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电镀含义:电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。
相关作用:利用电解池原理在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。此外,依各种电镀需求还有不同的作用。举例如下:
1.镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。(铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护)
2.镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。(注意,许多电子产品,比如DIN头,N头,已经不再使用镍打底,主要是由于镍有磁性,会影响到电性能里面的无源互调)
3.镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(金稳定,也贵。)
4.镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金。
5.镀锡铅:增进焊接能力,快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡)。
6.镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(银性能,容易氧化,氧化后也导电)
电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。
除了导电体以外,电镀亦可用于经过特殊处理的塑胶上。
电镀的过程基本如下:
镀层金属在阳极
待镀物质在阴极
阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连
通以直流电的电源后,阳极的金属会氧化(失去电子),溶液中的正离子则在阴极还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。
电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。
电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀) 以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。
电镀产生的污水(如失去效用的电解质)是水污染的重要来源。电镀工艺已经被广泛的使用在半导体及微电子部件引线框架的工艺。
VCP:垂直连续电镀,电路板使用的新型机台,比传统悬吊式电镀品质更佳。
局部镀银
铝件电镀液配方工艺流程:高温弱碱浸蚀→清洗→酸洗→清洗→浸锌→清洗→二次浸锌→清洗→预镀铜→清洗→预镀银→氰化光亮镀银→回收洗→清洗→银保护→清洗→烘干。
从工艺流程看,所选保护材料必须耐高温(80℃左右)、耐碱、耐酸,其次,保护材料在镀银后能易于剥离。
市售的保护材料有可剥性橡胶、可剥性漆、一般粘性胶带及胶带等。分别试验这些保护材料的耐酸、碱腐蚀、耐高温(碱蚀溶液温度80℃左右)性能以及可剥离性。
材料要求:镀层大多是单一金属或合金,如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。
工作原理:电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力剂和抑雾剂等)。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。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。
在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层
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1.3 脉冲电源设备
随着电力电子科学技术的发展,电镀整流器正在由单一功能向多功能发展。由于脉冲电源主要是由嵌入式单片计算机等进行控制,因此,除实现脉冲输出之外,一般具备多种控制功能。
1.3.1.自动稳流稳压。传统硅整流器电流或电压无法自动稳定,随电网电压的波动而波动。而脉冲电源则拥有高精度的自动调节功能。如电网三相电压波动达上百伏时,脉冲电源输出电压可以几乎不变。脉冲电源的自动调节功能一般具有二种模式:
,恒电流限压模式。当电镀工艺参数,如零件面积、温度、浓度、酸碱度等工艺条件发生改变时,常规整流器电流会发生波动。而恒电流模式下,输出电流自动恒定在设定值不发生改变。这对需计算硬铬厚度情况下是很有用的。采用恒流模式时的限压功能目的是保护设备不被烧坏。
第二,恒电压限流模式。当电镀工艺参数发生改变时,输出电压自动恒定在设定值不发生改变。这种模式硬铬电镀不常使用,但对于铝氧化着色则大有作用。
1.3.2 多段式运行模式。铝阳极氧化或硬铬电镀时,往往需要进行反向电解、大电流冲击、阶梯送电等操作。传统电源只能靠手工实现。而具有多段式运行模式的脉冲电源则只需提前设定,生产时可自动按顺序进行自动调节。这一功能对硬铬电镀是非常有用的。国产脉冲电源已达到三段式运行,每一段时间可在0~255秒内调节设定。
1.3.3 双向脉冲功能。正负脉冲频率、占空比、正反向输出时间均可独立调节,使用灵活、方便。配合硬铬电镀工艺,可获得不同物理性能的镀层。
1.3.4 直流叠加功能。输出正反向脉冲电流的同时,由同一台电源叠加输出一纯直流成分,更拓宽了脉冲电源的使用范围及用途。
近几年来,国产多功能脉冲电源技术已趋于成熟,其中脉冲波形垂直程度,波形平稳程度、稳定性、抗干扰性等指标达到甚至超过了国外水平。
直流电源波形对电镀质量有突出的影响,例如:高频率定脉宽高频稳压/稳流脉冲电源电镀时会产生特殊效应,这也是普通直流电源电镀无法达到的效果,有些现象还不能用常规电化学理论来加以解释。而直流波形对电镀沉积的影响还难以从理论上进行预测,只能通过大量的试验来作相对比较,筛选出适宜的波形。
近几年来新出现的零电压转换(zvT)和零电流转换(ZCT)技术,或者称“软开关”技术,综合了PWM 开关与谐振变换技术两者的优点:既有脉冲方波传递功率和恒频控制便于优化参数,又有谐振技术的低损耗和零电压转换的特点。这种“零开关”技术充分利用变压器的漏感于功率管的输出结电容之间的谐振,产生满足零电压导通和零电流截止的条件,在开关管导通时电压为零,截止时流经开关管的电流为零。因此大大减少了功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低了功耗,开关效率明显提高。
电镀整流器特点
1、体积小、重量轻:体积与重量为可控硅电镀整流器的1/5-1/10,便于您规划、扩建、移动、维护和安装。
2、节能效果好:开关电源由于采用了高频变压器,转换效率大大提高,正常情况下较可控硅设备提率10%以上,负载率达70%以下时较可控硅设备提率30%以上。
3、输出稳定性高:由于系统反应速度快(微秒级),对于网电及负载变化具有极强的适应性,输出精度可优于1%。开关电源的工作效率高、所以控制精度高,有利于提高产品质量。
4、输出波形易于调制:由于工作频率高,其输出波形调整相对处理成本较低,可以较方便的按照用户工艺要求改变输出波形。这样对于工作现场提高工效,改善加工产品质量有较强作用。
技术指标
输入电压
AC380V/AC220V
输出特性
恒流/恒压可转换 ( 0~额定值 )
输出波形
高频方波、直流及叠加波形
调节精度
≤1%
效 率
≥89%
功率因数
≤90%
bao护方式
过压、欠压、过热、过流
冷却方式
风冷或水冷
可选配置
PLC接口
环境温度
20℃-45℃
环境湿度
≤80%
绝缘等级B级
防护等级IP20
应用特点
1、 降低孔隙率,晶核的形成速度大于成长速度,促使晶核细化。
2、 改善结合力,使钝化膜击穿,有利于基体与镀层之间牢固的结合。
3、改善覆盖能力和分散能力,高的阴极负电位使普通电镀中钝化的部位也能沉积,减缓形态复杂零件的突出部位由于沉积离子过度消耗而带来的“烧焦”“树枝状”沉积的缺陷,对于获得一个给定特性镀层(如颜色、无孔隙等)的厚度可减少到原来1/3~1/2,节省原材料。
4、 降低镀层的内应力,改善晶格缺陷、杂质、空洞、瘤子等,容易得到无裂纹的镀层,减少添加剂。
6、 改善阳极的溶解,不需阳极活化剂。
7、 改进镀层的机械物理性能,如提高密度降低表面电阻和体电阻,提高韧性、耐磨性、抗蚀性而且可以控制镀层硬度。
传统的电镀抑制副作用的产生、改善电流分布、调节液相传质过程、控制结晶取向显得毫无作用,面对络合剂和添加剂的研究成了电镀工艺研究的主要方向。纳米开关电源解决了传统电镀整流器存在的缺陷。
机柜外形美观、大方、表面喷塑,防腐能力显著提高;
7.具有水压不足或风机过热报警并自动保护之功能;
8.可根据用户需要设置定时关机及远端操作之功能,还可以设置微机Computer控制接口及PLC可编程序控制接口,从而实现工艺曲线自动控制功能;
9.具有0~180秒软启动任意设定可调时间,电流、电压从零~整定值,软启动控制功能;
10.整机采取多种防腐措施处理,主控板全密封,并配有远距离操作遥控箱,便于远控。整机重量轻、体积小、结构简洁、维护方便; 11.底纹波电源可替代直流发电机组,文波系数在额定值10%负载时<5%;大于额定值30%时<3%;额定使用时,文波系数<1.5%;
12.本系列产品保证电流、电压满载输出连续长时间运行工作;
13.根据用户要求:可配安培小时积算器和数字显示仪表。
近几年,由于我国国内环保标准的日益严苛,脉冲电源在中国燃煤电厂实现了大面积推广和应用,并且取得了良好的效果,极大地提高了除尘器的除尘效率,降低了排放,节约了电能,增加了国内市场对脉冲电源的信心,在近期成为除尘器电源改造的焦点。
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