实现LED支架镀银生产线优质低耗(8)——必须重视电极质量.doc

实现LED支架镀银生产线优质低耗（8）
必须重视电极质量
江苏省宜兴市归径紫霞山庄 李耀南
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通常电镀企业的经营者、工作者都比较重视表面处理工艺对复盖层质量的影响，而对基体金属表面质量有所忽视，其实基体金属表面质量对复盖层质量的影响是不容忽视的。笔者在第（3）集中，讲到将有续集专谈电极本身的摧化能力对电镀过程和镀层质量的重要影响。本集即是。
一、基体金属的本性对镀层的影响
1、电化学本性的影响
当溶液未通电时，如果镀层金属的电位负于基体金属，阴极上不发生镀层金属被基体金属置换现象，镀层结合力良好。但镀层金属电位比基体电位正时，就会发生置换反应，电沉积的镀层结合力就不会良好。因此对电位很负的金属进行电镀就比较困难。应当作特殊的预处理。这就是我们在钢铁支架上镀银，必须经过预镀和中间过渡镀层的原因。这样既增加了各镀层之间的结合力，又减少了总体镀层的孔隙率，增加了整体镀层的平整度。
另外，如果铁带严重不纯，杂质超标，必然造成阴极表面电化学性质严重不一致，这就必定影响镀层质量。所以电镀企业必须把好采购质量关。
2、化学本性的影响
有些金属表面极易钝化，生成一层薄的氧化膜，它对电镀过程干扰极大，严重影响结合力，镀前必须进行活化处理。笔者特别强调，在LED支架电镀生产线上，钢铁支架经除油、酸洗、活化后，应尽快进入下一道工序——预镀碱铜（或预镀镍）。可采取加大冲洗水交换量，降低冲洗时间的办法。如果是预镀镍，则可以只进行一道冲洗，甚至不必冲洗直接进入预镀。因为充分活化的钢铁表面更容易氧化。
二、棊体金属表面状态的影响
1、铁带表面存在的油污、铁锈、氧化膜层都是电镀干扰物，必须通过除油、酸洗、活化等工序将基彻底除掉，否则不能有良好的结合力。这就是所有电镀工作者都重视镀前处理的原因。
2、表面粗糙度的影响。LED支架，往往一面比较光滑，另一面比较粗糙。在相同情况下，必然造成一面电流密度大，一面电流密度小，造成镀层厚度的差异和镀层质量的差异。粗糙的表面、镀层孔隙率高，有时甚至局部无镀层。针对这种情况，连续电镀生产线上，一般通过以下途径解决：
①适当增加酸铜的厚度。因为实践证明酸铜有良好的表平作用，特别是高铜低酸的镀液。
②在光亮镍之后，再镀一层冲击镍，进一步提高平整度。
③各预镀过程和中间电镀过程，直到最终正镀银过程，都在工艺规定的范围内，采用较高的电流密度，确保高电流区，低电流区的电流密度都在合理范围之内。当然如果表面过于粗糙的铁带，企业应拒绝采购，或者应增加抛光工序。
3、几何形状的影响
LED支架，几何形状比较复杂，它边棱众多，且未进行倒角倒圆；许多规格头部有杯，且有的产品杯口直径较小，杯底较深。这种几何形状较大影响电镀电流在零件上分布上的均匀性。针对这实际情况，可采取以下措施：
①各中间镀层和最终镀层，都采用中等偏低的主盐浓度，适当添加导电盐，重视添加添剂的协调添加，尤其是湿润剂，不要到发现镀层出现针孔时再添加，应和其它添加剂协调添加。总之，要通过改善配方，提高阴极与镀液的湿润能力，提高镀液的均镀能力与复盖能力。
②在工艺操作上，采用中等偏高的电流密度，中等偏高的镀液温渡。
③阳极与阴极的主要施镀面要平行，且距离不能过近。
④对应头部，特别是杯底较深的头部，最好设置辅助阳极。
4、支架加工成型对电镀的影响
LED支架是通过冲床对铁带冲压制造出来的，这种加工方法虽然有许多优点，但也有一些缺陷，如在冷变形表面易存在拉沟、折叠、划伤、夹杂氧化物等。尤其是在冷变形表面会出现加工硬化应变强化层，变形程度越大，加工硬化层就越深。加工硬化层很难活化，难以在其表面上获得良好镀层。LED支架，其头部变形程度最大，难免存在加工硬化层，为此，LED支架电镀在前处理中，一般都有电解除油工艺，而且一般都是先阴极除油，后阳极除油，这套除油工艺不但有很强的除油能力，而且有很强的活化能力。但是往往有的企业，支架头部还是活化不够，因此头部镀层质量不够好。如果增加对应于头部垂直平行的辅助阳极，那么，不但头部尤其杯底的除油效果会改善，而且会消除加工硬化层对电镀的不利影响。
三、前道镀层对后续电镀层的影响
前道镀层对后道镀层的影响，其实质仍然是阴极表面金属本性（包括电化学本性和化学本性）和表面状态对电镀的影响。
LED电镀工艺流程，已趋成熟，科学而又完整。前道电镀与后道电镀，已经实践证明是合理可行的。但是前道出现了电镀故障，则无论后道各工序怎样努力，终将不能取得优质产品。所以自进入初次预镀开始，就必须精心操作，道道把关，为后续电镀创造良好条件。尽可能提高镀层的纯度，尽可能提高镀层的晶细致密度，尽可能提高镀层的平整度。这些笔者相信所有电镀工作都会有足够的重视。这里笔者再强调几点可能容易忽视的问题。
1、预镀层的厚度，要恰到好处。既不能过薄也不能过厚。
2、所有镀层都难免存在孔隙，孔隙中可能含有溶液的残液，因此冲洗水要有一定的压力，这对清除孔隙中的残液有帮助。
3、酸铜电镀过程中，由于添加剂的吸附，在阴极上可能形成憎水膜，影响后道电镀的结合力。为此，或者增加活化工序，或者加大冲洗力度。
4、由于金属镍极易钝化，因此电镀光亮镍之后，应增加活化工序，然后再预镀银。有的老旧生产线，既没有活化工序，又没有冲击镍工序。那么在技改之前，在光亮镀镍溶液中，可适当增加氯化镍的含量，经短时间冲洗后，进入预镀银。预镀银采用短时间的冲击电流（5~10秒）。
总之，前道电镀进入后道时，要做到阴极上没有残液，表面结晶致密平整，表面金属化学活动性好，不存在电镀干扰物。

2015年1月9日
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