CN112176373A - 一种可提高效率的电镀工艺及电镀槽 - Google Patents
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Abstract
本申请具体公开了一种可提高效率的电镀工艺及电镀槽。一种可提高效率的电镀工艺包括以下步骤:热水洗、除油、活化、镀碱铜、镀酸铜、镀镍、氰电解、预镀银、镀银、退银、电解清洗、防氧化、超声波水洗、烘干,拉速为18‑25m/min;其中,镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度为37‑44m;镀碱铜的电流大于12A;镀酸铜的电流大于8A;镀镍的电流大于22A;预镀银的电流大于5A;镀银的电流大于3A;工件的良品率为98.5%以上。本申请的可提高效率的电镀工艺具有保证工件的填平效果,并且提高电镀效率和增大产能的优点,而且能够有效的提高工艺和设备的能量利用率,具有节能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及表面处理领域,更具体地说,它涉及一种可提高效率的电镀工艺及电镀槽。
背景技术
由于LED具有体积小、功率低、使用寿命长等优点,LED的应用越来越广泛,LED的应用包括LED背光源、LED照明、LED显示等。
LED产品的生产过程包括多个加工工艺,电镀是其中一个重要的加工环节。电镀是将工件置于装有电镀液的电镀槽中,并在工件上导通电流,利用电解作用在工件的表面上镀上一层金属,使工件的表面附着一层膜的工艺,基本包括水洗、除油、镀酸铜等多个步骤。电镀使LED产品具有高耐磨性、高抗腐蚀性等优点,不仅延长了LED产品的使用寿命,而且使LED产品表面具有光泽,增添了LED产品的美观性。
电镀的其中一种类型是连接电镀,连续电镀又称卷对卷电镀,连续电镀的工件一般是带状、片状或者丝状,可以卷起来的。连续电镀利用多个连接在一起的电镀槽,每个电镀槽中根据电镀的步骤加入水或者相应的电镀液。每个电镀槽一般分为母槽和设于母槽内的子槽,母槽和子槽上均开设有供工件穿过的穿孔,穿孔将母槽和对应的子槽连通,通时也将相邻两个母槽连通。水或者电镀液从母槽中用泵喷入子槽内,子槽内的水或者电镀液满了之后会从穿孔流出至母槽内,在母槽与子槽之间循环。将工件穿过穿孔,电镀槽两端分别对工件进行展开和收卷,能够使工件在多个子槽之间移动。当电镀液喷在工件上时,为工件提供了浸泡电镀液的环境,从而实现工件的电镀。
LED产品表面的光滑平整性是判定LED产品品质好坏的标准之一,而工件的填平效果反映LED产品的光滑平整性,拉速(工件移动的速度)则是影响填平效果的重要因素之一。通常拉速越小,工件移动得越慢,工件与电镀液的接触时间越长,工件电镀越充分,填平效果就越好。为了达到良好的填平效果,通常会将拉速控制在较低的水平,然而,拉速减小,电镀效率降低,单位时间内产能就减小。
针对上述中的相关技术,发明人认为在保证工件填平效果的前提下,工件的电镀效率较低,产能较小。为了提高电镀效率,增大产能,如果通过加大拉速来实现,工件电镀不充分,会使镀层粗糙,并且镀层厚度不达标,从而容易产生不良产品。因此,常见的做法是对电镀液的配方进行改良,以促进工件与电镀液之间的作用。但是这种做法对技术人员的要求较高,而且目前这样的技术人员也比较匮乏,因此通过改良电镀液的配方并不能很好的解决上述问题。
发明内容
为了保证工件的填平效果,并且提高电镀效率和增大产能,本申请提供一种可提高效率的电镀工艺及电镀槽。
第一方面,本申请提供一种可提高效率的电镀工艺,采用如下的技术方案:
一种可提高效率的电镀工艺,包括以下步骤:热水洗、除油、活化、镀碱铜、镀酸铜、镀镍、氰电解、预镀银、镀银、退银、电解清洗、防氧化、超声波水洗、烘干,拉速为18-25m/min;其中,
所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度为37-44m;所述镀碱铜的电流大于12A;所述镀酸铜的电流大于8A;所述镀镍的电流大于22A;所述预镀银的电流大于5A;所述镀银的电流大于3A;
所述工件的良品率为98.5%以上。
通过采用上述技术方案,本申请的电镀工艺通过限定多个电镀步骤所使用的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度与电流,在此基础上加大拉速后,虽然工件移动的速度更快,但是工件与电镀液接触的时间并不会减少,即工件电镀仍然充分,工件的填平效果仍然好。另外,由于拉速加大,工件移动得更快,也就是工件收卷得更快,因此工件的产量也更大,因此提高了工件的电镀效率以及增大了工件的产能。
现有相关技术,镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度与拉速均小于本申请,电流与本申请相同。经测试,两者加工的工件均表面平滑、不粗糙,但是上述相关技术一年内加工工件的长度不足0.9亿米,而本申请在电流不变、拉速增大、电镀槽沿工件移动方向一边的总长度增大的情况下,年度产能远远超过0.9亿米,可见本申请的电镀工艺效果非常好。
相比相关技术,本申请加工等量工件的速度更快,所需的时间更少,同时工件的品质也好,因此本申请的电镀工艺既能够保证工件的填平效果,又能够提高电镀效率以及增大产能,同时满足电镀对工件填平效果和产能的需求,并且方法简单、操作方便,相比常见的改良电镀液配方的方法具有非常大的优势。此外,拉速加大后,工件在水洗等步骤的速度也加快了,进一步节省了工件的加工时间,而且能够有效的提高工艺和设备的能量利用率,具有节能的效果。
其中,热水洗的作用是热脱工件表面的油污,能更好的在下一个步骤中将工件表面的油污除尽。除油为前清洗环节,目的是洗除工件表面的油污。活化为抛光环节,目的是腐蚀掉材料表面的氧化层或杂质,中和除油步骤中产生的碱性膜,还有增强后面金属镀层的结合力,以及对工件具有一定的抛光效果。
镀前碱铜是在碱性环境中在工件表面镀一层薄薄的铜,其目的是加强镀层的结合力,保证镀层的结合性。镀前碱铜还具有一定的除油和活化能力,以及良好的均镀能力、覆盖能力等。镀酸铜的目的是填平,使LED产品表面更加光滑平整,否则LED产品电镀后表面会保留铜片本身的纹路,相对粗糙。镀镍后在工件表面形成一层镍,能够抑制铜从底层扩散至镀层表面,还能够抑制镀层腐蚀。氰电解是一道浸蚀工艺,主要去除表面的氧化物,提高工件金属表面活性,增加结合力。
预镀银是在工件整体表面都会镀上一层薄薄的金属,其目的是为后续选镀银做准备,保证镀层的结合性。镀银的过程中会经过模具,可实现功能区镀银、而非功能区不镀厚金属的工艺要求。退银的目的是将产品非功能区上的预镀银层褪镀,露出预镀的金属,将回收,具有降低成本的效果。
电解清洗通过电解还原反应折出氢气,工件表面会有很多氢气小气泡,通过电极作用使表面清洗得更干净彻底。防氧化是让产品浸泡一定浓度的保护剂,其目的是一定程度的增强镀层的抗氧化性。超声波水洗是将工件浸泡在热水中,经过超声波仪器的震子震动工件,使工件清洗得更干净彻底。烘干是为了烤干工件表面残留的水渍。
优选的,所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度比为(5-6):(21-23):(7-9):(2-3):(2-3):(2-3)。
通过采用上述技术方案,电镀槽沿工件移动方向一边的总长度越长,工件与电镀液反应的时间越长,工件表面的镀层就越厚。镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银、镀银的步骤均会在工件表面形成镀层,根据铜、镍和银所需厚度的不同,合理限定电镀槽沿工件移动方向一边的总长度,能够从结合力、光滑平整性、成本等方面控制各镀层的厚度,使电镀效果更好。
优选的,所述镀碱铜的电流大于20A;所述镀酸铜的电流大于30A;所述镀镍的电流大于30A;所述预镀银的电流大于7A;所述镀银的电流大于5A;
所述工件的良品率为98.5%以上;
所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银和/或镀银的电镀槽包括导电座,所述导电座包括底座,所述底座上安装有用于连接电源且能够导电的接线板,所述底座上还安装有用于与工件底部接触的导电片,所述接线板与导电片连接;所述接线板上设有用于与工件接触顶部接触的导电组件,所述导电组件一端连接于接线板,另一端设于导电片上方,所述导电片与导电组件之间形成供工件移动的空间。
通过采用上述技术方案,根据法拉第第一定律,电解析出物的质量M与电流大小I、电解时间t和电化当量K的关系为M=ItK,其中电化当量K为定值。在加大拉速的情况下,由于电解时间t减小,为了保持电解析出物的质量M不变,也就是保持镀层的厚度与填平效果不变,可以通过增大电流I来实现。
由于达到良好的填平效果所需的电流较大,相应的,经过工件传导到电源的电流也应该较大,否则工件上的电流密度过大容易烧焦工件,影响LED产品的品质。为了避免对LED产品的品质造成影响,行业内普遍难以通过增大电流来实现良好的电镀。
本申请通过在底座上设置接线板,并且在接线板上设置导电片与导电组件,当接线板接上电源后,接线板、导电片、工件与另一电极形成一个回路,接线板、导电组件、工件与另一电极形成另一个回路,工件与电镀液发生化学反应而在表面形成镀层。导电片与导电组件的设置增大了电流传导的通路,增大了从工件传导到电源上的电流,使电流能够及时的传导出去,减小电流密度,从而达到了保持电解析出物的质量不变的目的,提高了电镀效率和增大了产能,大大提升了电镀效果。其中,电流能够增大36%以上。另外,安装导电片与导电座的电镀槽以及其他需要通电的槽越多,电流导出越快、越均匀,经过工件的电流密度越小,越有助于工件良好电镀。
经测试,当上述现有的相关技术与本申请均提高电流后,上述现有的相关技术会出现工件被烧焦的情况,而本申请不会出现工件被烧焦的情况,表明导电座能够使工件的导电效果更好,从而使工件能够通过增长电镀槽沿工件移动方向一边的总长度与增大电流两种方式来进一步提高电镀效率和产能。
此外,由于导电片与导电组件分别与工件的顶部与底部接触,使导电片与导电组件分别对工件的顶部与底部进行导电,电流能够分散传导,工件上电流的传导更加均匀,工件表面的镀层也更加均匀,提升电镀效果。
优选的,所述镀碱铜中,电镀液包括铜离子与游离氰化钠,所述铜离子的浓度为22.5-90g/L,所述游离氰化钠的浓度为20-56g/L;温度为50-60℃。
优选的,所述镀酸铜中,电镀液包括硫酸铜与硫酸,所述硫酸铜的浓度为150-190g/L,所述硫酸的浓度为60-80g/L;温度为19-25℃。
优选的,所述镀镍中,电镀液包括镍离子、硼酸与氯化镍,所述镍离子的浓度为70-90g/L,所述硼酸的浓度为35-45g/L,所述氯化镍的浓度为10-20g/L,温度为50-60℃。
第二方面,本申请提供一种电镀槽,采用如下的技术方案:
一种电镀槽,包括所述导电组件包括连接于接线板的固定轴,以及连接于固定轴上的连接板,所述连接板上设有压片轴,所述压片轴一端连接于固定轴,另一端连接有用于与工件顶部接触的压片轮;所述压片轴上套设有石墨轴套。
通过采用上述技术方案,石墨具有良好的导电性,通过在压片轴上设置石墨轴套,增强了导电组件的导电性能,有助于提升工件的电镀效果,保障镀层质量合格,从而提高LED产品的品质。
优选的,所述接线板的材质为钛包铜。
通过采用上述技术方案,钛包铜具有导电的作用,能够使导电组件的导电性能更强。此外,钛包铜具有耐腐蚀的优点,能够延长接线板的使用周期,同时对电流稳流有帮助,能够有效的降低压片轴、压片轮等部件腐蚀后电流电压变化对LED产品造成品质下降或者报废的风险。
优选的,所述导电片两侧设有能够与工件接触的导电板。
通过采用上述技术方案,导电片两侧的导电板增大了导电片与工件的接触面积,也就是增大了导电截面积,既能够使导电效果更好,又能够有效降低电阻,稳定电压的输出和电流的输出。
优选的,所述底座包括连接于槽体的固定座,所述固定座上滑动连接有活动座,所述接线板与导电片安装于活动座。
通过采用上述技术方案,活动座能够在固定座上滑动,带动接线板、导电片与导电组件移动,从而能够根据工件的位置灵活的调整导电片与导电组件的位置,使工件与导电片、工件与导电组件保持良好的接触,减小电流过大过大导致的打火的情况发生,进一步提高导电效果。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请的电镀工艺既能够保证工件的填平效果,又能够提高电镀效率以及增大产能,同时满足电镀对工件填平效果和产能的需求,并且方法简单、操作方便,相比常见的改良电镀液配方的方法具有非常大的优势。
2、根据铜、镍和银所需厚度的不同,合理限定电镀槽沿工件移动方向一边的总长度,能够从结合力、光滑平整性、成本等方面控制各镀层的厚度,使电镀效果更好。
3、本申请通过在底座上设置接线板,并且在接线板上设置导电片与导电组件,增大了电流传导的通路,增大了从工件传导到电源上的电流,使电流能够及时的传导出去,从而达到了保持电解析出物的质量不变的目的,提高了电镀效率和增大了产能,大大提升了电镀效果。
4、通过设置导电板、限定接线板的材质为钛包铜,以及使接线板与导电片能够滑动,增强了工件与电源之间的导电作用,有助于提升工件的电镀效果,保障镀层质量合格,从而提高LED产品的品质。
附图说明
图1是本申请中电镀槽的整体结构示意图;
图2是导电座的整体结构示意图。
附图标记说明:1、母槽;2、子槽;3、导电座;31、底座;311、固定座;312、活动座;3121、安装槽;3122、滑槽;32、导电片;33、接线板;34、导电组件;341、固定轴;342、连接板;343、压片轮;3431、凹槽;344、压片轴;4、工件;5、接线端子;6、轴套;7、导电板;8、紧固件。
具体实施方式
以下结合附图1-2实施例对本申请作进一步详细说明。
电镀是LED产品生产过程中非常重要的一个环节,电镀的填平效果影响着LED产品表面的光滑平整性,从而影响着LED产品的品质。然而,在电镀过程中,电镀的填平效果和电镀的效率、产能往往相悖,电镀的填平效果越好,则电镀的效率越低、产能越小。为了解决该问题,本申请人对电镀成工艺进行了大量研究,结果发现影响电镀填平效果和电镀效率、产能的主要因素包括拉速、电镀槽的长度和电流,这些因素使电镀的填平效果和电镀的效率、产能不能平衡。
基于该发现,本申请人对存在以上因素进行了大量研究,试图找到能够平衡电镀的填平效果和电镀的效率、产能的方法。结果,本申请人发现,通过限定多个电镀步骤所使用的电镀槽的长度与电流,在此基础上加大拉速后,就能够在保证工件填平效果的前提提高电镀效率、增大产能,从而成功解决了本申请所要解决的技术问题。此外,通过改良电镀槽的结构,以增大电流传导的通路,能够进一步增强电镀效果。本申请正是基于上述发现做出的。
以下实施例中使用的原料均由市场购买获得。
实施例
实施例1
实施例1公开一种可提高效率的电镀工艺,工件的移动方向与电镀槽的长度方向相同,每个槽的长度均为1米,拉速为21.5m/min。上述一种可提高效率的电镀工艺包括以下步骤:
1、热水洗:将工件放入加热至50℃的水中进行热清洗。热清洗完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,热清洗槽的节数为1,水洗槽的节数为3。
2、除油:将工件放入脱脂液中,并通电进行除油。脱脂液包括浓度为60g/L的除油粉,脱脂液的波美度为8°Bé。电流为25A,温度为55℃。除油完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,除油槽的节数为3,水洗槽的节数为3。
3、活化:将工件移动至活化液中,并通电进行常温活化。活化液包括浓度为50mL/L的硫酸,活化液的波美度为7°Bé。电流为20A。活化完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,活化槽的节数为2,水洗槽的节数为3。
4、镀碱铜:将工件移动至碱铜电镀液中,并通电进行镀碱铜,阳极采用电解铜。碱铜电镀液包括浓度为70g/L的铜离子、浓度为31.5g/L的游离氰化钠。电流为12A,温度为55℃。镀碱铜完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,电镀槽的节数为5,水洗槽的节数为3。
5、镀酸铜:将工件移动至酸铜电镀液,并通电进行镀酸铜,阳极采用磷铜。酸铜电镀液包括浓度为170g/L的五水硫酸铜、85ppm的盐酸、70g/L的硫酸。温度为23℃。电镀槽的节数为22,第1节的电流为8A,第2-22节的电流为50A。镀酸铜完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,水洗槽的节数为3。
6、镀镍:将工件移动至镀镍液中,并通电进行镀镍。镀镍液包括浓度为85g/L的镍离子、浓度为40g/L的硼酸、浓度为20g/L的氯化镍。电流为22A,温度为55℃,pH值为3.25。镀镍完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,电镀槽的节数为8,水洗槽的节数为3。
7、氰电解:将工件移动至氰电解溶液中,并通电进行氰电解。氰电解溶液包括浓度为40g/L的氰化钾。电流为11A,温度为35℃。氰电解完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,氰电解槽的节数为1,水洗槽的节数为3。
8、预镀银:将工件移动至预镀银溶液中,并通电进行室温预镀银。预镀银溶液包括浓度为3g/L的银离子溶液、浓度为125g/L的游离氰化银,开缸时的银离子溶液为氰化银或氰化银钾,电镀过程的银离子溶液为银板。电流为5A。预镀银完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,电镀槽的节数为2,水洗槽的节数为3。
9、镀银:将工件移动至选镀银溶液中,并通电对工件的功能区进行选镀银。选镀银包括选镀银反面与选镀银正面,选镀银反面的选镀银溶液包括浓度为60g/L的银离子、浓度为30g/L的游离氰化钾,选镀银正面的选镀银溶液包括浓度为80g/L的氰化银、浓度为25g/L的游离氰化钾。温度为45℃,电流为3A。选镀银完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,电镀槽的节数为2,水洗槽的节数为3。
10、退银:将工件移动至退银溶液中,并通电对工件的非功能区进行室温退银。退银溶液包括浓度为150g/L的退银粉、浓度为80g/L的氢氧化钾。退银粉和氢氧化钾的质量比为2:1,退银溶液的比重为8°Bé。电流为5A,pH为12。退银完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,退银槽的节数为2,水洗槽的节数为3。
11、电解清洗:将工件移动至清洗溶液中,并通电进行电解清洗。清洗溶液包含浓度为30g/L的除油粉,清洗溶液的比重4°Bé。电流为10A,温度为35℃。电解清洗完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,电解清洗槽的节数为3,水洗槽的节数为3。
12、防氧化:将工件移动至防氧化溶液中进行室温防氧化。防氧化溶液包括40mL/L的银保护水。防氧化完后将工件放入pH为7.5的水中进行水洗。其中,防氧化槽的节数为3,水洗槽的节数为3。
13、超声波水洗:将工件进行超声波水洗。温度为50℃,电导率为3us/cm,超声波功率为40%。其中,超声波水洗槽的节数为1。
14、烘干:将工件进行烘干。温度为170℃。得到镀制品。
实施例2-6
实施例2-6公开一种可提高效率的电镀工艺,其步骤与实施例1相同,其各步骤的槽(不包括水洗槽)的节数、电流、拉速如下表所示。
实施例1-6中各步骤的槽的节数
实施例1-6中各步骤的电流(A)、拉速(m/min)
其中,实施例3-6还公开一种电镀槽,该电镀槽用于镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银步骤中。参照图1,电镀槽包括母槽1与设于母槽1内的子槽2,子槽2内设有用于导电的导电座3,工件4穿过母槽1与子槽2,并且与导电座3接触。
参照图1与图2,导电座3包括底座31,底座31包括连接于子槽2内底壁的固定座311,固定座311底部与子槽2内底壁固定连接,固定座311顶部连接有活动座312。活动座312顶部中间开设有安装槽3121,安装槽3121内固定连接有导电片32,其中,导电片32的宽度为25mm。导电片32一边延伸至活动座312一侧边缘,导电片32顶部凸出于活动座312顶部。导电片32的材质为钨铜,实现导电片32导电的功能。
参照图2,活动座312于导电片32延伸的一侧安装有接线板33,接线板33底部连接于活动座312,且与导电片32接触,接线板33顶部设于导电片32上方。接线板33的材质为钛包铜,接线板33顶部安装有用于连接电源(图中未示出)的接线端子5,从而使接线板33能够导电。电镀时,通常工件4作为阴极,电流从电源正极出发,依次传导至阳极、电镀液(阳极与电镀液在图中未示出)、阴极,再传导至电源负极。本实施例中,当工件4穿过子槽2时,工件4底部能够与导电片32顶部接触,从而使电流能够从工件4导向导电片32,再导向接线板33,最后传导至电源,实现工件4的电镀。
参照图2,接线板33于两个接线端子5下方各设有一个导电组件34,导电组件34包括固定轴341,固定轴341的轴向垂直于接线板33侧面,固定轴341设于工件4上方。固定轴341远离接线板33一端连接有连接板342,连接板342侧面与接线板33侧面平行。连接板342一端连接于固定轴341,另一端朝远离接线板33的方向延伸,且连接有压片轮343。压片轮343与连接板342之间通过压片轴344实现连接,压片轴344的轴向与连接板342侧面垂直,且与压片轮343的同轴。压片轮343中部开设有与工件4相配合的凹槽3431。压片轮343设于工件4上方,压片轮343与导电片32之间形成供工件4移动的空间,当工件4穿过子槽2(见图1)时,工件4顶部能够与压片轮343中部的凹槽3431接触。优选的,连接板342与固定轴341转动连接,使压片轮343的高度能够调节,以适应不同宽度的工件4。
参照图2,固定轴341、连接板342、压片轮343的材质为不锈钢,压片轴344的材质为铜,固定轴341、连接板342、压片轴344与压片轮343均能够导电,使工件4、导电组件34、接线板33、电源、阳极之间形成回路,电流能够通过导电组件34从工件4传导到电源。
参照图2,由于导电片32和导电组件34能够与接线板33、工件4、阳极之间分别形成两个回路,增大了电流传导的通路,增大了从工件4传导到电源上的电流,使电流能够及时的传导出去,从而达到了保持电解析出物的质量不变的目的,提高了电镀效率和增大了产能,大大提升了电镀效果。
参照图2,为了提高导电组件34的导电性能,压片轴344上套设有轴套6,轴套6由石墨制成,轴套6具有良好的导电性,有助于提升工件4的电镀效果,保障镀层质量合格,从而提高镀制品的品质。
参照图2,进一步的,安装槽3121内固定连接有导电板7,导电板7一体成型于导电片32两侧,导电板7与导电片32厚度相等,导电板7能够与工件4接触。导电板7的宽度为12.5mm,即一个导电片32与两个导电板7的总宽度为50mm(导电片与导电板的总宽在图中用a表示)。导电板7增大了导电片32与工件4的接触面积,也就是增大了导电截面积,既能够使导电效果更好,又能够有效降低电阻,稳定电压的输出和电流的输出。本实施例中导电板7与导电片32一体成型,在其他实施例中导电板7也可以是独立的个体,与导电片32连接或者分开,原则上只要是能够与工件4接触即可。
参照图2,活动座312的四个顶角处均螺纹连接有紧固件8,紧固件8为螺栓。相应的,活动座312靠近接线板33与远离接线板33的两侧边缘各开设有两个与紧固件8相配合的滑槽3122,四个滑槽3122分别开设于活动座312的四个顶角处。滑槽3122的长度方向垂直于活动座312开设滑槽3122一侧边缘,滑槽3122贯穿活动座312顶部与底部。紧固件8穿过滑槽3122,并伸出滑槽3122,紧固件8与滑槽3122滑动连接。在四组紧固件8与滑槽3122的配合下,活动座312能够沿着滑槽3122的长度方向滑动,使活动座312滑动连接于固定座311,从而使活动座312的位置能够调整,有助于导电片32、工件4与导电组件34保持良好的接触,减少因电流过大导致的打火情况的发生,进一步提高导电效果,同时还能够减轻工件4的弯曲,进一步保障工件4的品质。
优选的,该电镀槽还用于其他步骤中,包括除油、活化、氰电解、退银、电解清洗与超声波水洗。另外,由于每个步骤包括至少一个槽,所有槽作为一个整体时槽的长度较大,将所有槽的整体弯曲设置,比如设置成N字形、蛇形等形状,能够减小电镀槽占用的空间。
实施例7
实施例7公开一种可提高效率的电镀工艺,与实施例4的不同之处在于,导电片32与导电板7的总宽度为25mm。
实施例8
实施例8公开一种可提高效率的电镀工艺,与实施例4的不同之处在于,导电片32与导电板7的总宽度为40mm。
实施例9
实施例9公开一种可提高效率的电镀工艺,与实施例4的不同之处在于,导电片32与导电板7的总宽度为60mm。
对比例
对比例1-3
对比例1-3公开一种相关技术的电镀工艺,其步骤与实施例1相同,其各步骤的槽(不包括水洗槽)的节数、电流、拉速如下表所示。
对比例1-3中各步骤的槽的节数
对比例1-3中各步骤的电流(A)、拉速(m/min)
其中,对比例2还使用了实施例3中的一种电镀槽。
对比例4-8
对比例4-8公开一种可提高效率的电镀工艺,其步骤与实施例1相同,其各步骤的槽(不包括水洗槽)的节数、电流、拉速如下表所示。
对比例4-8中各步骤的槽的节数
对比例4-8中各步骤的电流(A)、拉速(m/min)
性能检测试验
1、外观检查与良品率
按照实施例1-9、对比例1-8的电镀工艺分别加工100个镀制品,通过目视观察实施例1-9、对比例1-8的镀制品的外观,确认镀制品表面有无脏污、刮伤、粗糙、烧焦等外观异常。出现脏污、刮伤、粗糙、烧焦、镀层厚度比例不合适中任意一种情况的镀制品均视为劣质品,统计劣质品的数量,并按照以下公式计算镀制品的良品率。镀制品的外观检查结果见表1与表2,镀制品的良品率见表3。
镀制品的良品率(%)=(镀制品的总量-劣质品的数量)/镀制品的总量×100%=劣质品的数量/100×100%
表1实施例1-9的镀制品的外观检查结果
表2对比例1-8的镀制品的外观检查结果
表3实施例1-9、对比例1-8的镀制品的良品率
从表1、表2与表3可以看出,实施例1-9的镀制品表面基本无脏污、无刮伤、不粗糙、不烧焦、镀层厚度比例合适,良品率均达到98.5%以上,表明实施例1-9的电镀工艺制备的镀制品品质很好。
对比例1-8的镀制品表面也无脏污、无刮伤,而且大部分不粗糙、不烧焦、镀层厚度比例合适,其中:
对比例3、对比例7、对比例8也采用了较大的电流,但是电镀槽中均没有设置导电座,电流密度过大,因此镀制品出现烧焦的现象。相应的,镀制品的良品率也分别降低为52.0%、75.0%、55.7%。其中,对比例3与对比例8同样为较大的电流、没有导电座,虽然对比例3的拉速较小,但是对比例3的电镀槽的总长度也较短,因此对比例3与对比例8的结果相近,镀制品均发生被烧焦的情况,导致表面粗糙。对比例7与对比例8相比加大了拉速,使得镀制品在电镀槽中移动得更快,电镀的时间更短,因此对比例7仅发生了轻微烧焦的情况,镀制品表面较粗糙。
实施例7的电镀槽虽然也设置了导电座,但是导电片与导电板的总宽度仅为25mm,较小,相比实施例3、实施例8与实施例9来说导电效率并不高,因此存在轻微烧焦的情况,但是不影响镀制品的粗糙度,镀制品的良品率能够保持在98.5%。实施例3、实施例8与实施例9的导电片与导电板的总宽度分别为50mm、40mm和60mm,导电效率较高,均没有烧焦镀制品,表明在较大电流下,导电片与导电板的总宽度至少应该为40mm,才能满足电镀对镀制品外观的需求。当电流减小时,导电片与导电板的总宽度则可以再适当减小。
对比例4与对比例5中,由于镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银步骤中电镀槽之间的长度比例不合理,导致镀制品表面的铜、镍和银的厚度不合适,镀制品的品质下降。
对比例6通过加大拉速和减小电流同时减小了镀制品电镀的程度,使得镀制品的镀层较薄,难以满足镀制品对镀层厚度的需求,因此也降低了镀制品的品质。
2、附着性测试
在实施例1-9、对比例1-8的镀制品表面任选一平整区域,用百格刀划100个1×1mm2方格,需划透至涂层,然后用3M600胶纸粘附在方格上,1分钟后在0.5-1.0秒内以90°角的方向迅速撕起胶带,观察镀层的脱落面积,镀层的脱落面积≤5%为宜。测试结果见表4与表5。
表4实施例1-9的镀制品的附着性测试结果
表5对比例1-8的镀制品的附着性测试结果
从表4与表5可以看出,除了对比例4和对比例5,实施例1-9以及其他对比例的镀制品的镀层在附着性测试中的脱落面积均小于5%,表明电镀槽的总长度、拉速以及是否设置导电座均对镀层的附着性无明显影响。
对比例4与对比例5是由于镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银步骤中电镀槽之间的长度比例不合理,使镀制品表面的铜和镍两种镀层过厚或者过薄而变得不均匀,从而影响了镀层的附着性。结合上述镀制品的外观检查结果,表明电镀槽的长度比例不合适打破了镀制品的结合力、光滑平整性与成本之间的平衡,不利于镀制品的加工。
3、烘烤测试
将实施例1-9、对比例1-8的镀制品放入恒温箱中,在温度为60±2℃,湿度为80%的条件下烘烤48h,观察镀制品表面是否变形、起泡、有裂痕及明显色差。测试结果见表6与表7。
表6实施例1-9的镀制品的烘烤测试结果
表7对比例1-8的镀制品的烘烤测试结果
从表6与表7可以看出,实施例1-9、对比例1-8的镀制品在经过烘烤后,表面并不会变形与气泡,非常稳定。结合表1与表2的外观检查结果,由于烧焦会导致镀制品产生色差,而且烧焦程度越大,色差越大,因此实施例7有色差,但不明显,而对比例3与对比例8则有明显色差,而对比例7则居中,即有色差,较明显。
对比上述外观检查、良品率、附着性测试与烘烤测试的结果后,选用测试结果较为理想且较有对比意义的实施例1、实施例6与对比例2进行以下测试。
4、产能测试
分别使用实施例1、实施例6与对比例2的电镀工艺进行电镀,统计三种工艺在一年内每个月加工的镀制品的长度。统计结果见表8。
表8实施例1、实施例6与对比例2所得的镀制品的长度(亿米)
从表8可以看出,实施例1与实施例6每个月加工的镀制品的长度均大于对比例2,是因为实施例1与实施例6相比对比例2拉速更大、镀制品移动得更快、收卷得更快、产量越大,因此实施例1与实施例6的电镀效率更高、产能更大。其中,实施例6一年加工的镀制品的长度相比对比例2提高了大约两倍,可见差异非常显著。
实施例6设置导电座后,导电性能进一步增强,拉速也能够进一步提高。由于实施例6的拉速大于实施例1的拉速,因此实施例6的电镀效率与产能均优于实施例1。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于,包括以下步骤:热水洗、除油、活化、镀碱铜、镀酸铜、镀镍、氰电解、预镀银、镀银、退银、电解清洗、防氧化、超声波水洗、烘干,拉速为18-25m/min;其中,
所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度为37-44m;所述镀碱铜的电流大于12A;所述镀酸铜的电流大于8A;所述镀镍的电流大于22A;所述预镀银的电流大于5A;所述镀银的电流大于3A;
所述工件的良品率为98.5%以上。
2.根据权利要求1所述的一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于:所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银与镀银的电镀槽沿工件移动方向一边的总长度比为(5-6):(21-23):(7-9):(2-3):(2-3):(2-3)。
3.根据权利要求1所述的一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于:所述镀碱铜的电流大于20A;所述镀酸铜的电流大于30A;所述镀镍的电流大于30A;所述预镀银的电流大于7A;所述镀银的电流大于5A;
所述工件的良品率为98.5%以上;
所述镀碱铜、镀酸铜、镀镍、预镀银和/或镀银的电镀槽包括导电座(3),所述导电座(3)包括底座(31),所述底座(31)上安装有用于连接电源且能够导电的接线板(33),所述底座(31)上还安装有用于与工件(4)底部接触的导电片(32),所述接线板(33)与导电片(32)连接;所述接线板(33)上设有用于与工件(4)接触顶部接触的导电组件(34),所述导电组件(34)一端连接于接线板(33),另一端设于导电片(32)上方,所述导电片(32)与导电组件(34)之间形成供工件(4)移动的空间。
4.根据权利要求1所述的一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于:所述镀碱铜中,电镀液包括铜离子与游离氰化钠,所述铜离子的浓度为22.5-90g/L,所述游离氰化钠的浓度为20-56g/L;温度为50-60℃。
5.根据权利要求1所述的一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于:所述镀酸铜中,电镀液包括硫酸铜与硫酸,所述硫酸铜的浓度为150-190g/L,所述硫酸的浓度为60-80g/L;温度为19-25℃。
6.根据权利要求1所述的一种可提高效率的电镀工艺,其特征在于:所述镀镍中,电镀液包括镍离子、硼酸与氯化镍,所述镍离子的浓度为70-90g/L,所述硼酸的浓度为35-45g/L,所述氯化镍的浓度为10-20g/L,温度为50-60℃。
7.一种权利要求3中所述的电镀槽,其特征在于:所述导电组件(34)包括连接于接线板(33)的固定轴(341),以及连接于固定轴(341)上的连接板(342),所述连接板(342)上设有压片轴(344),所述压片轴(344)一端连接于固定轴(341),另一端连接有用于与工件(4)顶部接触的压片轮(343);所述压片轴(344)上套设有石墨轴套(6)。
8.根据权利要求7所述的一种电镀槽,其特征在于:所述接线板(33)的材质为钛包铜。
9.根据权利要求7所述的一种电镀槽,其特征在于:所述导电片(32)两侧设有能够与工件(4)接触的导电板(7)。
10.根据权利要求7所述的一种电镀槽,其特征在于:所述底座(31)包括连接于槽体的固定座(311),所述固定座(311)上滑动连接有活动座(312),所述接线板(33)与导电片(32)安装于活动座(312)。
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