电镀标准要求
一：塑胶产品电镀工艺(水电镀与真空电镀)简介
塑胶产品电镀工艺简介：
常见的塑胶产品电镀工艺有两种：水电镀和真空离子镀。
1、水电镀:
一般适用于ABS料、ABS+PC料的产品。主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。
根据客户的不同需要，可镀成不同的颜色，与高光银色、亚银色、灰银色。因为电镀后的产品其导电性显著增强，对于某些需绝缘的部件怎么办？办法有两种：其一，在需绝缘的部位涂上绝缘油，该部位在电镀时就不会被电镀到，从而达到绝缘效果！当然，涂了绝缘油的部位会变黑，就不适宜作为外观面了。其二，在需电镀的部位用特殊的胶纸贴住，保护起来，同样达到绝缘的效果。
2、真空离子镀，又称真空镀膜：
一般适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵。现对其工艺流程作简要介绍：产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。
真空电镀可分为一般真空电镀、UV真空电镀、真空电镀特殊；
工艺有蒸镀、溅镀、枪色等。
3、两种工艺的区别：
水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，从而被广泛应用。在东莞很容易找到此类的供应商。而真空电镀优秀供应商在东莞、深圳两地不是很多，至少俺目前没有太多此类供应商信息。但，水电镀有个弱点，只能镀ABS料和ABS+PC料（此料镀的效果也不是很理想）。而ABS料耐温只有80℃,这使得它的应用范围被限制了。而，真空电镀可达200℃左右，这对使用在高温的部件就可以进行电镀处理了。像风嘴、风嘴环使用PC料，这些部件均要求耐130℃的高温。另，一般要求耐高温的部件，做真空电镀都要在最后喷一层UV 油，这样使得产品表面即有光泽、有耐高温、同时又保证附着力。
4、两种工艺的优缺点：
A、简单来说，如真空电镀不过UV油，其附着力很差，无法过百格TEST，而水电镀的明显好于真空电镀！因此，为保证真空电镀的附着力，均需后续进行特殊的喷涂处理,成本当然高些。
B、水电镀颜色较单调，一般只有亮银和亚银等少数几种，对于闪银、魔幻
蓝、裂纹、水滴银等五花八门的七彩色就无能为力了。而，真空电镀可以解决七彩色的问题。
C、水电镀一般的镀层材质采用“六价铬”，这是非环保材料。对于“六价铬”有如下的要求：
欧盟： 76/769/EEC：禁止使用； 94/62/EC：<100ppm；
ROHS：<1000ppm
如此严格的要求，国内一些厂家已开始尝试使用“三价铬”来替代“六价铬”；而真空电镀使用的镀层材质广泛、容易符合环保要求。
二：有关电镀的基础知识[ 日期：2006-08-30 ] [ 来自：电镀技术]
目录
1．电镀的定义和分类
1-1．电镀的定义
1-2．电镀的分类
1-3．电镀的常见工艺过程
2．常见电镀效果的介绍
2-1．高光电镀
2-2．亚光电镀
2-3．珍珠铬
2-4．蚀纹电镀
2-5．混合电镀
3．电镀件设计的常见要求
3-1．电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响
3-2．电镀件变形的控制
3-3．局部电镀要求的实现
3-4．混合电镀效果对设计的要求
3-5．电镀效果对设计的影响
3-6．电镀成本的大致数据
1．电镀的定义和分类
1-1．电镀的定义
随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品中得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果，对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，我们希望通过总结我们已有的经验作一些设计的参考性文件，可以更好的将电镀效果应用在我们的设计上，也更合理的应用在我们的设计上，可以为以后的工作带来一些方便。通过这种工艺的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光，亚光等，搭配不同的效果构成产品的效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。
1-1-1．电镀的定义
电镀就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。
电镀工艺的应用我们一般作以下几个用途：
a．防腐蚀
b．防护装饰
c．抗磨损
d．电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层
e．工艺要求
1-1-2．常见镀膜方式的介绍
这里从类同与电镀的一些工艺作分析介绍，以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程，
通过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识。
化学镀（自催化镀）
autocalytic plating
在经活化处理的基体表面上，镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程，通过这样的过程才能进行后期电镀等处理，多作为塑件的前处理过程。
电镀
electroplating
利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程，这种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比类同工艺较而言价格比较低廉。
电铸
electroforming
通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品（能将铸模和金属沉积物分开）的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用，一般采用铜材质作一个部件的形状后，通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上，通常沉积厚度达到几十毫米，之后将形腔切开，分别镶拼到模具的形腔中，注射塑件，通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果，满足设计的需要，通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话，会达到良好的外观效果。
图 1-1 按键电镀效果
1 真空镀
vacuum plating
真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。
1-2．电镀的常见工艺过程
1-2-1．电镀工艺过程介绍
就塑胶件而言，我们常见的塑胶包括热塑性和热固性的塑料均可以进行电镀，但需要作不同的活化处理，同时后期的表面质量也有较大差异，我们一般只电镀ABS材质的塑件，有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同先进行双色注塑，之后进行电镀处理，这样由于一种塑胶料可以活化，另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果，达到设计师的一些设计要求，下面我们主要就ABS材料电镀的一般工艺过程对电镀的流程作一些介绍。
通过这样的过程后塑胶电镀层一般主要由以下几层构成：
如图所示，电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图所示，总体厚度为0.02mm左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原因通常厚度会做的比这个值大许多，不过类似与精美这样的大型电镀厂可以较好的达到这样的要求。
1-2-2．电镀层标识方法
在对镀层的技术要求的标识上可以参照下面的办法：
1．金属镀层标识时采用下列顺序表示：
例如：PL/Ep?Cu10bNi15bCr0.3
塑料，电镀光亮铜10μm以上，光亮镍15μm以上，普通铬0.3μm以上，下面表格是对上面标识方法中一些效果的表达方式。
1）基体材料
材料名称铁铜及其合金铝及其合金锌及其合金镁及其合金塑料硅酸盐材料其它非金属
符号 Fe Cu Al Zn Mg PL CE NM
2）镀覆方法
工艺名称电镀化学镀电化学处理化学处理
符号 Ep Ap Et Ct
3）镀覆层名称
镀覆层名称采用镀层的化学元素符号表示。
4）镀覆层厚度
镀覆层厚度单位为μm，一般标识镀层厚度的下限，必要时，可以标注镀层厚度范围。
5）镀覆层特征
特征名称光亮半光亮暗缎面普通导电绝缘
符号 b s m st r cd i
6）后处理
处理名称钝化磷化氧化着色涂装
符号 P Ph O Cl Pt
2．常见电镀效果的介绍
2-1．电镀效果介绍
2-1-1．高光电镀
高光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。
2-1-2．亚光电镀
亚光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用亚铬处理后得到的效果。
2-1-3．珍珠铬
珍珠铬电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用珍珠铬处理后得到的效果。2-1-4．蚀纹电镀
蚀纹电镀的效果的实现通常要求模具表面处理出不同效果的蚀纹方式后，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。
2-1-5．混合电镀
在模具处理上既有抛光的部分又有蚀纹的部分，注射出的塑件电镀后出项高光和蚀纹电镀的混合效果，突出某些局部的特征。
2-1-6．局部电镀
通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果，与有电镀的部分形成反差，形成独特的设计风格。
2-1-7．彩色电镀
通过采用不同的电镀溶液，在电镀后塑件表面沉积的金属会反射出不同的光泽，形成
3．电镀件设计的常见要求
3-1．电镀件设计的原理
3-1-1．电镀件设计的基本原理
电镀件在设计中有很多特殊的设计要求可以提出，大致为以下几点：
1．基材最好采用ABS材料，ABS电镀后覆膜的附着力较好，同时价格也比较低廉。
2．塑件表面质量一定要非常好，电镀无法掩盖注射的一些缺陷，而且通常会使得这些缺陷更明显。 3．在结构设计时有几点也要关注外形要适合于电镀处理：
1）表面凸起最好控制在0.1~0.15mm/cm，尽量没有尖锐的边缘。
2）如果有盲孔的设计，盲孔的深度最好不超过孔径的一半，负责不要对孔的底部的色泽作要求。
3）要采用适合的壁厚防止变形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果需要作的很薄的话，要在相应的位置作加强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。
4）在设计中要考虑到电镀工艺的需要，由于电镀的工作条件一般在60度到70度的温度范围下，在吊挂的条件下，结构不合理，变形的产生难以避免，所以在塑件的设计中对水口的位置要作关注，同时要有合适的吊挂的位置，防止在吊挂时对有要求的表面带来伤害，如下图的设计，中间的方孔专门设计用来吊挂。
5）另外最好不要在塑件中有金属嵌件存在，由于两者的膨胀系数不同，在温度升高时，电镀液体会渗到缝隙中，对塑件结构造成一定的影响。
4．在塑件的加工时，要关注到几个问题，其一塑胶料在加工时要充分烘干，否则残留的水分会对塑件表面造成气孔、流线纹等缺陷，严重影响电镀的效果，另外尽量避免使用脱模剂，因为脱模剂的使用会对电镀膜的附着力产生影响。
3-2．电镀件设计时的特殊要求
3-2-1．电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响
电镀件的厚度按照理想的条件会控制在0.02mm左右，但是在实际的生产中，可能最多会有0.08mm 的厚度，所以在有滑动配合的位置上，单边的间隙要控制在0.3mm以上，才能达到满意的效果，这是我们对电镀件配合时需要作的关注。
3-2-2．电镀件变形的控制
由于电镀流程中，几道工序的工作温度都在60℃～70℃，在这样的工作条件下，吊挂的工件极易发生变形，如何控制制件的变形是我们在加工中关注的一个问题，在同电镀厂工程师的交流后认为关键在于要在塑件结构上要充分考虑挂接方式和支撑结构的设计，目的就是增强整个架构的强度，一般的做法都是在注射的流道结构上设计各种结构，即保证了塑流的填充有加强了整体的结构，电镀的时候，一起进行电镀，电镀后剪掉浇道得到最后的成品。
3-2-3．局部电镀要求的实现
在我们的设计中常常要求在制件表面的不同局部实现不同的效果，在电镀件上也常常出现这样的需求，我们通常采用以下三个方法来实现这个功用：
1．如果可以分件，建议作成不同的部件，最后装配成一个零件，在形状不复杂并且组件有
批量的条件下的情况下，开一套小的模具注射的费用会形成比较明显的价格优势，
2．如果是在不影响外观的局部要求不电镀，通常可以采用加绝缘油墨后进行电镀的方法进
行加工，这样喷涂了绝缘油墨的部位就会没有金属覆膜，达到要求，其实这是我们在设计中常常涉及到的一个部分，因为电镀后的制件会变硬变脆，是我们不希望得到的结果，所以尤其在按键这类的制件上它的拐臂是我们不希望被电镀上的部分，因为我们需要它有充分的弹性，局部电镀在这个时候就非常必要。在另外的情况下也常用到，类似于PDA这类的轻巧的制品，一般电路板直接固定在塑胶壳体上，为了防止对电路的影响，通常在同电路有接触的部分均进行绝缘处理，这时多采用油墨的方式来进行电镀前对局部的处理。
电镀设计中需要局部喷涂绝缘油墨时，遇到如上图的情况下，要想得到如图所示的效果（蓝紫色表示电镀的部分），实际是不可能实现的，因为电镀时电镀的部分要形成连通的回路才可以对各个局部形成良好的电镀层，而如图所示，各个电镀表面被分割成好多部分，无法实现均匀的电镀效果。
上面的部件最终可以采用上图的方式实现，只有这样形成良好的回路可以让电流和液体中的电离子良好的反应，才能实现良好的电镀效果。
3．另外一种办法就是采用类似双色注塑的工艺，一般如果有双色注射机，可以将ABS和
PC分不同的阶段注射，制成塑件后进行电镀处理，在这样的条件下，由于两种塑料对电镀液的不同附着力导致ABS的部分有电镀的效果而PC的部分没有电镀的效果，达到要求，另外一种办法就是将制件分成两个两个部分，现将一个部分进行注射后进行电镀处理，将处理后的制品再装入另外一套模具中进行二次注射得到最终的样品。
3-2-3．混合电镀效果对设计的要求
我们在设计中常常采用高光电镀和蚀纹电镀的效果共同作用在一个制品上得到特殊的设计效果，通常在设计中建议采用较小的蚀纹，这样效果会比较好，但这样的设计时，为了不会使蚀纹的效果被电镀所掩盖，有时会电镀两层后就不进行电镀，这样的后果是电镀第二层的镍会比较容易氧化变色，影响设计的效果。
3-2-4．电镀效果对设计的影响
这里主要指如果作有颜色的电镀效果时，要提交色差表，因为电镀后的颜色无法做到均匀一致，不同的制件会有较大的差距，所以要提供可以接受的颜色差距值。
4．电镀工艺的成本和基本检验标准
4-1．电镀的成本预估
4-1-1．电镀成本的大致数据
电镀件在加工成本的考虑上主要参考其加工工艺过程的复杂性和表面积的大小，一般的制件其成本主要是工艺流程带来的成本，下面就一些已知的工艺过程作一些说明：
以一个普通高光电镀件作为标准；
作亚光电镀效果价格会贵30％左右；
作简单的表面局部绝缘效果价格会增加30%－50％；
三：
四：电镀原理及方法
作者：佚名文章来源：--更新时间：2006-2-21
簡單來說，電鍍指借助外界直流電的作用，在溶液中進行電解反應，使導電體例如金屬的表面沉積一金屬或合金層。
:
我們以硫酸銅鍍浴作例子
陰極主要反應 : Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s)
電鍍過程浴中的銅離子濃度因消耗而下降，影響沈積過程。面對這個問題，可以兩個方法解決：1.在浴中添加硫酸銅；2.用銅作陽極。添加硫酸銅方法比較麻煩，又要分析又要計算。用銅作陽極比較簡單。陽極的作用主要是導體，將電路回路接通。但銅作陽極還有另一功能，是氧化(失去電子)溶解成銅離子，補充銅離子的消耗。陽極主要反應: Cu (s) → Cu2+(aq) + 2e-
由於整個鍍液主要有水，也會發生水電解產生氫氣(在陰極)和氧氣(在陽極)的副反應陰極副反應 : 2H3O+(aq) + 2e- → H2(g) + 2H2O(l)
陽極副反應: 6H2O(l) → O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e-
結果，工件的表面上覆蓋了一層金屬銅。這是一個典型鍍浴的機理，但實際的情況是十分復雜。自催化鍍及浸漬镀
五：电镀知识讲座-1
作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-3-14
1.1 表面處理( Surface Treatment )
表面處理的對象非常廣泛,從傳統工業到現在的高科技工業,從以前的金屬表面到現在的
塑膠,非金屬的表面.它使材料更耐腐蝕,更耐磨耗,更耐熱,它使材料之壽延長,此外改善材料表面之特性,光澤美觀等提高產品之附加價值,所有這些改變材料表面之物理,機械及化學性質之加工
技術統稱為表面處理(surface treatment) 或稱為表面加工(surface finishing).
1.1.1 金屬表面處理(metal surface treatment)
金屬經初步加工成型後需修飾金屬表面,美化金屬表面,更進一步改變金屬表面的機械性質及物理化學性質等之各種操作過程,稱之為金屬表面處理.或稱之金屬表面加工(metal surface finis
hing).
1.2 表面處理的目的
表面處理的目的可以分四大類:
(1) 美觀(appearance).
(2) 防護(protection)
(3) 特殊表面性質(special surface properties)
(4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties)
(1) 美觀(appearance)
為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍(decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黃銅等電鍍 (electroplating).
(2) 防護(protection)
為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍(protective plating) Zn,Cd,Ni,Cr,Sn 等電鍍.
(3) 特殊表面性質(special surface properties)
1. 提高製品之導電性(electrical conductiuity),例如電鍍Ag,Cu.
2. 提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb 合金
電鍍.
3. 提高光線之反射性(light reflectivity ) 例如太空船,人造衛星的外殼需
反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上.
4. 減小接觸阻抗(contact resistance)例如在電子組件之Au及Pd電鍍. (4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties )
1. 提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍.
2. 提高製品之潤滑性( bearing propertries ) 例如多孔洛電鍍
(porous chromium plating), 內燃機之鋁合金活塞(piston) ,鍍錫Sn以防止汽缸(cylinder)壁刮傷.
3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ,例如硬洛電鍍( hard chromium plating).
4. 提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍.
5. 滲碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止,例如鋼鐵表面硬化 (case
hardening)時在不要硬化部份鍍Cu.
1.3 表面處理之重要性
表面處理工業雖然不是工業之主流,但只有透過表面處理,製品的特性及價值才能充份發揮出來.應用電鍍(plating),陽極處理(anodizing),化成處理(convesion coatin g),塗裝(coating)等工業技術,達到防蝕,增進可焊性,潤滑性,耐磨性,附著性及鋼材防止滲碳等的多項目的.
所以表面處理為各種加工製造工業不可或缺的過從傳統工業到近代高科技,表面處理技術一直扮演非常重要性之角色.例如太空船,人造衛星,積體電路等之發展表面處理技術都有決定性之影響.由於表面處理對材料月異,帶動相關科技工程之進步.
1.4 表面處理技術之種類從表面處理之特性可分類:
表
_____ 機械法__ 珠擊法,切削,搪磨,撒砂,精磨,研磨,超加工.
面
_____ 冶金法__ 表面硬化,(淬火,滲碳,氮化),擴散皮膜法.
形
_____ 化學法__ 電解研磨,酸洗,化學研磨,酸蝕雕刻.
成
表
_____ 表面披覆__ 電鍍,無電鍍,熱浸鍍,熔射鍍,真空蒸著,陰極噴濺,
面
_____ 無機披覆__ 陽極處理,化成處理,著色,琺瑯處理.
披
_____ 有機披覆__ 塗裝,橡膠加襯,塑膠加襯.
1.5國內表面處理工業之狀況及問題
依據民國70年行政院科技顧問組調查報告,有關表面處理工業,國內有約4000家,其中電鍍工業約佔1200家,分散全省各地,主要的生產項目有,工業電鍍, 裝飾電鍍,熱浸電鍍, 陽極電鍍,化成電鍍,發色,塗裝,從事表面處理的工作人員有15000至20000人,具有專業知識程度者約1000人至1500人.
1.5.1 原料及設備之供應
大部分昂貴之原料依靠國外進口,生產設備多為國產,較貴重之檢驗儀器設備75% 是進口貨.國內原料成本極高,業著負擔沉重,應設法改善,防止貿易商操縱市場,更要鼓勵研究開發及生產重要之原料.
1.5.2 從業人員知識水準
一般從業人員的程度較低,科技短識及品管觀念缺乏,難有研究開發新產品,唯賴低廉勞力,以求生存.政府有關單位應定期舉辦研習會,使業者獲得新知蔚為研究風氣,提高技術水準,對在職工程人員,鼓勵利用建教合作方式,進修或在職訓練,亦應舉辦各類技術鑑定考試,並規定業者之工廠作業需由技術士擔任.
表面處理對材料之附加價值甚高,先進國家不惜投入龐大人力物力從事研究發展,使得表面處理技術日新月異,我國要並駕齊驅,迎頭趕上,勢必從教育做起,在大專院校設立正規教育之表面處理人才,才能有雄厚發展實力.鼓勵學校與工業界間之建教合作,技術性問題需要由學校帶動,學校要增添新設備,充實師資,積極培育專業人才,企業界要僅量聘用教育較高科技人員,以增加研究發展之潛力.
1.5.3 生產及經營方式
一般專業廠商規模不大,主要為訂貨生產,小規模工廠沒有管理制度,教育程度低,對人力,原料及能源造成無所謂的浪費.大廠則受到地下工廠惡性削價之競爭,影響小廠應集中投資,合併經營,始合乎經濟原則.就有生產設備應適時予以淘汰,換置自動化處理設備,能以簡化經營管理,提高生產效率,穩定品質,節省人工,提高產品之國際聲譽,促進工業升級.
1.5.4 廢物處理及公害
由於地下工廠甚多,使廢物形成嚴重之公害問題,廢物處理系統投資費用極高,非一般中小型表面處理工廠所能負擔維持得起,根據經驗及需要,認為設立表面處理專業區,集中處理廢物,廢水,不但能減少公害,而且能管制地下工廠.
1.5.5 表面處理公會
表面處理是工業發展中很重要的一環,避免或防止表面處理界之惡性競爭或市場操縱,加強廠商彼此合作,聯繫與技術交流,應充份發揮公會功能,
解決同業之困難.另應設有完整品質檢驗中心,集中檢驗,測定之服務,訂定表面處理標準規範,作為廠商品質改善或品質保證之依據.
1.5.6 表面處理技術資料
根據業者的反映,國內技術資料的獲得不亦且缺乏,技術難以突破, 應設置有健全的表面技術資料處理中心,對研究開發者適時提供新穎充份之資訊,對引進國外技術者提供可參考資料.
1.6 國內表面處理工業發展之方向
國內表面處理工業之技術自行開者很少,大多仰賴國外廠商之業務代表或代理商. 往往引進之技術並非最前進者或只是局部的,因此使本國產品品質遜於外貨乃為不可避免,產品之信譽及附加價值難以提昇.國內學術機構也甚少做獨立性長期性之研究,國內欲求工業之升級,商品附加價值提高,必須大力提高表面處理技術,以達成支援各項金屬製造業,機器工業,電子工業之任務.
1.6.1 裝飾電鍍(decorative plating)
裝飾電鍍之主要目的改進產品之外觀,提高產品附加價值,其主要產品如項鍊,胸針,耳環等飾物,合法登記之裝飾電鍍廠不足十分之一,地下小廠不需付稅捐,廢水處裡費用等,導致小廠吃大廠,劣幣逐良幣之反淘汰之惡性循環. 所以發展之方向應為大廠增添新設備,提高技術水準,提高產品品質,加強取締公害,自然促使非法及小廠淘或合併經營才能進一步發展.
1.6.2 工程電鍍(engineering plating）
工程電鍍之目的是增加產品之耐蝕力,延長使用壽命,改進機械性質等.現在許多精密模具無法使用機械加工, 也使用電鍍法, 稱之為電鑄(electroforming).工之規模較大,許多操作採用自動化,多附屬於大規模較大機器製造廠.
獨立之工程電鍍廠也大都與大型機器金屬製造廠訂有長期加工契約,其惡性競爭較裝飾性電鍍小,筍嵹禤a經濟發展,工程電鍍技術水準必須精益求精,力爭上游,其發展是大有可為的工程電鍍使用支援料數量鉅大,因此廢物處理之公害問題需特別重視,稍一不慎將造成不可收拾的公害.
一般中小廠為節省開支沒有廢物處理設備,或有也只供參觀檢查時之用,浪費投資,罔顧員工及環境之安全與衛生.故今後發展方向為如何協助,促使這些小廠家合併始引進或研究開發更經濟更有效新技術.工程電鍍用之化學品如進鍍成性質之添加劑,多為國外原料供應商之機密,利潤甚高,若能長期研究必能研就發展成功替代品,以減低本國電鍍工業之成本.
1.6.3 鍍錫(tin plating)
鍍錫生產應往高速率之連續生產方向發展,唯有使用高度自動化設備才能節省日益高漲之連續工資及能源.此種設備國內無法設計製造, 需向國外引進技術,近年來使用鋁罐,鋁箔,塑膠瓶罐,臘紙盒,玻璃瓶等材料越來越普遍,佔去馬口鐵很大的市場尤其一些錫生產的開發國家如印尼,菲律賓,泰國,馬來西亞等也開始生產馬口鐵,另外有逐漸改無錫鐵皮(tin free steel)之趨勢.
1.6.4 熱漫鍍鋅(zinc hot dip coating)
鍍鋅鋼片主要有電鍍式鍍鋅鋼片及熱浸式鋼片,其中以熱浸式佔大多數,鍍鋅鋼片具有優良耐蝕性與低廉價格.主要用途為建築如用在頂板(roofin g),側板(siding ),廣告牌,風管等,其次為電器及機械業.國內鍍鋅鋼片業者需淘汰更新陳舊設備,採用新式連續式熱浸鍍鋅方式生產,產量大,品質佳,產品適用性廣,成本低並加以配合耐高腐蝕力,鍍層延性,抗熱性,銲接性及美麗彩色塗裝之需求提高製品之品質.如發展出來的鐵鋅合金鍍面,差別鍍鋅,單面鍍鋅及鋁鋅合金鍍面等.
1.6.5 陽極處理(anodizing)
鋁的陽極處理是鋁金屬表面藉由電流的作用形成一層氧化物膜,堅硬耐磨,抗蝕性極高,色澤優美.鋁合金本身易於加工,強度高,用途很廣,磥瑣T陽處理產品為鋁門窗,傢俱,照相機及儀表外殼另件.鋁材製造極其加工業也日益擴展,鋁陽處理有相當市場潛力.
陽極處理之發展例如硬質陽極處理(hard anodizing),在低溫電流亦有用交直流並用之陽極處理.這種硬化之陽極處理的鋁材可用於活塞,汽缸,汽缸內襯,油壓機及渦輪之另件,汽閥,齒輪,'槍械另件,離合器,煞車圓片,(brake disk),機器另見及工具等.浴溫,電流密度, 溶液成份需自動控制才能嚴格管制成品之品質以達客戶要求.自動化需引進國外技術及大量之資金,所以同時要深入了解國外市場之潛力循序達成自動化.
1.6.6 塗裝(coating)
塗裝工業之成長仍應會繼續擴大,應設法取締地下工廠以減少公害保障合法廠商,避免惡性競爭.教育用戶重視表面處理技術之價值,提高塗裝品質之要求.大廠商應力爭上游,自行發展高級產品而不能只埋怨小廠之低廉競銷.發展之趨勢大多採用粉體塗裝,以節省能源和溶劑並可
減少公害.非溶劑之塗裝和省能源型(紫外線硬化,低溫硬化)之新產品我國塗裝工業當然應該迎頭趕上.
1.7 學會,雜誌及參考書籍
促進表面處理工業界之聯繫,技術交流,標準規範之定訂,防止惡性競爭,市場之操縱等應設有功能的公會,協會以解決同業之困難.例如電鍍公會,陽極處理公會,塗裝公會等.學會及雜誌社提供新知識,新科技之資訊.在做研究開發工作,資料之取得是非常重要的,尤其是有關專利資料更具有價值.
1.7.1 學會
有關表面處理技術之國內外學會有:
(1) 中國材料科學學會.
(2) 中國鋼鐵學會.
(3) 中國化學會.
(4) 中國腐蝕防蝕學會.
(5) American, Electroplater Society.
(6) American, Electrochemical Society.
(7) American, National Association of Corrosion Engineers .
(8) 英國Institute of metal fishing.
(9) 英國Corrosion Science Society.
(10) 英國Corrosion and Protection Association.
(11) 日本金屬表面技術學會.
(12) 日本金屬學會第三分科會(金屬表面物理化學).
(13) 日本鋼鐵學會.
(14) 日本電器化學協會.
(15) 日本化學學會.
(16) 日本輕金屬學會.
(17) 德國Bunsen Gesellechaff.
1.7.2 雜誌
有關表面處理雜誌有:
(1) 國內:
金屬表面技術. 工業材料.
表面處理工業. 化工技術.
防蝕工程. 材料科技.
(2) 日本:
金屬表面技術. 防蝕技術.
金屬材料. 工業材料.
(3) 美國:
Plating Corrosio n
Metal Finishing Materials Protec tion
Product Finishing Materials and Meth ods
Industrial Finishing
(4) 英國:
Electroplating M etal Industry
(5) 德國:
Metalloberflanche
oberflachenentechnik
Korrosion und Metallschutz
Werkstoffe und Korrosion
1.8 我國表面處理電鍍技術士檢定規範
金屬表面處理是一門專門的技術與學問,為提高我國表面處理工業之水準及發展潛力,宜規定工廠必須擁有表面處理技術士如電鍍技術士,陽極處理技術士,塗裝技術士等.讓這些專門技術士從事工廠作業,才能有優良的產品.
我國技術技能士檢定旨在配合經濟發展,改變職業觀念,建立技能共信標準,提高技術人士之地位適應國家建設之需要.凡測驗合格者,由內政部頒發[中華民國技術士證].
技術士技能檢定分為學科與術科測驗兩階段完成.學科測驗就檢定規範中[相關知識]範圍內命題,採是非選擇方式.術科測驗需學科測驗合格始能參加,採現場操作考驗方式.技術士分為三等級,甲級,乙級,丙級.
电镀知识讲座-2
作者：佚名文章来源：本站原创更新时间：2006-3-14
2.1 電鍍之定義
電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process)，是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著於物體表面上，其目的是在改變物體表面之特性或尺寸。
2.2 電鍍之目的
電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。
2.3 各種鍍金的方法
2.4 電鍍的基本知識
電鍍大部份在液體(solution) 下進行，又絕大部份是由水溶液(aqueous solution)中電鍍，約有30 種的金屬可由水溶液進行
電鍍, 由
水溶液電鍍的金屬有：銅Cu、鎳Ni、鉻Cr、鋅Zn、鎘Cd" 、鉛Pb、金Au、銀Ag、鉑Pt、鈷Co、錳Mn、銻Sb、鉍Bi、汞Hg、鎵Ga、銦In、
鉈、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W 等。
有些必須由非水溶液電鍍如鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、La、Ti、Zr、Ge、Mo等。可油水溶液及非水溶液電鍍者有銅、
銀、鋅、鎘、銻、鉍、錳、鈷、鎳等金屬。
電鍍的基本知識包括下列幾項：
2.4.1 溶液(solution)
被溶解之物質稱之為溶質(solute)，使溶質溶解之液體稱之溶劑(solute)。溶劑為水之溶液稱之水溶液(aqueous solution)。
表示溶質溶解於溶液中之量為濃度(concentration)。在一定量溶劑中，溶質能溶解之最大量值稱之溶解度(solubility)。
達到溶解度值之溶液稱之為飽和溶液(saturated solution)，反之為非飽和溶液(unsaturated solution)。溶液之濃度，在工廠及作業現場，
使用易了解及便利的重量百分率濃度(weight percentage)。另外常用的莫耳濃度(molal concentration)。
2.4.2 物質反應(reaction of matter)
在電鍍處理過程中，有物理變化及化學變化，例如研磨、乾燥等為物理反應，電解過程有化學反應，我們必須充份了解在處裡過程
中各種物理及化學反應及其相互間關係與影響。
2.4.4 電化學(electrochemistry)
電鍍是一種電沉積( electrodeposition )過程,利用電解體electrolysis)在電極(electrode)沉積金屬,它是屬於電化學之應用的一支。電化學是研究
有關電能與化學能交互變化作用及轉換過程。
電解質(electrolyte)例子NaCl,也就是其溶液具有電解性質之溶液(electrolyticsolution)它含有部份之離子(ions),經由此等離子之移動(movement)
而能導電。帶陰電荷朝向陽極(anode)移動稱之為陰離子(anion),帶正電荷朝向陰極(cathode)移動(migrate)者稱之為陰離子cation s)。這些帶電荷之
粒子(particles)稱之為離子(ions)。放出電子產生氧化反應之電極稱之為陽極(anode),得到電子產生還元化應之電極稱之為陰極(c athode)。整個反
應過程稱之為電解(electrolysis)。
2.4.4.1 電極電位(electrode potentials)
電位(electrode potential)為在電解池(electrolytic)中之導電體,電流經由它流入或流出。電極電位(electrode potential)是電極與電解液之間的電動
勢差, 單獨電極電位不能測定需參考一些標準電極(standard electrode)。
例如氫標準電極(hydrogen standard electrode)以其為基準電位為0
電極電位之大小可由Nernst equation表示之:
2.4.4.2 標準電極電位(standard electrode potential)
標準電極電位(standard electrode potential)是指金屬電極之活度為1(純金屬)及在
金屬離子活度為1時之電極電位。
即E=E0
E=E0+RT/nF ln 1/1
=E0+0= E0
氫之標準電位在任何溫度下都定為0,做為其他電極之參考電極(REFERENCEELECTRODE),以氫標準電極為基準0,各種金屬之標準電位見表
排列在前頭之金屬如Li較易失去電子,易被氧化,易溶解,易腐蝕,稱之為濺金屬或金屬(basic metal)。相反如Au金屬不易失去電子.不易氧化.不易溶解.
容易被還元稱之為貴金屬(noble metal)。
表2.4.4.2
2.4.4.3 Nernst 電位學說
金屬含有該金屬離子之溶液相接觸,則在金屬與溶液界面,會產生電荷移動現象,此等電荷之移動,仍是由於金屬與溶液的界面有電位勢之差別稱之為電位差所引起,此現象Nernst解說如下:
設驅使金屬失去電子變為陽離子溶入溶液中之電離溶解液解壓(electrolatic