戴晓亮
航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：镍具有良好的机械性和韧性，能抵抗大气腐蚀，而镍镀层具有良好的物理性能和化学性能，所以用途很广，其加工量仅次于镀锌工艺而位居第二位。电镀镍层因具有在空气中稳定性高、钝化力强、耐腐蚀等优势，被广泛应用于防护装饰及功能性电镀中。本文介绍一种用化学镀镍或滚镀瓦特镍与电镀光亮镍相结合的方法，解决深孔非单导电体零件的表面电镀问题。
关键词：振镀；瓦特镀镍；特种电镀篮；化学镀镍
1前言
军工配套产品—初级防漏电容外壳，设计要求电镀镍，镀层要求表面光亮，内部完全覆盖且无锈蚀，在高温松香气氛下不变色。
由于该零件的结构，决定了无法使用常规的电镀方法来完成。首先该零件上部与下部中间有玻璃体绝缘，其次由于该部件盲孔较深，而光亮镍的覆盖能力远远达不到内部的镀层要求，所以使用常规挂镀、篮镀都不合适。第三，由于光亮镍在高温松香气氛下会变色，所以本试验中光亮镍只能作为中间镀层，而不宜作为最终镀层。
为了解决前述的第一和第二个问题，我们考虑使用化学镀镍，但化学镀镍的亮度完全取决于底层的亮度，而该零件的表面光洁度较差，所以化学镀镍在此只能作为底层镀层。由于化学镀镍成本较高，而瓦特镍的深镀能力又极其优良，所以我们把滚镀瓦特镍也列为获得底层镀层的试验方法之一。由于挂镀时盲孔内顶部焊接端有气泡无法排出，而且上部细管无法导电获得镀层，所以挂镀方法完全不适用于获得底层镀层。
为了解决第三个问题，我们从一开始就放弃了使用光亮镍作为表面镀层的方法，直接用光亮镍钻进行试验。
2试验方法
2.1化学镀镍试验
我们对化学镀镍配方的选择依据是：
（1）速度快；（2）配方简单；（3）溶液稳定。
经过筛选，我们选取以下两个配方进行试验。
工艺规范
配制方法从略，PH调整采用20%的硫酸或25%的氨水。
用5000ml的不锈钢锅，每次配2500ml化学镀镍溶液，加热用水浴的方法，时间在40一50分钟，每次投人零件200只左右。
经过多次试验，我们发现配方2由于要求温度太高，而我们的水浴加热温度很难达到90℃，所以使用配方1进行实验。
试验工序如下：化学除油一电解除油一浓盐酸超声一热纯水一化学镀镍(40一5Omin)一挂镀亮镍一挂镀镍钻。
应该指出的是，在本试验中挂镀亮镍和挂镀镍钻都只是再镀壳体，顶端焊接端子由于并无亮度要求，而在前期的化学镀镍时已经镀上了化学镍层，所以这样的工艺安排可以满足工艺要求。
经过多次实验，结果具有重现性，大部分零件能达到要求，但壳体内孔镀层的白度不够均匀，有的内孔特别白，也有一少部分内孔不是特别白，这是由于挂镀亮镍时零件内孔冲下，内部带有空气及电镀过程中产生的氢气造成的，再电镀亮镍时通电前先抖动挂具、放掉空气，电镀过程中加强阴极移动能基本消除上述问题。
2.2滚镀瓦特镍试验
由于瓦特镍具有良好的分散能力和覆盖能力，所以我们考虑用滚镀瓦特镍来代替昂贵的化学镀镍，选用邯郸丛中电镀设备厂出品的1kg滚镀机进行试验，每滚筒可装200-250个零件。
瓦特镍在电流密度大时有些粗糙，但在低电流密度区，它比光亮镍的覆盖能力要好得多，由于挂镀不利于该零件内孔气体的排出，而滚镀时零件全方位的变化恰好能解决这个问题。
试验工序如下：
化学除油一浓盐酸侵蚀一电解除油一滚镀碱铜(10min)一滚镀瓦特镍(20min)一滚镀亮镍(15min)一挂镀镍钻。
滚镀碱铜应保证内孔能全部覆盖上铜，滚镀瓦特镍应保证内孔的镍层有一定的厚度(5林以上)，以防止后工序处理中内孔发生变色。
试验结果表明，经过滚镀瓦特镍的零件几乎100%达到产品要求，这主要是滚镀瓦特镍时壳体内孔没有气体，所以内孔能够镀得比较均匀的缘故。
尤其对于内孔沾有焊锡的零件，使用滚镀镍比化学镀镍能达到较好的效果。电镀镍钻后能保证内孔白色均匀覆盖、外部光亮的要求，而且在以后的松香钎焊气氛下不会变色。但用该工艺也有一个问题，因为滚镀时间太长，造成零件外部螺纹处尺寸偏大，需要在加工时留出较大的工艺余量，而这个余量有时难以掌握。
“振镀”瓦特镍试验“振镀”方法是用由我所自行研制的特种电镀篮通过不停的振动完成镀覆的一种方法。主要用于小零件电镀表面金，既节约了昂贵的黄金，又因扩大了有效电流而改善了金镀层的颜色。由于本文中零件既是分离导电体，壳体内部又容易容存气体，用振镀的方法比较适合，所以我们在此引人振镀的方法进行试验。又由于瓦特镍镀的时间太长，容易造成壳体外部螺纹厚度超差，所以我们在瓦特镍以前仍然使用化学镀镍。
试验工序如下：化学除油一电解除油一浓盐酸侵蚀一热纯水超声一化学镀镍(40一50min)一振镀瓦特镍(1Omin)一振镀光亮镍(10min)一振镀光亮镍钻(5min)。
振镀瓦特镍和振镀光亮镍使用0#振镀篮，每次可装载200一250个零件，振镀光亮镍钻用2#振镀篮，每次可装载70-80个零件。
振镀实验所得到的零件具有良好的一致性，所有的内孔都特别白，壳体外部镀层很亮，螺纹处也完全达到产品的设计要求。
2.3光亮镍钻试验
（下转第56页）前边所述的挂镀及振镀镍钻配方是在光亮镀镍的基础上改进得到的，由于镀层中含有了适量的钻，从而极大地提高了镀层的抗蚀性。
由于零件的数量较少，我们仅配了一个12升的镍钻镀槽，用振镀方法每次可以镀80个左右零件，电源使用河北丛中电镀设备厂出品的晶体管直流稳压电源，电流为10A，得到的镀层比镍镀层发白，外观也更柔和。光亮镍钻的工艺配方如下：
3结果分析
由于本文中零件本身有不导电隔离层，而且内孔比较深，所以无法用常规的电镀方法得到合乎要求的镀层，故本文采用化学镀、滚镀、挂镀、振镀结合的方法进行了几项试验，取得了令人满意的结果。
4结束语
对于本文描述的这种非单导电体、内孔较深的零件，在电镀时，一定不能完全囿于传统的电镀工艺，应该多角度、多方位地用多种方法进行试验、探索。本文用化学镀镍、滚镀瓦特镍、挂镀镍相结合，比较成功地解决了文中零件的电镀问题，无疑为这方面的加工提供了一个良好的思路。
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论文作者:戴晓亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/29
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