电镀故障中的假象及其识别

1,电镀故障中的假象

1.1 关于故障中的假象问题

从下述三个实例,可了解电镀故障中的假象。

实例1 自行车瓦盖又称挡泥板,电镀铜 镍 铬。

工艺流程:镀前处理预镀镍光亮硫酸盐镀铜全光亮镀镍。在电镀过程中发现镀件从光亮镀铜槽出来后,铜镀层呈镜面光亮。经过镀光亮镍后,发现光亮镍镀层表面出现白块、白条等疵病。当时给操作者的感觉是故障出在光亮镀镍工序。经查找,光亮镀镍工序没发现问题,故障仍未解决。起初为了维持生产,镀完亮镍后只得进行抛光,但过了几天后抛光也不行了,不得不查找电镀亮铜工序。发现镀铜液中十二烷基硫酸钠含量偏低而引起的故障。这样本来有问题的电镀亮铜工序,由于镀件外观光亮而看不出疵病,经过镀亮镍后才发现故障。这样给我们造成镀亮镍出现故障的假象。

实例2 枪黑镀镍层不太黑,有时还出现白色条纹,加入增黑盐、增黑剂后,色泽立即变黑,条纹也不存在了。但电镀1ｈ左右,又出现了上述故障,加入上述两种增黑物质后故障才消除。这样反复进行5～6次,而以往增黑盐3～4天仅补充一次,增黑剂每天只补充一次。上述增黑物质的补充,显然属反常现象。经过检查和试验,确认镀液中的铜、锌等杂质积累过多而引起的故障。增黑剂中含有金属的配位剂,由于配位剂的作用,短时间内杂质也被配位,随着电镀过程的进行,配位剂有所消耗,杂质的干扰作用就反复出现,并且影响黑度。在同一镀槽内,当黑度开始下降、有条纹时,加入增黑物质,故障现象有所减轻或消除,使操作者误认为是缺少增黑剂所引起的故障的假象。而这一故障现象的真相却是金属杂质所引起的。

实例3 镀镍或镀低锡青铜的镀件,经过电化学除油、清洗后,再经过5%～10%硫酸溶液的弱腐蚀及清洗后进行镀铬,发现镀铬层有白花。如不经电化学除油,上述故障立即出现,并且电化学除油时间越长,上述现象越严重, 给我们造成电化学除油工序存在问题的假象。对除油液采取稀释、调整等措施,故障还不能消除。经查找,发现故障原因是弱腐蚀用的工业级硫酸。由于该硫酸质量低劣,浓度太低,对除油清洗后的残留碱液没有彻底中和能力,因此,出现上述故障。

1.2 故障现象中的假象原因

故障现象是故障原因的外部表现。在大多数情况下,故障的假象出现在一个工序中,而它的原因却存在于另一个工序中。也有两者都出现和存在于同一工序中(同一镀槽的溶液中)。因此,很容易给操作者造成错觉,形成假象。

实例1故障现象为亮铜件镀亮镍后表面出现白条、白块。故障原因是亮铜镀液中的十二烷基硫酸钠缺少。

实例2故障现象为枪黑镀件表面不黑,有条纹。故障原因是金属杂质所引起的。

实例3故障现象为镀铬层表面呈白花状。故障原因之一是弱腐蚀的硫酸浓度太低,工业级硫酸的质量差。

2 怎样识别电镀故障中的假象

关于识别假象的方法,介绍如下。

2.1 检查和观察与镀件有关的因素 当故障出现时,要检查和观察与故障现象有关的因素。

(1)检查和观察镀件所经过的有关工序

实例1中,初始时认为问题出在镀亮镍工序,但亮镍故障没有找到,重新检查镀件在亮铜镀液中的情况。经查找,发现镀件一入亮铜镀槽后,一开始时镀层发暗、“蓝膜”,但镀一会上述现象消失,形成光亮镀层。亮铜镀液正常时,虽然镀件一进槽不马上光亮,但却不出现以上现象。通过研究、观察,发现亮铜镀液中泡沫少,补充加入十二烷基硫酸钠后,故障消除。

(2)检查和观察镀件在故障前的表面状态

除了(1)应该做的有关工作以外,还应该检查和观察镀件在发生故障现象前的表面状态,包括镀件表面的平滑度、光亮度、色泽、表面有无氧化物等。

例如:低锡青铜镀件镀铬后,铬层发灰、发花,甚至有的部位镀不上铬。故障出现在镀铬。应首先检查低锡青铜镀件的表面状态,发现色泽不好,镀层发白,锡含量高,是不能镀铬的。因此,出现了上述故障现象。镀层发白,锡含量高是上述故障现象的原因,虽然原因出在低锡青铜工序,故障却表现在镀铬。

2.2 识别故障中的假象要进行跳跃试验 所谓跳跃试验,就是跳过电镀过程中某一可能产生故障的工序后进行电镀试验的方法。

实例1中,决定现象是否假象也可以利用跳跃法进行识别。把工艺流程中的光亮硫酸镀铜的工序跳过,铁瓦盖不镀亮铜,直接入光亮镀镍槽进行电镀,故障得到消除,说明问题出在镀亮铜工序不在镀亮镍上。

2.3 识别故障现象要作对比试验[1]

识别故障假象要作对比试验。所谓对比试验,就是用良好的溶液代替可能有故障的溶液进行对比试验的方法。

实例3中,开始遇到故障时,也做了一次跳跃试验,曾把电化学除油工序跳过(此故障不能用跳跃法排除),当时故障消除。使得操作者就更认为是电化学除油工序的问题了,就想把除油溶液更换。经研究,为了慎重起见又做了一次对比试验:用试剂纯的氢氧化钠配置10Ｌ电化学除油液,原弱腐蚀溶液没动,按原工艺流程进行了试验,结果故障现象再现。因此,怀疑弱腐蚀硫酸溶液有问题。接着又做了一次对比试验:用试剂纯硫酸配置了10Ｌ弱腐蚀溶液,结果故障消除。说明故障出在弱腐蚀硫酸这一道工序,而电化学除油工序有问题是一个假象。

2.4 要发现镀液的反常现象 实例2中,在解决故障时,发现了某种成分增长或降低的反常现象。枪黑镀层不黑了,有时是要增加增黑物质,但增加如此频繁,却有些反常。经检查、试验,确认是金属杂质干扰,频繁添加发黑物质是一个假象。