振动电镀的特征及优越性——表面工程在线服务网

1 概述
振动电镀是国外20世纪70年代末发展起来80年代初大量应用的一项电镀新技术。它比常规的滚镀技术具有更优异的镀层性能，如镀层致密、光亮，深孔零件内镀质量好等，且可提高生产效率，因此一经问世即得到快速的应用与发展。我国80年代末开始从国外引进这项技术和设备,进入90年代后,随着国外进口设备的增多和国产设备的问世，这项技术在电子工业中得到了较多的应用。尤其90年代后期,国产设备日趋成熟,有关研究报导也逐渐增多，使振动电镀在电子电镀领域得到更进一步的应用，并且范围延伸至其它行业电镀。
2 特征
小零件电镀多采用滚镀的方法。由于滚镀时滚筒内外离子浓差较大，因而允许使用的电流密度小，溶液的电流阻力大，则镀层沉积速度慢，厚度不均匀，尤其深孔零件内孔镀层质量不佳。这主要是由于滚筒的封闭结构所引起的屏蔽作用造成的。向筒内循环喷流或使用注塑网孔滚筒，情况有所改善，但效果并不明显。看来，如何打破滚筒的封闭结构，是改变这种状况的关键所在。振动电镀较早是将振动光饰机改装成电镀装置进行试验研究的，它一经产生便是敞开式的，零件与阳极之间不存在任何阻挡。这种结构使电镀时由于滚筒的封闭结构产生的离子浓差完全消失，因而滚镀的一些固有缺点也就完全克服。
振动电镀不同于以往任何电镀方式，它是将小零件盛在一个圆筛状的料筐内进行的，料筐通常被叫做振筛、振盘或振斗等，但似乎叫振筛更形象一些。振筛由传振轴连接振荡器自上而下或自下而上伸入镀槽内，零件在振筛内受到来自振荡器的振动作用后绕传振轴旋转做圆周运动而受镀。振动电镀应具备以下两个基本特征：
2.1电镀是在振筛内进行的。
振筛是振动电镀机的盛料装置，上部敞开，中心通过传振轴连接振荡器，底部镶嵌阴极导电钉。传振轴与筛壁之间是盛装零件的环形轨道，振筛装载零件后浸入镀液。小零件就是在这样的装置中进行电镀的。这种设计电镀时电力线分布接近吊镀，电流阻力小，是对传统滚镀装置的根本性改革。筛底和筛壁镶嵌网孔盖，用于液体漏出，并辅助溶液循环。
2.2电镀是在零件受到振动作用后绕传振轴公转的过程中进行的。
零件在振筛内必须以一定的速度运行、翻转和混合才能进行电镀并保证质量，零件的这种动作是靠振荡器的振动作用驱使的。振荡器在接到来自外部的振动信号后，产生带有旋转趋势的剧烈振动，零件受到振动后缓慢旋转作圆周运动。但仅有圆周运动是不够的，零件必须同时自身翻转和充分混合才能保证单体及整体零件的均匀性。这种均匀性根据振动电镀机的振动方式不同而不同。一般振动方式有三种：（1）水平和螺旋方向的振动。这种方式筛底呈螺旋状，振荡器只产生水平方向的振动，零件受到振动后缓缓平移，至螺顶时下跌翻身。零件的混合靠螺顶位置的导向板，使外圈零件翻向内圈，内圈零件翻向外圈。这种方式在片式电子元器件电镀中应用较多。（2）垂直和水平方向的振动。这种方式筛底呈平面状，振荡器带动振筛做垂直和水平方向的摇摆振动，零件受到两种振动作用后做垂直和水平方向的合成运动，合成运动的结果使零件边自转边绕传振轴公转，同时不断从表面层进入内层，然后再转回表面层。这种方式由于零件翻转好，混合充分，因而镀件较均匀，适用零件的形状多，如片状、针状、细小零件等。（3）垂直、水平和螺旋方向的三元振动。这种方式筛底与第一种方式相同，兼有以上两种方式的优点，零件的均匀性大大提高，尤其在片式电子元器件的电镀中具有较大的优越性。
综上所述，可以这样给振动电镀下定义：振动电镀是小零件在振筛内受到振动作用后绕传振轴公转过程中受镀的一种电镀方式，可简称振镀。关于振动电镀的设备，较早曾出现过直线式振动电镀机和槽体振动式电镀机等，由于种种原因，目前这些装置已经不用，因此这里不再将其列入振动电镀的范畴。目前较普遍应用的振动电镀机，振动方式上有电磁振动，机械振动，超声振动等几种，结构方式上有振荡器在振筛下方和振荡器在振筛上方两种。但不管哪种形式，零件的电镀都是在相同的盛料装置 — 振筛内进行的，振筛是整个研究的核心，因此目前应用的众多形式的振动电镀机都可以称作振筛式电镀机，简称振镀机。
3 优点
振镀比起传统的滚镀，在盛料装置的结构上取得了突破性的进展，因而较之有极大的优越性。
3.1 镀层沉积速度快
由于振筛上部敞开，因而影响溶液循环的屏蔽作用消除，液相传质作用大大加强。同时振筛带动零件做频率很高的相对振动，都使得允许使用的电流密度上限提高，则沉积速度加快。
3.2 镀层厚度均匀
由于振筛上部敞开，同时筛底和筛壁布满网孔盖，因而溶液的电流阻力减小，即溶液的电阻率减小，则零件表面的电流分布变得均匀，镀层厚度也就变得均匀。振镀的这种优点在电子电镀中有着积极的意义，如提高插孔零件内孔镀层质量，减小孔内外镀层厚度差别，节约原材料等。
3.3厚度变动系数小
厚度变动系数反应零件与零件之间的厚度均匀性，其值越小，零件间厚度就越均匀。振镀的厚度变动系数与振动方式、振幅的大小等因素有关。振动方式不同，零件在振筛内的混合情况不同。零件的混合越充分，则厚度变动系数就越小。垂直、水平和螺旋方向的三元振动方式，零件既有周期性的表里层混合，又有内外圈位置的交替混合，因而混合较充分，厚度变动系数也就较小。如果加大振幅，零件的混合周期会缩短。混合周期是指表面层零件进入内层，然后再转回表面层所需要的时间。混合周期越短，厚度变动系数就越小。如果振幅太大，则零件会弹跳而与阴极导电钉接触不好，致使电流下降或中断。
3.4 镀件表面光洁度高，结晶细致
振镀的零件表面光洁度高，结晶细致，其原因有二：（1）零件的运行类似振动光饰机的光整过程，因而光亮、平整。（2）大的电流密度使阴极电化学极化增大,因而结晶细致。如果电镀电源使用脉冲电源或周期换向脉冲电源，则镀层的光洁度会因增加了脉冲电流或反向脉冲电抛光的作用而大大提高。桑塔纳轿车公里表针轴，采用CZD型振镀机和SMD型双脉冲电镀电源，在普通氰化物镀铜溶液中镀得全光亮的镀层。
3.5 由于溶液的电流阻力减小,从而降低了达到所需电流时的槽电压,槽温上升减缓，电能损失也减少。
3.6阴极导电钉镶嵌在筛底,零件靠自身的重力作用与其接触，电镀时电流、电压平稳，电镀质量提高。
3.7没有滚筒的封闭装料，零件装卸方便，并且电镀过程中随时都可以抽取零件进行质量检验，这为镀层的质量控制提供了方便。
3.8由于零件的运行是靠振动实现的,不存在滚镀的翻滚情况,所以对零件的磨损会减轻,并且适合易变形、易擦伤等零件的电镀。
3.9不存在滚镀的夹、卡零件等现象，片状零件的粘贴也减轻，所以成品率会大大提高。
当然，振镀并非对所有的小零件都有较明显的作用。当零件可以使用孔径大、开孔率高的滚筒时，振镀的优势似乎较弱。尤其普通零件的电镀，由于振镀设备价格较高，零件本身又没有特殊要求，所以可以不必选择振镀。振镀甚至完全不适合体积稍大零件的电镀，但对不能或不易滚镀的零件如小型薄片、针状、柱状、细小等零件具有较强的优势。这一点在电子工业中尤其重要。

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	等级：功行圆满文章：62 积分：543 注册：2008-11-25	振动电镀的特征及优越性 1 概述振动电镀是国外20世纪70年代末发展起来80年代初大量应用的一项电镀新技术。它比常规的滚镀技术具有更优异的镀层性能，如镀层致密、光亮，深孔零件内镀质量好等，且可提高生产效率，因此一经问世即得到快速的应用与发展。我国80年代末开始从国外引进这项技术和设备,进入90年代后,随着国外进口设备的增多和国产设备的问世，这项技术在电子工业中得到了较多的应用。尤其90年代后期,国产设备日趋成熟,有关研究报导也逐渐增多，使振动电镀在电子电镀领域得到更进一步的应用，并且范围延伸至其它行业电镀。 2 特征小零件电镀多采用滚镀的方法。由于滚镀时滚筒内外离子浓差较大，因而允许使用的电流密度小，溶液的电流阻力大，则镀层沉积速度慢，厚度不均匀，尤其深孔零件内孔镀层质量不佳。这主要是由于滚筒的封闭结构所引起的屏蔽作用造成的。向筒内循环喷流或使用注塑网孔滚筒，情况有所改善，但效果并不明显。看来，如何打破滚筒的封闭结构，是改变这种状况的关键所在。振动电镀较早是将振动光饰机改装成电镀装置进行试验研究的，它一经产生便是敞开式的，零件与阳极之间不存在任何阻挡。这种结构使电镀时由于滚筒的封闭结构产生的离子浓差完全消失，因而滚镀的一些固有缺点也就完全克服。振动电镀不同于以往任何电镀方式，它是将小零件盛在一个圆筛状的料筐内进行的，料筐通常被叫做振筛、振盘或振斗等，但似乎叫振筛更形象一些。振筛由传振轴连接振荡器自上而下或自下而上伸入镀槽内，零件在振筛内受到来自振荡器的振动作用后绕传振轴旋转做圆周运动而受镀。振动电镀应具备以下两个基本特征： 2.1电镀是在振筛内进行的。振筛是振动电镀机的盛料装置，上部敞开，中心通过传振轴连接振荡器，底部镶嵌阴极导电钉。传振轴与筛壁之间是盛装零件的环形轨道，振筛装载零件后浸入镀液。小零件就是在这样的装置中进行电镀的。这种设计电镀时电力线分布接近吊镀，电流阻力小，是对传统滚镀装置的根本性改革。筛底和筛壁镶嵌网孔盖，用于液体漏出，并辅助溶液循环。 2.2电镀是在零件受到振动作用后绕传振轴公转的过程中进行的。零件在振筛内必须以一定的速度运行、翻转和混合才能进行电镀并保证质量，零件的这种动作是靠振荡器的振动作用驱使的。振荡器在接到来自外部的振动信号后，产生带有旋转趋势的剧烈振动，零件受到振动后缓慢旋转作圆周运动。但仅有圆周运动是不够的，零件必须同时自身翻转和充分混合才能保证单体及整体零件的均匀性。这种均匀性根据振动电镀机的振动方式不同而不同。一般振动方式有三种：（1）水平和螺旋方向的振动。这种方式筛底呈螺旋状，振荡器只产生水平方向的振动，零件受到振动后缓缓平移，至螺顶时下跌翻身。零件的混合靠螺顶位置的导向板，使外圈零件翻向内圈，内圈零件翻向外圈。这种方式在片式电子元器件电镀中应用较多。（2）垂直和水平方向的振动。这种方式筛底呈平面状，振荡器带动振筛做垂直和水平方向的摇摆振动，零件受到两种振动作用后做垂直和水平方向的合成运动，合成运动的结果使零件边自转边绕传振轴公转，同时不断从表面层进入内层，然后再转回表面层。这种方式由于零件翻转好，混合充分，因而镀件较均匀，适用零件的形状多，如片状、针状、细小零件等。（3）垂直、水平和螺旋方向的三元振动。这种方式筛底与第一种方式相同，兼有以上两种方式的优点，零件的均匀性大大提高，尤其在片式电子元器件的电镀中具有较大的优越性。综上所述，可以这样给振动电镀下定义：振动电镀是小零件在振筛内受到振动作用后绕传振轴公转过程中受镀的一种电镀方式，可简称振镀。关于振动电镀的设备，较早曾出现过直线式振动电镀机和槽体振动式电镀机等，由于种种原因，目前这些装置已经不用，因此这里不再将其列入振动电镀的范畴。目前较普遍应用的振动电镀机，振动方式上有电磁振动，机械振动，超声振动等几种，结构方式上有振荡器在振筛下方和振荡器在振筛上方两种。但不管哪种形式，零件的电镀都是在相同的盛料装置 — 振筛内进行的，振筛是整个研究的核心，因此目前应用的众多形式的振动电镀机都可以称作振筛式电镀机，简称振镀机。 3 优点振镀比起传统的滚镀，在盛料装置的结构上取得了突破性的进展，因而较之有极大的优越性。 3.1 镀层沉积速度快由于振筛上部敞开，因而影响溶液循环的屏蔽作用消除，液相传质作用大大加强。同时振筛带动零件做频率很高的相对振动，都使得允许使用的电流密度上限提高，则沉积速度加快。 3.2 镀层厚度均匀由于振筛上部敞开，同时筛底和筛壁布满网孔盖，因而溶液的电流阻力减小，即溶液的电阻率减小，则零件表面的电流分布变得均匀，镀层厚度也就变得均匀。振镀的这种优点在电子电镀中有着积极的意义，如提高插孔零件内孔镀层质量，减小孔内外镀层厚度差别，节约原材料等。 3.3厚度变动系数小厚度变动系数反应零件与零件之间的厚度均匀性，其值越小，零件间厚度就越均匀。振镀的厚度变动系数与振动方式、振幅的大小等因素有关。振动方式不同，零件在振筛内的混合情况不同。零件的混合越充分，则厚度变动系数就越小。垂直、水平和螺旋方向的三元振动方式，零件既有周期性的表里层混合，又有内外圈位置的交替混合，因而混合较充分，厚度变动系数也就较小。如果加大振幅，零件的混合周期会缩短。混合周期是指表面层零件进入内层，然后再转回表面层所需要的时间。混合周期越短，厚度变动系数就越小。如果振幅太大，则零件会弹跳而与阴极导电钉接触不好，致使电流下降或中断。 3.4 镀件表面光洁度高，结晶细致振镀的零件表面光洁度高，结晶细致，其原因有二：（1）零件的运行类似振动光饰机的光整过程，因而光亮、平整。（2）大的电流密度使阴极电化学极化增大,因而结晶细致。如果电镀电源使用脉冲电源或周期换向脉冲电源，则镀层的光洁度会因增加了脉冲电流或反向脉冲电抛光的作用而大大提高。桑塔纳轿车公里表针轴，采用CZD型振镀机和SMD型双脉冲电镀电源，在普通氰化物镀铜溶液中镀得全光亮的镀层。 3.5 由于溶液的电流阻力减小,从而降低了达到所需电流时的槽电压,槽温上升减缓，电能损失也减少。 3.6阴极导电钉镶嵌在筛底,零件靠自身的重力作用与其接触，电镀时电流、电压平稳，电镀质量提高。 3.7没有滚筒的封闭装料，零件装卸方便，并且电镀过程中随时都可以抽取零件进行质量检验，这为镀层的质量控制提供了方便。 3.8由于零件的运行是靠振动实现的,不存在滚镀的翻滚情况,所以对零件的磨损会减轻,并且适合易变形、易擦伤等零件的电镀。 3.9不存在滚镀的夹、卡零件等现象，片状零件的粘贴也减轻，所以成品率会大大提高。当然，振镀并非对所有的小零件都有较明显的作用。当零件可以使用孔径大、开孔率高的滚筒时，振镀的优势似乎较弱。尤其普通零件的电镀，由于振镀设备价格较高，零件本身又没有特殊要求，所以可以不必选择振镀。振镀甚至完全不适合体积稍大零件的电镀，但对不能或不易滚镀的零件如小型薄片、针状、柱状、细小等零件具有较强的优势。这一点在电子工业中尤其重要。信息来源：http://www.hddashun.com 收藏本页更多相关内容

2010-02-08

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