篇一：常用金属材料表面电刷镀工艺
铜铝表面电刷镀工艺
一、电刷镀的一般工艺过程
电刷镀的一般工艺过程见表1，实际操作中，可视不同的基体材料和表面要求，增加或减少相应的工序。
表1 电刷镀的一般工艺过程
1、先用细砂布打磨表面，除去铜锈。 2、用丙酮擦拭零件表面，除油脂。 3、电净除油。使用1号电净液，零件接电源负极，电压8V～12V，相对运动速度为60mm/s～100mm/s，时间约为30s～40s。
4、清水冲洗，清除脏物与残留电净液。
5、用3号活化液活化。零件接电源正极，电压18V～20V，相对运动速度为100mm/s～130mm/s，时间约20s～40s。
6、清水冲洗。
7、镀底层。选用特殊镍溶液，零件接电源负极，先不通电用镀笔蘸特殊镍溶液擦拭零件表面3s～5s，然后用20V电压下冲镀3s～5s，再降至12V，在相对运动速度130mm/s～200mm/s下镀1μm～2μm即可。
8、用清水冲洗（继续电刷镀酸性溶液时可不冲洗）。
9、镀工作层。根据零件表面技术要求选用合适的镀液电刷镀。 二、在铝及铝合金以及低镁合金材料上电刷镀工艺 这类材料包括L、LF、LD、LY等。
1、铝表面极易氧化，可先用机械方法去除氧化层，用钢丝刷或用浸透了电刷镀溶液的砂纸（磨料最好为碳化硅），打磨去掉表面的氧化膜。
2、有机溶剂除油，用脱脂棉蘸丙酮擦拭零件表面。 3、电净除油，用1号电净溶液，零件接电源负极，电压10V～15V，相对运动速度为60mm/s～100mm/s，时间约为15s～30s。
4、用水冲洗。
5、活化。用2号活化液，零件接电源正极，电压10V～14V，相对运动速度为130mm/s～200mm/s，时间约为10s～30s。
6、用水冲洗，活化后表面呈深灰色，要尽快用水冲洗，保持零件表面湿润，防止出现干斑，重新氧化。
7、镀底层，水冲洗后，要紧接着电刷镀底层溶液，可用中性镍或碱铜，电刷镀快速镍时，零件接电源负极，电压10V～15V，相对运动速度为100mm/s～130mm/s。电刷镀碱铜时，电压10V～15V，相对运动速度为130mm/s～160mm/s。
8、用水冲洗。
9、镀工作层。可根据零件表面需要，在底层上用合适的镀液镀工作层，或直接镀底层至工作尺寸。 10、水冲洗，清理。
篇二：电刷镀技术及应用
电刷镀技术及应用
一、电刷镀技术概述
刷镀技术，是由过去的“笔镀”方法发展而来，又经过现代改良的技术。
在欧美称“电刷镀”或“选择性电镀”。在世界上知名度较高的有法国“Dalic”公司和美国“Selectron”公司。刷镀技术是由法国“Dalic”研究所1938年开发的。因此，又称“Dalic”法。四十年代开始在工业上应用。随后美、英、日等国相继开发和应用该工艺。我国在五十年代也有过研究报道，但没有付诸实用。而真正进行大规模研究和应用是在八十年代“六·五”和“七·五”期间。从一九九九年开始至今十十多年，鼎正科技一直致力于研究和开发，已有几十种工艺付诸实用。并广泛应用于机械、冶金、纺织、电子、制糖、造纸、印刷、化学、交通运输等行业，取得了较大的经济效益和社会效益。
二、电刷镀原理
电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层的过程。其中的在于强化、提高工件
表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能；也可以改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或因磨损而报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用。电刷镀技术（简称刷镀技术）是电镀技术中的一个重要分支，除了有上述的共同作用外，它更偏重于工件的修复应用和中小批量工件的功能性表面强化。因此在实践上更要求现场或在线施镀，在保证镀层品质的基础上，更强调镀层的快速高效沉积。
刷镀的基本过程是用裹有包套
浸渍特种镀液的镀笔（阳极）贴合
在工件（阴极）的被镀部位并做相
对运动形成镀层，刷镀电源串接于
两级之间。为了稳定地向工件表面
液层提供足够的被镀金属离子，高
浓度的刷镀液直接泵送或自然回
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流阴阳极之间。
一、电刷镀设备与溶液
1、专用电源为电刷镀主要设备，采用无级调节电压的直流电源，常用电压范围为0～24V。
镀笔是电刷镀的主要工具，是由手柄和阳极组成。阳极是镀笔的工作部分，石
墨和铂合金是理想的不溶性阳极材料，但石墨应用最多，只在阳极尺寸极小无法用石墨时才用铂铱合金。在石墨阳极上包扎脱脂棉包套，其作用是储存电镀液，防止两极接触产生电弧烧伤零件表面和防止阳极石墨粒子脱落污染电镀液。石墨阳极的形状依被镀零件表面形状而定。 不过由于受工件形状的限制，现在阳极在实际操作中用不锈钢板材来代替了。
一般常见的刷镀镀笔的形状如下图所示：
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阳极手柄的组成部分：
刷镀手柄 刷镀石墨阳极
2、电镀溶液，根据用途不同有表面预处理溶液、沉积金属溶液、退镀溶液等。
(1)表面预处理溶液：为了提高镀层与基体的结合强度，被镀表面必须预先进行严格的预处理，包括电净处理和活化处理，所以有电净液和活化液。
电净液：用电解的方法清除零件金属表面上的油污和杂质称为电净处理。电净液为无色透明的碱性溶液，－10℃不结冰，可长期存放，腐蚀性小。零件电净处理后用清水冲洗。
活化液：用电解的方法除去零件金属表面的氧化膜称为活化处理，目的是使零件表面露出金属光泽，为镀层与基体金属结合创造条件。活化液有两种：无色的2号活化液和草绿色的3号活化液，均有腐蚀性。
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(2)沉积金属溶液：电刷镀溶液一般分为酸性和碱性两大类。酸性溶液比碱性溶液沉积速度快1.5～3倍，但绝大部分酸性溶液不适用于材质疏松的金属材料，如铸铁，也不适用于不耐酸腐蚀的金属材料，如锡、锌等。碱性和中性电镀溶液有很好的使用性能，可获得晶粒细小的镀层，在边角、狭缝和盲孔等处有很好的均镀能力，无腐蚀性，适于在各种材质的零件上镀覆。
(3)退镀溶液：用于除去不需镀覆表面上的镀层，主要退除铬、铜、铁、钴、镍、
锌等镀层。
二、电刷镀工艺
刷镀工艺可分为基体表面的准备及刷镀金属镀层两部分。按具体情况一般有2～
6道工序，包括清洁、修整、电净（除油）、活化、镀过渡层、镀工作镀层。零件表面的准备：零件表面的预处理是保证镀层与零件表面结合强度的关键工序。零件表面应光滑平整，无油污、无锈斑和氧化膜等。为此先用钢丝刷或砂纸、丙酮（或酒精）清洁，然后进行电净处理和活化处理。
1、清洁
零件首先用汽油、丙酮等有机溶剂清洗。若有厚的锈蚀层、锈斑，则需用钢丝
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刷、砂布等清除干净。
2、修整
零件在刷镀前首先用锉刀、砂轮等工具将刷镀部位的毛刺、飞边、氧化皮、疲劳层、污物等清除干净。对划伤、凹坑等应将其根部和表面拓宽并形成圆弧，使根部与阳极接触，便于刷镀。零件有键槽，油孔等要用石墨或橡胶等合适材料填平。
3、电净
电净时一般将零件接负极（正向）。钢零件的电净使用电压10～20V；时间为30～60s；铜零件使用电压8～12V；时间为15～30s；轻金属零件用5～8V，时间为5～10s。对超高强度钢的电净，必须用反向电流。
4、活化
活化是根据零件的不同材料，选用相应的活化液和工艺，通过电化学和机械摩擦的作用，去除基体金属表面的氧化物和其它不利于镀层结合的杂质，保证镀层与基体的结合力。活化必须是在彻底电净和清洗的基础上进行。不同材料的活化工艺，列于表3-2-8。
5、刷镀预镀层
预镀层也叫过渡层、打底层或结合层、隔离层。一般情况下可不刷镀预镀层。为了提高镀层与基体的结合力；防止镀层和基体之间扩散；防止镀液对基体腐蚀；防止镀液与基体金属置换，往往需要刷镀预镀层。一般选用特殊镍、碱铜等作为底层，厚度一般为2μm～5μm。然后再于其上镀覆要求的金属镀层，即工作镀层。
不同材料刷镀预镀层工艺，列于表3-2-8。
6、刷镀工作镀层
工作镀层就是零件表面的镀层。常用的工作镀层有镍、铁、铁合金、镍钨合金、铜等。各种金属或合金工作镀层的刷镀工艺。
电刷镀工作镀层的厚度(半径方向上)为0.3mm～0.5mm，镀层厚度增加内应力加
大，容易引起裂纹和使结合强度下降，乃至镀层脱落。但用于补偿零件磨损尺寸时，需要较大厚度，则应采用组合镀层。在零件表面上先镀打底层，再镀补偿尺寸的尺寸镀层。为避免因厚度过大使应力增加、晶粒粗大和沉积速度下降，在尺寸镀层间
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篇三：电刷镀工艺简介
电刷镀简介
电刷镀是用电解方法在工件表面获取镀层的过程。其中的在于强化、提高工件表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能；也可以改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或因磨损而报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用。电刷镀技术（简称刷镀技术）是电镀技术中的一个重要分支，除了有上述的共同作用外，它更偏重于工件的修复应用和中小批量工件的功能性表面强化。因此在实践上更要求现场或在线施镀，在保证镀层品质的基础上，更强调镀层的快速高效沉积。刷镀的基本过程是用裹有包套浸渍特种镀液的镀笔（阳极）贴合在工件（阴极）的被镀部位并做相对运动形成镀层，刷镀电源串接于两级之间。为了稳定地向工件表面液层提供足够的被镀金属离子，高浓度的刷镀液直接泵送或自然回流阴阳极之间。
1.应用
电刷镀技术已在航空航天、机车车辆、船舶舰艇、石油化工、纺织印染、工程机械、电子电力、文物修复、工艺品装饰、局部镀金、渡银等方面获得大量应用。概括讲有以下方面：
(1)轴颈磨损的修复。
(2)孔类零件的修理。
(3)滚动轴承的修理。
1、 电刷镀工艺能快速修复机械零部件的加工超差、磨损、凹坑及划伤，恢复磨损和超差零件的尺寸，满足公差要求；
2、 在碳钢、不锈钢、铸铁（钢）、铜（合金）、铝（合金）等各类金属材料上均有良好结合力，镀层硬度高、耐磨性好、修复厚度能达到1.0mm以上，可满足各种修复的性能要求。新品刷镀保护层。用于提高零件的耐磨性、表面防腐性和抗高温氧化性；
3、 模具的修理和防护。如表面刷镀镜面镀层，满足防腐及表面光泽度的要求，提高模具使用性能和寿命；
4、 大型和精密零件，如曲轴、油缸、柱塞、机体、导杆等局部磨损、擦伤、凹坑、腐蚀点等的修复；
5、 改善零件表面的冶金性能。如改善材料的钎焊性，零件局部防渗碳、防渗氮等；
6、 改善轴承和配合面的过盈及配合性能。如增加过盈量、增加配合面的耐磨性及防腐性；
7、 印刷电路板的维修和保护。如插脚镀金，银等；
8、 电气触点、接头和高压开关的维修和防护；
9、 通常槽度难以完成的作业。如有缺陷的镀件修复、无法入槽的工件、已安装在设备上的工件、只需局部施镀的工件、部分深孔、盲孔等；
10、 在常温下施工，保证基体不产生热变形和金相组织变化，延长零部件的使用寿命。如铸件沙眼、淬火裂纹修补，几乎看不出痕迹；
2.电刷镀设备与溶液
专用电源为电刷镀主要设备，采用无级调节电压的直流电源，常用电压范围为0～50V。镀笔是电刷镀的主要工具，是由手柄和阳极组成。阳极是镀笔的工作部分，石墨和铂合金是理想的不溶性阳极材料，但石墨应用最多，只在阳极尺寸极小无法用石墨时才用铂铱合金。在石墨阳极上包扎脱脂棉包套，其作用是储存电镀液，防止两极接触产生电弧烧伤零件表面和防止阳极石墨粒子脱落污染电镀液。石墨阳极的形状依被镀零件表面形状而定。
电镀溶液，根据用途不同有表面顶处理溶液、沉积金属溶液、退镀溶液等。
(1)表面顶处理溶液：为了提高镀层与基体的结合强度，被镀表面必须预先进行严格的预处理，包括电净处理和活化处理，所以有电净液和活化液。
电净液：用电解的方法清除零件金属表面上的油污和杂质称为电净处理。电净液为无色透明的碱性溶液，－10℃不结冰，可长期存放，腐蚀性小。零件电净处理后用清水冲洗。活化液：用电解的方法除去零件金属表面的氧化膜称为活化处理，目的是使零件表面露出金属光泽，为镀层与基体金属结合创造条件。
(2)沉积金属溶液：电刷镀溶液一般分为酸性和碱性两大类。酸性溶液比碱性溶液沉积速度快1.5～3倍，但绝大部分酸性溶液不适用于材质疏松的金属材料，如铸铁，也不适用于不耐酸腐蚀的金属材料，如锡、锌等。碱性和中性电镀溶液有很好的使用性能，可获得晶粒细小的镀层，在边角、狭缝和盲孔等处有很好的均镀能力，无腐蚀性，适于在各种材质的零件上镀覆。
(3)退镀溶液：用于除去不需镀覆表面上的镀层，主要退除铬、铜、铁、钴、镍、锌等镀层。
3.电刷镀工艺
(1)零件表面的准备：零件表面的预处理是保证镀层与零件表面结合强度的关键工序。零件表面应光滑平整，无油污、无锈斑和氧化膜等。为此先用钢丝刷、丙酮清洁，然后进行电净处理和活化处理。
(2)打底层(过渡层)：为了进一步提高工作镀层与零件金属基体的结合力，选用特殊镍、碱铜等作为底层，厚度一般为2μm～5μm。然后再于其上镀覆要求的金属镀层，即工作镀层。
(3)镀工作镀层：电刷镀工作镀层的厚度(半径方向上)为0.3mm～0.5mm，镀层厚度增加内应力加大，容易引起裂纹和使结合强度下降，乃至镀层脱落。但用于补偿零件磨损尺寸时，需要较大厚度，则应采用组合镀层。在零件表面上先镀打底层，再镀补偿尺寸的尺寸镀层。为避免因厚度过大使应力增加、晶粒粗大和沉积速度下降，在尺寸镀层间镀夹心镀层(不超过0.05mm)，最后再镀上工作镀层。
4.特点
(1)无电镀槽，设备简单，不受零件尺寸的限制；
(2)电镀工艺简化，如：不需要包扎绝缘等；
(3)镀层种类多：均匀、不均匀镀层等；
(4)沉积速度快，是有槽电镀的10～15倍，由此而得名。节约能源与工时。
(5)镀后一般不要加工，镀层厚度可控制。
电刷镀原理
电刷镀是有槽电镀技术的发展， 它仍然依靠电流的作用来获得所需的金属镀层。因此， 许多普通电镀的电化学原理和定律都适用于电刷镀。
刷镀使用专门研制系列刷镀溶液、 各种形式的镀笔和阳极， 以专用的直流为能源。在电刷镀过程中， 镀笔接电源的正极， 作为电刷镀时的阳极； 表面处理好的被镀工件接电源负极， 作为刷镀时的阴极。镀笔前端通常采用高纯细石墨块做阳极材料， 石墨块外面包裹棉花和耐磨的涤面套， 以储存镀液， 并防止与工件直接接触产生电弧， 同时延长镀笔的连续工作时间。镀笔与工件以一定的速度做相对运动， 调整电源的输出电压至一定工作电压后， 镀液中的金属离子在工件表面与阳极接触的各点上发生放电结晶。随着时间延长， 镀层厚度增加。因此， 电刷过程中发生的电结晶是由下列步骤组成的：
1、被镀金属离子或他们的络离子向阴极表面或附近的迁移。
2、金属离子或其络离子在阴极表面或附近液层中发生络离子配位体变化或配位数降低。
3、金属离子在阴极上放电， 变为中性质点 （分子或原子） 。
4、原子在晶格中分配排列， 即晶核的生成长大。
金属离子在阴极表面放电变为中性质点后， 并不直接进入晶格， 而是沿着晶体表面进行着不规则的热运动。在运动过程中可能遇到许多相同的质点， 这些质点便聚集形成晶核沉积在阴极表面。当质点聚集尺寸小于某一临界值时， 将是不稳定的， 会自动分解恢复原来的状态； 当质点聚集尺寸大于某一临界值时， 则晶核就可继续长大成为晶粒。随着刷镀过程的持续进行， 新的晶核不断产生并长大成为晶粒， 各晶粒相互连接长成一片， 便形成了镀层。晶粒的长大则是通过金属离子在晶体的顶角和棱角处放电、 进入晶格来进行的。
由上述电刷镀基本原理知：
1、电刷镀需要直流电源， 并在一定的电压下才能获得所需要的金属镀层。
2、它需要电镀液， 而且电镀液不是放在电镀槽中， 而且是浸满包裹石墨阳极的棉花、涤棉布中。由于使用不溶性阳极， 金属离子是以更新镀液来得到补充。
3、由于电流密度远大于有槽电镀的电流密度， 工件和阳极之间需要不间断的相对运动。
二、 电刷镀技术特点
电刷镀是由电镀发展出来的一种表面技术。与有槽电镀相比较， 电刷镀具有一系列传统电镀不具备的优点， 主要表现在以下三个方面：
（一） 工艺特点
1、电刷镀时， 阳极镀笔与阴极工件始终保持相对运动。
2、允许使用比槽镀大几倍到几十倍的电流密度 （刷镀电流密度可达 500A/dm2） ， 镀积/速度比槽镀快5-50 倍。且仍可获得均匀、 致密和结合良好的镀层。镀层厚度可控制。
3、镀层的形成是一个断续结晶过程， 镀液中的金属离子只是在镀笔与工件接触的那些部位放电、 还原结晶。镀笔的移动限制了晶粒的长大和排列， 因而镀层中存在大量的超细晶粒和高密度位错， 这是镀层强化的重要原因。
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