原标题：振动电镀若干问题

邯郸市大舜电镀设备有限公司 河北 邯郸 （056106）

侯进

[摘要]记述了多年来振动电镀在生产和使用过程中存在的若干问题和措施，介绍了正确选择振动电镀的方法、振动电镀应选用什么工艺及振动电镀设备的使用与维护等。

[关键词] 振动电镀若干问题

0引言

振动电镀是国外20世纪70年代末发展起来80年代初大量应用的一项电镀新技术，它具有改善传统滚镀结构缺陷、镀层质量好、电流平稳性好、成品率高、适于异型小零件等优越性，因此一经问世即得到快速的应用与发展。我国20世纪80年代末开始从国外引进这项技术和设备,90年代中期国产振镀设备出现，迄今在生产中应用已有二十余年。文章将对多年来振动电镀在生产和使用过程中存在的一些问题和措施进行记述，以利于这项技术进一步完善和发展。

1 振动电镀的选择

常常有人问及这样的问题：“我们厂现在是滚镀镍，想采用先进的振动电镀技术，能行吗？”这个问题代表了一部分人对在什么情况下选择振动电镀心中存在较大疑惑。其实，振镀的选择是不以镀种为依据的，一般只要能滚镀的镀种就能振镀(目前镀铬除外)。这是因为振镀实际是一种滚镀，只是其零件的受镀条件比普通滚镀更优越而已。那么，应该怎样来选择振镀呢？

首先，必须对振镀的优越性、局限性及适用范围等有明确认识。如前文所述，振镀有很多优越性，但从目前的实用效果看，其“镀层均匀、零件低区镀层质量好、镀层厚度波动性小、零件表面质量好”等优越性更突出，可将几点归结为一点即“镀层质量好”。另外，振镀对解决某些异型小零件的电镀难题具有一定优越性。但(目前应用的振筛式)振镀方式不适于单件体积稍大零件(如五金件、标准件等)的电镀，且不适于加工批量较大的情况(如普通滚镀锌)。所以，振镀的适用范围可归结为：(1)品质要求较高但加工批量不大的小零件(如电子产品)的电镀；(2)某些异型小零件的电镀。

其次，对照镀件情况看是否适合采用振镀。一般，是否适合采用振镀主要看镀件的：(1)镀层质量要求。一般镀层质量要求较高的零件才采用振镀，如镀层均匀性要求较高、孔内镀层质量要求较高等，否则采用普通滚镀即可。毕竟振镀设备昂贵，技术也不如普通滚镀更成熟；(2)尺寸大小。零件尺寸也很重要，由于设施的原因，振镀不怕零件尺寸小就怕尺寸大，有时零件尺寸稍大即不太适合。通常说振镀适合片状、针状零件，但一般片状零件超过10mm见方、针状零件超过30mm长则也不太适合。另外，零件加工批量较大时也不太适合，但好在高品质要求的零件一般不会像五金件、标准件一样加工批量大。

关于易缠绕或易变形等零件的振镀，这类零件在料筐内不像普通零件一样能上下、内外翻动，而基本是全部零件形成一个整体同时向前移动。此时一方面要少装些零件，一方面镀液深镀能力不佳则不易使埋在底部的零件受镀。例如，振镀某易缠绕零件，氰化镀银效果较好而硫酸镀锡则不行。所以，振镀的选择往往有一定的变数或需要一定条件，而非适合某种零件就不管什么情况都适合。

2 振动电镀工艺

振镀实际是一种滚镀，因此通常采用相应的滚镀工艺。例如，轿车公里表针轴振镀镍采用性能较好的滚镀镍工艺，接插件振镀金多采用高性能商品滚镀金工艺等。其实，滚镀工艺与挂镀工艺的不同主要表现为滚镀溶液的主盐浓度往往稍低，这是因为传统滚筒的封闭结构造成滚镀溶液分散能力较低，主盐浓度低一些会使其得到一定弥补。但振镀打破了传统滚筒的封闭结构，其零件的受镀条件已接近挂镀，所以从理论上讲，振镀采用挂镀工艺应不会对溶液分散能力和深镀能力造成影响。部分实践使其得到证实，例如，某些钕铁硼细小零件、微标等振镀镍采用挂镀镍工艺，不仅对镀层质量没有影响，还使生产效率得到较大提高。但普通滚镀若采用挂镀工艺却多有不合适，例如，某五金件滚镀镍，开始采用挂镀镍工艺零件低区镀层发暗，后将溶液按滚镀镍工艺进行调整问题得到解决。

但是，挂镀工艺主盐浓度高毕竟会对溶液分散能力造成一定影响，所以在振镀镀层品质(主要是均匀性)要求较高的零件(如接插件的接触体、轿车公里表针轴等)时并不建议采用挂镀工艺，而只建议在振镀某些对镀层均匀性要求不高但又需要采用振镀的小零件(如无法滚镀的异型小零件)时采用挂镀工艺。

3 振动电镀设备的使用与维护

由于发展时间较短，生产中振镀技术远不如普通滚镀普及，振镀设备也远不如普通滚镀设备多见和易于使用与维护。现将一般振镀设备常见的使用与维护注意事项总结几点如下。

3.1 振筛料筐大小的选择

滚筒大小对镀层质量的影响是，滚筒越小镀层质量就越好，反之就越差。所以当滚镀件镀层质量要求较高时，选择的滚筒总是尽量小一些。但振筛料筐大小对镀层质量的影响却不像滚筒一样明显，料筐大未必比料筐小镀层质量差。例如，振镀一般尺寸针状零件，使用￠300mm料筐甚至比使用￠250mm料筐镀层质量还好。因为振镀的筛底镶嵌式阴极导电方式使不同大小料筐(但相差不能太大)装载相同数量的零件成为可能，此时料筐大比料筐小零件混合周期更短，则镀层质量会更好。但不同大小的滚筒(即使相差不大)在装载相同数量的零件时，小滚筒合适大滚筒则可能会导电不良，大滚筒合适小滚筒则可能会装载量超标。

所以，料筐大小的选择通常不以镀件的镀层质量要求为依据(至少不完全如此)，而主要以镀件尺寸大小为依据。镀件尺寸小则选择料筐规格小一些，反之则大一些。料筐规格根据不同厂家产品可从直径￠100mm到直径￠500mm变化。一般细小或极细小零件多选择￠250mm以下料筐，普通片状、针状、易缠绕或其它异型小零件多选择￠300mm左右料筐(此规格生产中最常用)，而只有在镀件尺寸稍大时才选择￠400mm以上料筐。但实际使用中也不完全如此，有时产品加工批量也对料筐大小的选择产生影响。例如，片式元件属细小或极细小零件，但因加工批量较大多选择￠300mm料筐。

3.2振筛料筐的装载量

普通滚筒的装载量一般均能熟练掌握。普通滚筒在保证导电良好的前提下，装载量小一些，零件混合周期短，利于镀层质量的提高。但产量会稍低，为平衡质量与产量的关系，普通滚筒最佳装载量为滚筒容积的1/3左右。但振筛料筐的装载量在实际生产中经常出现这样或那样的问题，例如，有时装的过少出现电流不稳、镀层烧焦及导电钉镀层生长过快或发黑等现象，有时装的过多出现整体零件均匀性(最明显的是外观)不好及长时间埋在筛底的零件烧焦等现象。那么，料筐的装载量应以多少为合适呢？

从提高镀层质量角度讲，振筛料筐的装载量也是在保证导电良好的前提下尽量少一些为好。而一般采用振镀的零件多重“质”不重“量”，且筛底镶嵌式阴极导电方式使零件在少装时也能导好电。所以，料筐的合适装载量一般不像普通滚筒一样达到料筐容积的几分之一，而是以零件在运行时导电钉不外露且零件不“断流”为宜，此时零件重量有多少算多少，并不作为考虑重点。然而，需要特别说明的是，导电钉不外露的前提必须是零件在运行时，否则零件在静止时导电钉不外露，运行起来后则可能外露及零件可能出现“断流”。零件“断流”指零件在运行时出现的连续不上的现象(此现象多为装载量过少或装载量刚好但振幅太大所造成)。振镀时零件的正常运行状况应是连续的，或互相簇拥着(俗称“手拉手”)往前走，就像河里流动的水一样，零件连续不上就像流动的水中断了一样，俗称零件“断流”。

因为振筛振动会使液面产生频率很高的波纹，所以零件在运行时是否出现导电钉外露及“断流”，仅凭肉眼是难以看清楚的(此时即使溶液很澄清)。这里介绍一个简易办法：若溶液透明度较高，可用透明烧杯压在料筐上部液面上，透过烧杯底部可看清楚零件在料筐内的运行状况；若溶液透明度不高，可将手电光照在烧杯底部来观察零件在料筐内的运行状况。这样，料筐到底应装多少零件合适则可做到心中有数。其实，若能确定某零件可以采用振镀，有一个快捷的办法可确定其合适的装载量：料筐内装载的零件在遮住筛底导电钉的基础上再多加10mm～20mm厚一般即比较合适。

3.3 振筛料筐的阴极导电钉及网孔盖

振筛料筐的阴极导电钉早期曾采用钛或铜材质，两者的导电性、防腐性及上镀后镀层的退除等方面各有优缺点。不锈钢材质的综合性能介于钛和铜之间，比较适合用作料筐的阴极导电钉，因此目前市售的振镀设备多采用不锈钢作阴极导电钉。阴极导电钉随着使用会沉积上越来越厚的无用镀层，应及时清理，否则会影响零件运行则可能出现次品。早期采用钛材质时，导电钉上镀层的退除多采用撬动或敲击的办法，但钛与镀层结合力较牢，这样操作极易造成导电钉受损，严重时可能报废。后改用不锈钢材质，不锈钢与镀层不易结合，采用撬、敲、刮、刨等办法往往可起到比较不错的效果。但后来这种机械敲击的办法被化学退除法所代替，因为机械敲击法往往受诸如导电钉的不锈钢牌号、表面光洁度及工人清理导电钉时的操作等多种因素影响。而化学退除法只需将需清理的导电钉浸泡在相应退镀溶液中退除即可，导电钉表面可清理得干干净净，不受丝毫损伤。具体操作是：可将需清理导电钉的振筛料筐整个浸泡在退镀溶液中进行退除。另外，虽然也可将导电钉卸掉单独进行退除，但除非更换导电钉，一般不建议对导电钉卸来卸去，以避免设备受到任何可能的损伤。

筛底和筛壁的网孔盖主要起沥出溶液的作用，因其孔壁较薄，在长时间经受零件的摩擦后可能会损坏，若不及时更换，不仅会影响零件运行，而且尺寸较小的零件会从破损处漏出。更换时可将新网孔盖放在沸水中浸泡数分钟，待其软化后趁热安装在旧网孔盖的孔位上，网孔盖冷却后会紧紧地镶嵌在筛底或筛壁上。或者，也可将新网孔盖用塑料焊枪吹软进行安装。

3.4 振杆式振镀机

振杆式振镀机在使用前一般需要经过一个调试过程：先在镀槽(或备用槽)内盛上清水，将根据经验大致装载好某零件的振筛放在镀槽上，料筐浸入清水中，水面以超过料筐面50mm左右为宜。打开振动电源开关，调整“频率调节”旋钮，透过压在料筐上部水面上烧杯的底部观察零件在料筐内的走动情况。若零件翻滚走动较好(典型的针状零件排成规律的队列缓缓向前移动)，记下此时振动电源数字表上显示的数值X,则X＋0.5～1即为该零件该装载量振镀时振动电源需要调节的数值。若零件翻滚走动不好，改变X数值或零件装载量重试，以得出新的X数值。振杆式振镀机在使用过程中的几点注意事项如下。

(1)振筛放在镀槽上时，振杆的阴极搁角必须与镀槽的阴极V型座相接，振动信号搁角必须与振动信号V型座相接，位置不能放错，否则振筛不起振。这是振杆式振镀机在使用过程中比较常见的一个问题。

(2)调节振筛的振动强度(由X数值决定)要适当。强度太大会使零件(尤其表层零件)弹起而出现间歇脱电，过大则零件可能只在原地跳动而不向前移动(但在使用CZD-300H型化学镀振镀机时影响不大)；强度太小零件翻动效果差，零件混合周期长，镀层厚度波动性大。具体强度多大合适，不同零件、不同装载量及不同镀液，最好通过清水试验确定。

(3)振动电源振动信号的输出为“＋”、“—”两端，一般“＋”端接在镀槽振动信号V型座的红色接线柱上，“—”端接在黑色接线柱上。若正负颠倒，仅零件在料筐内走动方向(顺时针或逆时针)不同，其它不受影响。

(4)料筐装载零件必须达到一定数量，使零件在运行时“手拉手”向前走，否则零件出现“断流”则可能在原地不走或间歇向前走。这与普通滚镀不同，普通滚镀时滚筒内即使装一个零件也能翻滚。

(5)振筛及振动电源应做好防腐措施，设备上的各接点(如接线柱、导电V型座及导电搁角等)应做好清洁工作，以保证设备正常运转。

3.5 电磁式振镀机

选用电磁式振镀机时，应尽量选择振动频率和振幅能单独调节的类型。好处：一是便于根据不同尺寸的零件配备不同规格的振筛，因不同规格的振筛其振动频率和振幅可能不同，有时需要根据情况进行单独调节；二是有时需要根据零件种类或数量不同固定某一个参数而调节另一个参数，如固定振动频率不变而调节振幅，或固定振幅不变而调节振动频率，此时若两个参数不能单独调节则无法实现此目的。

电磁式振镀机振筛料筐中零件(如接插件的接触体)的运行，正常状况应是零件互相推动着向前缓缓移动。当行至镀件导向板位置时，轨道外圈零件流向轨道内圈，轨道内圈零件流向轨道外圈，从而使内、外圈零件进行一次交换。但若出现轨道外圈零件运行正常，而轨道内圈零件运行不正常(如有些零件不移动或原地跳动)，且经过调整振幅后仍不能消除该现象，说明零件装载量过大，减少装载量可使问题得到解决。若装载量正常，这种现象仅出现在某一只振筛上，说明该振筛出现故障。若装载量正常，这种现象出现在相同规格的多只振筛上，则说明电磁振荡器的玻纤弹簧片弹力不足，应考虑更换。

3.6 振动烘干的操作

振动烘干操作有一个需要特别注意的地方，即设定风机的工作时间应比烘干时间长约5～10min。这样可防止电热箱的电热器件被烧坏，且可使干燥的零件尽快冷却，零件出排料口即可进行包装，既提高生产效率，又使零件与外界环境接触的时间减少，以避免镀层受到任何可能的侵蚀。

4结语

振动电镀在生产和使用过程中存在的问题还有很多，篇幅所限不能一一叙述。总之，生产中应该根据实际情况对振动电镀做出准确选择，并选用合适的电镀工艺，及对振动电镀设备进行正确的使用与维护。

[参考文献]

[1]侯进.滚镀工艺技术与应用[M].北京：化学工业出版社，2010

[2]沈涪.接插件电镀[M].北京：国防工业出版社，2007

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