镀层皮膜的膜厚管理
镀膜质量管理中,最受重视的就是膜厚管理。尽管订单要求是10μm的镀锌层,但实际交付产品的膜厚只有8μm左右,从以前到现在,这种问题可谓屡见不鲜。那么,让我们看看镀膜厚度管理是如何进行的。
镀覆原理
(1)电镀原理
在电镀工艺中,如【图1】所示,通常是将被镀物作为阴极浸入镀浴中,使用被镀金属(例如,镀镍时就是使用镍金属)作为阳极,通过施加直流电而完成镀覆处理。此时,两极会产生如下所示的反应。
阴极Mn+ + ne → M(还原反应=金属还原)阳极M → Mn+ + ne(氧化反应=金属溶解)
即,在阴极,镀浴中的金属离子Mn+(n为金属离子的化合价,镀镍时n=2)获得n个电子(e)变为金属,然后沉积在制品表面。另一方面,在阳极,阳极金属释放出n个电子并溶解在镀浴中,成为金属离子(Mn+)。
随着向镀槽中不间断通电,这些反应持续不断发生,从而使镀膜厚度逐渐增加。当达到所需的厚度时,电镀作业完成。
这里重要的一点是,形成镀层皮膜的能量是用来让金属离子还原的“直流电”。
直流电是以电流(安培)×时间(分钟)来表示,因此每件产品的镀膜厚度取决于电流和电镀时间。如果加大电流,则可以在短时间内达到目标膜厚,但这并非没有限制。制约源于镀浴的种类及产品形状等。
为了决定电流强度,通常使用“电流密度”这一概念。这是指流经产品单位面积的电流强度,通常以A/dm2(每1平方分米100×100mm的安培数)表示。因此,通过计算待镀产品的表面积,并乘以所施加的电流密度,即可计算出流经每个产品的电流(A)。