为了获得高效的生产和高质量的涂层,滚镀的结构缺陷不可避免。滚筒镀的结构缺陷是指由于滚筒的封闭结构造成的缺陷,如涂层沉积速度慢、镀液分散能力和深镀能力下降、电池电压高。
显然,这些缺陷将不可避免地成为滚镀获得高效生产和高质量涂层的障碍,应采取措施加以改进。
01、改进枪管开口
卧式滚筒的结构是封闭的。滚筒内外的溶液交换和气体排放需要通过滚筒壁板上的开口来实现,因此滚筒壁上的开口的作用非常重要。可以说,滚筒壁上的开口是;生命线”;以保持滚筒电镀工艺。
因为这是“;生命线”;很明显,气缸壁的开口应基于畅通无阻和更好的溶液渗透性的原则。传统的桶壁开孔方法是圆孔。其最大的缺点是滚筒开口率低,透水性差,这将使滚镀的材料传输受到很大的阻力,从而使滚镀结构缺陷更加严重。
如上所述,滚镀工艺中零件操作的三个阶段在运行到暴露表面零件的位置时影响最大(请参阅前一篇文章“;滚镀工艺零件的操作状态,您有必要了解”;),而且滚壁上的圆孔特别严重,因此改进势在必行。
提高筒壁开度主要是为了提高汽包的开度,提高汽包的透水性。如果滚筒的透水性得到改善;生命线”;已解锁,“;一般疼痛是不痛的,疼痛被阻断了”;。
目前,方管的开墙方法优于网管。与气缸壁上的方孔和气缸壁上圆形孔相比,滚筒的开口率大大提高。这种优点在滚筒直径较小时最为明显,滚筒的透水性大大提高。
随着滚筒透水性的提高,可以及时补充滚筒中消耗的主要金属离子,提高阴极电流效率和电流密度上限。
此外,滚筒开口率的增加总是伴随着气缸壁开口布置的变化。改变圆柱壁上孔的排列可以降低孔处的瞬时电流密度,可以增加给定的平均电流密度,并可以加速涂层的沉积速度。
与筒壁上的方孔相比,滚筒的开口率进一步提高,由于网壁较薄,滚筒的透水性大大提高。
滚筒透水性提高的第一个好处是阴极电流效率的提高,这加快了涂层的沉积速度。例如,当对小零件进行滚镀时,在恒定电流条件下,当涂层达到相同厚度时,镀覆时间缩短了一半,这意味着沉积速度加倍,生产效率大大提高。
生产效率的提高,特别是效率低下的Nd-Fe-B滚镀,意味着在不同程度上节省了设备、劳动力、占地、管理成本等,意义深远!
其次,在滚筒的透水性得到改善后,涂层的均匀性得到了提高。例如,Nd-Fe-B电镀中使用的网辊明显优于所谓的“网辊”;角落效应”;(即高电流区域和低电流区域之间的厚度差)。
此外,其他改进的气缸壁开口方法包括气缸壁开槽、在滚筒两端开口、打开滚筒等。您可以参考上一篇文章“;各种开鼓方法,你知道多少?”
02、循环喷入滚筒
在对筒壁的开口进行各种改进后;生命线”;滚筒电镀的水渗透性已大大畅通,但提高滚筒透水性的潜力已不再可开发。
此时,如果将滚筒外的新鲜溶液循环并从另一个角度喷入滚筒,可以及时补充滚筒电镀过程中消耗的有效成分。
目前,喷射辊镀技术正是基于这一理念,在一些特殊电镀生产中起着重要作用。
国内喷射滚镀技术最初用于小零件的复合滚镀。与普通滚筒镀相比,金属离子更难补充到滚筒中,因为复合颗粒悬浮在溶液中,复合颗粒的传质过程没有电迁移。
因此,如果复合颗粒想要穿过;阈值”;气缸壁上的开口平滑地补充到滚筒中,可以说;蜀道很难通往蓝天”;。
在这方面,即使是网鼓也无能为力,因为网鼓只会拒绝可溶性颗粒,但会拒绝悬浮的不溶性复合颗粒。
喷入滚筒可以迫使滚筒外富含复合颗粒的新鲜溶液进入滚筒,从而可以回收和补充复合滚筒电镀所需的复合颗粒,使小零件的复合滚筒电镀成功。
喷射辊镀技术用于普通电镀。目前,明显的好处是涂层均匀性大大提高。例如,连接器的金滚镀采用喷射滚镀技术。一些数据显示,其涂层的均匀性可以加倍甚至更多。
在提高涂层的沉积速度方面,喷射辊镀技术似乎比提高涂层的均匀性更有好处。这可能是由于进入滚筒的射流在改善滚筒内壁表面附近零件的溶液循环方面稍有不足,这是限制滚筒电镀电流密度提高的关键。
目前,应用于Nd-Fe-B滚镀的外部喷射技术(对应于滚筒的内部喷射)可以在一定程度上解决这个问题。
03、振动电镀
与改进筒壁开口和循环喷射到滚筒相比,振动电镀最彻底地改善了滚筒的封闭结构。
振动电镀打破了传统滚筒的封闭结构,消除了滚筒内外离子浓度差,从根本上改善了滚筒电镀的结构缺陷。其导电条件、电源线分布和溶液浓度变化与悬挂镀层相似,镀层的沉积速度和厚度均匀性也与悬挂镀层相近。
与普通电镀中使用的喷射辊镀技术类似,振动电镀的明显好处是涂层均匀性大大提高。例如,连接器(长30~40mm,直径约1mm)的振动镀金可以完全满足其端部和腰部金层厚度差不超过0.09um的要求,而相同的普通滚镀则不能满足要求。
然而,受振动电镀的承载能力和设备成本的影响,目前振动电镀主要用于不适合或不能采用普通滚镀或质量要求高的小零件(如针、小、薄壁、易划伤、易变形、高精度等零件)的电镀。
此外,在实际生产中,有时可能不会采取一种措施来改善滚镀的结构缺陷,而可能会同时使用几种措施。
例如,振动电镀和周期换向脉冲电镀技术的结合通常会在提高镀层均匀性方面发挥更理想的效果。
总之,在充分了解滚镀结构缺陷造成的危害后,我们应该在生产中积极处理,无论采取一种还是几种措施来尽量减少危害,从而最大限度地提高滚镀的生产效率和产品质量。
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