影響鍍層在陰極表面分布的因素

1、流密度

任何鍍液都有一個(gè)獲得良好鍍層的電流密度范圍，鍍金液也不例外。當(dāng)電鍍過(guò)程中電流密度超出工藝范圍上限值過(guò)大時(shí)，往往會(huì)形成粗大的結(jié)晶顆粒，在此基礎(chǔ)上獲得的鍍層較粗糙；而在低電流密度下操作時(shí)獲得的鍍層較細(xì)致。對(duì)于滾鍍金或振動(dòng)鍍金而言，由于金鍍液中金的質(zhì)量濃度較低(一般為2 ~ 6 g/L)，電流密度在0.1 ~ 0.4 A/dm2之間進(jìn)行操作時(shí)都能獲得良好的鍍層。但當(dāng)采用上限電流密度操作時(shí)，陰極附近的[Au(CN)2]–就會(huì)缺乏，造成陰極上析氫反應(yīng)加劇，電流效率就會(huì)降低。因此，用0.2 A/dm2的電流密度進(jìn)行電鍍與用0.1 A/dm2的電流密度進(jìn)行電鍍，在生產(chǎn)時(shí)間上并不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)關(guān)系。

在采用滾鍍和振動(dòng)鍍進(jìn)行低速鍍金的過(guò)程中，如果采用較高的電流密度，發(fā)生尖端效應(yīng)的可能性增大。特別是在振動(dòng)電鍍時(shí)，由于在整個(gè)電鍍金過(guò)程中鍍件的尖端始終朝向陽(yáng)極(振篩外面是陽(yáng)極圈)，尖端效應(yīng)就更為明顯，鍍件邊緣或插針、插孔尖端處的鍍層較厚而低端處鍍層相對(duì)較薄，造成零件表面鍍層厚度分布不均勻。因此在應(yīng)用低速鍍金工藝時(shí)，針對(duì)細(xì)長(zhǎng)形狀針孔接觸體，一般都采用工藝中電流密度范圍的下限進(jìn)行操作，用小電流、長(zhǎng)時(shí)間的電鍍方式來(lái)獲得鍍層厚度相對(duì)均勻的鍍層。

2、電鍍電源 在目前的接插件電鍍行業(yè)中，常使用的電鍍電源有3種：直流電源、脈沖電源和雙向脈沖電源。目前使用最多的是直流電源。為使孔內(nèi)鍍金層厚度達(dá)到圖紙要求，如果用傳統(tǒng)的直流電源，孔外的鍍金層厚度會(huì)比孔內(nèi)的厚，特別是接觸體中許多小孔零件，孔內(nèi)、外鍍層的厚度差更加明顯。而采用周期性換向脈沖電源時(shí)，在電鍍金過(guò)程中，當(dāng)施加正向電流時(shí)，金在作為陰極的鍍件表面沉積，鍍件的凸起處為高電流密度區(qū)，鍍層沉積較快；當(dāng)施加反向電流時(shí)，鍍件表面的鍍層發(fā)生溶解，原來(lái)的高電流密度區(qū)溶解較快，可以在零件的凸起處除去較多的鍍層，使鍍層厚度均勻。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用周期性換向脈沖電源不但可以改善鍍金層在接觸體孔內(nèi)、外表面的分布，同時(shí)對(duì)電鍍時(shí)的整槽鍍件的鍍層均勻性也有較好的改善。表1是采用孔徑為1 mm、孔深大于3 mm的接觸件(名為接線導(dǎo)管)，按1.3μm厚度(圖紙規(guī)定1.27μm)要求，以0.1 A/dm2的陰極電流密度，在兩種不同電鍍電源振動(dòng)鍍金后所檢測(cè)出的鍍層厚度數(shù)據(jù)。

3、鍍件裝載量 鍍件裝載量是否恰當(dāng)，對(duì)于鍍金層能否在鍍件上均勻分布也十分重要。無(wú)論是采用振動(dòng)電鍍方式還是滾鍍方式，若鍍件數(shù)量較少而低于裝載量下限時(shí)，在電鍍過(guò)程中鍍件容易受到導(dǎo)電不良的影響，而且鍍層均勻性也會(huì)受到明顯影響，必須加入一些陪鍍件以保證鍍件不會(huì)中途斷電，同時(shí)也促使鍍件均勻翻轉(zhuǎn)。當(dāng)鍍件裝載量較大時(shí)，鍍件在滾筒或振篩中位置相互交換不夠充分，一部分鍍件始終處于高電流密度狀態(tài)而其余的鍍件則始終處于低電流密度狀態(tài)，最終造成鍍件之間鍍層分布不均勻。因此，一般電鍍生產(chǎn)廠都在工藝中規(guī)定了每槽鍍件的裝載量范圍。通常按以下原則選擇鍍件裝載量：

（1）鍍件在滾筒或振篩中能完全連續(xù)導(dǎo)電，不會(huì)因?yàn)檠b載量過(guò)少而造成導(dǎo)電不良。

（2）在滾筒或振篩中，鍍件之間位置的相互交換狀態(tài)良好。

（3）鍍件裝載量一般為滾筒或振篩容積的1/3，不超過(guò)1/2。

4、電鍍方式和電鍍?cè)O(shè)備選擇 針對(duì)不同形狀的鍍件，在選用電鍍方式時(shí)應(yīng)該有所區(qū)分。例如：對(duì)異型鍍件和帶有孔徑大于1 mm非盲孔的細(xì)長(zhǎng)形狀接觸體而言，一般適宜采用滾鍍的方式；對(duì)于孔徑小于1 mm的小型插針、插孔，特別是帶有盲孔的接觸體而言，一般適宜采用振動(dòng)電鍍的方式[2]?？傊?，對(duì)不同形狀的零件采用合理的電鍍方式對(duì)于鍍金層分布的均勻性十分重要。另外，在電鍍過(guò)程中為了減小鍍液濃差極化，應(yīng)重視鍍液的攪拌。對(duì)于鍍金液而言，一般采用循環(huán)過(guò)濾的方式。在傳統(tǒng)的滾鍍電鍍生產(chǎn)過(guò)程中，用于電鍍細(xì)小針孔接觸體的滾筒為了防止針尖插在滾筒壁上，滾筒壁上的濾液孔往往設(shè)計(jì)得很小，滾筒內(nèi)外的溶液不能迅速交換(見(jiàn)圖1)，電鍍時(shí)由于陰極附近的[Au(CN)2]–不能得到迅速補(bǔ)充，鍍液很容易產(chǎn)生濃差極化，從而影響分散能力，最終影響到鍍層的均勻性。