篇一：电刷镀新技术
电刷镀技术概述
（沈阳理工大学 环境与化学工程学院马亚飞）
摘要：本文简要介绍了电刷镀技术的工艺特点、工艺过程、刷镀溶液及应用范围。
关键词：电刷镀刷镀溶液工艺过程预处理应用 引言
电刷镀技术是表面工程技术和重新制造技术的重要组成部分，具有设备轻便、工艺灵活、镀覆速度快、镀层种类多等优点，被广泛应用于机械零件的表面修复与强化，并取得了显著的经济效益。电刷镀是由槽电镀技术发展而来，依靠电流的作用来获得所需的金属镀层。电刷镀使用专门研制的刷镀溶液、各种形式的镀笔，专用的电源。在电刷镀过程中，镀笔接电源的正极，作为阳极；被镀工件接电源负极，作为阴极。镀笔前端通常采用高纯细石墨块作阳极材料，石墨块外面包裹棉花和耐磨的涤棉套，其上浸有镀液。镀笔与工件以一定的速度作相对运动，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。
1．电刷镀的主要特点
电刷镀与槽镀相比，有以下特点：
1．电镀方式简化
电刷镀是采用擦拭的方式完成电镀操作的，不用镀槽，因而扩大了电镀在机械零件修理上的应用范围。其优点是：
(1)不需镀积的零件表面不必用大量绝缘材料保护。
(2)被镀零件尺寸可以不受限制。
(3)修复零件时，凡是镀笔触及之处，均可镀上，特别适用于修复盲孔、深孔、键槽等难修部位。
(4)复杂部件只要局部分解即可方便地修理，减少了拆装工时，提高了效率
(5)有利于控制镀层厚度。电刷镀操作者只要控制好电压，掌握好相对运动速度，就可获得均匀的镀层，而且可用不均匀电镀的方法矫正零件表面的锥度和不圆度，镀层尺寸能严格控制在公差范围内，电刷镀一般不需要机械加工。
2．多种自耗镀液
电刷镀时，工件待镀表面沉积的金属离子主要依靠镀液提供。这种自耗镀液的优点是：平时不需要进行化验调整；镀液品种多，且不需要更多专用设备；电刷镀镀液的应用范围广。
3．工艺特点
(1)采用电化学除油与电比学活化进行表面预处理，具有高效、优质和快速的特点。
(2)阳极镀笔与阴极工件有相对运动。允许使用比槽镀大几倍到几十倍的电流密度(电刷镀电流密度可达500A／dm2 ，一般也在300～400A／dm2 之间)，可以获得均匀、致密和结合良好的镀层，镀积速度比槽镀快5～5O倍。
4. 电刷镀设备简单
电刷镀所用设备主要是电源和镀笔，与槽镀相比，结构简单，应用范围广。特别适用于野外维修机械零件，对于不解体修理和局部修理也很有实际意义。
2.电刷镀溶液
电刷镀溶液是决定镀层质量的关键，根据在刷镀技术中所起的作用，电刷镀溶液分为三大类：预处理溶液、金属电镀溶液、退镀液。
1．预处理溶液
预处理溶液用于金属工件电刷镀前的表面处理，有电化学除油溶液和活化液两种
(1)电化学除油溶液(电净液)：这种溶液是一种强碱性水溶液，其作用是利用电化学原理清洗工件表面的油污。其工作参数为：PH值约为1l，工作电压4～6V，工件与镀笔的相对运动速度为6～16m／min。清洗油污的原理是：通人电流后，被镀工件表面产生电化学作用，工件与镀笔始终处于相对运动状态，从而去掉油污和氧化物。
(2)活化液：是用在工件刷镀前去除待镀表面氧化物(氧化膜)与疲劳层、活化基体金属表面的一种预处理溶液。其主要作用是通过电化学作用，将金属工件待镀表面的氧化物、疲劳层、碳黑、金属毛刺等除掉，以便显露出新鲜的金属表面，为电结晶提供良好的基础。
2．金属电镀溶液
金属电镀溶液是决定镀层性能和质量的重要溶液，电刷镀技术的优越性往往由这类镀液来体现。
（1)金属电镀溶液的主要特性
a、金属离子浓度较高，电刷镀时可以采用较大电流密度，获得较快沉积速度。
b、镀液的使用温度范围比较宽，刷镀过程中，虽然温度变化范围较大，镀液沉积速度及镀层质量不受影响。
c、对于电流密度的变化不敏感。
d、镀液的性质比较稳定。
e、镀液的深镀能力与均镀能力较好。
(2)金属电镀溶液的性质和用途
a、镍镀液：
常用的镍镀液有特殊镍镀液、快速镍镀液、致密镍镀液、酸性镍镀液等。 特殊镍镀液：是一种酸性镍镀液，镀液中金属镍离子的含量较高，镀液的沉积速度较快，常用于钢、不锈钢、铬、镍、高溶点金属等基体金属表面的起镀镀层。镀层厚度一般为1—3μm，镀层与基材间的结合强度高。
快速镍镀液：是一种偏碱性镍镀液，专用来修复工件尺寸。其主要特点是沉积速度快、性质稳定、镀层硬度较高、耐磨性好，是目前机械零件维修中应用较多的镀液之一 。快速镍镀液主要用做尺寸镀层、工作镀层和复合镀层，也可用于铸铁工件的起镀镀层。在钢基体上刷镀时，为了提高镀层与基体金属的结合强度，可以先选用特殊镍镀液刷镀起镀层(底层)。
致密快速镍镀液：是用做工件恢复尺寸的一种沉积速度快、能形成厚镀层的偏碱性镍镀液。镀液的主要特点是沉积速度高、镀液性质稳定、镀层结晶细密、应力小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能强，可以刷镀较厚的镀层。如果工件的修复尺寸在1mm以内，则可以用致密快速镍镀液直接刷镀，而不需要镀复合镀层。
酸性镍镀液：为工件恢复尺寸用。由于沉积速度快，所以能形成厚镀层，镀层结晶细密、硬度高、耐磨性能好、镀层应力小，可以刷镀尺寸镀层和复合镀层，可以在钢基体上直接刷镀。
b、铜镀液
是电刷镀技术中广泛应用的一种镀液，其主要品种有：碱铜镀液、高堆积碱铜镀液、致密铜镀液等。
碱铜镀液：用来为工件恢复尺寸。这种镀液沉积速度快、镀层结晶细密、孔隙率小、导电性好。适用于铝、锌或铸铁等难镀金属工件上刷镀起镀层(底层)，其镀层金属与基体金属有良好的结合强度。维修机械零件时，用于刷镀过渡层或旨在改善材料表面理化性能的镀层。碱铜镀液一般在一21℃左右凝固，加热到室温后性能不变。镀液的起镀温度为20~C左右较好。由于镀层的安全厚度较小，所以这种镀液仅用于0.01～0.05mm的薄镀层。
高堆积碱铜镀液：这种镀液沉积速度快，能获得较厚的镀层，镀层应力小、不腐蚀基体材料，对钢不起浸蚀作用。主要用途是：镀尺寸镀层；和致密快速镍镀液等配合，可刷镀复合镀层；在镀镉和锡的零件上充填凹坑；修补印刷线路板和电器零件等。
高速酸铜镀液：这种镀液性质稳定，沉积速度快、镀层结晶细密、光亮平整、应力小，可以刷镀较厚的铜镀层，主要用来为机械零件恢复尺寸半光亮铜镀液：这是一种用来刷镀装饰性镀层的酸性铜镀液。主要优点是具有良好的均镀能力和深镀能力，性质比较稳定，镀层呈金黄色，具有良好的金属光泽，结晶细密、抗腐蚀性好。这种镀液多用于钢、铝等金属材料的工件上刷镀装饰镀层。
致密碱铜镀液：多用于为机械零件刷镀尺寸镀层和复合镀层。
c、铟镀液
是一种碱性镀液，溶液性质比较稳定，适用工作电压为8～12V，相对运动速度为6～16m／min。镀层结晶细密、呈银白色，是一种较软的金属镀层。铟镀层有自润滑性和良好的减磨性、抗腐蚀性，是一种良好的密封材料和轴承表面材料，广泛用于修复轴瓦。
d、金镀液
是一种碱性溶液，性质比较稳定，金离子浓度约lOOg／L．适用电压为3一IOV，相对运动速度为4—12m／min 镀层结晶细密、应力小、孔隙率低、镀层硬度高、耐磨性好，主要用于刷镀装饰性镀层，也可作为活动的电接触点或要求频繁插接的滑动触头“润滑剂”(如转换开关和某些印刷电路板的触点)。
e、银镀液
是一种碱性溶液，溶液性质稳定。金属离子浓度较高，为200g／L，适用工作电压为8～24V，相对运动速度为6—1 8m／min。镀液沉积速度较快，镀层结晶细密，具有良好的导电性、导热性、易钎焊、易抛光，有较强的反光能力，主要用于在导电器件上刷镀导电镀层。
3、退镀液
退镀液主要作用是退除被镀工件表面在刷镀时出现的不符合要求部分或全部镀层；退除需要重新刷镀的磨损工件表面的旧镀层。退镀液有选择性，不同基体材料上的不同金属镀层应该采用不同的退镀液。退镀液的主要特点是：选择性好，对碳钢基体不产生过度腐蚀，安全可靠，速度快，效率高，容易维护和使用。
3.电刷镀工艺
1、镀前预处理
镀前预处理根据方法和原理的不同可分为机械处理和化学处理两类，其目的是除油、除锈、去除金属表面疲劳层、活化金属表面。
(1)机械处理：其目的是去除工件表面的锈蚀和加工痕迹，提高工件待镀表面光洁度，机械处理包括磨光、抛光、滚光、刷光等。电刷镀过程中常用的机械处理是磨光和抛光。
(2)化学(电化学)处理：包括除油、活化、除锈等。
除油 电刷镀前的除袖方法有三种：擦拭除油一用于油荷较多的工件除去大量油污；有机溶剂除袖一采用丙酮、酒精、汽油等有机溶剂清洗工件表面除去油污；电化学除油一用电化学原理清除工件表面的油污。电化学除油是一种高效除油方法，具有除油速度快、效果好的特点，电化学除油有阳极除油、阴极除油和联合除油三种方法，采用专用的除油液。
活化 其原理是利用化学或电化学方法除去工件表面的氧化物和疲劳层，使工件表面处于活化状态。活化可分为化学活化和电化学活化，电刷镀中主要用电化学活化，电化学活化又叫电解活化，它是利用电解的方法，通过活化液通电来实现活化的。活化液多属于酸性溶液，不同材料工件表面的活化处理应该采用不同的活化液。采用电化学活化的主要优点是可以充分利用电刷镀设备和选用较大的电流强度，从而可提高活化速度和效果，缩短活化时间。
2、电刷镀工艺过程
电刷镀的目的是在经过预处理的工件待镀表面上获得所需要的工作镀层。根据工件的要求，工艺过程一般包括：镀起镀镀层一镀尺寸镀层一镀复合镀层一镀工作镀层一镀保护镀层等。
(1)刷镀起镀镀层。起镀镀层又称底层或过渡镀层，位于基体金属和工作镀层之间，具有一种特殊作用。起镀镀层直接刷镀在经过活化处理后的基体金属上，在该镀层之上才能刷镀尺寸镀层或工作镀层，其主要作用是：改善基体金属的可镀性，提高镀层金属与基体金属的结合强度；提高工作镀层的稳定性。起镀镀层的厚度一般在2～5μm左右。在钢制工件电刷镀时，常用特殊镍镀液刷镀起镀镀层。
(2)刷镀尺寸镀层。尺寸镀层位于起镀镀层之上，用于为工件恢复尺寸。尺寸镀层可以是复合镀层，也可以是单一镀层。
(3)刷镀工作镀层。工作镀层(用于直接承受工作负荷的镀层)刷镀在起镀镀层或尺寸镀层之上。
3、镀后处理
镀后处理是对经过电刷镀后的工件进行促护处理的一种工艺过程，目的是防止工件表面遭受电化学腐蚀。处理方法是清洗和涂油保护。
(1)镀后清洗。先用清洗液(一般属于碱性水溶液)进行不通电冲洗，用它进行冲洗有两个目的：一是中和酸性溶液；二是促使金属表面形成钝化膜，保护金属表面。最后还要用水冲洗掉残留的清洗液或电化学除油液，并用棉纱或干净的棉布擦去工件表面的水膜。
(2)涂油保护。镀后不需再进行修复的成品工件，清洗后先擦干工件表面的水膜，然后凉干或吹干，并立即涂油保护。涂油时，用带机油的干净纱布和棉纱擦拭一下即可。
4．应用范围
刷镀技术是表面工程的重要组成部分，在表面工程中发挥了重要作用。根据近十年来的实践，它的应用范围可归纳为十个方面:1．恢复磨损零件的尺寸精度与几何形状精度;2．填补零件表面的划伤沟槽、压坑;3．补救加工超差产品;4．强化零件表面;5．提高零件表面的导电性;6．提高零件的耐高温性能;7．改善零件表面的钎焊性;8．减小零件表面的摩擦系数;9． 提高零件表面的防腐蚀性能;10．精怖零件表面。
5. 结语
电刷镀技术是适应生产的需要而产生，并随着生产的发展而发展起来的一项表面技术 由于它的众多优点，使它成为机械零件修复和强化的重要手段。但是随着生产的发展，提出了更多更高的要求，为了适应新的要求，在电刷镀技术研究方面已经出现很多新的进展，它们一定会成为电刷镀技术研究的热点。研究、开发的电刷镀新技术、新工艺必将在实际生产中得到重要的应用。
参考文献
1、《电刷镀技术研究的最新进展》马亚军，朱张校表面技术 2001年12月第30卷第6期
2、《电刷镀新技术研究与应用》聂成芳，王乃钊，李光提 机械工程材料 1999年6月第23卷第3期
3、《电刷镀新技术及其在包装行业应用前景》 杨全太 中国包装工业2000年11月
4、《电尉镀新技术在设备修理中的应用及其技术可行性和经济效果的分析》株洲电力机车工厂 李松钦
5、《大面积精确刷镀新技术》 湘潭表面技术研究所余忠
6、《电刷镀新技术及其在机械工程中的应用》 任雨松，花国然，罗新华南通大学学报(自然科学版) 2005年6月第4卷第2期
篇二：传授电刷镀经验
传授电刷镀经验
来源： 日期：2010-10-5 11:50:44 浏览次数：581
第一节电刷镀
一、概述
（一）电刷镀技术的原理及特征
电刷镀技术也称选择镀技术，简称刷镀，是一种低成本、高效益和可靠的局部维修及表面强化方法，其基本工艺过程如图1所示。 ①电源：②工件；③阳极与包套
④镀笔；⑤镀液盆；⑥输液泵
图1电刷镀工艺过程示意图
即用裹有绝缘包套，浸渍特种镀液的阳极③（镀笔）“贴合”在阴极②（工件）的被镀部位并作相对运动，导通外加电源①，强制电流流过体系，使电极与镀液界面间发生伴有电子得失的反应，在阳极上，金属原子失去电子（使用可溶性阳极时）成为金属水合离子进入镀液中；在阴极上，镀液中的金属离子与电子结合，还原为金属原子，经电结晶形成镀层。这一特殊的施镀模式具有以下三个基体特征：
1、两极间的间距很小，一般在10mm之内，减小了电极过程的电阻极化和金属离子的传输距离。
2、高浓度刷镀液直接送入两极之间，利于金属离子向阴极扩散，降低阴极微区扩散层的厚度，使阴极表面保持较高的金属离子浓度。
3、阴阳极间的相对运动，促进了液相传质的步骤及氢的逸出。
（二）、电刷镀技术的工艺优势
1、显著的经济效益
电刷镀技术能够现场在线施镀，工件可以不拆离主机或不搬离主体车间，因此停机及施镀时间短，不但经济损失少，而且对于满足某些“应急”要求具有十分重要的作用。在某些特殊的领域，其效益更为明显：
（1）连续生产自动线装备零部件的在线刷镀修复。如多色印刷机、纸张生产自动生产线及布料印染生产线上的易损另部件等。这些装置中的滚动部件，如印刷滚筒、造纸烘缸、印染滚筒等都已成功的应用了刷镀修复技术，不但停产时间短，费用低，而且由于不需拆装，对于保证整线的运转程序和精度也是十分重要的。
（2）远洋舰船的应急修复。由于舰船长期远离陆地，而主机及辅机大多位于船仓底部，如果应用“常规”修复方法，需要将被修复件拆下，同时还要卸下甲板及相关组件，工序十分繁锁，时间上远远无法满足航行的“应急”要求。而电刷镀技术可以利用便携式微型电源直接现场修理，省去了冗长的辅助时间，完全可以满足这种“应急”需要，且费用极低。现在利用这种刷镀技术修复的机件，包括大至推进器主轴、发动机主轴，小至船用水、气、油路零件或电子元件，均取得良好效果。
2、易于操作、管理简便
现在使用的刷镀电源设备及机辅具已成龙配套，控制及显示比较完善，容易操作。电净及刷镀在同一设备上完成。
刷镀液虽然种类繁多，但用量少，废液的处理量少。对于贵金属和稳
定性差的镀液也可以定量地现配现用，因而可以大量节约物料消耗和减少浪费。
对于形状复杂或多金属构件不需复杂的屏蔽处理。
（二）刷镀层的基本性能
对刷镀层性能的要求，主要取决于镀层的服役条件，为满足这种性能要求，除合理选用镀层材料外，还需要配合其他措施，如适当的前、后处理，合理的镀层组合等。以下所述的刷镀层的基本性能。可作为选用时的考参。
1、刷镀镀层致密，孔隙率较低
由于在电刷镀时可以使用较高的电流密度，有较大的过电位，因而细化了镀层的组织，也就提高了刷镀层的致密性。在相等的厚度条件下，其孔隙率较一般电镀层少75%，较金属火焰喷涂层少95%。对于某些刷镀层，当镀层大于5μm时，用贴纸法检测不出镀层的孔隙。
2、刷镀层的硬度及耐磨性能
由于影响镀层硬度值的因素较多，如镀层的厚度、孔隙率等，因此在正确选用测定硬度方法的条件下其实际硬度值的极限区间往往较测定值更高。按照一般概念，与镀层硬度性能密切相关的是镀层的耐磨性能。目前选用电刷镀层作为耐磨镀层的场合大致有如下几种情况：
（1）耐电蚀磨损，主要是各类电触点、集电环及导电开关，选用的刷镀层材料是锡、金、银等。
其中锡刷镀层主要是改善导电性能、耐电蚀磨损的本体金、银刷镀层的硬度值是：
纯金刷镀层硬度值为努氏硬度Hknoop120~132，一般镀金层则为70~100；硬金刷镀层硬度值为努氏硬度Hknoop150~160；纯银刷镀层硬度值为显微硬度Hm105~130，一般镀银层则为60~100。
这表明两种常用触头的金、银刷镀层的硬度值均高于一般金、银镀层。
（2）耐微动磨损镀层常用锡及镍+锡刷镀层
镍刷镀层的硬度因不同刷镀工艺而有差别，约在HV500~620之间变化，其中高浓度镍刷镀层靠近上限值，特殊镍及快速镍接近下限值。
（3）耐机械磨损，如耐擦伤的刷镀层常采用较高硬度镍合金、钴合金、硬铬及镍-磷合金刷镀层。由于钴价格高，硬铬刷镀层对环境影响较大，所以实际应用时常优先选用镍合金刷镀层，如镍-钨、镍-钨（D）及镍-磷合金刷镀层。其中镍-钨合金的硬度约在HV600~700之间，镍-钨（D）合金刷镀层室温硬度，约为HV650~750，且具有较高的红硬性，到600℃时，其硬度可达HV300以上。
镍-磷合金刷镀层硬度为HV400~450，但刷镀后经400℃保温处理后，其硬度值可升至HV700以上；镍-钴-磷合金刷镀层也有类似情况，硬度值由HV520升至HV710，这是由于Ni3P化合物弥散析出，形成沉淀硬化的结果。不仅有二次硬化现象，而且镀层与基体的结合强度也有明显的
提高。
（4）常用刷镀层的耐磨性能
耐磨刷镀层常常是在半干甚至无油润滑的边界条件下工作，因此目前有关刷镀层磨损性能的比较都是根据这一情况而设定的磨损试验条件下进行，常用的试验机为MM200及MHK500型试验机，它们都是在一定比压下，选用45#钢、滚珠轴承钢或淬火钢作为磨轮，在无油润滑条件下与块状或环形试样作相对运动，以试样的磨痕深度或宽度的倒数作为判剧来评定其相对耐磨性能，数值越大，耐磨性越好，总结这些数据，刷镀层耐磨性由高至低的顺序如下：
高效铬 > 镍-钨 > 特殊镍 > 快速镍 > 45#钢淬火 > 20#钢渗 > 45CrMo钢氮化
3、刷镀层的耐蚀性能
常用镉、锌及铟合金刷镀 层作为耐蚀层。对于某些重要部位，如船用发动机缸体、水冷套的密封环、发电机集电环和某些热塑模具等都先用薄层黄金刷镀层作为耐蚀阻挡层，再刷镀锡或其他合金镀层。在有磨损和腐蚀双重作用环境中，则大多选用刷镀镍或镍-钴合金镀层。在海洋大气或海水环境中常选用镉、铟刷镀层，铟镀层的耐蚀性较镉镀层更好，周期盐水浸泡试验表明：经30小时试验后，镉、锌镀层均出现底金属腐蚀，而铟镀层经48小时试验后，底金属仍未腐蚀。低氢脆刷镀镉的盐雾试验结果显示了极高的耐蚀性，试验周期达到500~2400小时，远远高于一般镀镉层的120小时，研究者认为，这一结果可能与刷镀低氢脆镉具有较高纯度有关。
一般言之，在相同厚度条件下，刷镀层的耐蚀性与一般镀层较为接近，只有少数几种刷镀层的耐蚀性能较一般镀层稍高，能适应的服役条件也大致相同：锌刷镀层较适用于干燥大气；铟、镉刷镀层较适用于海洋环境；镍或镍-钴刷镀层较适用于磨蚀环境；镍-铬刷镀层具有较好的抗高温氧化或高温腐蚀性能；铬刷镀层主要用于氧化性介质环境。
4、刷镀层与基体的结合强度
刷镀层与基体的结合强度，按GB5270-85或ISO2819-1980标准进行，主要是定性检测方法。与一般电镀层比较，刷镀层有较高的结合强度，但因基体材料不同而略有分别。如在低碳钢、铜及黄铜基体上，两种镀层的结合强度相当，在高合金钢、镍-铬合金、铝及难熔金属上，刷镀层的结合强度高于一般镀层。在定性检测时，所有刷镀层与基体结合强度都可等于或大于7kg/cm2，且可通过相应标准的规定。几种常用刷镀层的定性检测如表1。
3、受镀工件不变形、不变质，可简化或省略后处理工序，做到一次成形
受镀工件经预处理校形后，可直接在室温净化和刷镀，镀层厚度可按要求精确控制，不单边，没有热影响，不改变受镀件基体的组织状态和成分。而且随着电刷镀技术的不断开发应用，许多有工程应用价值的刷镀层显示了它们本身的优良特征，例如：
无需去氢后处理的低氢脆镉刷镀层；
低应力镍刷镀层；
不需抛光处理的镜面镍刷镀层；
4、广泛的适用性
目前可以使用电刷镀技术的基体材料几乎包括了所有的金属结构材料：碳钢、合金钢、铸铁、不锈钢、 镍基合金、铜基合金、铝基合金。铝是资源丰富的新型结构材料，对于要求具有较高比强度的运载机械，如飞机、汽车、船舰、摩托车具有十分重要的使用价值，所以其应用范围正在逐步扩大。目前电刷镀技术已经成功用于铝质箱体、蒙皮等的修复。
对于进行过不同表面处理的机件，电刷镀技术也是适用的，如渗碳件、调质件、金属热喷涂件、镀铬件、镀镍件等。
5、较高的沉积速率，较低的一次投资费用
电刷镀时，其许用上限极限电流密度可达100~300A/dm2，是一般电镀的5~10倍。
由于电刷镀时无需大型槽体及大型电源设备，且所使用的镀液量少，不需储备过多的化学物料，因此，无论是一次固定投资或占用的流动资金量都是较少的。
二、刷镀用电源及机辅具
（一）刷镀电源
目前使用的刷镀电源有直流电源及脉冲电源两种，以下重点介绍使用较多的直流电源，这种电源有硅整流、可控硅整流及开关电流等几种型式，为平流外特性，即随着负载电流增大，其电压下降不多，一般均具有以下功能：
（1）设有安时计或镀层厚度计，显示和监控刷镀层的厚度；
（2）可正负极转换，以满足刷镀、活化及电净不同工序的需要；
（3）过载保护和报警装置，保护电源在超过额定输出电流或两极短路时，快速切断电源。
常用的刷镀电源
1、变压器调压式刷镀电源
这类电源根据输出功率大小，采用单相或三相变压器供电，变压器输出电压无级可调，一般输出功率小于或等于3000W时，采用单相调压；大于3000W时，则采用三相调压，经二极管或可控硅整流后输出100Hz脉动直流。
2、便携式刷镀电源
便携式刷镀电源为开关电源，全部由模块组装而成。拼装、维修极为方便，体积小，质量轻，适合野外、舱内、高空、在线等现场作业，而且电参量纹波低，温升小，效率高。
+30%
-20%
其主要技术特点是：
主要技术参数
1．输入电压：单相∽220V ；
2．频率：50HZ（48HZ-63HZ）
3．效率：≥90%
4．输出电压：0-15V连续可调
5．输出电流自动调整
6．稳压精度：≤1%
7．纹波：≤100mV
8．绝缘电阻：≥10MΩ
9．绝缘耐压：≥1500V/1分钟
10.温度：-45∽50℃
11.外形尺寸：400*420*200
12.主机重量：6KG
二）刷镀笔
刷镀笔由导电手柄和阳极组成，两者通常用螺纹连接，而对小功率刷镀笔可用紧配式连接。
1、导电手柄
TDB型导电手柄的结构见图2。它适用于小型旋转体类阳极，通过锁紧螺母和O型密封圈把阳极压接在柄体端部。II型适用于功率较大的阳极，把阳极拧在柄体的端部，用密封圈和锁紧螺母使两者紧固。
1-阳极 2-O型密封圈 3-锁紧螺母 4-带散垫片的柄体 5-尼龙手柄 6-导电杆 7-电缆插座。
TDB-2、3、5型导电手柄的结构与TDB-I（II）型相似，只是尺寸逐渐加大，能在较高电流下工作。
TDB-4型为旋转导电手柄，工作时除手柄外，其余部分连同阳极均由软轴驱动旋转。主要用于刷镀小孔、狭缝、划伤和内角等部位。在这种场合仅靠手工移动阳极，不仅劳动强度大，而且难以达到最佳的阴、阳极相对运动速度，刷镀质量亦难以保证。使用这种镀笔，只要调节软管转速便能获得最佳的阴阳极相对运动速度。另外，还有适用于特小型面上刷镀的微型镀笔及笔中通冷却水的内冷却镀笔。
3、刷镀笔的使用
（1）镀笔组装完毕后，应检查从电缆到阳极之间的电阻，其电阻值应小于1.5Ω。这种检验在每次使用之前均应进行，以免因酸碱腐蚀或氧化而导致接触不良。一旦电阻值增大，要用砂纸打磨接触面，使之达到规定值。
（2）阳极须包裹一层或两层涤纶绒布，起着储存溶液，防止阳极与镀件直接接触的作用（否则阴阳极短路，会产生电弧而烧伤镀件表面），并对阳极表面产生的石墨粒子或盐类起一定的过滤作用。
（三）辅助设备
为使刷镀操作能顺利进行，保证质量，减轻劳动强度和提高工作效率，应配备一些辅助设备。主要有：
1、转胎：用于夹持零件，转速最好能在ф0~100转/分之间分级或无级调节。
2、输液泵：为了连续供给刷镀过程中需要的溶液，供液泵是必不可少的，可以选用磁力泵或隔膜泵。对于小型零件，流量为4L/min，对于大型零件为20L/min。
3、控制阀门与流量计：用以调节和计量镀液的流速和流量。
4、带软轴的旋转台：用于驱动旋转镀笔和各种成形的小砂轮，转速最好能调节。
5、磨石、刮刀和成形小砂轮：用于修整零件上的划伤、凹坑等缺陷和镀层。
6、其它：接液盘、塑料盘、吸球、烧杯、绝缘胶带等。
电刷镀溶液的应用范围：
适用范围
用于各种钢铁、难熔金属、镍或铬层的活化，对钢铁浸蚀较慢
用于各种钢铁、铝合金的活化，对钢铁浸蚀快，也可用于去毛刺或剥蚀镀层
用于除去经1号、2号或其它活化液处理后残留在零件表面上的石墨、碳化物或污物
浸蚀能力比1号液强，用于1
号或2号活化液处理效果不够好的场合
用于铬、镍及镍合金等易钝化基材的活化
活化时一般都采用反向（即零件接正极）的方式，其效果与活化速度均比正向时高。对要求表面粗糙度不变的情况下才采用正向（例如光亮镍表面刷镀金），有时也可采用正向与反向交替活化的方式，对于某些难活化的材料用此法往往能得到良好的结果。具体规范则需根据材料牌号和表面状态试验确定。各种活化液的处理时间因材料类型、表面锈蚀程度、对零件表面粗糙度要求等的不同而异，一般在5~100秒。
（一）多层结构
通常的刷镀层分三层结构，即底层、夹心层和工作层。
1、底层
篇三：电刷镀工艺
电刷镀工艺
时间：2008-8-8 18:45:39 来源：本站原创 点击：398
电刷镀一般工艺过程主要包括镀前预处理、镀件刷镀和镀后处理三大部分，每个部分又包含几道工序。操作过程中，每道工序完毕后需立即将镀件冲洗干净。
1．镀前预处理
(1)表面整修待镀件的表面必须平滑，故镀件表面存在的毛刺、锥度、不圆度和疲劳层，都要用切削机床精工修理，或用砂布、金相砂纸打磨，以获得正确的几何形状和暴露出基体金属的正常组织，一般在修整后的镀件表面粗糙度Ra应在5 μm以下。
(2)表面清理表面清理指采用化学及机械的方法对镀件表面的油污、锈斑等进行清理。当镀件表面有大量油污时，先用汽油、煤油、丙酮或乙醇等有机溶剂去除绝大部分油污，然后再用化学脱脂溶液除去残留油污，并用清水洗净。若表面有较厚的锈蚀物，可用砂布打磨、钢丝刷刷除或喷砂处理，以除去锈蚀物。对于表面所沾油污和锈斑很少的镀件，不必采用上述处理方法而直接用电净法和活化法来清除油污和锈斑。
(3)电净处理 电净处理就是槽镀工艺中的电解脱脂。刷镀中对任何基体金属都用同一种脱脂溶液，只是不同的基体金属所要求的电压和脱脂时间不一样。电净时一般采用正向电流(镀件接负极)，对有色金属和对氢脆特别敏感的超高强度钢，采用反向电流(镀件接正极)。电净后的表面应无油迹，对水润湿良好，不挂水珠。
(4)活化处理 活化处理用以去除镀件在脱脂后可能形成的氧化膜并使镀件表面受到轻微刻蚀而呈现出金属的结晶组织，确保金属离子能在新鲜的基体表面上还原并与基体牢固结合，形成结合强度良好的镀层。活化时，一般采用阳极活化(镀笔接负极)。
2．镀件刷镀
(1)刷镀打底层 由于刷镀层在不同金属上结合强度不同，有些刷镀层不能直接沉积
在钢铁上，故针对一些特殊镀种要先刷镀一层打底层作为过渡，厚度一般为0．001～0．01 mm。常用的打底层镀液有以下几种。
1)特殊镍或钴镀液用于一般金属，特别是不锈钢、铬、镍等材料和高熔点金属作为打底层，以使基体金属与镀层有良好的结合力。酸性活化后可不经水清洗，在不通电条件下用特殊镀镍液擦拭待镀表面，然后立即刷镀特殊镍。
2)碱铜镀液碱铜的结合比特殊镍差，但镀液对疏松的材料(如铸钢、铸铁)和软金属(如锡、铝等)的腐蚀性比特殊镍小，所以常作为铸钢、铸铁、锡、铝的打底层。
3)低氢脆镉镀液对氢特别敏感的超高强度钢，经阳极电净、阴极活化后，用低氢脆镉作打底层，可以提高镀层与基体的结合强度并避免渗氢的危险。
(2)刷镀工作镀层 工作镀层是一种表面最终刷镀层，其作用是满足表面的力学性能、物理性能、化学性能等特殊要求。根据镀层性能的需要来选择合适的刷镀溶液。例如用于耐磨的表面，工作镀层可以选用镍、镍一钨和钴一钨合金等。对于装饰表面，工作镀层可选用金、银、铬、半光亮镍等。对于要求耐腐蚀的表面，工作镀层可选用镍、锌、铜等。
3．镀后处理
刷镀完毕要立即进行镀后处理，清除镀件表面的残积物，如水迹、残液痕迹等，采取必要的保护方法，如烘干、打磨、抛光、涂油等，以保证刷镀零件完好如初。
FJY系列中性光亮电刷镀锡技术的国际领先性
时间：2008-8-8 18:46:28 来源：本站原创 点击：238
西北工业大学研制成功的FJY系列中性光亮电刷镀锡技术从根本上解决当前酸性、碱性镀锡技术存在的突出问题，首次在国内外研制成功了在常温下就可获得光亮镀锡层
中性镀锡技术。用户通过使用比较、以及与其它镀锡技术的现场演示对照结果均证明，FJY系列中性光亮电刷镀锡技术的总体水平、镀层质量、施工成本等明显高于其它同类电刷镀锡产品供应商提供的电刷镀锡技术，特别适合用于大型零部件、铝及其合金零部件的表面镀锡。
1．前言
由于镀锡层在空气中不易变色，而且具有良好的可焊性、导电性和低廉的成本，所以在电力、电器、电子工业领域，镀锡代替镀银、局部电刷镀锡代替整体电镀锡已成为一种新的发展趋势。
与电镀锡相比，电刷镀锡是一种高效、快速、成本低廉、施工方便的局部镀锡方法，越来越多的电力、电器、电子企业开始使用电刷镀锡技术代替传统的烫锡技术。但是，目前国内外普遍采用的酸性镀锡电刷镀锡和碱性电刷镀锡技术都存在其难以克服的缺点，很难满足广大镀锡用户的生产要求。
2．主要问题
对于酸性镀锡技术而言，主要存在以下几个方面的问题：
1.环境温度低时（冬天），电刷镀锡层有较好的亮度；环境温度高时（夏天），镀锡层亮度变差，易出现泛黄或发黑（灰）现象。
2.酸性镀锡液有较强的腐蚀性，不仅会腐蚀基体金属（如铝上镀锡等，非镀部位常常发生严重腐蚀，这也是铝上镀锡质量不高的主要原因之一），还会对已有的镀锡层产生明显的腐蚀，特别是在刷镀面积较大的工件时，经常会观察到一旦镀笔离开工件的时间较长，原有的镀锡层就会退色（即已镀锡层被酸性镀锡液腐蚀掉了）。因此，酸性电刷镀锡技术不宜用于大面积工件的镀锡施工。
3.接触到酸性镀锡液的原有镀锡层会失去光泽。对于已经镀好的锡层，如果不及时
进行遮蔽保护，当其接触到酸性镀锡液时就会出现失色现象，使整个工件表面镀锡层的颜色不均匀，产生花斑，严重影响镀锡层的外观质量。例如，汇流排双面镀锡时，最后的镀锡面是光亮的，以前的镀锡面颜色发暗、色彩不一致。
4.酸性镀锡液稳定性差。在酸性镀锡液中，都是用二价锡离子作主盐。二价锡离子很容易和空气的氧发生化学反应生成四价锡离子，当镀液中的四价锡离子过多时，镀锡层亮度下降，镀液中出现大量沉淀，导致镀液提前失效，利用率降低、生产成本增加。
5.酸性镀液对人体有一定的腐蚀性。在使用酸性镀锡液刷镀时，应戴上耐酸手套或穿上防护服，否则接触到镀液的人体会有刺痛感，溅有镀液的衣服会局部退色或破损。
对于碱性镀锡技术而言，主要存在以下几个方面的问题：
1.镀液只能在高温下施工。镀液温度低于70℃时，无法获得银灰（白）色的镀锡层，常温下只能获得暗（黑）灰色镀锡层。
2.镀锡层结晶粗糙，孔隙率大，致密性差，只能通过镀后打磨方式使粗糙、多孔的镀锡层显示出金属色。
3.镀液呈强碱性，铝上镀锡时会造成基体金属的过腐蚀。
4.电流效率低（约60%），沉积刷镀慢，镀厚能量弱。
5.碱性镀液对人体有一定的腐蚀性。在使用碱性镀锡液刷镀时，应戴上耐碱手套或穿上防护服，否则接触到镀液的人体会有刺痛感。
无论是酸性镀锡液，还是碱性镀锡液，其较强的酸、碱性会或多或少地对环境造成一定程度的污染。
西北工业大学研制成功的FJY系列中性光亮电刷镀锡技术从根本上解决酸性、碱性镀锡技术存在的突出问题，该技术的突出特点简述如下。
3．FJY系列电刷镀锡技术的优势
在电刷镀锡技术方面，西北工业大学不仅研制成功了镜面光亮电刷镀锡技术、中性电刷镀白锡技术，而且还研制成功了中性光亮电刷镀锡技术。用户通过使用比较、以及与其它镀锡技术的现场演示对照结果均证明，西北工业大学提供镀锡技术的总体水平、镀层质量，明显高于其它同类电刷镀锡产品供应商提供的镀锡技术，解决了当前电刷镀锡技术存在的诸多具体问题，主要特点如下：
1. 镀锡层外观银白光亮，色泽均匀。
2. 镀锡液对基体（如铝及其合金等）以及原有的镀锡层无腐蚀作用。大面积刷镀时，中性镀锡液既不会腐蚀未遮蔽的基体金属，也不会腐蚀已经镀好的光亮锡层，对原有锡层的光泽无影响。
3. 可以多次重复镀锡。当需要刷镀厚锡层时，可以在原锡层上再次刷镀（如原有镀锡层厚度不够，需要再次镀锡等），镀锡层外观质量不变。
4. 镀厚能力大于0.3毫米，远高于当前常规的电刷镀锡技术。
5. 施工温度范围宽。可以在常温下进行光亮镀锡施工，即使是炎热的夏季、或者长期刷镀导致镀液升温，均不影响镀锡层的光亮效果。
6. 刷镀电压范围宽，可以在3~8V的电压范围内正常镀锡。
7. 中性光亮镀锡液安全、环保，对人体无害，对环境无污染。
8. 镀液稳定性好。在中性光亮镀锡液中含有高性能锡离子稳定剂，镀液稳定性大幅度提高，使用寿命延长，刷镀成本成倍下降。
4．总结
通过上述综合性能比较可知，FJY系列中性光亮电刷镀锡技术克服了常用酸性镀锡、碱性镀锡技术的不足之处，首次在国内外研制成功了在常温下就可获得光亮镀锡层中性镀锡技术。如果您所采用的电刷镀锡技术存在上述提到的某些不足，欢迎您试用我
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