振动电镀

小零件电镀新技术

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小零件电镀新技术。它比常规的滚镀技术具有更加突出的优越性，因此一经问世即得到快速的应用与发展。国内振动电镀出现于20世纪80年代末，并从90年代后期开始在小零件电镀领域应用逐渐广泛。

1-振荡器；2-振杆；3-传振轴；4-料筐

振动电镀的滚筒形状为“圆筛”或“圆盘”状，滚筒内零件的运动靠来自振荡器的振动力来实现。所以，振动电镀的滚筒一般被形象地称作“振筛”。振筛的振动轴向与水平面垂直，则振筛内零件的运动方向为水平方向。

振动电镀的振筛结构和振动轴向与传统卧式滚筒有着本质的区别，所以会产生与传统卧式滚镀迥然不同的效果：

①振筛的料筐上部敞开后，彻底打破了传统卧式滚筒的封闭式结构，消除了滚筒内外的离子浓度差。所以，由滚筒封闭式结构带来的滚镀的缺陷得到最大程度的改善。例如，镀层沉积速度快、厚度均匀及零件低电流区镀层质量好等。

②通过控制振筛的振动频率或振幅等条件，可以达到控制零件在振筛内混合条件的目的，从而可将各零件的镀层厚度波动性控制到最小。

③电镀时使用大的电流密度并同时进行着机械光整作用，镀层结晶细致，表面光亮度高。④对零件的擦伤、磨损等均小于其它滚镀方式。

另外，振动电镀时阴极导电平稳，夹、卡零件现象较轻，并且可以随时对零件进行质量抽检。

但是，由于受到振筛结构和振动轴向的限制，振筛的装载量比较小，并且振动电镀设备的造价也比较高，所以振动电镀还不适于单件体积稍大且数量较多的小零件的电镀。但对不宜或不能采用常规滚镀或品质要求较高的小零件，如针状、细小、薄壁、易擦伤、易变形、高精度等零件，振动电镀有着其它滚镀方式不可比拟的优越性。所以，振动电镀是对常规滚镀的一个有力的补充。

一般只要能滚镀的镀种就能振镀(镀铬除外)。这是因为振镀实际是一种滚镀，只是其零件的受镀条件比普通滚镀更优越而已。振镀有很多优越性，但从实用效果看，其“镀层均匀、零件低区镀层质量好、镀层厚度波动性小、零件表面质量好”等优越性更突出，可将几点归结为一点即“镀层质量好”。另外，振镀对解决某些异型小零件的电镀难题具有一定优越性。但(应用的振筛式)振镀方式不适于单件体积稍大零件(如五金件、标准件等)的电镀，且不适于加工批量较大的情况(如普通滚镀锌)。所以，振镀的适用范围可归结为①品质要求较高但加工批量不大的小零件(如电子产品)的电镀②某些异型小零件的电镀。

是否适合采用振镀主要看镀件的：①镀层质量要求。一般镀层质量要求较高的零件才采用振镀，如镀层均匀性要求较高、孔内镀层质量要求较高等，否则采用普通滚镀即可。毕竟振镀设备昂贵，技术也不如普通滚镀更成熟；②尺寸大小。零件尺寸也很重要，由于设施的原因，振镀不怕零件尺寸小就怕尺寸大，有时零件尺寸稍大即不太适合，通常说振镀适合片状、针状零件，但一般片状零件超过10mm2见方、针状零件超过30mm长则也不太适合。另外，零件加工批量较大时也不太适合，但好在高品质要求的零件一般不会像五金件、标准件一样加工批量大。

关于易缠绕或易变形等零件的振镀，这类零件在料筐内不像普通零件一样能上下、内外翻动，而基本是全部零件形成一个整体同时向前移动。此时一方面要少装些零件，一方面溶液渗透性能不佳则不易使埋在底部的零件受镀。

1、振筛料筐大小的选择

滚筒大小对镀层质量的影响是，滚筒越小镀层质量就越好，反之就越差。所以当滚镀件镀层质量要求较高时，选择的滚筒总是尽量小一些。但振筛料筐大小对镀层质量的影响却不像滚筒一样明显，料筐大未必比料筐小镀层质量差。例如，振镀一般尺寸针状零件，使用￠300mm料筐甚至比使用￠250mm料筐镀层质量还好。因为振镀的筛底镶嵌式阴极导电方式使不同大小料筐(但相差不能太大)装载相同数量的零件成为可能，此时料筐大比料筐小零件混合周期更短，则镀层质量会更好。但不同大小的滚筒(即使相差不大)在装载相同数量的零件时，小滚筒合适大滚筒则可能会导电不良，大滚筒合适小滚筒则可能会装载量超标。

所以，料筐大小的选择通常不以镀件的镀层质量要求为依据，而主要以镀件尺寸大小为依据。镀件尺寸小则选择料筐规格小一些，反之则大一些。料筐规格可从直径￠100mm到直径￠500mm变化。一般细小或极细小零件多选择￠250mm以下料筐，普通片状、针状、易缠绕或其它异型小零件多选择￠300mm左右料筐(此规格生产中最常用)，而只有在镀件尺寸稍大时才选择￠400mm以上料筐。但实际使用中也不完全如此，有时产品加工批量也对料筐大小的选择产生影响。例如，片式元件属细小或极细小零件，但因加工批量较大多选择￠300mm料筐。

2、振筛料筐的装载量

装的过少出现电流不稳、镀层烧焦及导电钉镀层生长过快或发黑等现象，装的过多出现整体零件均匀性(最明显的是外观)不好及长时间埋在筛底的零件烧焦等现象。料筐的装载量应以多少为合适呢？从提高镀层质量角度讲，振筛料筐的装载量也是在保证导电良好的前提下尽量少一些为好。而一般采用振镀的零件多重“质”不重“量”，且筛底镶嵌式阴极导电方式使零件在少装时也能导好电。所以，料筐的合适装载量一般不像普通滚筒一样达到料筐容积的几分之一，而是以零件在运行时①导电钉不外露②零件不“断流”为宜，此时零件重量有多少算多少，并不作为考虑重点。然而，需特别说明的是，导电钉不外露的前提必须是零件在运行时，否则零件在静止时导电钉不外露，运行起来后则可能外露及零件可能出现“断流”。零件“断流”指零件在运行时出现的连续不上的现象(此现象多为装载量过少或装载量刚好但振幅太大所造成)。振镀时零件的正常运行状况应是连续的，或互相簇拥着(俗称“手拉手”)往前走，就像河里流动的水一样，零件连续不上就像流动的水中断了一样，俗称零件“断流”。

因振筛振动会使液面产生频率很高的波纹，因此零件在运行时是否出现导电钉外露及“断流”，仅凭肉眼是难以看清楚的(此时即使溶液很澄清)。这里介绍一个简易办法：若溶液透明度较高，可用透明烧杯压在料筐上部液面上，透过烧杯底部可看清楚零件在料筐内的运行状况；若溶液透明度不高，可将手电光照在烧杯底部来观察零件在料筐内的运行状况。这样，料筐到底应装多少零件合适则可做到心中有数。其实，若能确定某零件可以采用振镀，有一个快捷的办法可确定其合适的装载量：料筐内装载的零件在遮住筛底导电钉的基础上再多加10mm～20mm厚一般即比较合适。

3、振筛料筐的阴极导电钉及网孔盖

振筛料筐的阴极导电钉早期曾采用钛或铜材质，两者的导电性、防腐性及上镀后镀层的退除等方面各有优缺点。不锈钢材质的综合性能介于钛和铜之间，比较适合用作料筐的阴极导电钉，因此市售的振镀设备多采用不锈钢作阴极导电钉。阴极导电钉随着使用会沉积上越来越厚的无用镀层，应及时清理，否则会影响零件运行则可能出现次品。早期采用钛材质时，导电钉上镀层的退除多采用撬动或敲击的办法，但钛与镀层结合力较牢，这样操作极易造成导电钉受损，严重时可能报废。后改用不锈钢材质，不锈钢与镀层不易结合，采用撬、敲、刮、刨等办法往往可起到比较不错的效果。但后来这种机械敲击的办法被化学退除法所代替，因机械敲击法往往受诸如导电钉的不锈钢牌号、表面光洁度及工人清理导电钉时的操作等多种因素影响。而化学退除法只需将需清理的导电钉浸泡在相应退镀溶液中退除即可，导电钉表面可清理得干干净净，不受丝毫损伤。具体操作是：可将需清理导电钉的振筛料筐整个浸泡在退镀溶液中进行退除。另外，虽然也可将导电钉卸掉单独进行退除，但除非更换导电钉，一般不建议对导电钉卸来卸去，以避免设备受到任何可能的损伤。

筛底和筛壁的网孔盖主要起沥出溶液的作用，因其孔壁较薄，在长时间经受零件的摩擦后可能会损坏，若不及时更换①会影响零件运行②尺寸较小的零件会从破损处漏出。更换时可将新网孔盖放在沸水中浸泡数分钟，待其软化后趁热安装在旧网孔盖的孔位上，网孔盖冷却后会紧紧地镶嵌在筛底或筛壁上。或者，也可将新网孔盖用塑料焊枪吹软进行安装。

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