一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含有深槽、沟的形状复杂或尺寸较大的工件表面电镀镉的方法，属于冶金电镀工艺技术领域。
【背景技术】
[0002]电镀镉是最常见的钢制工件表面防护工艺，该工艺具有较好的防腐蚀性能。但受工艺条件限制，对不规则形状的工件，电镀过程中电力线并非均匀分布，把工件的凹陷处(含有较深的槽、沟等)电流密度偏小，导致该部位镀层厚度偏薄或无镀层覆盖，工件使用过程中该部位极易发生腐蚀，造成无法挽回的损失。
[0003]电镀工艺中已存在多种提高工件局部镀层厚度的方法，其中最常见的是使用象形阳极，即在电镀时，配合使用象形阳极对工件局部增加电流密度，以提高该部位的镀层厚度。该方法用于提高电镀工艺中局部镀层质量有显著收益，但此方法具有极强的针对性，不同形状的工件需制作专用象形阳极，且象形阳极的制作也较为复杂，制作时，需要考虑到象形阳极导电材料的选择、非导电部位的保护、阳极部位的形状、与工件的贴合度等等。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种针对深槽、沟的形状复杂或尺寸较大的工件表面的电镀方法，该方法能够有效提高镉镀层均匀性且操作简便。
[0005]本发明的目的是通过下述技术方案实现的:
一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法，其特征在于，步骤如下:
(I)、将零件装挂在专用的夹具上或用铜丝吊挂；
(2 )、将工件在 60~80g/L 的氢氧化钠(NaOH)、30~50g/L 的碳酸钠(Na2CO3)、30~50g/L 磷酸三钠(Na3PO4.12H20)U0~30g/L硅酸钠(Na2S13)混合溶液中处理至无油污，温度控制在75-95 0C ；
(3)、将被镀工件在40~60°C的温水中进行清洗l~2min；
(4)、将被镀工件在流动冷水中进行清洗l~2min；
(5)、检查工件表面，将工件从水中取出应保持30s水膜连续、不破裂，以保证工件表面洁净；
(6)将被镀工件在盐酸(HC1，P=1.19g/ml, 42ml/L~84ml/L)、浓度为 40g/L~50g/L 的六次甲基四铵(CH2)6队的混合溶液中处理l~2min，温度:室温；
(7)、将被镀工件放入流动冷水中清洗l~2min；
(8 )、将被镀工件在镀液中电镀镉:
(9)、将被镀工件放入流动冷水中进行清洗l~2min；
(10)、用干燥清洁的压缩空气将镀镉后的零件吹干；
其特征在于:所述步骤(8)中被镀工件在镀槽内通电分为2段，在电镀前，使用2~3倍的标准电镀电流对工件进行短期冲击电镀，时长为l~3min ;然后将电流降低为标准电镀电流电镀即可。
[0006]步骤(8 )所述镀液如下:
氯化镉(CdCl2.2.5H20) 35~55g/L ；
氯化铵(NH4Cl) 200~300g/L ；
氯化钠(NaCl) 0~40g/L
硫脲((NH2)2CS) 8~10g/L 顺丁烯二酸酐1.0~2.0g/L
PH 值4.0-5.0
温度75~95°C
平均沉积速率16~22 μ m/ho
[0007]在电镀前，镀槽内通电的电流密度按1.3A/dm2~3.0A/dm2计算，即第一段通电2~3倍电流；电镀时间l~3min，然后降低电流，电流密度按0.5 A/dm2~l.2 A/dm2计算，即第二段常规电流通电，电镀至要求的厚度。
[0008]本发明的有益效果:本发明技术的特点体现在镀槽电流的2段通电，即将工件置于电镀槽内时，在进行常规电镀前，使用正常电流2~3倍的电流对工件进行短期冲击，使工件在瞬间内被施以高强度电流，使得形状复杂的大型工件的沟槽内均被高电流覆盖，待进行正常电镀时，沟槽部位也能被施加近似于其表面的电流，从而增加沟槽部位的镀层厚度，提高工件整体的镀层均匀性。不借助任何辅助工具，仅仅在电镀前对电流做瞬间的调整，即可在改善镀层不均的问题。经试用，该方法可在一定程度上提高大型工件、形状复杂工件的镀镉层均匀度。使用该方法电镀镉，沟槽内与工件规则表面的镀层偏差由原来的60°/『80%平均降低至10。/『20%，有效地解决了由于沟槽内的薄镀层、无镀层所导致的工件腐蚀。
【具体实施方式】
[0009]实施过程:
1、将零件装挂在专用的夹具上或用铜丝吊挂；
2、将工件在60~80g/L的氢氧化钠(Na0H)、30~50g/L的碳酸钠(Na2C03)、30~50g/L磷酸三钠(Na3PO4.12H20)、10~30g/l硅酸钠(Na2S13)混合溶液中处理至无油污，温度控制在75-95 0C ；
3、将被镀工件在40~60°C的温水中进行清洗l~2min；
4、将被镀工件在流动冷水中进行清洗l~2min；
5、检查工件表面，将工件从水中取出应保持30s水膜连续、不破裂，以保证工件表面洁净；
6、被镀工件在盐酸(HC1，P=1.19g/ml, 42ml/L~84ml/L)、浓度为 40g/L~50g/L 的六次甲基四铵(CH2)6队的混合溶液中处理l~2min，温度:室温；
7、将被镀工件放入流动冷水中清洗l~2min；
8、将被镀工件在下列溶液中电镀镉:根据电流密度及工件实际面积，计算出电镀所需的电流，在开始电镀时，电流密度按1.3A/dm2~3.0A/dm2计算，(第一段通电，2~3倍电流)电镀l~3min，然后降低电流，电流密度按0.5 A/dm2~l.2 A/dm2计算，(第二段通电，常规电流)电镀至要求的厚度；电镀镉的溶液为:
氯化镉(CdCl2.2.5H20) 35~55g/L氯化铵(NH4Cl)200~300g/L
氯化钠(NaCl)30~40g/L
硫脲((NH2)2CS)8~10g/L
顺丁烯二酸酐1.0~2.0g/L
PH 值4.0-5.0
温度75~95°C
平均沉积速率16~22 μ m/h
9、将被镀工件放入流动冷水中进行清洗l~2min；
10、用干燥清洁的压缩空气将镀镉后的零件吹干。
【主权项】
1.一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法，其特征在于，步骤如下: (I)、将零件装挂在专用的夹具上或用铜丝吊挂； (2 )、将工件在 60~80g/L 的氢氧化钠(NaOH)、30~50g/L 的碳酸钠(Na2CO3)、30~50g/L 磷酸三钠(Na3PO4.12H20)U0~30g/L硅酸钠(Na2S13)混合溶液中处理至无油污，温度控制在75-95 0C ； (3)、将被镀工件在40~60°C的温水中进行清洗l~2min； (4)、将被镀工件在流动冷水中进行清洗l~2min； (5)、检查工件表面，将工件从水中取出应保持30s水膜连续、不破裂，以保证工件表面洁净； (6)将被镀工件在盐酸(HC1，P=1.19g/ml, 42ml/l~84ml/l )、浓度为 40g/L~50g/L 的六次甲基四铵(CH2)6队的混合溶液中处理l~2min，温度:室温； (7)、将被镀工件放入流动冷水中清洗l~2min； (8 )、将被镀工件在镀液中电镀镉: (9)、将被镀工件放入流动冷水中进行清洗l~2min； (10)、用干燥清洁的压缩空气将镀镉后的零件吹干； 其特征在于:所述步骤(8)中被镀工件在镀槽内通电分为2段，在电镀前，使用2~3倍的标准电镀电流对工件进行短期冲击电镀，时长为l~3min ;然后将电流降低为标准电镀电流电镀即可。2.根据权利要求1所述的一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法，其特征在于，步骤(8)所述镀液如下:氯化镉(CdCl2.2.5H20) 35~55g/L ； 氯化铵(NH4Cl) 200~300g/L ； 氯化钠(NaCl) 30~40g/L 硫脲((NH2)2CS) 8~10g/L 顺丁烯二酸酐1.0~2.0g/L PH 值4.0-5.0 温度75~95°C 平均沉积速率16~22 μ m/ho3.根据权利要求2所述的一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法，其特征在于，在电镀前，镀槽内通电的电流密度按1.3A/dm2~3.0A/dm2计算，即第一段通电2~3倍电流；电镀时间l~3min，然后降低电流，电流密度按0.5 A/dm2~l.2 A/dm2计算，即第二段常规电流通电，电镀至要求的厚度。
【专利摘要】本发明涉及一种提高复杂工件镉镀层均匀性的电镀方法，其技术改进点在于，镀槽电流的2段通电，即将工件置于电镀槽内时，在进行常规电镀前，使用正常电流2~3倍的电流对工件进行短期冲击，使工件在瞬间内被施以高强度电流，使得形状复杂的大型工件的沟槽内均被高电流覆盖，待进行正常电镀时，沟槽部位也能被施加近似于其表面的电流，从而增加沟槽部位的镀层厚度，提高工件整体的镀层均匀性。该方法不借助任何辅助工具，即可在改善镀层不均的问题。经试用，该方法可在一定程度上提高大型工件、形状复杂工件的镀镉层均匀度。有效地解决了由于沟槽内的薄镀层、无镀层所导致的工件腐蚀。
【IPC分类】C25D7/00, C25D3/26, C25D5/00
【公开号】CN104894625
【申请号】CN201510334191
【发明人】于海, 高晶
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月17日