化学镀镍相关知识

   化学镀镍设备  

　　化学镀生产线上，有多个工位必须采用搅拌。化学镀液的搅拌方式分为气体搅拌、溶液搅拌、机械搅拌、超声波搅拌等。或者用上述主法的综合方式进行。一个好的搅拌装置应该在槽内形成一种溶液强制流动，使浸入式加热管和槽壁处的镀液流量尽可能地充足；使镀液中和槽底的固体微粒被冲向槽底出口管而被循环泵吸走；消除工件上的氢气泡，以便镀层均匀、光滑、无针孔。

　　（１）气体搅拌　采用工厂压缩空气站供气时，应经油水分离、过滤净化。最好是采用无油、低压鼓风机作为空气源；鼓风机的倾家荡产气进口处于相对无尘，无挥发有机物污染的环境中，并且在进口处安装袋式或箱式除尘器。考虑到空气搅拌所引起的镀液热能和水分损失，一种理想的设计是压缩空气进入镀槽前，经过一个水蒸气饱和器，并将压缩空气加热至65-75度。

　　（２）液体搅拌　大流量泵送镀液搅拌可以消除气体搅拌源可能带来的污染问题，通过槽内定向喷嘴的排列和组合，可达到十分理想的搅拌效果。液体搅拌适用于镀层质量要求严格，光洁度高，针孔少的工件，如计算机硬盘的化学镀镍。这种搅拌方式用于复合化学镀镍，则有利于固体微粒的悬浮和分散。对于不适用空气搅拌的溶液，如含氨水的镀液，亦可采用液体搅拌。这种搅拌方式的缺点是成本较高。若使用不锈钢泵送镀液，则应考虑定期清洗、钝化等问题。

　　（３）工件搅拌　当工件尺寸精度和表面光洁要求苛刻，或者化学镀超厚层时，多采用工件搅拌方式。根据工件形状和工作面要求，工件搅拌可采用往复式、转动式。工件搅拌的缺点在于设备投资增大；特别是大型工件的卧式旋转搅拌，设计要求和造价都较高。

　　大批量小型工件的滚筒化学镀可以看成是工件搅拌方式的一种。滚镀应注意工件装载量不应超过滚筒容积的二分之一，操作时应留心溶液的带入污染和镀液的带出损失。

过滤装置的设计

　　现代规范化的化学镀镍操作是在施镀过程中连续循环过滤镀液，而不只是间歇式的，仅在倒槽时过滤低温镀液。因此，对循环过滤设备的要求很高。循环过滤系统主要由循环泵和过滤器两部分组成。循环泵必须耐高温，耐硝酸，不污染镀液；因此多数由氟塑料、氯化聚氯乙烯、聚丙烯塑料，不锈钢等材料组成。

　　（１）液下泵　这种循环泵垂直于安装槽边（或槽内），电机部分高出化学镀浴液面，比较安全；在中、小型化学镀镍槽中使用比较普及。这种泵适合采用滤袋的循环过滤系统。缺点在于占据了部分槽面操作空间；并且，当出口压力过高时，镀液容易进入泵轴甚至进入电机之中。

　　（２）磁力泵　机械离心泵用于化学镀镍时多数出现密封问题；设计人员自然地想到采用没有泵轴密封问题的耐蚀磁力泵，氟塑料制成的磁力泵可以耐热硝酸，价格虽贵，性能却比较可靠。磁力泵的缺点在于泵叶后部间隙很小，如果泵送的溶液中含有固体磨粒，磨粒净可能阻塞间隙，泵壳泵叶迅速磨损，甚至泄露。因此，化学镀镍循环过滤采用磁力泵时，应该认真检查，清洗，并且定期维修。

　　（３）滤袋　滤袋一般为PP纤维织成。镀液由于重力作用，自行流动过滤。滤袋目前在国内的使用并不是很多。

　　（４）滤芯　滤芯为PP等合成纤维在PP或不锈钢支撑筒上绕制而成的。用于镀液受压过滤。一般在过滤器筒上安有压力表。国内有成品的过滤机销售，并且国内的过滤机制造水平已经可以满足正常的化学镀镍生产了。

　　（５）活性炭地滤　质量合格的活性炭通常封装在滤饼或滤筒中。经活性炭过滤后，镀液中的有机添加剂损失较多，必须重新被充。除非有特别的原因，一般不用。

化学镀镍中挂具的设计

　　化学镀镍有挂具应该比电镀用挂具简单，因为它不用考虑电流的相关问题，站长建议大家到专业挂具厂家定购挂具。但是许多化学镀厂的技术人员都喜欢自己制作挂具，因为可能生产线上会经常接到一些非常规形状的工件，这样自己做比较方便。我们也赞成做挂具就地取材，越方便越好，但也要遵循一定的原则。

　　挂具要求： 

• 惰性材料，不具备催化活性，不能随工件被镀覆； 

• 不向镀液中带入杂质； 

• 在高温下不能变形； 

• 充分考虑到化学镀时的排气问题，例如杯状工件的吊挂； 

　　 这样，不锈钢丝、丙纶带、PP等金属与非金属材料都可以做为我们化学镀镍生产用的挂具。

化学镀镍的加热方式

     化学镀镍过程对温度十分敏感，加热方式对镀液稳定性影响极大。酸性浴化学镀镍合金的操作温度大多数都超过85度，水溶液的热容又比较大，热能消耗大；因此化学镀镍溶液的加热方式，升温时间，控温精度，绝热技术等直接关系到镀镍溶液使用寿命，镀层质量和生产成本的因素，务必要仔细考虑，精心设计。

　　常用的加热方法有浸入式电加热、浸入式蒸汽加热、常压热水电复合加热。

　　浸入式电加热器最为普遍，比较适合于体积较小的镀槽，一般在一吨以下。一般为钢管电加热器外套聚四氟乙烯或石英玻璃套管加热器等。它的优点是投资小，安装容易，加热效率高，缺点在于加热器占用镀槽空间，而且加热器容易镀上。使用时还要注意防止漏电。

　　浸入式蒸汽加热器比较适合大型镀槽的加热，现在我国的集束式聚四氟乙烯毛细管蒸汽加热器的制造水平已经完全可以适合化学镀镍的要求了。这种加热器一次性投资比较大，但性能稳定，寿命长。但在使用过程中应该注意对集束管的保护，因为集束管壁很薄，要注意防止漏汽。

　　常压热水电复合加热，在我国的南方地区十分适合。在一些城市可能上马有压锅炉的审批可能没那么容易，而且对于一些厂家来讲，运行成本较高。所以我们建议大家使用这种办法，上一台常压热水锅炉及集束式聚四氟乙烯毛细管加热器，这样镀液可以轻松加热到七十几度，对付低温镀液完全可行。如果每吨配上三到六千瓦的聚四氟电加热管就可以把镀液加热到九十度。这种方法对于地处市中心的厂家特别适用。

镀槽的设计及材料选择

　　镀槽的材料必须由耐热、化学稳定性好、不污染镀液的材料制成。设计制造时应该注意结构强度，热应力的影响等因素。设计尺寸上应尽可能使镀槽装载量处于政党操作范围之内。镀槽应成对使用，以做备用。化学镀槽附近最好有硝酸储槽。采取高位自流或泵送方式，方便镀槽清洗和钝化。有些人认为自己的镀液稳定性好，甚至可以几个周期不倒槽，用不到硝酸槽，其实这种观不近全对，正规生产线的设计应该考虑到这一点。下面介绍几种镀槽材料：

聚丙烯PP　纯将的（不含添加剂、填料、颜料）、去应力的聚丙烯塑料是化学镀镍镀槽的理想材料之一。取丙烯的优点在于材料比较价谦易得，加工方便，且保温性能极佳。制造时应在保护气氛下，用专用聚丙烯焊条焊接槽体以防止聚丙烯塑料氧化，特别是镀槽的棱边棱角脱焊；槽体外周应有足够强度的加强筋或钢铁外槽支撑。聚丙烯镀槽的缺点在于聚丙烯塑料的抗光老化，抗氧化性较差，使用两三年后容易硬化开裂，寿命有限。聚丙烯塑料不耐热硝酸，所以不能用热硝酸清洗。此外，聚丙烯塑料易燃；槽内使用电加热器时，如果液位过低，或者在空槽时，误开了电加热器，将会引起聚丙烯槽壁熔化，甚至造成火灾。

氯化聚氯乙烯CPVC　氯化聚氯男烯塑料强度较高，不易被硝酸氧化，槽壁亦不易镀上。不像PP那样易燃，安全性好。缺点在于材料价格贵，焊接制造比较困难；而且在使用过程，同样的槽不如PP板的强度高。

不锈钢镀槽　市场上易得的建造化学镀槽的不锈钢材主要是奥氏体不锈钢，其他牌号还有304、316不锈钢等。不锈钢镀槽的制造技术成熟，机械强度高，比较完全，使用寿命长，但是价格较贵，首期投资较高。为防止施镀槽壁，在每次使用前必须在室温下使用50%硝硝钝化不锈钢槽壁；施镀时最好对槽壁施加阳极保护，常用的阳极电流密度约为每平方分米1mA，其实目的是提高不锈钢槽壁的电位，使之高于槽壁上镍磷起始沉积的电位。市场上有相应商品不锈钢镀槽及专用槽壁保护系统出售，该系统具有自动控制、越界报警等功能。

化学镀镍加工零件工艺的确定

　　化学镀生产的工艺都可分为前处理、化学镀、后处理三个部分，其中化学镀与后处理基本相同，只有前处理区别较大，不同的材质、基体应有不同的前处理工艺： 

• 工件如已经经过热处理，需除掉表面氧化膜； 

• 工件如已经经过磁性处理，需先消磁； 

• 工件如已经经过渗碳或氮处理，则不能进行化学镀； 

• 如果需要达到镜面效果的光亮度则需进行镀前精抛和镀后的精抛； 

• 如果表面化已有镀层，则需先退镀； 

• 如果某些部位不要求化学镀，可以涂保护漆； 

• 如果工件多微孔、小孔，正常清洗困难时，则需超声波清洗； 

• 当工件多而又前处理复杂时应考虑集中前处理后一起化学镀； 

• 如果有非常规基体材料，请向专业技术人员问询具体工艺。 

化学镀镍注意事项

注意事项 

1. 每班开槽前应分析调整镀液，并进行试镀，确定镀液状况良好后再批量入槽生产。 

2. 每班关槽前必须将镀液循环过滤，去除有害微粒，掉入槽内的工件应及时捞出 

3. 过滤机的滤芯用后要取出彻底冲洗干净，在过滤不同镀液时更应如此，严禁过滤机及滤芯不经清洗直接过滤槽液（过滤过乱镀镀液或分解镀液的滤芯应废弃不能再使用）。 

4. 根据工件重要程度可选择新旧镀液区别对待，也可先用旧镀液进行预镀，取出后放入新镀液中镀覆，尤其在镀覆铝基体工件时，此法可延长镀液使用寿命。 

5. 工件入槽时采取小批量同时入槽的方式，并记下每批入槽的准确时间，镀覆时间的长短应根据镀层的厚度要求而定，必须采用测定小试片的镀厚及镀速来决定镀覆时间。 

6. 工件放入镀槽后要经常晃动和搅拌，严禁相互接触和碰撞，同时不断变换工件放置位置，一般使盲孔向上，以利气泡的排出，圆柱形工件应竖放，以避免机械杂质落于工件表面，造成镀层出现毛刺。 

7. 槽液的装载量一般为 1-2dm 2 /L，应根据工件的数量选择镀槽大小，槽液多少；工件入槽的数量不能超过镀槽装载量的上限。 

8. 在镀覆过程中，应连续搅拌过滤，每小时分析补加一次，同时调整 pH值，生产班组长必须指定专人看管,做到槽不离人,严防工件入槽后无人问津的现象发生。 

9. 钢 铁电加热管应定期放入 1：1硝酸中钝化一下，可防止热管被镀上。如果加热管已经被镀上，则需放入1：1硝酸中退镀。在加热管钝化或退镀处理后，都应彻底清洗，以免将NO 3 - 等杂质带入镀槽。如为蒸汽管加热，则应涂上保护漆，并定期检查有无镀上，脱漆的地方应及时补上。 

10. 工件出槽后应彻底冲洗 ,注意盲孔中残留镀液,然后用干净吸水抹布擦干、吹干，质检合格后应立即包装并清点入库，作好记录，严禁用手触摸工件，严禁随便放置。 

11. 不合格镀层应退除后重镀，工件的基体不同，退镀液也不一样，铜基体上的化学镀镍层退镀液应与其它钢铁件区分开，以免退镀液中的 Cu 2+ 在其它工件上被置换出来。 

12. 槽液（包括前处理溶液）的维护管理特别重要，任何物件进入槽液前，必须先弄清它是什么材质，对槽液有何影响，并保证它不会给槽液带来任何危害，严禁随意将东西放入槽液，严禁不经除油、除锈，不经彻底清洗进入镀槽，镀液中严防带入 Cu 2+ 、Zn 2+ 、Ag + 、Hg 2+ 、Cd 2+ 、Pb 2+ 、Fe 2+ 、Al 3+ 、Cu + 、Sb 2+ 、NO 3 - 等水溶性杂质。 

13. 槽液每天的生产状况、维护补加情况及产品质量应由生产班组长在专用记录单上作详细记录，并定期将记录交于技术负责人查阅，并存档备查。 

14. 镀槽应定期清理，定期检查软 PVC衬垫有无镀上或破损，及时处理或修补。 

                               —— 摘自 http://www.enease.com