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导电铜排电刷镀光亮锡技术
发布时间:2014-06-02 15:15

摘要:传统的导电铜排的电镀工艺是采用挂镀技术, 但电刷镀技术在导电铜排电镀工艺中的应用越来越广。本文介绍了电刷镀导电铜排的设备、工辅具、溶液及工艺, 提出了克服导电铜排电刷镀缺点的方法。改良的电刷镀工艺对导电铜排镀层质量有明显提高, 可实现批量、自动化生产。
关键词:导电铜排;电刷镀;电刷镀溶液;光亮镀锡
0 前言
近几年, 电刷镀技术中的刷镀光亮锡技术已广泛应用于电力、电工、电气行业等领域。导电铜排作为导电连接载体被广泛地用于电器开关工程行业(如:配电柜、变压器、输变电等), 为了防止氧化, 提高导电能力, 导电铜排(尤其是搭接部位)必须进行电镀处理。传统的导电铜排的电镀工艺是采用挂镀技术, 将导电铜排局部或整体放置槽内电镀。这种方法的缺点是:(1)厂房、设备及镀液一次性投资成本高;(2)槽液维护需要专业技术;(3)超长导电铜排电镀困难;(4)导电铜排生产企业没有电镀许可证, 必须委托加工。
电刷镀是通过带电刷子, 蘸取溶液后在导电铜排表面来回移动形成镀层。优点是:(1)投资小、见效快、回报高;(2)对场地要求不高, 可实现现场导电排电镀;(3)技术简单易学, 工艺步骤较少, 操作简便灵活。缺点是:(1)操作者手法对镀层的质量有一影响;(2)镀层均匀度不易掌握;(3)镀层外观很难保证绝对一致, 镀层有时发黄泛黑;(4)劳动强度大, 工效低。
本文介绍了电刷镀导电铜排的设备、工辅具、镀液及工艺, 提出了克服导电铜排电刷镀缺点的方法。实践证明:改进的电刷镀工艺对导电铜排镀层的质量有
明显提高。
1、电刷镀导电铜排所需设备及工辅具
电刷镀导电铜排所需设备及工辅具如下:100A电刷镀电源1台, 10mm2电缆
线1副, 16mm2电缆线1副, 3号35mm2电缆线1副,刷镀笔5支, TDB-3 刷镀笔5支, CP60mm×45mm×20mm平板阳极5 块,CPmm×5mm×25mm平板阳极5 块,CP120 mm×65mm×30mm平板阳极5块,40mm针织包套1卷, 60mm 针织包套1卷, 80mm 针织包套1卷, 医用脱脂棉1kg ,输液泵1台。
2  电刷镀溶液及工艺
2 .1  铜导电铜排电刷镀镜面锡工艺
2 .1 .1 工艺1
(1)阴极电解去油 电净液JC-1溶液, 电压12 V , 时间30s , 然后用水冲洗。工件上必须有连续水膜。镜面锡JC-108溶液, 先无电擦拭, 电压5~8V ,一直刷镀到尺寸, 然后用水冲洗。
2 .1 .2  工艺2
(1)阴极电解去油电净液JC-1 溶液, 电压12V , 时间30 s , 然后用水冲洗。工件上必须有连续水膜。
(2)阳极活化
活化液JCH-1 ,电压12 V , 时间20 s , 然后用水冲洗。表面呈均匀的红铜色。
(3)镀锡
镜面锡TJC-108溶液, 先无电擦拭, 电压5~ 8V , 一直刷镀到尺寸, 然后用水冲洗。
2 .2  铝导电铜排电刷镀镜面锡工艺
2 .2 .1  工艺1
(1)阴极电解去油
电净液JC-1溶液, 电压12V , 时间30s , 然后用水冲洗。工件上必须有连续水膜。
(2)阳极活化
活化液JCH-2 , 电压12 V , 时间20s , 然后用水冲洗。表面呈均匀的灰黑色。
(3)镀铜
碱铜溶液JC-403 , 电压3 ~ 10 V , 时间60~100 s , 然后用水冲洗。
(4)镀锡
镜面锡JC-108 溶液, 先无电擦拭, 电压5~8V , 一直刷镀到尺寸, 然后用水冲洗。
2 .2 .2  工艺2
(1)阳极去油
铝1号溶液, 电压8~12 V,时间30~120s,然后自来水冲洗.工件上必须有连续水膜。
(2)镀过渡层
铝2号溶液, 电压3~6 V , 时间30~60 s , 然后自来水冲洗。
(3)阳极去油
铝1号溶液, 电压8 ~ 12 V , 时间30~120 s , 然后自来水冲洗。工件上必须有连续水膜。
(4)镀过渡层
铝2 号溶液, 电压3~6 V , 时间30~60 s , 然后自来水冲洗。
(5)镀铜
碱铜溶液JC-403 , 电压3~10V ,厚度5~10μm , 然后自来水冲洗。
(6)镀锡
镜面锡JC-108溶液, 先无电擦拭,电压5~8V,一直刷镀到尺寸, 然后用水冲洗。
通电时, 阴阳极相对运动速率为5~10 m/min 。铜导电铜排电刷镀镜面锡工艺2比工艺1的结合力更好。铝导电铜排电刷镀镜面锡工艺2比工艺1的
结合力更好。
上述电刷镀溶液电净液JCH\-1 活化液JCH-2 、铝1号溶液、铝2号溶液、碱铜溶液TDY-403、镜面锡JC-108溶液皆由武汉磐亚可有限公司生产销售。
3  刷镀镜面锡镀液的特点
(1)镀液储存期长
镀液中有特殊抗氧化功能, 不易氧化, 稳定性好, 溶液寿命长。
(2)出光速率快
电刷镀镜面锡溶液可以在粗糙度低于6.3 μm的任何金属表面上获得镜面镀层, 镀层出光速率快(一般5min即可出光)。镀锡层外观银白, 具有镜面光泽。
(3)镀厚能力强
当需要刷镀厚锡层时, 不用停机打磨, 也不需要中间镀过渡层, 可以连续刷镀0 .3mm 以上。
(4)铝上电刷镀锡工艺简单, 镀层结合力好采用上述铝上刷镀锡技术, 可以刷镀出结合力好的镜面锡层。在使用过程中, 铝上镀锡层不会出现局部白毛、黑点、起皮、鼓泡等故障。
4  导电铜排电刷镀镜面锡工艺注意事项
(1)表面粗糙度要低于6 .3 μm , 且粗糙度越低越好。镀锡层的粗糙度与基体的粗糙度有关, 如果需要镀镜面锡, 应对镀铜层进行出光处理, 以提高镀锡层的镜面反射性能。
(2)刷镀镜面镀层时, 包裹阳极的材料使用绒布包套, 包裹阳极时有绒毛的一面向外。手工刷镀时, 通过手工操作带电刷子, 蘸取镀液后在铜排表面来回移动形成镀层。这种方式的缺是:人为因素对镀层的质量影响较大, 镀层均匀度不易控制, 镀层外观有时不一致, 劳动强度大, 工效低。
该工艺适合于小批量各种长度的铜排搭接部位的局
部镀覆。
5  改进的电刷镀工艺
(1)电刷镀阳极的改进
一般电刷镀阳极面积总是小于工件被镀面积,包裹包套蘸满溶液的阳极在阴极上做相对运动, 操作者的水平和经验决定了镀层厚度及均匀性, 很难控制。导电铜排搭接部位面积不大, 为了控制镀层的厚度及均匀性, 把阳极面积放大到阴极面积的若干倍, 这样阴极各部位与阳极的接触时间就完全一样,镀层厚度及均匀性可得到有效控制。
(2)供液方式的改进
供液方式会影响电刷镀速率及外观, 供液充分,电刷镀速率快, 外观好。采用循环输液泵供液, 阳极用板材焊成长方体型腔, 与导电铜排接触面钻上小长方体型腔上焊一个管子用软管与输液泵相连, 输液泵将溶液输送到阳极型腔, 溶液流经导电铜排表面
回流到输液泵。
(3)阴阳极相对运动方式及自动化
若导电铜排较长, 导电铜排固定不动, 导电铜排搭接部位两面各放置一个阳极, 由电动装置带动作来回相对运动。若导电铜排较短, 导电铜排两端搭接部位放置4块阳极, 固定不动, 导电铜排由电动装置带动作来回相对运动, 相对运动速率一般为8~15 m/min 。相对运动方式的自动化减轻了操作者的劳动强度, 提
高了刷镀层内在及外观质量。
(4)使用电刷镀液进行局部槽镀
为了解决手工刷镀存在的问题, 采用组合电镀方法, 工件采用传统的电刷镀方法进行阴极电解除油、活化和打底层, 然后进行局部挂镀。镜面锡JC-108溶液既可以用于刷镀, 也可以用于挂镀。使用电刷镀液进行局部挂镀, 阳极和工件被镀表面不接触, 保持一定的间隙, 可进行相对运动, 也可不进行相对运动。镀液置于小型镀槽中, 将阳极和工件被镀表面浸渍, 镀液可以流动, 也可以不流动, 该工艺适合用于大批量各种长度的导电铜排电镀。效率比传统的电刷镀方法高, 工人只需定期查看, 劳动强度低, 工艺设备简单, 投资少、见效快、效益高, 适用于大、中、小型企业。
6  结语
通过对电刷镀技术的改进, 提高了电刷镀导电排的质量, 镀层质量符合国标要求。镀层厚度及均匀性容易控制, 镀层外观一致、美观漂亮, 防腐导电性能优良;减轻了电刷镀操作者的劳动强度;减少了加工、运输费用。完全能满足电力、电工、电气领域的需要, 并创造可观的经济效益。
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