電鍍的工藝原理原來是這樣子的

電鍍工業歷史悠久，通過電鍍可以在機械零件以及工藝品上獲得保護裝飾以及各種功能的鍍層。通過電鍍，可以提高金屬的耐腐蝕性、耐磨性、裝飾性及導電性、導磁性等。電鍍還可以修復表面受磨損和破壞的工件。

如：奔馳SLS AMG是AMG級別的頂級產品，是優雅外形與高強動力結合的典範，價格昂貴、動力強勁而不乏豪華氣息。全球高端汽車改色貼膜專家WOO汽車美工坊總店出品奔馳SLS車身改色貼膜採用了鏡面電鍍銀汽車改色膜。電鍍銀的貼膜使車身更加美觀、大氣、莊嚴、豪華。下圖所示為轎車車身鍍膜改色。

電鍍是利用電解的方式，使金屬或合金沉積在工件表面，從而獲得均勻、緻密、結合力良好的金屬層的過程。電鍍時待鍍工件與電源負極相連作為陰極，浸人含有欲沉積金屬離子的電解質溶液中，陽極為欲沉積金屬的板或棒，某些電鍍也使用石墨、不鏽鋼、鉛或鉛銻合金等不溶性陽極。

電鍍按施鍍方式可分為掛鍍、滾鍍、連續電鍍和刷鍍等，可以根據鍍件的尺寸和批量選擇合適的電鍍方式。其中，掛鍍是最常見的一 種電鍍方式，電鍍鍍件懸掛在導電性能良好的掛具上，再浸人鍍液中作陰極，適合於一般尺寸或尺寸較大的工件的電鍍，如自行車的車把、汽車的保險槓等。滾鍍也是一種常見的電鍍方式，適用於小尺寸、大批量生產的零件的電鍍，電鍍時鍍件置於多角形的滾簡中，依靠自身重力來接觸滾簡內的陰極。

1、電鍍的基本原理

把預鍍工件置於裝有電鍍液的鍍槽中，鍍件接直流電源的負極，作為陰極;而鍍層金屬或石墨等也置於鍍槽中並接直流電源的正極，作為電鍍時的陽極。通電後，鍍液中的金屬離子在陰極附近因得到電子而還原成金屬原子，進而沉積在陰極工件表面上，從而獲得鍍層。電鍍件主要依靠的是電化學原理，所以電鍍要有三個必要條件:電極電位差、鍍液和電源。下面以鍍銅為例說明電鍍的基本過程。圖5-3所示為電鍍的基本原理。

將工件置於以硫酸銅為主要成分的電鍍液中作為陰極，金屬銅作為陽極。接通直流電源後，電流通過兩極及兩極間的含Cu2*電解液，電鍍液中的陰、陽離子會發生「電遷移」現象，即在電場作用下，陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動。銅離子在陰極上被還原沉積成鍍層，陽極的金屬銅被氧化成Cu2+。其化學反應如下：

陰極（工件）上的化學反應是還原反應：Cu2++2e-→Cu

陽極上的化學反應為氧化反應：Cu-2e-→Cu2+

電鍍後的鍍層要完整、均勻、緻密，達到一定的厚度要求且 與基體金屬結合牢固，還要具有一定的物理化學性能，這樣的鍍層才能起到良好的保護作用。

2、影響電鍍層質量的因素

影響電鍍層質量的因素很多，這裡主要介紹鍍液組成、陰極電流密度、及表面預處理等。

(1)鍍液組成

鍍液的組成主要包括以下幾個部分：

   1)主鹽。主鹽是指含有能在陰極上沉積出鍍層金屬的離子的金屬鹽。其他條件(溫度、電流密度等)不變時，主鹽濃度越高，金屬越容易在陰極析出，但是陰極極化下降，使得鍍層晶粒粗大，尤其在電化學極化不顯著的單鹽鍍液中更為明顯。主鹽濃度過高，也要採用較高的陰極電流密度，鍍液分散能力和穩定性下降，廢液處理成本增加，生產成本增加。若主鹽濃度過低，雖然鍍液分散能力和覆蓋能力較好，陰極極化作用也比濃度高時好，但其導電能力差，允許使用的陰極電流密度小，陰極電流效率低，沉積速率低，生產效率低。因此主鹽的濃度要在一個合適的範圍，同一種類型的鍍液，如果使用要求不同，其主鹽濃度也不同。

   2)附加鹽。附加鹽是指除主鹽外，主要為提高鍍液的導電性而加入的鹼金屬或鹼土金屬的鹽類(包括銨鹽)，也稱為導電鹽。附加鹽還可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和覆蓋能力，改善鍍層質量，使鍍層更細緻、緊密。例如，鍍鎳液中加人的硫酸鈉和硫酸鎂，鍍銅液中加人的硝酸鉀和硝酸銨等。但是，如果附加鹽過多，會降低主鹽的溶解度，鍍液可能會出現混濁的現象，所以附加鹽要適量。

   3)絡合劑。般將能絡合住 主鹽中金屬離子的物質稱為絡合劑。鍍液中如果沒有絡合離子，就稱為單鹽鍍液。這種鍍液穩定性差，鍍層晶粒粗大，鍍層質量較差。加入絡合離子後，陰極極化增大，使鍍層結晶細密，同時促進陽極溶解。但是鍍液中絡合離子超過絡合主鹽金屬離子的需要量，就會形成游離絡合離子，若游離絡合離子含量過高，會降低陰極電流效率，使鍍層沉積速率減慢甚至鍍不上鍍層，所以絡合劑含量也要適當。

   4)緩衝劑。電鍍的正常進行要在一-定的pH值條件下進行，緩衝劑一般是由弱酸和弱酸鹽或弱鹼和弱鹼鹽組成的能使鍍液酸度、鹼度穩定的物質。緩衝劑可以減小鍍液pH值的變化幅度，如鍍鎳液中的H,BO3和焦磷酸鹽鍍液中的Na2HPO4等。

   5)添加劑。為了改善鍍液的性能和鍍層的質量，在鍍液中加人少量的有機物，這些物質稱為添加劑。按照添加劑在鍍液中所起的作用不同，主要分為以下幾類:

 ①光亮劑:能增加鍍層光澤的物質。初級光亮劑主要包括含有磺醯基或不飽和碳鍵的糖精、對甲苯磺醯胺等。次級光亮劑主要是含有不飽和鍵的醛類、酮類、炔類、氰類及雜環類的物質。前兩類光亮劑與含有不飽和鍵的磺酸化合物配合，可以進一步提高鍍層光亮平整度。

 ②整平劑:能夠有效提高鍍層平整度的物質。整平劑的加入可以使工件微觀低谷處獲得比工件微觀凸起處更厚的鍍層。

 ③潤溼劑:能降低電極與溶液之間的界面張力，使溶液易於在電極表面鋪展。常用的潤溼劑有十二烷基硫酸鈉等。此外，潤溼劑又稱防針孔劑，因為它可以促使氣泡脫離電極表面，從而抑制鍍層中針孔的產生。

 ④應力消減劑:可以降低鍍層的應力，提高鍍層的韌性。

 ⑤鍍層細化劑:促使鍍層晶粒細小、緻密。

(2)陰極電流密度

陰極電流密度與電鍍液的成分、主鹽濃度、鍍液pH值、溫度、攪拌等因素有關。電流密度過低，陰極極化作用減小，鍍層結晶粗大，甚至沒有鍍層。電流密度由低到高，陰極極化作用增大，鍍層變得細密。但是電流密度增加過高，會使結晶沿電力線方向向鍍液內部迅速生長，鍍層會產生結瘤和樹枝狀晶，尖角和邊緣甚至會燒焦。同時，電流密度過大，陰極表面會強烈析出氫氣，pH值變大，金屬的鹼鹽就會夾雜在鍍層之中，使鍍層發黑。而且，電流密度過大，也會導致陽極鈍化，從而使鍍液中缺乏金屬離子，可能會獲得海綿狀的疏鬆鍍層。每種鍍液都有一個最理想的電流密度範圍。

(3)溫度

溫度也是電鍍時要考慮的一個重要因素。隨著溫度的升高，粒子擴散加速，陰極極化下降，溫度升高也使離子脫水過程加快，離子和陰極表面活性增強，也會降低電化學極化。因此，鍍液溫度升高，陰極極化作用下降，鍍層結晶粗大。生產中升高鍍液的溫度是為了增加鹽類的溶解度，使鍍液導電能力和分散能力提高，還可以提高電流密度上限，提高生產效率。電鍍溫度也要合理控制，使其在最佳溫度範圍內。

(4)表面預處理

電鍍前要對工件進行表面預處理，主要去除毛刺、夾雜、殘渣、油脂、氧化皮、鈍化膜等，表面預處理後工件露出潔淨、有活性的基體金屬表面。這樣才有可能獲得連續、緻密、結合良好的鍍層。如果預處理不當，鍍層和基體結合不良，會導致起皮、剝落、鼓泡、毛刺、發花等缺陷。

End

文章來源：網絡，本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。但因轉載眾多，無法確認真正原始作者，故僅標明轉載來源。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請第一時間告知，我們將根據您提供的證明材料確認版權並按國家標準支付稿酬或立即刪除內容！本文內容為原作者觀點，並不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。

掃描下方二維碼

助你成為優秀的機械設計工程師

▼

小象老師：18979147465（同微信）