电镀工艺与设备PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　电镀工业的发展概况 1

1.2　电镀基本概念 2

1.3　法拉第定律及在电镀中的应用 2

1.3.1　法拉第定律 2

1.3.2　电流效率测定 3

1.3.3　电镀基本计算 4

1.4　镀层的分类 4

第2章　电化学理论在电镀中的应用 7

2.1　电极的极化 7

2.1.1　极化产生的原因 7

2.1.2　极化曲线与极化度 8

2.1.3　极化曲线的测定 9

2.1.4　极化曲线在电镀中的应用 10

2.1.5　析出电位 13

2.2　金属电沉积 15

2.2.1　单金属电沉积 16

2.2.2　金属的共沉积 17

2.2.3　金属的结晶过程 21

2.3　电极反应与过程 22

2.3.1　电极反应过程 22

2.3.2　离子双电层的结构模型 23

2.3.3　电极微分电容曲线及其应用 24

2.3.4 电毛细现象 25

2.3.5　活性粒子在电极与溶液界面上的吸附 27

2.4　电镀的阳极过程 29

2.4.1 电镀中的阳极和钝化现象 29

2.4.2　金属钝化的机理 31

2.4.3　影响电镀中阳极过程的主要因素 34

2.5　影响镀层组织及分布的因素 37

2.5.1　镀液组成的影响 37

2.5.2　电镀工艺规范的影响 40

2.5.3　析氢的影响 42

2.5.4　基体金属对镀层的影响 43

2.6　镀液的性能 44

2.6.1　镀液的分散能力 44

2.6.2　镀液的覆盖能力 51

2.6.3　镀液的整平能力 53

2.6.4　赫尔槽试验 55

第3章　镀前表面处理工艺 58

3.1　金属零件镀前处理的意义 58

3.2　粗糙表面的整平 59

3.2.1　磨光 59

3.2.2　抛光 61

3.2.3　滚光 62

3.2.4　刷光 63

3.2.5　喷砂 64

3.3　除油 65

3.3.1　有机溶剂除油 65

3.3.2　化学除油 66

3.3.3　电化学除油 68

3.3.4　超声波除油 70

3.4　浸蚀 71

3.4.1　化学浸蚀 71

3.4.2　电化学浸蚀 72

3.4.3　超声波场内浸蚀 74

3.4.4　弱浸蚀 74

3.5　金属的电解抛光 75

3.5.1　电抛光过程机理 75

3.5.2　电抛光溶液及工艺规范 76

3.6　镀前表面准备的新成就 80

3.7　制定表面准备工艺流程的原则 80

3.8　特殊材料的前处理 81

3.8.1　不锈钢的镀前处理 81

3.8.2　锌合金压铸件的镀前处理 82

3.8.3　铝及铝合金的镀前处理 84

3.8.4　镁及镁合金的镀前处理 86

3.8.5　钛及钛合金的镀前处理 87

3.8.6　非金属材料的镀前处理 88

3.8.7　钢铁件电镀铜预处理 90

第4章　单金属及合金电镀工艺 92

4.1　电镀锌及锌合金 92

4.1.1　氰化镀锌 92

4.1.2　碱性锌酸盐镀锌 96

4.1.3　氯化物镀锌 100

4.1.4　硫酸盐镀锌 103

4.1.5　电镀锌层的后处理 104

4.1.6　电镀锌镍合金 109

4.1.7　电镀锌铁合金 110

4.2　电镀镍及合金 111

4.2.1　电镀镍电极过程 111

4.2.2　电镀镍工艺规范 112

4.2.3　杂质对镀镍层的影响及消除方法 118

4.2.4　不合格镀层的退除 120

4.2.5　多层镀镍 121

4.2.6　电镀镍合金工艺 123

4.2.7　电铸镍 128

4.3　电镀铜及其合金 129

4.3.1　氰化镀铜 129

4.3.2　硫酸盐镀铜 132

4.3.3　焦磷酸盐镀铜 135

4.3.4　电镀铜锌合金 138

4.3.5　电镀铜锡合金 140

4.3.6　仿金电镀 145

4.4　电镀铬 148

4.4.1　概述 148

4.4.2　镀铬的电极过程 151

4.4.3　镀铬液成分及工艺条件 153

4.4.4　镀铬工艺 158

4.4.5　镀铬工艺的新发展 163

4.4.6　镀铬故障产生原因及排除方法 168

4.4.7　不良铬镀层的退除 169

4.4.8　代铬镀层 169

4.5　电镀锡及合金 171

4.5.1　酸性镀锡 172

4.5.2　碱性镀锡 175

4.5.3　其他镀锡工艺 179

4.5.4　锡须的防止与不良锡镀层的退除 181

4.5.5　电镀铅锡合金 182

4.6　电镀金 184

4.6.1 概述 184

4.6.2　电镀金溶液种类和特点 185

4.6.3　金的回收 192

4.7　电镀银及合金 193

4.7.1　氰化物镀银 194

4.7.2　无氰镀银 197

4.7.3　镀银前处理 199

4.7.4　镀银后处理 200

4.7.6 电镀银在电子领域的重要应用——高速局部镀银 202

4.7.5　银镀层变色后的处理 202

4.7.7　电镀银合金 205

第5章　特种表面装饰工艺 206

5.1　金属仿金表面处理 206

5.2　仿古铜工艺 207

5.2.1　红古铜的获取方法 207

5.2.2　青古铜的获取方法 207

5.2.4　实例说明 208

5.2.3　铜染色剂工艺 208

5.3　黑色装饰层 209

5.4　浮雕电镀与双色电镀 210

5.5　沙雾镍 213

5.6 目枪色 213

5.7　阴极装饰性电泳涂装 214

5.7.1 电泳涂料的种类与组成 215

5.7.2　阴极装饰性电泳涂装工艺 216

5.7.3　阴极装饰性电泳涂装操作条件 221

5.7.4　工艺管理要点 222

5.7.5　阴极装饰性电泳涂装设备 223

第6章　化学镀 227

6.1　化学镀镍 227

6.1.1　化学镀镍的机理和特点 227

6.1.2　化学镀镍溶液的配方组成 229

6.1.3　化学镀镍的工艺因素控制 231

6.1.4　化学镀镍的典型工艺 233

6.1.6　不良镀层的退除 236

6.1.5　化学镀镍液的配制与维护 236

6.2　化学镀铜 237

6.2.1　化学镀铜的基本原理 238

6.2.2　化学镀铜溶液的配方组成 238

6.2.3　化学镀铜的工艺因素控制 239

6.2.4　化学镀铜的典型工艺 240

6.2.5　化学镀铜溶液的配制与维护 241

7.1.2　铝及铝合金的电化学氧化 242

7.1.1　铝及铝合金化学氧化 242

第7章　金属的氧化、磷化和着色 242

7.1　铝合金氧化与着色 242

7.1.3 阳极氧化膜的着色与封闭 246

7.1.4　铝及铝合金的微弧阳极氧化 248

7.2　镁合金氧化与着色 251

7.2.1　镁合金的化学氧化 251

7.2.2　镁合金电化学氧化 252

7.2.3　不合格膜层的退除 254

7.3　铜及铜合金的氧化与着色 255

7.3.1　铜及铜合金的氧化 255

7.3.2　铜及铜合金的着色 256

7.3.3　铜及铜合金的钝化处理 259

7.4　不锈钢的着色 259

7.4.1　不锈钢着色工艺 260

7.5.1　氧化膜成膜机理 261

7.5　钢铁氧化 261

7.4.2　不锈钢钝化处理 261

7.5.2　高温型氧化处理工艺 262

7.5.3　其他类型氧化处理工艺 264

7.6　钢铁的磷化 265

7.6.1　磷化膜成膜机理 266

7.6.2　磷化处理工艺 266

第8章　电镀工艺设备 272

8.1　镀前表面处理设备 272

8.1.1　磨光、抛光和刷光设备 272

8.1.2　滚光设备 274

8.1.3　振动光饰机 275

8.1.4　超声波设备 275

8.2　固定槽及挂具设计 276

8.2.1 固定槽的结构、类型及选择 276

8.2.2　槽液的加热装置 286

8.2.3　槽液的冷却装置 293

8.2.4　槽液的搅拌装置 296

8.3.1　卧式滚筒镀槽 298

8.3　滚镀设备 298

8.3.2　倾斜潜浸式滚镀机 302

8.3.3　升降平移式滚镀机 302

8.3.4　滚镀铬机 302

8.3.5　溶液循环式滚镀机 306

8.3.6　微型滚镀机 307

8.3.7　振动式电镀机 307

8.4.1　直线式电镀自动线 309

8.4　电镀自动线 309

8.4.2　环形电镀自动线 323

8.4.3　带材及线材电镀自动生产线 326

8.5　工艺辅助设备 328

8.5.1　溶液过滤设备 328

8.5.2　干燥与除氢设备 334

8.5.3　自动控制仪表 335

9.1.1 电镀电源的应用现状与发展趋势 337

第9章　电镀电源 337

9.1　电镀电源概述 337

9.1.2　常用电镀电源简介 338

9.2　电镀电源的原理与组成 338

9.3　电镀电源常用的整流器件 339

9.3.1　整流二极管（ZP） 339

9.3.2　普通晶闸管（SCR） 340

9.3.3　绝缘栅双极晶体管（IGBT） 340

9.3.5　冷却和散热 341

9.3.4　智能功率模块（IPM） 341

9.4 电镀电源设备的主电路 342

9.4.1　单相全波可控整流电路 342

9.4.2　三相桥式可控整流电路 342

9.4.3　双反星带平衡电抗器整流电路 343

9.4.4　十二相整流电路 344

9.4.5　交流调压电路 344

9.5.1　晶闸管触发电路 345

9.5 电镀电源的驱动与保护电路 345

9.4.7　IGBT逆变电路 345

9.4.6 IGBT斩波调压电路 345

9.5.2 IGBT的驱动电路 346

9.5.3　功率器件的保护 347

9.6　典型电镀电源 347

9.6.1　实验用电镀电源 347

9.6.2　ZD系列硅整流电镀电源 350

9.6.3　KD10系列晶闸管电镀电源 351

9.6.4　KD20系列晶闸管电镀电源 354

9.6.5 GKD10系列高频开关电镀电源 355

9.6.6　SMD双系列脉冲电源 360

9.6.7　KD13型低温镀铁电镀电源 361

9.6.8　KMD系列脉冲氧化电源 362

9.7　电镀电源的功能扩展 364

9.7.1　多段式运行模式 364

9.8.1 电镀电源的选择 365

9.8　电镀电源的选择及使用 365

9.7.3　微机接口及PLC控制 365

9.7.2　安培小时计 365

9.8.2　电镀电源的使用 367

9.8.3　电镀电源的常见故障分析 368

9.8.4　维护与保养 369

第10章 电镀自动生产线的电器控制 370

10.1　直线式电镀自动生产线概述 370

10.1.1　直线式电镀自动生产线的结构特点 370

10.1.2　直线式电镀自动生产线的工作特点 370

10.1.3　直线式电镀自动生产线对控制系统的基本要求 370

10.1.4　直线式电镀自动生产线电气控制系统概述 370

10.2　可编程序控制器的结构和基本原理 371

10.2.1 PLC的基本结构 371

10.2.2　PLC的基本工作原理 373

10.3.3　顺序功能图语言（SFC） 374

10.3.2　助记符语言 374

10.3.1 梯形图语言（STL） 374

10.3　PLC的编程语言 374

10.4 三菱FX系列PLC简介 375

10.4.1 FX系列PLC系统的基本构成及功能 375

10.4.2 FX系列PLC的内部资源 375

10.5 FX2N系列PLC的基本指令及在电镀铬生产线上的应用 379

10.5.1　基本指令 379

10.5.2　编程规则及注意事项 384

10.5.3　语句表程序的编程规则 386

10.5.4　双线圈输出问题 388

10.5.5　可编程控制系统的设计 388

10.5.6 PLC在电镀铬自动线上的应用 388

10.6 FX2N系列PLC的步进指令及在电镀镍生产线上的应用 397

10.6.1　步进指令简介 397

10.6.2　状态转移图（SFC）的建立 398

10.6.3　PLC在电镀镍生产线上的应用 398

参考文献 403