普通型以硫代硫酸盐为主络合剂,高级型以不含硫的有机物为主络合剂。全光亮镀层厚度可达40μm以上,镀层表面电阻~41μΩ·㎝,硬度~HV101.4,热冲击298K(25℃)合格,非常接近氰化镀银的性能。

  无氰镀金:无氰自催化化学镀金主盐采用Na3[Au(SO3)2],金层厚度可达1.5μm,已用在高密度柔性线路板和电子陶瓷上镀金。

  非甲醛镀铜“”:非甲醛自催化化学镀铜用于线路板的通孔镀和非导体表面金属化。革除有毒甲醛代之以廉价无毒次磷酸盐,国内外尚无商业化产品。已基本完成实验室研究,沉积速度3~4μm/h,寿命达△▪▲□△10循环(MTO)以上,镀层致密、光亮。但有待进一步完善和进行中试考验。

  纯钯电镀:Ni会引发皮炎,欧盟早已拒绝含●Ni饰品进口,钯是 的代Ni金属。本项目完成于1997年,包括二种工艺:

  一是薄钯电镀,厚度0.1~0.2μm,已用在白铜锡上作为防腐装饰性镀层和防银变色层;

  二是厚钯电镀,厚度达3μm无裂纹(国际水平),因钯昂贵,目前尚未进入国内市场。

  三价铬锌镀层蓝白和彩色钝化剂,以三价铬盐代替致癌的六价铬盐。蓝白钝化色泽如镀铬层,通过中性盐雾实验24小时以上,一些特殊处理的可达到中性盐雾试验96小时以上,已经历了十年的市场考验。彩色钝化相较蓝白钝化,色泽鲜艳,其中性盐雾试验时间较蓝白钝化高出许多,可达到48至120小时。

  纯金电镀:主盐为K[Au(CN)2],属微氰工艺。镀层金纯度99.99%,金丝(30μm)键合强度5g,焊球(25μm)抗剪切强度1.2Kg。努普硬度H90,已用于高密度柔性线路板镀金。

  白钢电镀:有Pd(60)Ni(40)和Pd(80)Ni(20)两种,已在电子产品中用作代金镀层和防银变色层。

  纳米镍:应用纳米技术研发的环保型产品,能完全取代传统氰化镀铜预镀和传统化学镍,适用于铁件、不锈钢、铜、铜合金、铝、铝合金、锌、锌合金、钛等等,挂镀★▽…◇或滚镀均可。

  高速镀铬:节省成本、高镀速、高耐磨、高抗腐蚀性能。不但可提高电流效率,更可增强耐磨和抗腐蚀性能。适用于任何镀硬铬处理,包括; 微裂纹铬, 乳白铬,也可用于光亮铬等。质量好、工艺▪•★稳定、生产效率高、节约能源、经济效益显著。

  其它技术:贵金属金、银、钯回收技术;金刚石镶嵌镀技术;不锈钢电化学和化学精抛光技术;纺织品镀铜、镀镍技术;硬金(Au-Co,Au-Ni)电镀;钯钴合金电镀;枪黑色Sn—Ni 电镀;化学镀金;纯金浸镀;化学沉银;化学沉锡。

  电镀方式:电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件,紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。

  单金属电镀:单金属电镀至今已有170多年历史,元素周期表上已有33种金属可从水溶液中电沉积制取。常用的有电镀锌、镍、铬、铜、锡、铁、钴、镉、铅、金、银等l0余种。在阴极上同时沉积出两种或两种以上的元素所形成的镀层为合金镀层。合金镀层具有单一金属镀层不具备的组织结构和性能,如非晶态Ni—P合金,相图上没有的各蕊sn合金,以及具有特殊装饰外观,特别高的抗蚀性和优良的焊接性、磁性的合金镀层等。

  复合镀:复合镀是将固体微粒加入镀液中与金属或合金共沉积,形成一种金属基的表面复合材料的过程,以满足特殊的应用要求。根据镀层与基体金属之间的电化学性质分类,电镀层可分为阳极性镀层和阴极性镀层两大类。凡镀层金属相对于基体金属的电位为负时,形成腐蚀微电池时镀层为阳极,故称阳极性镀层,如钢铁件上的镀锌层;而镀层金属相对于基体金属的电位为正时,形成腐蚀微电池时镀层为阴极,故称阴极性镀层,如钢铁件上的镀镍层和镀锡层等。

  ①防护性镀层:如Zn、Ni、Cd、Sn和•●Cd-Sn等镀层,作为耐大气及各种腐蚀环境的防腐蚀镀层;

  ②防护.装饰镀层:如Cu—Ni—Cr、Ni-Fe-Cr复合镀层等,既有装饰性,又有防护性;

  ④修复性镀层:如电镀Ni、Cr、Fe层进行修复一些造价颇高的易磨损件或加工超差件;

  ⑤功能性镀层:如Ag、Au等导电镀层;Ni-Fe、Fe-Co、Ni-Co等导磁镀层;Cr、Pt-Ru等高温抗氧化镀层;Ag、Cr等反光镀层;黑铬、黑镍等防反光镀层;硬铬、Ni.SiC等耐磨镀层;Ni.VIEE、Ni.C(石墨)减磨镀层等;Pb、Cu、Sn、Ag等焊接性镀层;防渗碳镀Cu等。

  电镀属于电解加工过程,电源的因素必将对电镀工艺过程产生直接影响,电镀电源在电镀工艺中具有重要地位。电镀电源和低纹波系数整流电源在电镀行业中的应用,让电镀界同仁在选择整流电源、解决电镀故障、提高电镀质量有所帮助。

  1、整流器的基本类型硅整流器:硅整流器使用历史长,技术成熟,目前是整流器主流产品。各种整流电路获得的均是脉动直流电,不是纯直流。为了比较脉动成份的多少,一般用纹波系数来表示,其数值越小,交流成份越少,越接近纯直流。各种整流电路的波动系数不同。其由大到小的次序为:三相半波整流、三相全波桥式整流或带平衡电抗器的六相双反星形整流。可控硅利用改变可控硅管导通角来调整输出平均直流大小的普通可控硅整流器,可控硅管输出的是间断脉冲波,其纹波系数的受导通角控制,输出纹波系数大于普通硅整流电路。

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