技术培训--电镀文献（ 141页）.pdf

旗开得胜 读万卷书 行万里路 1 电镀文献 第一章 表面处理 概 1 第二章 电镀基本原理与概 念 7 第三章 前处 理19 第四章 镀 铜30 第五章 镀 镍 39 第六章 镀 铬 41 第七章 镀锌45 第八章 镀 镉 47 第九章 镀 锡 50 旗开得胜 读万卷书 行万里路 2 第十章 镀 银 53 第十一章 镀 金55 第十二章 合金电 镀56 第十三章 特殊电 镀58 第十四章 无电 镀59 第十五章 非导体及塑料电 镀62 第十六章 铝阳极处 理 64 第十七章 化成处 理66 第十八章 电镀废物处理及回 收68 第十九章 电镀浴的管 理71 旗开得胜 读万卷书 行万里路 3 第二十章 电镀管 理73 第二十一章 电镀问 题77 第一章 表面处理概论 1.1 表面处理( Surface Treatment ) 表面处理的对象非常广泛从传统工业到现在的高科技工业从以前的金属表面到现在 的塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长,此外改善材 料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值,所有这些改变材料表面之物理,机械及化学性 质之加工技术统称为表面处理 (surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing). 1.1.1 金属表面处理(metal surface treatment) 旗开得胜 读万卷书 行万里路 4 金属经初步加工成型后需修饰金属表面,美化金属表面 ,更进一步改变金属表面的机 械性质及物理化学性质等之各种操作过程称之为金属表面处理或称之金属表面加工 (metal surface finishing)。

1.2 表面处理的目的 表面处理的目的可以分四大类: (1) 美观(appearance). (2) 防护(protection) (3) 特殊表面性质(special surface properties) (4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties) (1) 美观(appearance) 为了提高制品之附加价值,赋予制品表面美观例如装饰性电镀(decorative plating) Au Ag Rh, Ni Cr黄铜等电镀 (electroplating) (2) 防护(protection) 为了延长制品的寿命在制品表面披覆(coating)耐腐蚀之材料例如保护性电镀 (protective plating) SnCdNiCrSn 等电镀 (3) 特殊表面性质(special surface properties) 1. 提高制品之导电性(electrical conductiuity)例如电镀 AgCu 2. 提高焊接性(soderability)在通讯急电子工业应用例如 Sn-Pb 合金电镀。

3. 提高光线之反射性(light reflectivity ) 例如宇宙飞船人造卫星的外壳需反射光线Ag 旗开得胜 读万卷书 行万里路 5 及 Rh 的镀层被应用上 4. 减小接触阻抗(contact resistance)例如在电子组件之 Au 及 Pd 电镀 (4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties ) 1. 提高制品之强度(strenth)例如塑料电镀 2. 提高制品之润滑性 ( bearing propertries )例如多孔洛电镀(porous chromium plating), 内燃机之铝合金活塞 (piston镀锡 Sn 以防止汽缸 (cylinder)壁刮伤 3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance)例如硬洛电镀(hard chromium plating) 4. 提高制品之耐热性,耐候性抗幅射线例如塑料非金属之电镀 5. 渗碳(car burizing)氮化(nitriding) 之防止例如钢铁表面硬化(case hardening)时在 不要硬化部份镀 Cu。

1.3 表面处理之重要性 表面处理工业虽然不是工业之主流但只有透过表面处理制品的特性及价值才能 充份发挥出来应用电镀(plating)阳极处理(anodizing)化成处理(convesion coating) 涂装(coating)等工业技术达到防蚀增进可焊性润滑性耐磨性附着性及钢材防 止渗碳等的多项目的 所以表面处理为各种加工制造工业不可或缺的过程从传统工业到近代高科技表 面处理技术一直扮演非常重要性之角色例如宇宙飞船人造卫星集成电路等之发展表 面处理技术都有决定性之影响由于表面处理对材料日新月异带动相关科技工程之进步 1.4 表面处理技术之种类 从表面处理之特性可分类: 旗开得胜 读万卷书 行万里路 6 表 _____ 机械法 __ 珠击法切削搪磨撒砂精磨研磨超加工 面 _____ 冶金法 __ 表面硬化(淬火渗碳氮化)扩散皮膜法 形 _____ 化学法 __ 电解研磨酸洗化学研磨酸蚀雕刻 成 表 _____ 表面披覆__ 电镀无电镀热浸镀熔射镀真空蒸着阴极喷溅 面 _____ 无机披覆__ 阳极处理化成处理着色珐琅处理 披 _____ 有机披覆__ 涂装橡胶加衬塑料加衬。

覆 1.5 国内表面处理工业之状况及问题 依据民国 70 年行政院科技顾问组调查报告有关表面处理工业国内有约 4000 家 其中电镀工业约占 1200 家分散全省各地主要的生产项目有工业电镀装饰电镀热 浸电镀阳极电镀化成电镀发色涂装从事表面处理的工作人员有 15000 至 20000 人具有专业知识程度者约 1000 人至 1500 人 1.5.1 原料及设备之供应 旗开得胜 读万卷书 行万里路 7 大部分昂贵之原料依靠国外进口生产设备多为国产,较贵重之检验仪器设备 75% 是进口货国内原料成本极高从业着负担沉重,应设法改善防止贸易商操纵市场更 要鼓励研究开发及生产重要之原料 1.5.2 从业人员知识水准 一般从业人员的程度较低科技知识及品管观念缺乏难有研究开发新产品唯赖 低廉劳力以求生存政府有关单位应定期举办研习会使从业者获得新知蔚为研究风气 提高技术水准对在职工程人员鼓励利用建教合作方式进修或在职训练亦应举办各类 技术鉴定考试并规定业者之工厂作业需由技术士担任 表面处理对材料之附加价值甚高先进国家不惜投入庞大人力物力从事研究发展 使得表面处理技术日新月异我国要并驾齐驱迎头赶上势必从教育做起,在大专院校 设立正规教育之表面处理人才才能有雄厚发展实力。

鼓励学校与工业界间之建教合作技 术性问题需要由学校带动学校要增添新设备充实师资积极培育专业人才企业界要仅 量聘用教育较高科技人员以增加研究发展之潜力 1.5.3 生产及经营方式 一般专业厂商规模不大主要为订货生产小规模工厂没有管理制度教育程度低,对 人力,原料及能源造成无所谓的浪费.大厂则受到地下工厂恶性削价之竞争,影响 小厂应集中 投资,合并经营,始合乎经济原则.就有生产设备应适时予以淘汰,换置自动化处理设备,能以简 化经营管理,提高生产效率,稳定品质,节省人工,提高产品之国际声誉,促进工业升级. 1.5.4 废物处理及公害 旗开得胜 读万卷书 行万里路 8 由于地下工厂甚多,使废物形成严重之公害问题,废物处理系统投资费用极高,非一般中小型 表面处理工厂所能负担维持得起,根据经验及需要,认为设立表面处理专业区,集中处理废物,废 水,不但能减少公害,而且能管制地下工厂. 1.5.5 表面处理公会 表面处理是工业发展中很重要的一环,避免或防止表面处理界之恶性竞争或市场 操纵,加 强厂商彼此合作,联系与技术交流,应充份发挥公会功能,解决同业之困难.另应设有完整品质检 验中心,集中检验,测定之服务,订定表面处理标准规范,作为厂 商品质改善或品质保证之依据. 1.5.6 表面处理技术数据 根据业者的反映,国内技术资料的获得不亦且缺乏,技术难以突破, 应设置有健全的表面技 术数据处理中心,对研究开发者适时提供新颖充份之信息,对引进国外技术者提供可参考数据. 1.6 国内表面处理工业发展之方向 国内表面处理工业之技术自行开者很少,大多仰赖国外厂商之业务代表或代理商. 往往引 进之技术并非最前进者或只是局部的,因此使本国产品品质逊于外货乃为不可避免,产品之信 誉及附加价值难以提升.国内学术机构也甚少做独立性长期性之研 究,国内欲求工业之升级, 商品附加价值提高,必须大力提高表面处理技术,以达成支持各项金属制造业,机器工业,电子工 业之任务. 1.6.1 装饰电镀(decorative plating) 装饰电镀之主要目的改进产品之外观,提高产品附加价值,其主要产品如项链,胸 针,耳环等 饰物,合法登记之装饰电镀厂不足十分之一,地下小厂不需付税捐,废水处里费用等,导致小厂吃 旗开得胜 读万卷书 行万里路 9 大厂,劣币逐良币之反淘汰之恶性循环. 所以发展之方向应为大厂增添新设备,提高技术水准, 提高产品品质,加强取缔公害,自然促使非法及小厂淘或合并经营才能进一步发展. 1.6.2 工程电镀(engineering plating） 工程电镀之目的是增加产品之耐蚀力,延长使用寿命,改进机械性质等.现在许多精密模具无 法使用机械加工, 也使用电镀法, 称之为电铸 (electroforming).工之规模较大,许多操作采 用自动化,多附属于大规模较大机器制造厂. 独立之工程电 镀厂也大都与大型机器金属制造厂订有长期加工契约,其恶性竞争较装饰性 电镀小,笋嵹禤 a 经济发展,工程电镀技术水准必须精益求精,力争上游,其发展是大有可为的工 程电镀使用支持料数量巨大,因此废物处理之公害问题需特别重视,稍一不慎将 造成不可收拾 的公害. 一般中小厂为节省开支没有废物处理设备,或有也只供参观检 查时之用,浪费投资,罔顾员 工及环境之安全与卫生.故今后发展方向为如何协助,促使这些小厂家合并始引进或研究开发 更经济更有效新技术.工程电镀用之化学品如进镀成性质之添加剂,多为国外原料供货商之机 密,利润甚高,若能长期研究必能研就发展成功替代品,以减低本国电镀工业之成本. 1.6.3 镀锡(tin plating) 镀锡生产应往高速率之连续生产方向发展,唯有使用高度自动化设备才能节省日益高涨之 连续工资及能源.此种设备国内无法设计制造, 需向国外引进技术,近年来使用铝罐,铝箔,塑料 瓶罐,腊纸盒,玻璃瓶等材料越来越普遍, 占去马口铁很大的市场尤其一些锡生产的开发国家 如印度尼西亚,菲律宾,泰国,马来西亚等也开始生产马口铁,另外有逐渐改无锡铁皮(tin free steel)之趋势. 旗开得胜 读万卷书 行万里路 10 1.6.4 热漫镀锌(zinc hot dip coating) 镀锌钢片主要有电镀式镀锌钢片及热浸式钢片,其中以热浸式占大多数,镀锌钢片具有优良 耐蚀性与低廉价格.主要用途为建筑如用在顶板(roofing),侧板(siding ),广告牌,风管等,其次 为电器及机械业.国内镀锌钢片业者需淘汰更新陈旧设备,采用新式连续式热浸镀锌方式生产, 产量大,品质佳,产品适用性广,成本低并加以配合耐高腐蚀力,镀层延性,抗热性,焊接性及美丽 彩色涂装之需求提高制品之品质.如发展出来的铁锌合金镀面,差别镀锌,单面镀锌及铝锌合金 镀面等. 1.6.5 阳极处理(anodizing) 铝的阳极处理是铝金属表面藉由电流的作用形成一层氧化物膜,坚硬耐。